محققان فاکتور دست کم گرفته شده ای را که می تواند پیری ما را شکل دهد روشن می کنند

تحقیقات نشان داده است که کروموزوم‌های X و Y می‌توانند بسیار بیشتر از تعیین جنسیت بیولوژیکی یک فرد انجام دهند - همچنین ممکن است بر پیری و پیشرفت بیماری تأثیر بگذارند.

کارشناسان از سراسر ایالات متحده مدل‌های موش، مطالعات انسانی و فناوری‌های نوظهور را برای کشف اینکه چگونه کروموزوم‌های جنسی می‌توانند بر بدن انسان تأثیر بگذارند، بررسی کردند و شواهد موجود را گردآوری کردند که نشان می‌دهد کروموزوم‌ها می‌توانند در پیری، بیماری‌های عصبی، ایمنی، سرطان و بیماری‌های متابولیک قلبی نقش داشته باشند.

این بررسی در 1 اکتبر در مجله Science منتشر شد.

دکتر دان تئودورسکو، نویسنده بررسی و مدیر مرکز سرطان در دانشگاه آریزونا، به نیوزویک گفت: «از لحاظ تاریخی، بیشتر تفاوت‌های جنسی در بیماری به استروژن، تستوسترون و سایر هورمون‌ها نسبت داده می‌شد.

او افزود: «با این حال، تحقیقات رو به رشدی نشان می‌دهد که کروموزوم‌های X و Y می‌توانند به طور مستقیم بر عملکرد سلول‌ها، نحوه واکنش سیستم ایمنی، نحوه پیری بافت‌ها و چگونگی توسعه بیماری‌ها تأثیر بگذارند.» دقیق ترین نتیجه امروز این است که هورمون ها و کروموزوم های جنسی با هم کار می کنند.

کریستین دیستچه، استاد پزشکی در دانشگاه واشنگتن که در این بازبینی شرکت نداشت، به نیوزویک گفت که این بررسی "بحث جامعی در مورد نقش‌های مختلف کروموزوم‌های جنسی در سلامتی و بیماری‌هایی از جمله بیماری‌های عصبی، بیماری‌های مرتبط با سیستم ایمنی و سرطان ارائه می‌دهد."

او گفت: «این بررسی مملو از مثال‌هایی است که اهمیت درک مکانیسم‌های تنظیم کروموزوم X و Y را نشان می‌دهد،» و افزود که این دانش «به درک بهتر و کمک به درمان بهتر کمک می‌کند».

کروموزوم ها ساختارهای نخ مانندی هستند که از DNA ساخته شده اند و به طور معمول انسان دارای 23 جفت کروموزوم است که یکی از آنها جنسیت بیولوژیکی را تعیین می کند (کروموزوم های X و Y).

هر فرد یک کروموزوم X از مادر خود دریافت می کند و زنان بیولوژیک یک کروموزوم X اضافی از پدر خود دریافت می کنند در حالی که مردان بیولوژیک از پدر خود یک کروموزوم X دریافت می کنند.

این بدان معناست که معمولا یک فرد دارای کروموزوم XX یا XY است، اما تغییراتی نیز وجود دارد.

تئودورسکو گفت که اعتقاد قبلی این بود که کروموزوم‌های جنسی تا حد زیادی پس از رشد اولیه ثابت شده‌اند، با این حال، کارشناسان اکنون می‌دانند که "آنها به طرز شگفت آوری پویا هستند."

او گفت: "در زنان، یکی از دو کروموزوم X در اوایل زندگی برای جلوگیری از مصرف بیش از حد ژن های مرتبط با X خاموش می شود.

این فرآیند می تواند عواقب مهمی داشته باشد و در برخی موارد، فعال سازی مجدد ممکن است سودمند باشد. برای مثال، این بررسی شواهدی را بیان کرد که نشان می‌دهد فعال‌سازی مجدد کروموزوم X باعث بهبود شناخت در موش‌های مسن می‌شود، که به گفته آنها می‌تواند پتانسیل درمانی آن را نشان دهد.

محققان همچنین گفتند که بیان بالاتر KDM6A - واقع در کروموزوم X - با انعطاف پذیری شناختی بیشتر در بیماری آلزایمر در انسان مرتبط است. در مدل های موش، حتی اختلالات سلولی و شناختی را معکوس کرد.

اینکه کدام ژن فعال باقی می ماند نیز تأثیر دارد. در یک مطالعه مبتنی بر حیوان، مشخص شد که موش‌هایی که فعال‌سازی بیشتر کروموزوم X مادری خود را داشتند، شناخت بهتری را تجربه کردند.

تئودورسکو گفت، اگرچه در موقعیت‌های دیگر، «افزایش بیان ژن‌های مرتبط با X به طور بالقوه می‌تواند به بیماری کمک کند»، به عبارت دیگر، «فعال شدن مجدد احتمالا نه در سطح جهانی خوب است و نه بد؛ تأثیرات آن به ژن‌ها، در کدام بافت‌ها و در چه مرحله‌ای از زندگی درگیر است.»

تحقیقات نشان داده است که در حالی که دو کروموزوم X می توانند بقا و انعطاف پذیری در برابر پیری مغز را افزایش دهند، زنان به طور نامتناسبی تحت تأثیر بیماری آلزایمر قرار می گیرند، که به گفته کارشناسان نشان می دهد که مکانیسم هایی که باعث افزایش طول عمر می شوند ممکن است پس از ایجاد آسیب شناسی مرتبط با بیماری محافظتی نباشند.

