مردان با پیرشدن هویت ژنتیکی خود را از دست می‌دهند

کروموزومی که بیشتر با تعیین جنسیت مردانه شناخته می‌شود، تنها حامل تعداد محدودی ژن است و به همین دلیل مدت‌ها تصور می‌شد نبود آن در برخی سلول‌ها تأثیر جدی بر عملکرد بدن نگذارد. این کروموزوم، «Y» است؛ همان کروموزومی که از نخستین لحظات رشد جنینی مسیر شکل‌گیری بدن مردانه را تعیین می‌کند. سال‌ها تصور می‌شد که نقش Y تقریباً به همین موضوع محدود می‌شود. کوچک‌ترین کروموزوم انسان، با تعداد اندکی ژن، بیشتر به‌عنوان تعیین‌کننده جنسیت شناخته می‌شد. اگر در چند سلول از بین برود، چه اهمیتی دارد؟

فناوری‌های نوین بررسی DNA نشان داده‌اند با افزایش سن، درصد قابل‌توجهی از مردان دچار «از دست رفتن موزائیکی کروموزوم Y» می‌شوند؛ وضعیتی که در آن بخشی از سلول‌های بدن Y را از دست می‌دهند و ترکیبی از سلول‌های دارای Y و فاقد آن شکل می‌گیرد. داده‌های جدید این پدیده را با افزایش خطر حمله قلبی، آلزایمر، برخی سرطان‌ها و مرگ زودرس مرتبط دانسته‌اند؛ یافته‌ای که نگاه به این کروموزوم کوچک را به‌کلی تغییر داده است.

حذف خاموش

گزارش «ساینتیفیک امریکن» (Scientific American) نشان می‌دهد؛ بدن انسان از میلیارد‌ها سلول تشکیل شده است. هر بار که سلولی تقسیم می‌شود، باید DNA خود را دقیق کپی کند و آن را میان دو سلول جدید توزیع کند. این فرایند اغلب بی‌نقص انجام می‌شود، اما همیشه هم کامل نیست. با افزایش سن، احتمال خطا در تقسیم سلولی بیشتر می‌شود. یکی از این خطا‌ها می‌تواند جا ماندن کروموزوم Y باشد. در نتیجه، سلول جدیدی شکل می‌گیرد که به‌جای داشتن یک X و یک Y، تنها یک X دارد. این اتفاق «از دست رفتن موزائیکی کروموزوم Y» نام دارد. واژه «موزائیکی» یعنی همه سلول‌ها درگیر نیستند؛ بدن به مجموعه‌ای از سلول‌های متفاوت تبدیل می‌شود، برخی با Y، برخی بدون آن.

پژوهش‌های جدید نشان می‌دهد این پدیده اصلاً نادر نیست. در مردان ۶۰ ساله، حدود ۴۰ درصد درجاتی از این حذف را در سلول‌های خونی خود نشان می‌دهند. در ۹۰ سالگی، این رقم به بیش از نیمی از مردان می‌رسد. سیگار کشیدن، تماس با آلاینده‌ها و مواد سرطان‌زا این احتمال را افزایش می‌دهد. تا همین چند سال پیش، بسیاری از دانشمندان تصور می‌کردند این موضوع اهمیت چندانی ندارد. چون Y ژن‌های زیادی ندارد. چون سلول بدون آن هم زنده می‌ماند. چون طبیعت میلیون‌ها سال است این کروموزوم را کوچک‌تر کرده و برخی گونه‌های جانوری حتی آن را به‌کلی از دست داده‌اند. اما حالا نگاه‌ها در حال تغییر است.

آیا این حذف بی‌اهمیت است؟

«کُدکننده بودن» یعنی ژنی که دستور ساخت یک پروتئین را در سلول می‌دهد. کروموزوم Y فقط حدود ۵۱ ژن کُدکننده پروتئین دارد، در حالی که بیشتر کروموزوم‌های دیگر هرکدام صد‌ها تا هزاران ژن دارند و در مجموع ژنوم انسان حدود ۲۰ تا ۲۱ هزار ژن کُدکننده پروتئین دارد؛ بنابراین سهم Y از کل ژن‌های سازنده پروتئین بسیار کوچک است. به همین دلیل از نظر تعداد پروتئین‌هایی که مستقیماً از آن ساخته می‌شود، در مقایسه با سایر کروموزوم‌ها نقش محدودتری دارد؛ اما همین تعداد کم، پروتئین‌هایی تولید می‌کنند که اغلب در تعیین جنسیت مردانه و فرایند‌های تولیدمثل نقش تخصصی و حیاتی دارند.

اما این پژوهش که در سایت «دِ کانورسیشن» (The Conversation) منتشر شده است؛ نشان می‌دهد که مسئله تعداد ژن‌ها نیست؛ مسئله نوع آنهاست. برخی از ژن‌های Y در تنظیم فعالیت ژن‌های دیگر نقش دارند. برخی در کنترل چرخه تقسیم سلولی دخالت می‌کنند. چند مورد از آنها به‌عنوان «سرکوبگر تومور» شناخته می‌شوند؛ یعنی ژن‌هایی که جلوی رشد بی‌رویه سلول‌ها را می‌گیرند. علاوه بر این، Y فقط حامل ژن‌های پروتئینی نیست. بخش‌هایی از آن به RNA تبدیل می‌شوند؛ مولکول‌هایی که خودشان پروتئین نمی‌سازند، اما می‌توانند فعالیت سایر ژن‌ها را تنظیم کنند. پس، Y شاید کم‌حجم باشد، اما بی‌اثر نیست.

