از دست دادن کروموزوم جنسی، عمر مردان را کوتاه‌تر می‌کند

به گزارش همشهری آنلاین مردان با افزایش سن، کروموزوم جنسی Y در سلول‌های خود را از دست می‌دهند. اما از آنجا که کرموزوم Y ژن‌های کمی غیر از ژن‌های تعیین جنسیت مردانه دارد، تصور می‌شد که این از دست دادن کروموزوم Y بر سلامت تأثیری ندارد.

اما در چند سال گذشته شواهدی به دست آمده است که نشان می‌دهد وقتی افرادی که کروموزوم Y دارند آن را از دست می‌دهند، این از دست دادن با بیماری‌های جدی در سراسر بدن مرتبط است و در کوتاه شدن طول عمر نقش دارد.

از دست دادن کروموزوم Y در مردان مسن

تکنیک‌های جدید برای تشخیص ژن‌های کروموزوم Y از دست دادن مکرر این کروموزوم را در بافت‌های مردان مسن نشان می‌دهند. افزایش این روند با افزایش سن واضح است: ۴۰ درصد از مردان ۶۰ ساله، اما ۵۷ درصد از مردان ۹۰ ساله، از دست دادن کروموزوم Y را نشان می‌دهند. عوامل محیطی مانند سیگار کشیدن و قرار گرفتن در معرض مواد سرطان‌زا نیز در این امر نقش دارند.

از دست دادن کروموزوم Y فقط در برخی سلول‌ها رخ می‌دهد و سلول‌هایی که از تقسیم این سلول‌ها به وجود می‌آیند، هرگز آن را دوباره به دست نمی‌آورند. این امر باعث ایجاد موزاییکی از سلول‌های دارای کروموزوم Y و بدون آن در بدن می‌شود. سلول‌های بدون کروموزوم Y در کشت سریع‌تر از سلول‌های طبیعی رشد می‌کنند که نشان می‌دهد ممکن است در بدن - و در تومورها - مزیتی داشته باشند.

کروموزوم Y به ویژه در طول تقسیم سلولی مستعد اشتباه است - می‌تواند در یک کیسه کوچک غشایی که از بین می‌رود، باقی بماند. بنابراین انتظار داریم بافت‌هایی که سلول‌هایشان به سرعت در حال تقسیم هستند، بیشتر دچار از دست دادن کروموزوم Y شوند.

چرا از دست دادن کروموزوم Y که ژن‌های ضعیفی دارد باید مهم باشد؟

کروموزوم Y انسان یک کروموزوم کوچک عجیب و غریب است که در مقایسه با هزاران ژن کدکننده پروتئین روی کروموزوم‌های دیگر، تنها ۵۱ ژن کدکننده پروتئین دارد (بدون احتساب چندین کپی). این کروموزوم نقش‌های حیاتی در تعیین جنسیت و عملکرد اسپرم ایفا می‌کند، اما تصور نمی‌شد که کار دیگری انجام دهد.

کروموزوم Y اغلب هنگام کشت سلول‌ها در آزمایشگاه از بین می‌رود. این تنها کروموزومی است که می‌توان آن را بدون کشتن سلول از بین برد. این وضعیت نشان می‌دهد که هیچ عملکرد خاصی که بوسیله ژن‌های Y کدگذاری می‌شود، برای رشد و عملکرد سلولی ضروری نیست.

در واقع، نرهای برخی از گونه‌های جانوری کیسه‌دار کروموزوم Y را در اوایل رشد خود از دست می‌دهند و به نظر می‌رسد سیر تکامل به سرعت در حال از بین بردن این کروموزوم است. کروموزوم Y در پستانداران به مدت ۱۵۰ میلیون سال در حال تخریب بوده و در برخی از جوندگان از بین رفته و جایگزین شده است.

بنابراین، از دست دادن کروموزوم Y در بافت بدن انسان در اواخر عمر مطمئناً نباید یک فاجعه باشد.

ارتباط از دست دادن کروموزوم Y با مشکلات سلامتی

علیرغم بی‌فایده بودن ظاهری کروموزم Y برای اکثر سلول‌های بدن، شواهد در حال افزایشی نشان می‌دهند از دست دادن این کروموزوم با بیماری‌های شدید، از جمله بیماری‌های قلبی عروقی و عصبی و سرطان مرتبط است.

کاهش فراوانی کروموزوم Y در سلول‌های کلیوی با بیماری کلیوی مرتبط است.

مطالعات متعددی اکنون رابطه‌ای بین از دست دادن کرموزوم Y و بیماری قلبی را نشان داده‌اند. به عنوان مثال، یک مطالعه بسیار بزرگ در آلمان نشان داد که مردان بالای ۶۰ سال با فراوانی بالای از دست دادن کروموزوم Y خطر حمله‌های قلبی بیشتری داشتند.

از دست دادن کروموزوم Y همچنین با مرگ ناشی از بیماری کووید ناشی از کروناویروس مرتبط بوده است که ممکن است تفاوت جنسیتی در میزان مرگ و میر را توضیح دهد.بیشتر بودن ده برابری فراوانی از دست دادن کروموزوم Y در بیماران آلزایمر یافت شده است.

