Потеря мужской половой хромосомы по мере старения многих мужчин приводит к рубцеванию сердечной мышцы и может привести к смертельной сердечной недостаточности, показывает новое исследование Медицинской школы Университета Вирджинии. Это открытие может помочь объяснить, почему мужчины умирают в среднем на несколько лет раньше, чем женщины.
Исследователь UVA Кеннет Уолш, доктор философии, говорит, что новое открытие предполагает, что мужчины, которые страдают от потери Y-хромосомы, а это, по оценкам, 40% 70-летних, могут получить особую пользу от существующего препарата, который нацелен на опасное рубцевание тканей. Он подозревает, что лекарство может помочь противодействовать пагубным последствиям потери хромосом — последствиям, которые могут проявляться не только в сердце, но и в других частях тела.
В среднем женщины в США живут на пять лет дольше мужчин. Новое открытие, по оценкам Уолша, может объяснить почти четыре из пяти лет разницы.
«Особенно после 60 лет мужчины умирают быстрее, чем женщины. Как будто они биологически стареют быстрее», — сказал Уолш, директор Центра гемоваскулярной биологии Университета штата Калифорния. «Только в Соединенных Штатах насчитывается более 160 миллионов мужчин. Годы жизни, потерянные из-за невыживаемости мужского пола, ошеломляют. Это новое исследование дает ключ к пониманию того, почему у мужчин продолжительность жизни короче, чем у женщин».
Потеря хромосом и здоровье сердца
В то время как у женщин есть две Х-хромосомы, у мужчин есть X и Y. Но многие мужчины начинают терять свою Y-хромосому в части своих клеток с возрастом. Особенно это касается курильщиков. Потеря происходит преимущественно в клетках, которые подвергаются быстрому обновлению, таких как клетки крови. (Потеря Y-хромосомы не происходит в мужских половых клетках, поэтому она не передается по наследству детям мужчин с потерей Y-хромосомы.) Ученые ранее наблюдали, что мужчины, которые страдают от потери Y-хромосомы, с большей вероятностью умрут в более молодом возрасте. и страдают возрастными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера. Новое исследование Уолша, тем не менее, считается первым веским доказательством того, что потеря хромосом напрямую влияет на здоровье мужчин.
Уолш из Отделения сердечно-сосудистой медицины Университета штата Калифорния и Центра сердечно-сосудистых исследований Роберта М. Берна и его команда использовали передовую технологию редактирования генов CRISPR для разработки специальной мышиной модели, чтобы лучше понять последствия потери Y-хромосомы в крови. Они обнаружили, что потеря ускорила развитие возрастных заболеваний, сделала мышей более склонными к образованию рубцов на сердце и привела к более ранней смерти. Ученые определили, что это не было результатом простого воспаления. Вместо этого мыши испытали сложную серию реакций в иммунной системе, что привело к процессу, называемому фиброзом по всему телу. Исследователи полагают, что это перетягивание каната внутри иммунной системы может ускорить развитие болезни.
Ученые также изучили последствия потери Y-хромосомы у мужчин. Они провели три анализа данных, собранных из британского биобанка, обширной биомедицинской базы данных, и обнаружили, что потеря Y-хромосомы связана с сердечно- сосудистыми заболеваниями и сердечной недостаточностью. Ученые обнаружили, что по мере увеличения потери хромосом рос и риск смерти.
Возможное лечение
Полученные данные свидетельствуют о том, что устранение последствий потери Y-хромосомы может помочь мужчинам прожить более долгую и здоровую жизнь. Уолш отмечает, что одним из возможных вариантов лечения может быть препарат пирфенидон, который уже одобрен федеральным Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для лечения идиопатического легочного фиброза, формы рубцевания легких. Препарат также проходит испытания для лечения сердечной недостаточности и хронической болезни почек — двух состояний, при которых рубцевание тканей является отличительной чертой. Основываясь на своем исследовании, Уолш считает, что мужчины с потерей Y-хромосомы могут особенно хорошо реагировать на этот препарат и другие классы разрабатываемых антифибротических препаратов, хотя для определения этого потребуются дополнительные исследования.
На данный момент у врачей нет простого способа определить, какие мужчины страдают потерей Y-хромосомы. Сотрудник Уолша Ларс А. Форсберг из Упсальского университета в Швеции разработал недорогой тест полимеразной цепной реакции (ПЦР), подобный тем, которые используются для тестирования на COVID-19, который может обнаружить потерю Y-хромосомы, но тест в основном ограничивается его и лаборатории Уолша. Уолш, однако, может предвидеть, что это изменится: «Если интерес к этому сохранится и будет показано, что он полезен с точки зрения прогноза мужских заболеваний и может привести к персонализированной терапии, возможно, это станет рутинным диагностическим тестом», — сказал он.
«ДНК всех наших клеток неизбежно накапливает мутации по мере старения. Это включает в себя потерю всей Y-хромосомы в подмножестве клеток у мужчин. Понимание того, что тело представляет собой мозаику приобретенных мутаций, дает представление о возрастных заболеваниях и сам процесс старения», — сказал Уолш, сотрудник отдела биохимии и молекулярной генетики UVA. «Исследования, изучающие потерю Y-хромосомы и другие приобретенные мутации, имеют большие перспективы для разработки персонализированных лекарств, адаптированных к этим конкретным мутациям».
Исследователи опубликовали свои выводы в журнале Science.
Теги: иммунитет, старение
