Search

Zašto nestaje Y hromozom?

Medically approved

Nas kao ljudsku vrstu definiše broj naših hromozoma. Imamo ih 46, odnosno 23 para hromozoma, od koji su 22 para somatski, dok jedan par čine polni hromozomi. Kod žena su to dva X hromozoma (XX), a muškaraca jedan X i jedan Y hromozom. U našim hromozima se nalazi skoro celokupna DNK (dezoksiribonukleinska kiselina) koja je, u okviru gena, nosilac svih naslednih informacija. Njen vrlo mali deo se nalazi i u ćelijskim organelama koje se nazivaju mitohondrije i u kojima se stvara energija [1]. One su toliko značajne da mogu same da se replikuju i povećavaju svoj broj.

Ako se vratimo na polne hromozome, uvek smo smatrali da razlike između žena i muškaraca upravo postoje zbog različitih polnih hromozoma. Ali nije baš tako. Svi naši hromozomi u sebi sadrže neke gene koji su odgovorni za polne razlike i naravno mnogo više onih gena koji su zaduženi za ostale funkcije. Šta je onda uopšte uloga Y hromozoma kod muškaraca? On u sebi sadrži gen (SRY gen) čijim će se aktiviranjem stvoriti testisi kod muškaraca. Inače, u njemu postoji samo 45, beskorisnih, gena (osim spomenutog SRY gena), za razliku od X hromozoma koji ih sadrži oko 1.000. Biolozi koji proučavaju evoluciju smatraju da, kada su se pre 100 do 200 miliona godina, pojavili prvi sisari, oni uopšte nisu ni imali polne hromozome. To i danas viđamo kod nekih životinja (koje ne pripadaju sisarima), kao što su aligatori i kornjače. Kod njih je  temperatura na kojoj će se embrion razvijati odgovorna za pol [2]. Međutim, tokom naše evolucije došlo je do mutacije koja je budući Y hromozom načinila odgovornim za razvoj testisa odnosno muških jedinki. Smatra se da čim je Y hromozom nastao, on je počeo da se smanjuje. Svrha postojanja parova hromozoma je u tome da ako nastane neka štetna promena na genima (mutacija), dva hromozoma zamene gene na način da se štetna mutacija ne prenosi dalje. Pošto imamo dva X hromozoma kod žena to se dešava i kod njih, ali kod muškaraca koji imaju jedan X i jedan Y hromozom to nije moguće. I zbog toga se mutacije koje nastanu na Y hromozomu prenose dalje, ali pošto su nefunkcionalne, tokom evolucije se veličina Y hromozoma smanjuje. Procenjuje se da je pre 166 miliona godina, Y hromozom u sebi imao 1.669 gena, dok ih danas ima samo 45. Zbog toga je jedno istraživanje ukazalo  na to da će kroz 4,5 miliona godina Y hromozom potpuno nestati. Prema tom istraživanju, ljudska vrsta gubi u Y hromozomu 10 gena svakih milion godina [3]. Istina, postoji novije istraživanje koje je pokazalo da u poslednjih 6 miliona godina, Y hromozom nije izgubio nijedan gen, tako da će on, možda, preživeti sledećih 4,5 miliona godina, ako i mi kao ljudska vrsta to uspemo [4].

Međutim, ono što je neupitno i što se zna već najmanje 50 godina, to je da se, tokom života, Y hromozom, kakav god da je, kod nekih muškaraca potpuno gubi. Istraživanja pokazuju da do svoje 70 godine, čak 40% muškaraca gubi Y hromozom u ćelijama krvi. Taj procenat raste na 57% u devedesetim godinama života. Ovaj hromozom se sporadično gubi tokom deoba ćelija krvi i nastaje stanje koje se naziva mozaični gubitak Y hromozoma. Istraživanja su pokazala da je gubitak Y hromozoma posebno izražen kod pušača i da je verovatnoća gubitka ovog hromozoma kod njih veća za čak 2,4 do 4,2 puta u odnosu na nepušače [5]. Ne postoji nijedan način smanjenja ovog rizika osim prestanka pušenja.

Postavlja se pitanje da li gubitak Y hromozoma ima neke efekte na zdravlje muškaraca ili je on samo posledica starenja. Da li uopšte njegov gubitak ima nekih štetnih efekata? Odgovor koji smo skoro dobili je: da. Istraživanje koje je sprovedeno na 1.153 muškaraca u Švedskoj je pokazalo da su stariji muškarci kod kojih je većina krvnih ćelija izgubila Y hromozom živela samo još 5,5 godina, za razliku od muškaraca kod kojih nije bilo ovakvih promena, koji su živeli još 11 godina. Pokazalo se i da je kod osoba čije su krvne ćelije izgubile Y hromozom postojala veća mogućnost nastanka karcinoma [6]. Rađeno je i istraživanje koje je obuhvatilo 223.371 muškarca i pokazalo se da je kod onih gde je došlo do gubitka Y hromozoma, postojala 41% veća mogućnost umiranja iz bilo kog razloga i 31% veća mogućnost umiranja usled kardio-vaskularnih bolesti u odnosu na muškarce kod kojih nije došlo do gubitka Y hromozoma, tokom sedmogodišnjeg praćenja. Što je gubitak Y hromozoma bio veći, povećavao se i rizik.

Konačno, šta se dešava kod žena? Da li i kod njih dolazi do gubitka X hromozoma, kao što kod nekih muškaraca nestaje Y hromozom? Odgovor je: da, ali u mnogo manjoj meri. Žene su jednostavno genetski stabilnije od muškaraca, pa je i to jedan od razloga zbog čega žive duže. I da li nešto možemo da uradimo da bismo izbegli nestanak Y hromozoma. Ne previše, ali s obzirom da znamo da pušenje značajno povećava rizik za nestanak Y hromozoma, to je još jedan razlog zašto bi trebalo da ostavimo cigarete.

[1] Rhee, H. W., Zou, P., Udeshi, N. D., Martell, J. D., Mootha, V. K., Carr, S. A., & Ting, A. Y. (2013). Proteomic mapping of mitochondria in living cells via spatially restricted enzymatic tagging. Science, 339(6125), 1328-1331.

[2] Graves, J. A. M. (2006). Sex chromosome specialization and degeneration in mammals. Cell, 124(5), 901-914.

[3] Hughes, J. F., Skaletsky, H., Pyntikova, T., Minx, P. J., Graves, T., Rozen, S., … & Page, D. C. (2005). Conservation of Y-linked genes during human evolution revealed by comparative sequencing in chimpanzee. Nature, 437(7055), 100-103.

[4] Hughes, J. F., Skaletsky, H., & Page, D. C. (2012). Sequencing of rhesus macaque Y chromosome clarifies origins and evolution of the DAZ (Deleted in AZoospermia) genes. Bioessays, 34(12), 1035-1044.

[5] Dumanski, J. P., Rasi, C., Lönn, M., Davies, H., Ingelsson, M., Giedraitis, V., … & Forsberg, L. A. (2015). Smoking is associated with mosaic loss of chromosome Y. Science, 347(6217), 81-83.

[6] Forsberg, L. A., Rasi, C., Malmqvist, N., Davies, H., Pasupulati, S., Pakalapati, G., … & Dumanski, J. P. (2014). Mosaic loss of chromosome Y in peripheral blood is associated with shorter survival and higher risk of cancer. Nature genetics, 46(6), 624-628.