قلب؛ جایی که اثر آشکار می‌شود

ارتباط میان حذف Y و بیماری‌های قلبی یکی از جدی‌ترین یافته‌های اخیر است. بر اساس داده‌های سایت «آکسفورد آکادمیک» (Oxford Academic)؛ در مطالعات بزرگ جمعیتی در اروپا، مردانی که درصد بالاتری از سلول‌هایشان فاقد Y بود، خطر بیشتری برای حمله قلبی نشان دادند.  حمله قلبی زمانی رخ می‌دهد که جریان خون به بخشی از عضله قلب قطع شود. عوامل متعددی از جمله التهاب مزمن، فشار خون بالا و اختلال در ترمیم بافت در این فرایند نقش دارند.

برخی پژوهشگران معتقدند حذف Y ممکن است بر عملکرد سلول‌های ایمنی اثر بگذارد. اگر تنظیم ایمنی بدن مختل شود، التهاب می‌تواند طولانی‌تر و شدیدتر شود و همین التهاب مزمن یکی از عوامل مهم بیماری‌های قلبی است. در آزمایش‌هایی روی موش‌ها، وقتی سلول‌های خونی فاقد Y به بدن حیوانات منتقل شد، آنها نشانه‌هایی از پیری زودرس قلب و نارسایی قلبی نشان دادند. چنین نتایجی نشان می‌دهد شاید ماجرا فقط یک هم‌زمانی آماری نباشد.

مغز و حافظه

مطالعات دیگری نشان داده‌اند مردان مبتلا به بیماری آلزایمر، اختلالی پیشرونده که حافظه و توانایی‌های شناختی را تخریب می‌کند؛ فراوانی بیشتری از سلول‌های فاقد Y دارند. مغز اندامی بسیار حساس به تغییرات ژنتیکی و التهابی است. اگر حذف Y بر تنظیم ژن‌های مرتبط با ایمنی یا عملکرد سلول‌های عصبی اثر بگذارد، ممکن است در بلندمدت بر سلامت شناختی تأثیر بگذارد. همچنین در دوران همه‌گیری «کووید-۱۹»، برخی پژوهش‌ها نشان دادند مردانی که درصد بالایی از حذف Y داشتند، با خطر مرگ بیشتری مواجه بودند. یکی از فرضیه‌ها این است که Y در تنظیم پاسخ ایمنی نقش دارد؛ و حذف آن می‌تواند پاسخ به عفونت را تضعیف کند.

سرطان و رابطه‌ای پیچیده

از دست رفتن Y در بسیاری از تومور‌ها دیده شده است. در برخی سرطان‌های خون و حتی «ملانوما»، نوعی سرطان پوست؛ سلول‌های سرطانی فاقد Y گزارش شده‌اند. اما اینجا مسئله اینجا است که آیا حذف Y باعث سرطان می‌شود، یا سرطان باعث حذف Y؟ سرطان‌ها اغلب با «بی‌ثباتی ژنومی» همراه‌اند؛ وضعیتی که در آن DNA سلول‌ها بیشتر دچار خطا می‌شود. ممکن است حذف Y فقط یکی از نشانه‌های این بی‌ثباتی باشد. از سوی دیگر، اگر Y واقعاً حاوی ژن‌های سرکوبگر تومور باشد، حذف آن می‌تواند راه را برای رشد بی‌رویه باز کند. پاسخ قطعی هنوز برای ما مشخص نیست، اما ارتباط آن‌قدر تکرار شده که نمی‌توان آن را تصادفی دانست.

آیا این توضیحی برای تفاوت امید به زندگی است؟

در بسیاری از کشورها، زنان به‌طور متوسط چند سال بیشتر از مردان عمر می‌کنند. عوامل اجتماعی و رفتاری نقش مهمی دارند، اما تفاوت‌های زیستی هم مطرح‌اند. برخی پژوهشگران اکنون این احتمال را بررسی می‌کنند که حذف تدریجی Y در مردان، یکی از قطعات این پازل باشد. اگر بخشی از سلول‌های بدن مردان با افزایش سن یکی از کروموزوم‌های خود را از دست بدهند، ممکن است سیستم ایمنی، قلب و سایر اندام‌ها آسیب‌پذیرتر شوند. این نظریه که هنوز در حال بررسی است، نشان می‌دهد Y شاید بیشتر از آنچه تصور می‌شد، در سلامت عمومی مردان نقش داشته باشد.

کروموزومی که دیر شناخته شد

براساس مقاله چاپ شده در «پاب مد» (Pub Mad)، جالب است بدانیم توالی کامل DNA کروموزوم Y انسان تنها در سال‌های اخیر با دقت بالا تعیین شده است. برای مدت طولانی، به‌دلیل ساختار تکراری و پیچیده‌اش، مطالعه آن دشوار بود. اکنون که نقشه دقیق‌تری از آن در دست داریم، پژوهشگران تازه شروع به درک نقش‌های پنهان آن کرده‌اند. ممکن است در سال‌های آینده مشخص شود برخی از ژن‌های Y در تنظیم مسیر‌هایی نقش دارند که تا امروز ناشناخته بوده‌اند.

پیری، فراتر از چین‌وچروک

پیری فقط فرسودگی ظاهری نیست. مجموعه‌ای از تغییرات ژنتیکی، التهابی و سلولی است که در سکوت رخ می‌دهد. حذف موزائیکی کروموزوم Y اکنون به یکی از نشانگر‌های زیستی پیری در مردان تبدیل شده است. پیری بی‌صدا پیش می‌رود؛ و گاهی، بخشی از آن در قالب یک کروموزوم گمشده نوشته می‌شود.