Это последнее исследование, посвященное феномену «мозаичной потери Y», когда Y-хромосома исчезает из части клеток крови человека. Исследователи не знают, почему это происходит, но это связано со старением: это обнаруживается примерно у 40% 70-летних мужчин и более чем у половины тех, кто доживает до 90 лет.
Одно время исследователи думали, что потеря Y — маленькой, коротенькой хромосомы — это просто часть нормального старения. Но в последние годы исследования связали потерю веса с повышенным риском таких состояний, как болезнь Альцгеймера, болезни сердца и некоторые виды рака, а также с сокращением продолжительности жизни.
Однако эти исследования не смогли показать, способствует ли потеря хромосом непосредственно заболеваниям или это просто признак того, что другие процессы в организме идут наперекосяк.
«Вопрос в том, является ли потеря Y просто признаком старения, как седеющие волосы», — сказал соавтор исследования Кеннет Уолш.
Результаты его команды предполагают, что ответ отрицательный: у лабораторных мышей потеря Y в клетках крови сделала ткань сердца склонной к образованию рубцов и привела к более ранней смерти. По словам Уолша, который руководит Центром гематоваскулярной биологии Медицинской школы Университета Вирджинии, это доказательство того, что потеря хромосом является непосредственным участником, а не просто сторонним наблюдателем.
Большинство людей знают Y-хромосому как половую хромосому: у женщин есть две X-хромосомы, в то время как у мужчин есть X и Y. Исследователи привыкли думать, что Y-хромосома делает немного больше, чем определяет мужские половые признаки. Но исследования последних лет показали, что Y-хромосома содержит больше генов, чем считалось ранее, функции которых полностью неизвестны. Параллельно с этой работой исследования связали потерю Y с различными рисками заболевания. Чтобы понять, почему, Уолш и его команда провели исследования как на людях, так и на лабораторных мышах.
Для первого они использовали большую исследовательскую базу данных с медицинской и генетической информацией о примерно 500 000 взрослых британцев. Они обнаружили, что у мужчин, которые вошли в это исследование со значительной потерей Y — более чем в 40% клеток крови, — в последующие годы дела обстояли хуже. У них было на 41% больше шансов умереть от любой причины в течение следующих семи лет, по сравнению с мужчинами без потери Y. В частности, у них было примерно в два-три раза больше шансов умереть от сердечной недостаточности или болезней сердца, связанных с длительным высоким кровяным давлением. Чтобы непосредственно проверить последствия потери Y, команда Уолша использовала технологию «редактирования генов» для создания лабораторных мышей, у которых отсутствовали хромосомы во многих клетках крови.
Они обнаружили, что у стареющих мышей-самцов потеря Y ускоряла возрастные изменения в структуре и функции сердца и делала животных более уязвимыми к образованию рубцов в сердце, а также в легких и почках. В одном эксперименте потеря хромосом усугубила существующую сердечную недостаточность. Уолш сказал, что потеря Y-хромосомы, по-видимому, изменяет функцию иммунных клеток, которые работают в сердце, что приводит к образованию рубцов на тканях.
Результаты были опубликованы в журнале Science.
По словам Ким Симпфендорфер, доцента Института медицинских исследований им. Файнштейна в Манхассете, штат Нью-Йорк, существует «захватывающий потенциал» для открытия новых методов лечения распространенных заболеваний старения. Возможно, по ее словам, проводить скрининг мужчин на предмет потери Y в качестве маркера их риска различных заболеваний.
Но скрининг полезен только в том случае, если с этой информацией можно что-то сделать. По словам Уолша, в будущем скрининг может выявить мужчин, которым может помочь дальнейшее тестирование на наличие признаков фиброза или рубцевания тканей.
Одна из оставшихся загадок заключается в том, что вызывает потерю Y.
«Существует большая вариативность, -сообщают эксперты — , что в возрасте 60 лет некоторые мужчины демонстрируют большую потерю веса, а некоторые показывают лишь немного».
Исследования показали, что курение является одним из факторов воздействия, которое приводит к большей потере веса, но больше ничего не известно. «Отчасти, — сказал Уолш, — это могут быть гены, с которыми вы родились. И хотя у женщин отсутствует Y-хромосома, с возрастом они могут потерять одну из Х-хромосом в своих клетках крови. По словам Уолша, это не так часто, как потеря веса у мужчин, и до сих пор это не было четко связано с каким-либо риском заболевания.
По словам Уолша, потеря Y может быть одной из причин того, что женщины обычно переживают мужчин. Хотя часть этого разрыва объясняется тем, что молодые мужчины умирают от таких причин, как несчастные случаи, это не вся история, отметил Уолш.