Многие мужчины с возрастом теряют хромосому Y. Ученые выяснили, чем это опасно для них

Исследования на мышах показали, что потеря Y-хромосомы в некоторых клетках организма увеличивает риск сердечных заболеваний и других состояний, связанных со старением. По мнению ученых, исчезновение Y-хромосомы также опасно для человека.

Из 23 пар хромосом , которыми оснащена каждая здоровая человеческая клетка, одна пара является половыми хромосомами. У женщин две Х-хромосомы, у мужчин — Х-хромосома и Y-хромосома. Последняя представляет собой маленькую хромосому — она содержит всего несколько десятков генов, кодирующих белок, в то время как другие хромосомы могут иметь до 2000 из них.

С годами в ДНК как самцов, так и самок появляются ошибки по мере деления клетки. Механизм копирования генетического материала становится все менее и менее точным, что приводит к увеличению изменений в геноме. Может даже случиться так, что некоторые клетки потеряют целые хромосомы.

К чему может привести отсутствие Y-хромосомы?

У мужчин мутации в ДНК могут привести к так называемому гемопоэтическая мозаичная потеря Y-хромосомы (mLOY) . Это название охватывает потерю Y-хромосомы в лейкоцитах. Это состояние известно с 1960-х годов. Подсчитано, что это затрагивает до 40 процентов. мужчин старше 70 лет.

Каковы его эффекты? До сих пор ученые упоминали о сокращении продолжительности жизни и повышенном риске развития возрастных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и рак . Новое исследование, опубликованное на прошлой неделе в престижном научном журнале Science, предполагает, что mLOY также оказывает негативное влияние на сердце .

Фиброз миокарда у мышей с дефицитом Y-хромосомы

Ученые Японии, США и Швеции продемонстрировали это, исследуя мышей. Они выводили мышей-самцов с дефицитом Y-хромосомы лейкоцитами с помощью редактирования гена CRISPR .

Они обнаружили, что мыши без Y-хромосомы живут меньше, чем грызуны с полной парой половых хромосом. Отсутствие Y-хромосомы также приводило к фиброзу миокарда — одной из возможных причин сердечной недостаточности.

«Мы показали, что mLOY у мышей вызывает фиброз сердца, что приводит к его снижению», — говорит Ларс Форсберг, генетик из Университета Упсалы и ведущий автор исследования.

Как отсутствие Y-хромосомы влияет на здоровье человека

Чтобы увидеть, существует ли связь между потерей Y-хромосомы и сердечными заболеваниями у людей , исследователи использовали данные, собранные в рамках многолетней исследовательской программы UK Biobank в Великобритании. Анализируя данные за 11 лет, они обнаружили, что риск смерти от болезней сердца и других сердечно-сосудистых заболеваний был выше у мужчин с mLOY .

«Это согласуется с результатами, полученными на мышиной модели, и предполагает, что mLOY оказывает прямое влияние и на людей», — комментирует Форсберг. Однако исследователи подчеркивают, что для полной оценки этого эффекта необходимы дополнительные исследования.

Пока что они обнаружили еще одну вещь — установить, что существует лечение, облегчающее воздействие mLOY на мышей. Требуется введение нейтрализующих антител — так называемых трансформирующий фактор роста бета 1. Терапия пока апробирована только на грызунах с частичным регрессом изменений в тканях сердца.

Y-хромосома и ее забытый исследователь

Y-хромосома была открыта одним из пионеров генетики Натти Стивенс . Она — неизвестный ученый, который — как справедливо пишет Билл Брайсон в книге «Тело. Руководство пользователя «-» заслуживает изучения.

Натти Стивенс родилась в Кавендише, штат Вермонт, в 1861 году. Она росла в скромных условиях, и ей понадобилось много времени, чтобы осуществить свою мечту о получении высшего образования. Она работала учителем и библиотекарем в течение нескольких лет, прежде чем, наконец, поступила в Стэнфордский университет в 1896 году в возрасте 35 лет. В возрасте 42 лет, почти в конце своей короткой жизни, она наконец получила докторскую степень. Приняв должность младшего научного сотрудника в Брин-Мор, она с головой ушла в работу, опубликовав 38 статей, а также открыв Y-хромосому (при изучении репродуктивного аппарата мучных червей — прим. ред.)». — вспоминает Брайсон.

« Если бы ее достижения были должным образом признаны, Стивенс, вероятно, получила бы Нобелевскую премию », — продолжает Брайсон. — «Вместо этого на долгие годы получил признание Эдмунд Бичер Уилсон, самостоятельно сделавший то же самое открытие примерно в то же время (кто на самом деле был первым, вопрос давно уже спорный), но он так и не осознал в полной мере его важности. . Стивенс наверняка добилась бы гораздо большего, если бы не тот факт, что у нее развился рак молочной железы и она умерла в 1912 году, в возрасте 53 лет, всего после одиннадцати лет исследовательской работы».