Когда Нетти Стивен открыла Y-хромосому в 1905 году, изучая мучного червя Tenebrio molitor, она идентифицировала ее как хромосому, определяющую пол. Как оказалось, хромосома также выполняет важные функции, помимо определения пола. Согласно исследованию, опубликованному 14 июля в журнале Science , отсутствие Y-хромосомы в клетках костного мозга вызывает сердечную недостаточность.
Работу возглавили Ларс Форсберг, генетик из Упсальского университета в Швеции, и Кеннет Уолш из Университета Вирджинии. Их команда сосредоточилась на мозаичной потере Y-хромосомы (mLOY), состоянии, при котором некоторые соматические клетки мужчины, особенно лейкоциты, теряют Y-хромосому. Это состояние, тесно связанное с курением табака, затрагивает более 40 процентов 70-летних мужчин в когорте UK Biobank и связано с длинным списком заболеваний, включая болезнь Альцгеймера.
В предыдущем исследовании Форсберг и его коллеги обнаружили, что потеря Y-хромосомы в клетках крови мужчин увеличивает их шансы заболеть раком и умереть от любой причины, а в новой работе он и Уолш продолжили изучение того, как это происходит. потеря влияет на сердце. Перед новым отчетом исследование уже установили связь между потерей Y-хромосомы и сердечно-сосудистыми заболеваниями; авторы говорят, что хотели пойти еще дальше и выяснить, является ли связь причинно-следственной. Команда выбила хромосому в клетках костного мозга мышей, удалив ее центромеру с помощью CRISPR, отражая дегенерацию Y-хромосомы у мужчин. Модификация успешно индуцировала кровяной химеризм — состояние, при котором у человека есть два набора генетически разных клеток, в данном случае один с Y-хромосомой и один без нее — у 81% мышей. Исследователи сообщают, что этот сценарий согласуется с уровнем мозаичной потери Y-хромосомы (mLOY) у мужчин, который был связан с болезнью Альцгеймера. В ходе исследования команда заметила, что у этих мышей продолжительность жизни была короче, чем у немодифицированных контрольных животных.
Когда исследователи посмотрели на сердце мышей mLOY с помощью ультразвука, они заметили развитие кардиомиопатии — хронического заболевания сердечной мышцы, которое ухудшается с возрастом. Дальнейший анализ показал увеличение количества фибробластов (клеток, которые отдают материалы для заживления ран) и больше рубцовой ткани, известной как фиброз, в сердце. В своей статье исследователи предполагают, что быстрый фиброз может служить маркером дисфункции сердца, вызванной mLOY.
Только 40 процентов мышей mLOY дожили до 19-месячного возраста по сравнению с более чем 50 процентами контрольной группы. В целом, говорит Форсберг, исследование демонстрирует, «что это больше, чем ассоциация. Существует причинно-следственная связь потери Y с риском сердечно-сосудистых заболеваний».