Мужчины теряют свои Y–хромосомы, и это ускоряет процесс старения

Это новостная рассылка «Повседневная наука» с Клэр Уилсон, доступная только для подписчиков The i Paper. Если вы хотите получать ее на свой почтовый ящик каждую неделю, вы можете подписаться здесь.

Здравствуйте, и добро пожаловать обратно в «Повседневную науку».

Небольшой вопрос: что такое маленькая, странная и в то же время занимающая центральное место в жизни половины человечества?

Ответ – если вы не догадались по картинке выше – это Y-хромосома. Это часть ДНК человека, которая делает плод мужским.

Когда-то считалось, что Y-хромосома играет более или менее единственную роль в производстве сперматозоидов.

И все же недавние исследования показали, что его история более интересна, чем мы думали. Оказалось, что мужские клетки с возрастом на удивление часто теряют свои Y-хромосомы.Это явление, по-видимому, повышает риск возникновения целого ряда заболеваний, включая сердечные приступы, рак и болезнь Альцгеймера. Последние исследования показывают, что в некотором смысле оно может даже ускорить сам процесс старения.

Странный генетический мусор

Объяснение многих странных особенностей Y заключается в том, как определяется пол, поэтому сначала нам нужно немного разобраться в биологии.ДНК, присутствующая почти в каждой клетке нашего организма, упакована в отдельные пучки, называемые хромосомами. У человека 23 пары хромосом, одна из которых унаследована от матери, а другая — от отца.Большинство этих хромосом очень похожи, но не одна пара — половые хромосомы; женщины несут две X-хромосомы, в то время как мужчины несут одну X и одну Y.X-хромосома почти в три раза больше Y-хромосомы, но у женщин две X-хромосомы. Y несет в себе один очень важный ген; он активируется у семинедельных эмбрионов, запуская формирование яичек.

Y-хромосома может объяснить, почему некоторые мужчины стареют быстрее, чем другие (Фото: Getty)

Именно потому, что X и Y — единственные хромосомы, которые отличаются друг от друга, у Y-хромосом есть несколько особенностей.

При дублировании ДНК перед делением клетки, если возникают ошибки, их обычно можно устранить с помощью чего-то вроде процесса проверки копии, когда одна хромосома сравнивается с ее партнером.

Но поскольку Y отличается от X, это невозможно проверить таким образом, и поэтому в ходе эволюции произошли генетические ошибки.

Вот почему Y-хромосома полна генов с мутациями, которые делают их недействующими, и почему она является одной из самых маленьких в нашей хромосоме, поскольку многие мутировавшие гены были отброшены в прошлом.

Ученые описывают Y как “генетический мусор”.. Некоторые даже предсказывали, что через миллионы лет она может сойти на нет, что приведет к исчезновению человечества.

Прощай, Y-хромосома

В настоящее время генетики заметили, что Y-хромосома может отсутствовать в некоторых клетках у мужчин, особенно у пожилых мужчин, и до двух из пяти мужчин имеют Y-хромосому. заметная потеря Y-хромосомы наблюдается к 70 годам.

Обычно клетка погибает, если теряет хромосому, но считалось, что, поскольку основной функцией Y-хромосомы является определение пола в утробе матери, это явление не оказывает влияния на взрослых.Ситуация изменилась в 2014 году, когда шведские ученые показали, что потеря Y в клетках крови коррелирует с продолжительностью жизни мужчин – те, у кого наблюдается потеря Y в некоторых клетках, умирают на пять лет раньше. Многие дальнейшие исследования показали, что потеря веса повышает риск сердечных приступов или таких заболеваний, как рак и болезнь Альцгеймера.

Корреляция или причинно-следственная связь?Проблема подобных исследований в том, что они носят так называемый “наблюдательный” характер, что означает, что ученые просто наблюдают за распространенностью заболеваний и некоторым фактором риска – в данном случае за потерей веса.По словам профессора Джона Перри, генетика из Кембриджского университета, потеря волос может быть просто случайным признаком старения, немного похожим на седину, но не вызывать проблем со здоровьем напрямую. “Я всегда скептически относился к любой форме наблюдательного [исследования]”, — сказал он.Теория стороннего наблюдателя была подкреплена исследованием профессора Перри, проведенным в 2019 году, которое показало, что мужчины с большей вероятностью потеряют Y, если у них есть определенные гены (переносимые другими хромосомами, не определяющими пол), которые делают чей-либо механизм копирования ДНК более подверженным ошибкам. Эти гены могут как приводить к потере Y в иммунных клетках, так и по отдельности приводить к сердечным заболеваниям, раку и так далее.