مطالعات متعددی ارتباط از دست دادن کروموزوم Y با سرطان‌های مختلف در مردان را مستند کرده‌اند. همچنین از دست دادن کروموزوم Y با پیامدهای بدتر برای کسانی که سرطان دارند مرتبط است. از دست دادن کروموزوم Y در خود سلول‌های سرطانی، در میان سایر ناهنجاری‌های کروموزومی، رایج است

آیا از دست دادن کروموزوم Y باعث بیماری و مرگ و میر می‌شود؟

فهمیدن اینکه چه چیزی باعث ارتباط بین از دست دادن کروموزوم Y و مشکلات سلامتی می‌شود دشوار است. این ارتباط ممکن است به این دلیل باشد که خود مشکلات سلامتی باعث از دست دادن کروموزوم Y می‌شوند، یا شاید یک عامل سوم ممکن است باعث هر دو پدیده شود.

حتی وجود ارتباط یا همبستگی قوی میان دو چیز نیز نمی‌توانند رابطه سببی یا علی میان آن دو را اثبات کنند. به عنوان مثال، ارتباط میان از دست رفتن کروموزوم Y با بیماری کلیوی یا قلبی می‌تواند ناشی از تقسیم سریع سلولی در طول ترمیم اندام باشد.

ارتباط میان از دست رفتن کروموزوم Y و سرطان‌ها ممکن است نشان‌دهنده‌ی استعداد ژنتیکی برای بی‌ثباتی ژنوم باشد. در واقع، مطالعات ارتباط کل ژنوم نشان می‌دهد کاهش فراوانی کرموزوم Y در سلول‌ها در حدود یک سوم موارد علت ژنتیکی دارد که شامل ۱۵۰ ژن شناسایی شده است که عمدتاً در تنظیم چرخه سلولی و حساسیت به سرطان نقش دارند.

با این حال، یک مطالعه روی موش‌ها به یک اثر مستقیم اشاره می‌کند. پژوهشگران سلول‌های خونی فاقد کروموزوم Y را به موش‌های پرتوتابی‌شده پیوند زدند که سپس فراوانی بیشتری از آسیب‌های مرتبط با سن از جمله عملکرد ضعیف‌تر قلب و نارسایی قلبی متعاقب آن را نشان دادند.

به طور مشابه، از دست دادن کروموزوم Y از سلول‌های سرطانی به نظر می‌رسد که مستقیماً بر رشد سلول و بدخیمی تأثیر می‌گذارد و احتمالاً باعث ایجاد سرطان ملانوم چشم می‌شود که در مردان شایع‌تر است.

نقش کروموزوم Y در سلول‌های بدن

پیامدهای یالینی به دنبال از دست دادن کروموزوم Y نشان می‌دهد که این کروموزوم عملکردهای مهمی در سلول‌های بدن دارد. اما با توجه به تعداد کم ژن‌هایی که روی این کروموزوم قرار دارد، چطور در این عملکردها نقش دارد؟

ژن SRY تعیین‌کننده‌ی جنسیت نر که روی Y یافت می‌شود، به طور گسترده در بدن بیان می‌شود. اما تنها اثری که به فعالیت آن در مغز نسبت داده می‌شود، همدستی در ایجاد بیماری پارکینسون است. و چهار ژن ضروری برای ساخت اسپرم فقط در بیضه فعال هستند.

اما در میان ۴۶ ژن دیگر روی کروموزوم Y، چندین ژن به طور گسترده بیان می‌شوند و عملکردهای اساسی در فعالیت و تنظیم ژن دارند. چندین ژن به عنوان سرکوب‌کننده‌های سرطان شناخته می‌شوند.

همه این ژن‌ها روی کروموزوم X کپی دارند، بنابراین هم مردان و هم زنان دو کپی از آنها دارند. ممکن است عدم وجود کپی دوم در سلول‌های بدون کروموزوم Y باعث نوعی اختلال در تنظیم شود.

علاوه بر این ژن‌های کدکننده پروتئین، کروموزوم Y حاوی ژن‌های غیرکدکننده زیادی است. این ژن‌ها به مولکول‌های RNA رونویسی می‌شوند، اما هرگز به پروتئین ترجمه نمی‌شوند. به نظر می‌رسد حداقل برخی از این ژن‌های غیرکدکننده عملکرد ژن‌های دیگر را کنترل می‌کنند.

ایند موضوع ممکن است توضیح دهد که چرا کروموزوم Y می‌تواند بر فعالیت ژن‌ها در بسیاری از کروموزوم‌های دیگر تأثیر بگذارد. از دست دادن کروموزوم Y بر بیان برخی از ژن‌ها در سلول‌هایی که سلول‌های خونی را می‌سازند و همچنین ژن‌های دیگری که عملکرد ایمنی را تنظیم می‌کنند، تأثیر می‌گذارد. همچنین ممکن است به طور غیرمستقیم بر تمایز انواع سلول‌های خونی و عملکرد قلب تأثیر بگذارد.

DNA موجود در کروموزوم Y انسان تنها چند سال پیش به طور کامل توالی‌یابی شد - بنابراین به مرور زمان می‌توانیم بفهمیم که چگونه ژن‌های خاص باعث این اثرات منفی بر سلامتی می‌شوند.

منبع: LiveScience