Tajemnicze znikanie chromosomu Y u starszych mężczyzn

Postęp naukowy pozwolił odkryć, że chromosom Y stopniowo zanika z komórek u starzejących się mężczyzn. To zjawisko jest znacznie powszechniejsze, niż dotychczas sądzono, i ściśle wiąże się z procesem starzenia.

Badania wskazują, że około 40% mężczyzn w wieku 60 lat doświadcza tej utraty, a odsetek ten rośnie do aż 57% wśród mężczyzn po dziewięćdziesiątce. Dodatkowe analizy sugerują, że czynniki środowiskowe — takie jak palenie tytoniu czy kontakt z substancjami rakotwórczymi — również przyspieszają ten proces.

W efekcie powstaje mozaika komórek: część z nich zachowuje chromosom Y, inne nie. Co ciekawe, komórki pozbawione chromosomu Y zdają się namnażać szybciej niż komórki prawidłowe, co może oznaczać pewną ewolucyjną przewagę przeżycia w organizmie.

Nasuwa się więc istotne pytanie — co to oznacza dla tkanek o wysokim tempie podziałów komórkowych, które szczególnie często tracą chromosom Y podczas replikacji?

Dlaczego utrata chromosomu Y ma tak duże znaczenie?

Chromosom Y koduje zaledwie 51 białek, jednak odgrywa kluczową rolę w determinacji płci oraz funkcjonowaniu plemników. Jego znaczenie sięga jednak znacznie dalej, niż mogłoby się wydawać.

Badania wykazały, że chromosom Y może zostać utracony w hodowlach komórkowych bez prowadzenia do śmierci komórki — co sugeruje, że jego funkcje genetyczne nie są niezbędne do podstawowego wzrostu i działania komórek.

Fascynujące jest to, że niektóre gatunki torbaczy całkowicie eliminują chromosom Y już na wczesnym etapie swojego rozwoju. Wskazuje to na ewolucyjną tendencję do jego stopniowego zaniku i ostatecznej utraty.

Rodzi się więc pytanie: dlaczego utrata chromosomu tak ubogiego w geny miałaby w ogóle wpływać na organizm — zwłaszcza u starszych mężczyzn?

Problemy zdrowotne związane z utratą chromosomu Y

Choć chromosom Y może wydawać się zbędny dla większości typów komórek, badania jednoznacznie łączą jego zanik z poważnymi schorzeniami — chorobami sercowo-naczyniowymi, chorobami neurodegeneracyjnymi oraz nowotworami.

Liczne analizy wykazały związek między utratą chromosomu Y a zwiększonym ryzykiem zawału serca u mężczyzn po sześćdziesiątce. Co więcej, zanik chromosomu Y powiązano z wyższą śmiertelnością z powodu COVID-19, co może pomóc wyjaśnić różnice w umieralności między płciami.

Badania pokazują również, że utrata chromosomu Y jest powszechna w komórkach nowotworowych i może istotnie wpływać na rokowania pacjentów zmagających się z rakiem.

Czy utrata chromosomu Y wywołuje choroby i śmiertelność u starszych mężczyzn?

Ustalenie związku przyczynowego między utratą chromosomu Y a różnymi problemami zdrowotnymi jest zadaniem niezwykle złożonym. Możliwe jest zarówno to, że choroby prowadzą do utraty chromosomu Y, jak i to, że jakiś trzeci czynnik odpowiada za oba zjawiska jednocześnie.

Nawet silne korelacje nie dowodzą bowiem istnienia bezpośredniej przyczynowości. Na przykład związek z chorobami serca i nerek może być skutkiem intensywnych podziałów komórkowych zachodzących podczas naprawy organów.

Badania nad nowotworami sugerują, że genetyczna predyspozycja do niestabilności genomu może odzwierciedlać utratę chromosomu Y. Jedno z badań na myszach wskazało jednak na bezpośredni efekt — komórki krwi pozbawione chromosomu Y prowadziły do zwiększonej częstości chorób związanych ze starzeniem oraz do niewydolności serca u badanych zwierząt.

Rola chromosomu Y w komórkach ciała

Mimo skromnej liczby genów, coraz więcej dowodów wskazuje na to, że chromosom Y pełni istotne funkcje w komórkach całego organizmu. Gen SRY, odpowiedzialny za determinację płci męskiej, jest szeroko eksprymowany w organizmie i może być zaangażowany w rozwój choroby Parkinsona.

Kilkanaście spośród 46 pozostałych genów chromosomu Y ma kluczowe znaczenie dla aktywności i regulacji genów, a niektóre z nich znane są jako naturalne supresory nowotworów.

Pełna sekwencja DNA chromosomu Y została odczytana dopiero kilka lat temu. Przyszłe badania mogą ujawnić, w jaki dokładnie sposób poszczególne geny przyczyniają się do niekorzystnych skutków zdrowotnych obserwowanych wraz z jego utratą.

Utrata chromosomu Y wiąże się z poważnymi problemami zdrowotnymi, w tym z chorobami serca i nowotworami.
Chromosom Y zawiera ważne geny wpływające na funkcjonowanie komórek w całym organizmie.
Potrzebne są dalsze badania, aby w pełni zrozumieć konsekwencje jego zaniku u starzejących się mężczyzn.