Καθώς οι άνδρες γερνούν, τα κύτταρά τους τείνουν να χάνουν το χρωμόσωμα Υ. Για δεκαετίες, η ιατρική κοινότητα θεωρούσε ότι αυτό το φαινόμενο δεν είχε ουσιαστικές συνέπειες στην υγεία, καθώς το χρωμόσωμα Υ φέρει ελάχιστα γονίδια πέρα από αυτά που καθορίζουν το ανδρικό φύλο. Ωστόσο, πρόσφατες επιστημονικές ανακαλύψεις ανατρέπουν αυτή την αντίληψη. Οι άνδρες χάνουν το χρωμόσωμα Υ όσο μεγαλώνουν, και οι επιπτώσεις που μόλις ανακαλύφθηκαν είναι εκπληκτικά σοβαρές, συνδεόμενες με σημαντικές παθήσεις σε ολόκληρο το σώμα και συμβάλλοντας σε μειωμένο προσδόκιμο ζωής.

Πώς εξελίσσεται η απώλεια του χρωμοσώματος Υ με την ηλικία

Σύγχρονες τεχνικές ανίχνευσης γονιδίων του χρωμοσώματος Υ αποκαλύπτουν συχνή απώλειά του στους ιστούς μεγαλύτερων ανδρών. Τα στατιστικά στοιχεία είναι εντυπωσιακά: το 40% των εξηντάχρονων ανδρών παρουσιάζει απώλεια του χρωμοσώματος Υ, ενώ το ποσοστό αυξάνεται στο 57% για τους ενενηντάχρονους. Περιβαλλοντικοί παράγοντες όπως το κάπνισμα και η έκθεση σε καρκινογόνες ουσίες επιδεινώνουν το πρόβλημα.

Η απώλεια συμβαίνει μόνο σε ορισμένα κύτταρα, και οι απόγονοί τους δεν το ανακτούν ποτέ. Αυτό δημιουργεί ένα μωσαϊκό κυττάρων με και χωρίς χρωμόσωμα Υ στο σώμα. Τα κύτταρα χωρίς το Υ αναπτύσσονται ταχύτερα από τα φυσιολογικά σε καλλιέργεια, υποδηλώνοντας ότι μπορεί να έχουν πλεονέκτημα στον οργανισμό και ιδιαίτερα στους όγκους.

Το χρωμόσωμα Υ είναι ιδιαίτερα επιρρεπές σε λάθη κατά την κυτταρική διαίρεση. Μπορεί να μείνει πίσω σε μια μικρή μεμβρανική δομή που χάνεται. Συνεπώς, ιστοί με ταχέως διαιρούμενα κύτταρα υποφέρουν περισσότερο από την απώλεια του χρωμοσώματος Υ.

Γιατί η απώλεια ενός φτωχού σε γονίδια χρωμοσώματος έχει σημασία

Το ανθρώπινο χρωμόσωμα Υ είναι ένα ιδιόμορφο μικρό χρωμόσωμα που φέρει μόνο 51 γονίδια κωδικοποίησης πρωτεϊνών, σε σύγκριση με τις χιλιάδες σε άλλα χρωμοσώματα. Διαδραματίζει καθοριστικούς ρόλους στον προσδιορισμό του φύλου και τη λειτουργία των σπερματοζωαρίων, αλλά θεωρούνταν ότι δεν κάνει πολλά άλλα.

Το χρωμόσωμα Υ χάνεται συχνά όταν τα κύτταρα καλλιεργούνται σε εργαστήριο. Είναι το μόνο χρωμόσωμα που μπορεί να χαθεί χωρίς να σκοτώσει το κύτταρο. Αυτό υποδηλώνει ότι καμία συγκεκριμένη λειτουργία που κωδικοποιείται από γονίδια του Υ δεν είναι απαραίτητη για την κυτταρική ανάπτυξη και λειτουργία.

Πράγματι, αρσενικά ορισμένων ειδών μαρσιποφόρων απορρίπτουν το χρωμόσωμα Υ νωρίς στην ανάπτυξή τους, και η εξέλιξη φαίνεται να το απαλλάσσεται ταχέως. Στα θηλαστικά, το Υ υποβαθμίζεται εδώ και 150 εκατομμύρια χρόνια και έχει ήδη χαθεί και αντικατασταθεί σε ορισμένα τρωκτικά.

Η σύνδεση της απώλειας του χρωμοσώματος Υ με προβλήματα υγείας

Παρά την φαινομενική ανωφελότητά του για τα περισσότερα κύτταρα του σώματος, συσσωρεύονται αποδείξεις ότι οι άνδρες χάνουν το χρωμόσωμα Υ όσο μεγαλώνουν και αυτό συνδέεται με σοβαρές παθήσεις, συμπεριλαμβανομένων καρδιαγγειακών και νευροεκφυλιστικών ασθενειών καθώς και καρκίνου.

Η συχνότητα απώλειας του Υ σε νεφρικά κύτταρα συνδέεται με νεφρική νόσο. Πολλές μελέτες δείχνουν πλέον σχέση μεταξύ απώλειας του Υ και καρδιακής νόσου. Για παράδειγμα, μια εκτεταμένη γερμανική έρευνα διαπίστωσε ότι άνδρες άνω των 60 ετών με υψηλές συχνότητες απώλειας του Υ είχαν αυξημένο κίνδυνο καρδιακών προσβολών.

Η απώλεια του χρωμοσώματος Υ έχει επίσης συνδεθεί με θάνατο από COVID, γεγονός που θα μπορούσε να εξηγήσει τη διαφορά θνησιμότητας μεταξύ των φύλων. Δεκαπλάσια υψηλότερη συχνότητα απώλειας του Υ έχει βρεθεί σε ασθενείς με νόσο Alzheimer.