تئودورسکو گفت: کروموزوم X "ژن های زیادی را که در نگهداری و انعطاف پذیری اولیه سلولی دخیل هستند، حمل می کند و زنان ممکن است از داشتن دو نسخه از این کروموزوم و همچنین تنوع سلولی بیشتر ناشی از نحوه تنظیم کروموزوم X دوم سود ببرند."

با این حال، از آنجایی که کروموزوم X حاوی «تعداد غیرمعمول زیادی از ژن‌های مرتبط با ایمنی» است، داشتن دو کروموزوم X ممکن است «به پاسخ‌های ایمنی قوی‌تر کمک کند، که می‌تواند برای مبارزه با عفونت‌ها مفید باشد، اما ممکن است خطر حمله اشتباه سیستم ایمنی به بافت‌های بدن را نیز افزایش دهد».

علاوه بر این، در حالی که مشخص شد مردان در سنین پایین‌تر دچار حملات قلبی می‌شوند، زنان در مراحل بعدی زندگی، پیامدهای قلبی عروقی بدتری مانند مرگ و میر بالاتر به دنبال حملات قلبی و نارسایی قلبی را تجربه می‌کنند.

به گفته محققان، این ممکن است به این دلیل باشد که دو کروموزوم X باعث آسیب‌پذیری قلب و افزایش وزن، کبد چرب و سایر شرایط می‌شوند.

تئودورسکو گفت: محققان همچنین توضیح دادند که چگونه با افزایش سن، برخی از کروموزوم‌های Y در سلول‌های مردانه از بین می‌روند، که "یکی از شایع‌ترین تغییرات ژنتیکی است که در طول پیری طبیعی در مردان رخ می‌دهد."

او توضیح داد: «به جای ناپدید شدن از هر سلول، کروموزوم Y به طور معمول در زیر مجموعه ای از سلول ها، به ویژه سلول های خونی گم می شود و ترکیبی از سلول ها با و بدون کروموزوم Y را ایجاد می کند. او افزود که این تغییرات در بافت‌های طبیعی از نظر میکروسکوپی در اندام‌هایی که سرطان در آن‌ها وجود دارد نیز دیده می‌شود که نشان می‌دهد این از دست دادن‌ها یک رویداد اولیه در بافت‌هایی است که در نهایت سرطان می‌گیرند.

او گفت که سلول های فاقد کروموزوم Y می توانند رفتار متفاوتی داشته باشند. مطالعات از دست دادن کروموزوم Y را با "تغییر عملکرد سیستم ایمنی، افزایش التهاب، بیماری های قلبی عروقی، بیماری آلزایمر و خطر مرگ و میر کلی" مرتبط دانسته اند، که به گفته او می تواند به این دلیل باشد که "کروموزوم Y حاوی ژن هایی است که به تنظیم پاسخ های ایمنی، بیان ژن و سایر فرآیندهای سلولی کمک می کند."

او افزود که در آزمایشگاه او، آنها همچنین شواهدی را کشف کردند که "از دست دادن کروموزوم Y می تواند مستقیما به بیماری کمک کند نه اینکه صرفا به عنوان نشانگر پیری عمل کند. به عنوان مثال، موش هایی با از دست دادن کروموزوم Y در سلول های سرطانی و سلول های T منجر به سرطان های تهاجمی تر و طول عمر کوتاه تر شدند."

تئودورسکو گفت که بزرگترین مفهوم این تحقیق این است که "کروموزوم های جنسی خود ممکن است به نشانگرهای زیستی مفید و اهداف درمانی تبدیل شوند."

وی گفت که امروزه پزشکان "به طور معمول جنسیت بیمار را در نظر می گیرند، اما به ندرت وضعیت بیولوژیکی کروموزوم های X و Y را در بافت ها یا تومورها ارزیابی می کنند. این مطالعات نشان می دهد که چنین اطلاعاتی در نهایت می تواند به پیش بینی خطر بیماری، پیش آگهی و پاسخ درمانی کمک کند."

به عنوان مثال، او گفت که اندازه گیری از دست دادن کروموزوم Y در خون ممکن است به شناسایی مردانی که در معرض خطر ابتلا به برخی بیماری های مرتبط با سن هستند کمک کند.

او گفت: «به طور گسترده‌تر، این یافته‌ها این فرض طولانی‌مدت را که کروموزوم‌های جنسی عمدتا تعیین می‌کنند که فرد به‌عنوان مرد یا مؤنث رشد می‌کند، به چالش می‌کشد». "تصویر در حال ظهور این است که کروموزوم های X و Y همچنان بر سلامتی در طول زندگی و در بسیاری از بیماری های مختلف تاثیر می گذارند. درک این مکانیسم ها ممکن است در نهایت منجر به رویکردهای جدیدی برای پیشگیری از بیماری و بهبود نتایج درمان برای زنان و مردان شود."

دنا بی دوبال و همکاران. (2026) کروموزوم های X و Y به عنوان عوامل تعیین کننده پیری و بیماری. علم . https://www.science.org/doi/10.1126/science.aeh0145

خبرنگاران و سردبیران نیوزویک از مارتین، دستیار هوش مصنوعی ما، برای تهیه این داستان استفاده کردند. در اینجا درباره مارتین بیشتر بدانید.

در مورد این داستان با سردبیران نیوزویک تماس بگیرید: مارک وارگاس و پل دانلی.