Muškarci gube Y hromozom kako stare: Mislilo se da to nema uticaj na zdravlje, ali sad se zna mnogo više

„Muškarci s godinama mogu da izgube Y hromozom iz svojih ćelija. Pošto Y hromozom nosi malo gena osim onih za određivanje muškog pola, smatralo se da ovaj gubitak neće uticati na zdravlje. Međutim, poslednjih godina prikupljeno je mnogo dokaza da je je gubitak Y hromozoma povezan s ozbiljnim bolestima širom tela, što doprinosi kraćem životnom veku“, napisala je Dženi Grejvs, profesor genetike Univerziteta La Trob u Australiji, u tekstu za The Conversation, koji prenosimo u celosti.

„Nove tehnike za detekciju gena na Y hromozomu pokazuju učestali gubitak ovog hromozoma u tkivima starijih muškaraca. Porast sa godinama je jasan: 40% šezdesetogodišnjaka gubi Y hromozom, dok kod devedesetogodišnjaka taj procenat je 57%. Faktori životne sredine, poput pušenja i izloženosti kancerogenima, takođe igraju ulogu.

Preporučujemo

Gubitak Y hromozoma javlja se samo u nekim ćelijama, a njihovi potomci ga nikada ne povrate. To stvara mozaik ćelija sa i bez Y hromozoma u telu. Ćelije bez Y hromozoma rastu brže od normalnih ćelija u laboratorijskoj kulturi, što sugeriše da bi mogle imati prednost u telu – i u tumorima.

Y hromozom je posebno sklon greškama tokom ćelijske deobe – može ostati zaostao u maloj membranskoj kesici koja se potom gubi. Zato se očekuje da tkiva sa ćelijama koje se brzo dele više pate od gubitka Y hromozoma.

Ljudski Y je čudan mali hromozom koji nosi samo 51 gen koji kodira proteine (ne računajući višestruke kopije), u poređenju sa hiljadama gena na drugim hromozomima. On igra ključnu ulogu u određivanju pola i funkciji spermatozoida, ali se smatralo da ne radi mnogo toga drugog.

Y hromozom se često gubi kada se ćelije uzgajaju u laboratoriji. To je jedini hromozom koji se može izgubiti a da ćelija ne umre. Ovo sugeriše da nijedna specifična funkcija kodirana Y genima nije neophodna za rast i funkcionisanje ćelije.

Zapravo, mužjaci nekih vrsta torbara odbacuju Y hromozom rano u svom razvoju, a čini se da ga se i evolucija ubrzano rešava. Kod sisara, Y hromozom degradira već 150 miliona godina i već je izgubljen i zamenjen kod nekih glodara.

Dakle, gubitak Y hromozoma u telesnim tkivima u poznom životnom dobu ne bi trebalo da predstavlja veliku dramu.

Uprkos njegovoj očiglednoj beskorisnosti za većinu ćelija u telu, gomilaju se dokazi da je gubitak Y hromozoma povezan sa teškim zdravstvenim stanjima, uključujući kardiovaskularne i neurodegenerativne bolesti, kao i rak.

Učestalost gubitka Y hromozoma u ćelijama bubrega povezana je sa bolestima bubrega.

Nekoliko studija sada pokazuje vezu između gubitka Y hromozoma i srčanih oboljenja. Na primer, jedna veoma velika nemačka studija otkrila je da muškarci stariji od 60 godina sa visokom učestalošću gubitka Y hromozoma imaju povećan rizik od srčanog udara.

Gubitak Y hromozoma je takođe povezan sa smrću od kovida-19, što bi moglo objasniti razliku u smrtnosti među polovima. Desetostruko veća učestalost gubitka Y hromozoma pronađena je kod pacijenata sa Alchajmerovom bolešću.

Nekoliko studija je dokumentovalo povezanost gubitka Y hromozoma sa različitim karcinomima kod muškaraca. On je takođe povezan sa lošijim ishodom kod onih koji već imaju rak. Gubitak Y hromozoma je čest i u samim ćelijama raka, pored ostalih hromozomskih anomalija.

Teško je odgonetnuti šta uzrokuje vezu između gubitka Y hromozoma i zdravstvenih problema. Do njih može doći zato što zdravstveni problemi uzrokuju gubitak Y hromozoma ili možda neki treći faktor uzrokuje oboje. Čak ni snažne asocijacije ne mogu dokazati uzročnost. Povezanost sa bolestima bubrega ili srca mogla bi, na primer, biti posledica brze deobe ćelija tokom popravke organa.

Povezanost sa rakom mogla bi odražavati genetsku predispoziciju za nestabilnost genoma. Zapravo, studije asocijacije celog genoma pokazuju da je učestalost gubitka Y hromozoma oko jedne trećine genetska i uključuje 150 identifikovanih gena koji su uglavnom uključeni u regulaciju ćelijskog ciklusa i podložnost raku.

Međutim, jedna studija na miševima ukazuje na direktan efekat. Istraživači su transplantirali krvne ćelije kojima nedostaje Y hromozom u zračene miševe, koji su potom pokazali povećanu učestalost patologija povezanih sa starenjem, uključujući lošiju srčanu funkciju i posledičnu srčanu insuficijenciju. Slično tome, čini se da gubitak Y hromozoma iz ćelija raka direktno utiče na rast ćelija i malignitet, potencijalno podstičući melanom oka, koji je češći kod muškaraca.

Klinički efekti gubitka Y hromozoma sugerišu da on ima važne funkcije u telesnim ćelijama. Ali s obzirom na to koliko malo gena nosi, kako je to moguće?

Gen SRY, koji određuje muški pol i nalazi se na Y hromozomu, široko se eksprimira u telu. Međutim, jedini efekat koji se pripisuje njegovoj aktivnosti u mozgu je povezanost sa izazivanjem Parkinsonove bolesti. Takođe, četiri gena esencijalna za stvaranje sperme aktivna su samo u testisima.

Ali među ostalih 46 gena na Y hromozomu, nekoliko njih se široko eksprimira i ima esencijalne funkcije u aktivnosti i regulaciji gena. Za nekoliko njih se zna da su supresori tumora.

Svi ovi geni imaju svoje kopije na X hromozomu, tako da i muškarci i žene imaju dve kopije. Moguće je da odsustvo druge kopije u ćelijama bez Y hromozoma uzrokuje neku vrstu disregulacije.

Osim ovih gena koji kodiraju proteine, Y hromozom sadrži mnogo nekodirajućih gena. Oni se transkribuju u molekule RNK, ali se nikada ne transliraju u proteine. Čini se da barem neki od ovih nekodirajućih gena kontrolišu funkciju drugih gena.

Ovo bi moglo objasniti zašto Y hromozom može uticati na aktivnost gena na mnogim drugim hromozomima. Gubitak Y hromozoma utiče na ekspresiju nekih gena u ćelijama koje stvaraju krvne ćelije, kao i na druge koji regulišu imunu funkciju. On takođe može indirektno uticati na diferencijaciju tipova krvnih ćelija i funkciju srca.

DNK ljudskog Y hromozoma je u potpunosti sekvencirana tek pre par godina – pa ćemo vremenom možda moći da utvrdimo kako tačno određeni geni izazivaju ove negativne efekte na zdravlje.“

(Telegraf Nauka/The Conversation)