STUDIU De ce mor bărbații mai devreme decât femeile? O explicație ar fi pierderea cromozomului Y în timp

Pe măsură ce îmbătrânesc, bărbații nu își pierd doar părul, tonusul muscular și cartilajul genunchilor. Ei încep să piardă și cromozomii Y din celulele lor. Oamenii de știință au legat această dispariție de o listă lungă de boli și de un risc mai mare de deces, dar dovezile au fost circumstanțiale. Acum, cercetătorii raportează că, atunci când au eliminat cromozomul Y de la șoarecii masculi, animalele au murit mai devreme decât omologii lor purtători ai cromozomului Y, probabil pentru că inimile lor au devenit mai rigide, scrie science.org.

„Aceasta este cea mai bună dovadă de până acum” că pierderea cromozomului Y este dăunătoare pentru sănătate, spune John Perry, genetician uman de la Universitatea din Cambridge. Perry a condus unul dintre cele mai mari studii privind frecvența pierderii cromozomului Y la bărbați, dar nu a avut legătură cu noua cercetare.

În ciuda reputației sale de macho, cromozomul Y este un prichindel, purtând doar 71 de gene – mai puțin de o zecime față de cromozomul X. Acesta ar putea fi motivul pentru care cromozomul nu se transmite uneori mai departe atunci când o celulă se divide.

Analiza probelor de sânge este cel mai simplu mod de a detecta pierderea cromozomului Y, iar cercetătorii au descoperit că cromozomul lipsește din cel puțin unele celule albe din sânge la aproximativ 40% dintre persoanele de 70 de ani și 57% dintre cele de 93 de ani. La unii bărbați în vârstă, la peste 80% din celule poate lipsi cromozomul Y.

Celulele pot supraviețui și se pot reproduce fără cromozomul Y, dar bărbații care nu au acest cromozom în unele dintre celulele lor sunt mai predispuși la boli de inimă, cancer, Alzheimer și alte afecțiuni legate de îmbătrânire. Mai mult, această afecțiune ar putea fi un motiv pentru care bărbații mor în medie cu aproximativ 5 ani mai devreme decât femeile din Statele Unite, spune biologul molecular Kenneth Walsh de la Universitatea din Virginia.

Pentru a testa dacă îndepărtarea cromozomului Y dăunează sănătății, Walsh și colegii săi au efectuat transplanturi de măduvă osoasă pe 38 de șoareci. Ei au folosit instrumentul de editare genetică CRISPR-Cas9 pentru a șterge cromozomul Y din celulele măduvei osoase de șoarece și apoi au inserat celulele modificate în șoareci masculi tineri a căror măduvă osoasă fusese îndepărtată. Schimbul nu a alungat cromozomul Y de la receptori, dar a eliminat cromozomul de la 49% până la 81% din celulele albe din sânge – aproximativ același procent ca la mulți oameni la care se pierde cromozomul Y. Cei 37 de șoareci de control pentru acest experiment au primit, de asemenea, transplanturi de măduvă osoasă, dar au păstrat cromozomul Y.

Timp de aproape 2 ani, cercetătorii au urmărit ambele grupuri de animale. Rozătoarele lipsite de cromozomul Y au fost mai predispuse să moară în această perioadă – doar aproximativ 40% dintre acești șoareci au supraviețuit timp de 600 de zile după transplanturi, față de aproximativ 60% dintre rozătoarele din grupul de control.

Șoarecii care și-au pierdut cromozomul Y aveau, de asemenea, inima slăbită. După aproximativ 15 luni, puterea de contracție a inimii scăzuse cu aproape 20%. În plus, acumularea de țesut conjunctiv dur, un proces numit fibroză, a crescut brusc în inimile șoarecilor cărora le lipsea cromozomul Y. Această acumulare rigidizează inima și îi afectează capacitatea de a pompa sângele.

Transplanturile de măduvă osoasă efectuate de cercetători pe șoareci nu au eliminat cromozomul Y din celulele musculare cardiace. Dar celulele albe din sânge numite macrofage, care se nasc în măduva osoasă, se strecoară în inimă. Oamenii de știință au descoperit că multe dintre macrofagele provenite de la șoarecii lipsiți de cromozomul Y au început să promoveze fibroza, stimulând alte celule din inimă să strângă mai mult țesut conjunctiv.

Ceva similar s-ar putea întâmpla la oameni. Walsh și colegii săi au obținut informații despre ADN și supraviețuire pentru mai mult de 15.000 de bărbați din UK Biobank, o bază de date uriașă privind sănătatea. Echipa a stabilit că bărbații care pierduseră cromozomul Y din cel puțin 40% din celulele albe din sângele lor aveau un risc cu 31% mai mare să moară din cauza bolilor sistemului circulator decât cei la care cromozomul era mai abundent. Când cercetătorii au defalcat cauzele de deces care se corelau cu absența cromozomului Y, au identificat mai multe afecțiuni cardiace, inclusiv insuficiența cardiacă.

Pierderea cromozomului Y stimulează fibroza în inimă, ceea ce duce la insuficiență cardiacă și la o moarte mai timpurie, concluzionează echipa în revista Science. Cercetătorii au minimizat mult timp impactul cromozomului Y asupra sănătății, deoarece acesta conține atât de puține gene, spune Walsh, dar dovezile sugerează că pierderea acestuia „duce la o cantitate impresionantă de ani de viață pierduți”.

Epidemiologul genetician Mitchell Machiela de la Institutul Național privind Cancerul, care, de asemenea, nu a avut legătură cu studiul, spune că cercetarea oferă „dovezi convingătoare”. Descoperirea faptului că macrofagele din șoarecii fără cromozomul Y își schimbă „personalitatea” și încep să favorizeze fibroza are sens, adaugă biologul specializat în colagen Amy Bradshaw de la Medical University of South Carolina. Această schimbare „este esențială pentru o mare parte din fibroza pe care o vedem în inimă”.

Cu toate acestea, cardiologul Nikolaos Frangogiannis, de la Colegiul de Medicină Albert Einstein, avertizează că rezultatele nu confirmă faptul că fibroza crescută îi ucide pe șoareci. La animalele cărora le lipsește cromozomul Y, „fibroza este destul de subtilă”, spune el. În plus, slăbirea inimii de care au suferit rozătoarele „nu este atât de gravă” și nu ar fi fatală. Este posibil ca șoarecii să moară din alte cauze legate de inimă. Totuși, spune el, studiul este „foarte interesant” și „ar putea avea un impact major asupra modului în care vedem insuficiența cardiacă”.