Многи мушкарци током живота изгубе Y хромозом, а то им можда скраћује живот

Нове технике за откривање гена Y хромозома показују да се Y често губи у ткивима старијих мушкараца. Утицај година је јасан: 40 одсто мушкараца старих 60 година показује губитак Y хромозома, док је код деведесетогодишњака тај проценат 57 одсто. Фактори околине, попут пушења и изложености канцерогеним супстанцама, такође имају улогу.

Губитак Y хромозома јавља се само у неким ћелијама, а њихови потомци га никада не добијају назад. То ствара мозаик ћелија са и без Y хромозома у телу. Ћелије без Y хромозома расту брже од нормалних ћелија у лабораторијским условима, што указује да могу имати предност у организму, али и у туморима.

Y хромозом је посебно склон грешкама током деобе ћелија, јер може остати заробљен у малој мембранској „кесици“ која се потом губи. Зато се очекује да ткива са брзо делећим ћелијама више пате од губитка Y хромозома.

Зашто је важан губитак Y хромозома када има мало гена?

Људски Y хромозом је необичан мали хромозом који носи само 51 ген који кодира протеине (не рачунајући вишеструке копије), у поређењу са хиљадама гена на другим хромозомима. Он има кључну улогу у одређивању пола и функцији сперматозоида, али се сматрало да нема много других функција.

Често се губи када се ћелије узгајају у лабораторији. То је једини хромозом који може бити изгубљен без смрти ћелије. То сугерише да специфичне функције које кодирају гени Y хромозома нису неопходне за раст и функционисање ћелија.

Заиста, мужјаци неких врста торбара одбацују Y хромозом рано у развоју, а чини се да еволуција убрзано „одустаје“ од њега. Код сисара се Y хромозом деградира већ 150 милиона година, а код неких глодара је већ изгубљен и замењен.

Зато би се могло очекивати да губитак Y хромозома у телесним ткивима касније у животу не представља велики проблем.

Повезаност губитка Y хромозома са здравственим проблемима

Упркос његовој привидној бескорисности за већину ћелија у телу, све је више доказа да је губитак Y хромозома повезан са озбиљним здравственим стањима, укључујући кардиоваскуларне и неуродегенеративне болести, као и рак.

Учесталост губитка Y хромозома у ћелијама бубрега повезана је са болестима бубрега.

Неколико студија показује и везу између губитка Y хромозома и срчаних обољења. На пример, веома велика немачка студија открила је да мушкарци старији од 60 година са високом учесталошћу губитка хромозома имају повећан ризик од срчаног удара.

Губитак Y хромозома повезан је и са смрћу од ковида, што би могло објаснити разлику у смртности између полова. Код пацијената са Алцхајмеровом болешћу пронађена је десетоструко већа учесталост губитка Y хромозома.

Више студија документовало је повезаност губитка Y хромозома са различитим врстама рака код мушкараца. Такође је повезан са лошијим исходом код оболелих од рака. Губитак Y хромозома чест је и у самим ћелијама рака, заједно са другим хромозомским аномалијама.

Да ли губитак Y хромозома узрокује болести?

Тешко је утврдити шта узрокује везу између губитка Y хромозома и здравствених проблема. Могуће је да здравствени проблеми узрокују његов губитак или да неки трећи фактор узрокује оба.

Чак ни снажна повезаност не доказује узрочност. Веза са болестима бубрега или срца, на пример, може бити последица брзе деобе ћелија током поправке органа.

Повезаност са раком може одражавати генетску предиспозицију за нестабилност генома. Заиста, студије повезаности целог генома показују да је учесталост губитка Y хромозома око једне трећине генетски условљена и укључује 150 идентификованих гена, углавном повезаних са регулацијом ћелијског циклуса и склоношћу ка раку.

Међутим, једна студија на мишевима указује на директан ефекат. Истраживачи су пресадили крвне ћелије без Y хромозома у озрачене мишеве, који су потом показали повећану учесталост патолошких стања повезаних са старењем, укључујући лошију функцију срца и касније срчану слабост.

Слично томе, губитак Y хромозома у ћелијама рака изгледа да директно утиче на раст ћелија и малигнитет, вероватно подстичући меланом ока, који је чешћи код мушкараца.

Улога Y хромозома у телесним ћелијама

Клинички ефекти губитка Y хромозома указују да има важне функције у телесним ћелијама. Али с обзиром на мали број гена које носи – како?

СРY ген, који одређује мушки пол и налази се на Y хромозому, широко се изражава у телу. Међутим, једини ефекат његове активности у мозгу који је до сада описан јесте улога у настанку Паркинсонове болести. Четири гена кључна за производњу сперматозоида активна су само у тестисима.

Међутим, међу преосталих 46 гена на Y хромозому, неколико се широко изражава и има кључне функције у активности и регулацији гена. Неки су познати као супресори тумора.

Сви ови гени имају копије на X хромозому, па и мушкарци и жене имају по две копије. Могуће је да одсуство друге копије у ћелијама без Y хромозома доводи до одређене поремећене регулације.

Поред гена који кодирају протеине, Y хромозом садржи и многе некодирајуће гене. Они се преписују у молекуле РНК, али се никада не преводе у протеине. Изгледа да барем неки од ових некодирајућих гена контролишу функцију других гена.

То би могло објаснити зашто Y хромозом може утицати на активност гена на многим другим хромозомима. Губитак Y хромозома утиче на експресију неких гена у ћелијама које стварају крвне ћелије, као и на гене који регулишу функцију имуног система. Такође може посредно утицати на диференцијацију типова крвних ћелија и функцију срца.

ДНК људског Y хромозома у потпуности је секвенцирана тек пре неколико година — па ћемо временом можда открити како тачно појединачни гени изазивају ове негативне здравствене ефекте.