Διάφορες μελέτες έχουν τεκμηριώσει συσχετίσεις της απώλειας του Υ με διάφορους καρκίνους στους άνδρες. Συνδέεται επίσης με χειρότερη έκβαση για όσους έχουν καρκίνο. Η απώλεια του Υ είναι συχνή στα ίδια τα καρκινικά κύτταρα, μεταξύ άλλων χρωμοσωμικών ανωμαλιών.

Προκαλεί η απώλεια του Υ ασθένειες και θνησιμότητα σε μεγαλύτερους άνδρες

Η διαπίστωση των αιτιών που συνδέουν την απώλεια του χρωμοσώματος Υ με προβλήματα υγείας είναι δύσκολη. Τα προβλήματα υγείας μπορεί να προκαλούν απώλεια του Υ, ή ίσως ένας τρίτος παράγοντας να προκαλεί και τα δύο.

Ακόμη και ισχυρές συσχετίσεις δεν μπορούν να αποδείξουν αιτιότητα. Η συσχέτιση με νεφρική ή καρδιακή νόσο θα μπορούσε να προκύψει από ταχεία κυτταρική διαίρεση κατά την επιδιόρθωση οργάνων.

Οι συσχετίσεις με καρκίνο μπορεί να αντικατοπτρίζουν γενετική προδιάθεση για γονιδιωματική αστάθεια. Πράγματι, μελέτες συσχέτισης ολόκληρου του γονιδιώματος δείχνουν ότι η συχνότητα απώλειας του Υ είναι κατά ένα τρίτο γενετική, αφορώντας 150 εντοπισμένα γονίδια που εμπλέκονται κυρίως στη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου και την ευαισθησία στον καρκίνο.

Ωστόσο, μια μελέτη σε ποντίκια υποδεικνύει άμεση επίδραση. Ερευνητές μεταμόσχευσαν αιμοσφαίρια με έλλειψη Υ σε ακτινοβολημένα ποντίκια, τα οποία στη συνέχεια εμφάνισαν αυξημένες συχνότητες παθολογιών που σχετίζονται με την ηλικία, συμπεριλαμβανομένης χειρότερης καρδιακής λειτουργίας και επακόλουθης καρδιακής ανεπάρκειας.

Παρομοίως, η απώλεια του Υ από καρκινικά κύτταρα φαίνεται να επηρεάζει άμεσα την κυτταρική ανάπτυξη και κακοήθεια, πιθανώς οδηγώντας σε μελάνωμα ματιού, που είναι συχνότερο στους άνδρες.

Ο ρόλος του χρωμοσώματος Υ στα σωματικά κύτταρα

Οι κλινικές επιπτώσεις της απώλειας του Υ υποδηλώνουν ότι το χρωμόσωμα Υ έχει σημαντικές λειτουργίες στα σωματικά κύτταρα. Αλλά δεδομένου του πόσο λίγα γονίδια φιλοξενεί, πώς;

Το γονίδιο SRY που καθορίζει το αρσενικό φύλο και βρίσκεται στο Υ εκφράζεται ευρέως στο σώμα. Αλλά η μόνη επίδραση που αποδίδεται στη δραστηριότητά του στον εγκέφαλο είναι η συνενοχή στην πρόκληση της νόσου Parkinson. Και τέσσερα γονίδια απαραίτητα για την παραγωγή σπέρματος είναι ενεργά μόνο στον όρχι.

Ωστόσο, μεταξύ των άλλων 46 γονιδίων στο Υ, αρκετά εκφράζονται ευρέως και έχουν ουσιαστικές λειτουργίες στη γονιδιακή δραστηριότητα και ρύθμιση. Αρκετά είναι γνωστοί καταστολείς καρκίνου.

Αυτά τα γονίδια έχουν όλα αντίγραφα στο χρωμόσωμα Χ, επομένως τόσο οι άνδρες όσο και οι γυναίκες έχουν δύο αντίγραφα. Μπορεί η απουσία δεύτερου αντιγράφου σε κύτταρα χωρίς Υ να προκαλεί κάποιου είδους απορρύθμιση.

Εκτός από αυτά τα γονίδια κωδικοποίησης πρωτεϊνών, το Υ περιέχει πολλά μη κωδικοποιητικά γονίδια. Αυτά μεταγράφονται σε μόρια RNA, αλλά δεν μεταφράζονται ποτέ σε πρωτεΐνες. Τουλάχιστον μερικά από αυτά τα μη κωδικοποιητικά γονίδια φαίνεται να ελέγχουν τη λειτουργία άλλων γονιδίων.

Αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί το χρωμόσωμα Υ μπορεί να επηρεάσει τη δραστηριότητα γονιδίων σε πολλά άλλα χρωμοσώματα. Η απώλεια του Υ επηρεάζει την έκφραση ορισμένων γονιδίων στα κύτταρα που παράγουν αιμοσφαίρια, καθώς και άλλων που ρυθμίζουν την ανοσολογική λειτουργία. Μπορεί επίσης να επηρεάσει έμμεσα τη διαφοροποίηση των τύπων αιμοσφαιρίων και την καρδιακή λειτουργία.

Το DNA του ανθρώπινου Υ αλληλουχήθηκε πλήρως μόνο πριν από μερικά χρόνια. Με τον καιρό, μπορεί να εντοπίσουμε πώς συγκεκριμένα γονίδια προκαλούν αυτές τις αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία. Οι άνδρες χάνουν το χρωμόσωμα Υ όσο μεγαλώνουν, και οι επιπτώσεις που μόλις ανακαλύφθηκαν ανοίγουν νέους δρόμους για την κατανόηση και την αντιμετώπιση σοβαρών παθήσεων που επηρεάζουν την ανδρική υγεία.