“Теория заключается в том, что потеря Y — это всего лишь проявление целого ряда проблем, происходящих повсеместно”, — сказал профессор Перри. Его работа даже показала, что те же самые гены связаны с раком молочной железы у женщин – эффект, который определенно не мог быть связан с Y-хромосомой, поскольку у женщин она отсутствует.

Теория старения

Но с тех пор два других исследования показали, что это неверно, и потеря веса, в конце концов, действительно вредна. Одним из них было создание мышей, иммунная система которых была заменена клетками, лишенными Y-хромосомы, что привело к развитию сердечных заболеваний. “Это указывает на то, что это не просто случайный наблюдатель”, — сказал доктор Ларс Форсберг, генетик из Университета Уппсалы в Швеции, который принимал участие в работе.

Другое исследование проливает свет на то, почему потеря Y может быть связана с таким количеством заболеваний. Это связано с теорией, согласно которой большинство заболеваний, связанных со старением, возникают из-за растущего накопления в нашем организме “стареющих клеток”, которые повреждаются и функционируют неправильно.Предполагается, что стареющие клетки уничтожаются нашей иммунной системой. Но у мышей иммунные клетки, у которых отсутствует Y-хромосома, менее способны к этому, как показал доктор Форсберг в августе. “Это показало, что потеря Y-хромосомы может быть связана с заболеваниями многих различных органов”, — сказал он. “Иммунная система не выполняет свою работу должным образом по удалению стареющих клеток”.

Профессор Перри сказал, что работа на мышах была изящной, но она не показала, что потеря Y непосредственно вредна для всех заболеваний, с которыми ее связывали наблюдательные исследования. “Разные гипотезы могут быть верны для разных заболеваний”, — сказал он.

Причина сокращения продолжительности жизни мужчин

Мужчины, как правило, заинтригованы исследованиями Y-хромосомы, но это может быть связано с недопониманием, сказал профессор Перри. “Люди думают о потере Y-хромосомы в своем организме и думают, что это может каким-то образом повлиять на мужественность. Но все дело в функции [иммунных] клеток”.

Существуют анализы крови, которые могут определить, есть ли у вас потеря веса, но для большинства мужчин они бесполезны, и единственное, что вы можете сделать, чтобы снизить риск потери веса, — это следовать рекомендациям врача например, избегать курения и правильно питаться.Однако теперь у мужчин, возможно, еще больше причин для этого. Доктор Форсберг подсчитал на основе данных по Великобритании, что потеря веса объясняет половину разницы в продолжительности жизни между мужчинами и женщинами: женщины в среднем доживают до 83 лет, а мужчины — до 79. В этом году он представил предварительные результаты на конференции Европейского общества генетики человека.

Несмотря на то, что все остальное не помогает, ученые, занимающиеся проблемами старения и долголетия, проявляют все больший интерес к стареющим клеткам и разрабатывают лекарства для их выведения из организма. Если за потерей веса действительно стоят стареющие клетки, то в один прекрасный день лечение станет таким же простым, как ежедневная таблетка.

Я также писал

В своей новой книге «Боеголовка: как мозг формирует войну, а война формирует мозг» доктор Николас Райт утверждает, что понимание того, как наш мозг реагирует на угрозы, может объяснить “В наших мирных обществах, поскольку наш мозг устроен таким образом, чтобы выявлять опасные для жизни риски, он будет находить угрозы даже там, где их на самом деле нет”, — говорит он. — «Это поможет нам справиться с высоким уровнем проблем с психическим здоровьем». “Психические расстройства, такие как тревожность, являются естественным следствием эволюции нашего мозга”.

Я читал

Не могу оторваться от новой книги «Чудо насекомых». для любителей природы от зоолога доктора Росса Пайпера. Эта небольшая, но прекрасно оформленная книга идеально подойдет для прикроватной тумбочки.

Это не исчерпывающий учебник по энтомологии, а скорее путеводитель по той ветви животного мира, которая порой интригует, очаровывает, а иногда и ослепляет.

Другие новости:

---