Како што стареат, дел од клетките кај мажите постепено го губат Y-хромозомот. Долго време научниците сметаа дека оваа промена нема големо значење, бидејќи Y-хромозомот носи релативно мал број гени — најмногу поврзани со машкиот развој и плодноста. Но, новите истражувања ја менуваат оваа слика: губењето на Y-хромозомот се поврзува со сериозни здравствени проблеми и со пократок животен век.
Колку е честа оваа појава?
Напредокот во генетската дијагностика покажува дека губењето на Y-хромозомот е широко распространето кај постарите мажи. Со возраста, оваа појава станува сè почеста: околу 40% од мажите во шеесеттите години покажуваат извесно губење, а до 90-годишна возраст овој удел расте на 57%. Еколошки фактори, како пушењето и изложеноста на канцерогени материи, дополнително ја зголемуваат веројатноста за оваа промена.
Ова не значи дека секоја клетка го губи Y-хромозомот. Наместо тоа, се создава „мозаик“ од клетки со и без Y-хромозом — состојба позната како мозаицизам. Кога еднаш ќе се изгуби, сите нејзини идни копии исто така остануваат без него. Лабораториските студии сугерираат дека клетките без Y може да се размножуваат побрзо од нормалните клетки, што би можело да им даде предност во ткивата, па дури и во туморите.
Y-хромозомот е особено ранлив за време на клеточната делба. Понекогаш може случајно да биде изоставен и да остане во мала мембранозна структура што подоцна се отфрла. Затоа, ткивата каде клетките се делат брзо имаат поголема веројатност да натрупаат губење на Y-хромозомот.
Зошто е важен еден мал хромозом?
Човечкиот Y-хромозом е необичен. Тој содржи само 51 протеин-кодирачки ген, без да се бројат повеќекратните копии, додека другите хромозоми носат илјадници гени. Неговите познати улоги вклучуваат одредување на машкиот пол и поддршка на создавањето сперматозоиди, но долго време се сметаше дека неговата функција е ограничена.
Во лабораториски услови, клетките можат да го изгубат Y-хромозомот и сепак да опстанат, што ја засилуваше идејата дека тој не е неопходен за основната клеточна функција. И навистина, некои торбари го губат Y-хромозомот уште во раниот развој, а кај цицачите тој се намалува околу 150 милиони години. Кај одредени глодари, дури и целосно исчезнал и бил заменет.
Токму поради оваа еволутивна историја, губењето на Y-хромозомот подоцна во животот долго време се сметаше за безначајно.
Поврзаност со болести и пократок животен век
Иако порано се мислеше поинаку, сè повеќе докази поврзуваат губење на Y-хромозомот со сериозни заболувања. Истражувањата го доведуваат во врска со кардиоваскуларни болести, невродегенеративни нарушувања и рак.
На пример, повисокото ниво на губење на Y-хромозомот во клетките на бубрезите е поврзано со бубрежна болест. Големи популациски студии исто така покажале дека мажите над 60 години со поголем број Y-дефицитарни клетки имаат поголем ризик од срцев удар.
Губењето на Y-хромозомот е поврзано и со полоши исходи по COVID-19, што може делумно да објасни зошто мажите имаат повисока смртност. Оваа промена се среќава и многу почесто кај лица со Алцхајмерова болест. Дополнително, повеќе студии покажуваат врска меѓу губењето на Y-хромозомот и различни видови рак, како и послабо преживување кај засегнатите пациенти. И самите канцерски клетки често покажуваат вакво губење, заедно со други хромозомски абнормалности.
Дали е причина или последица?
Сè уште е тешко да се утврди дали губењето на Y-хромозомот директно предизвикува болест или едноставно се појавува паралелно со неа. Во некои случаи, болеста или процесот на обновување на ткивото може да доведат до почеста клеточна делба, а со тоа и до поголема веројатност за губење на хромозомот.
И генетиката има улога. Истражувањата сугерираат дека околу една третина од варијацијата во губењето на Y-хромозомот е наследна и вклучува приближно 150 гени поврзани со контрола на клеточниот циклус и ризик од рак.
Сепак, експерименталните докази упатуваат и на директно влијание. Во едно истражување, глувци кои примиле крвни клетки без Y-хромозом развиле повеќе состојби поврзани со стареењето, вклучувајќи намалена срцева функција и на крај срцева слабост.
Постојат и знаци дека губењето на Y-хромозомот може директно да го менува однесувањето на ракот. Во некои случаи, тоа може да го поттикне растот и агресивноста на туморот, вклучително и кај очен меланом, кој се јавува почесто кај мажите.
Што навистина прави Y-хромозомот во телото?
Здравствените последици поврзани со губењето на Y-хромозомот сугерираат дека тој има поширока улога отколку што се мислеше. Но како хромозом со толку малку гени може да има толку големо влијание?
Еден клучен ген, SRY, е активен во многу ткива низ телото. Неговата позната улога во мозокот е поврзана и со Паркинсонова болест. Четири други гени се активни само во тестисите и се неопходни за создавање сперматозоиди.
Покрај нив, многу од останатите гени на Y-хромозомот се активни во повеќе ткива и помагаат во регулацијата на експресијата на други гени. Некои делуваат како тумор-супресори. Овие гени имаат и соодветници на X-хромозомот, што значи дека мажите и жените обично имаат по две копии. Кога клетките ќе го изгубат Y, тие може да останат само со една копија, што може да ја наруши нормалната регулација на гените.
Y-хромозомот содржи и бројни некодирачки гени. Тие создаваат RNA-молекули што не се претвораат во протеини, но можат да влијаат врз тоа како функционираат другите гени. Ова можеби објаснува зошто Y-хромозомот може да ја менува активноста на многу делови од геномот.
Се покажало дека губењето на Y го менува генетскиот израз во крвотворните клетки и во клетките вклучени во имунолошкиот одговор. Може да влијае и врз развојот на крвните клетки и врз работата на срцето.
Што следува?
Човечкиот Y-хромозом е целосно секвенциониран дури неодамна. Како што научниците ќе продолжат да го проучуваат, веројатно ќе откријат уште повеќе за тоа како неговите гени придонесуваат за здравјето и болеста — и зошто неговото губење може да има толку значајни последици.
