Мужчины и женщины по-разному стареют, и причина этого не только гормоны
Половые хромосомы не только определяют биологический пол. Их гены могут влиять на то, как мозг, иммунная система, сердце и развитие рака изменяются с возрастом.
Когда у мужчин и женщин наблюдаются различия в процессе старения или в развитии тех или иных заболеваний, врачи и ученые давно указывают на гормоны, такие как эстроген и тестостерон. Однако X- и Y-хромосомы несут гены, которые действуют внутри клеток самостоятельно. В новом обзоре собраны данные, свидетельствующие о том, что эти гены помогают формировать иммунитет, старение мозга, рак и сердечно-сосудистые заболевания, иногда самостоятельно, а иногда в сочетании с гормонами.
Таким образом, хромосомы, определяющие биологический пол, также влияют на процесс старения и развития болезней в организме.
Обзор, опубликованный в журнале Science, был подготовлен под руководством Дены Дубал из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Дэна Теодореску, директора Онкологического центра Университета Аризоны. В нем собраны результаты более ранних исследований, а не представлены новые эксперименты, и многие из описанных механизмов получены в ходе экспериментов на мышах.
Теодореску объяснил произошедшие изменения. «В течение десятилетий, обсуждая различия между мужчинами и женщинами, мы в основном сосредотачивались на гормонах, но сейчас мы узнаем, что X и Y хромосомы напрямую влияют на старение клеток, функционирование иммунной системы и развитие заболеваний», — сказал он.
Х-хромосома содержит около 1500 генов, что составляет примерно 5% человеческого генома. У женщин обычно две копии, а у мужчин — одна.
На ранних стадиях развития женская клетка отключает одну из своих двух Х-хромосом. В течение десятилетий ученые считали это отключение стабильным. Но это не так. У людей примерно от 15% до 30% генов на отключенной Х-хромосоме продолжают работать, что обеспечивает женским клеткам дополнительную дозу этих генов.
Старение вносит свои коррективы. И у мышей, и у людей некоторые гены на подавленной Х-хромосоме снова активируются в более позднем возрасте.
Один ген, KDM6A, наглядно демонстрирует, почему это важно. Его экспрессия выше в женском мозге, чем в мужском, как у мышей, так и у людей.
У людей генетический вариант, повышающий уровень KDM6A в мозге, связан с сохранением мыслительных способностей, несмотря на болезнь Альцгеймера. У мышей с болезнью, похожей на болезнь Альцгеймера, повышение уровня KDM6A обратило вспять проблемы с памятью, и это помогло как самцам, так и самкам.
Потеря Y-хромосомы чаще наблюдается у мужчин с сердечно-сосудистыми заболеваниями, раком, тяжелыми инфекциями и болезнью Альцгеймера. У мышей удаление Y-хромосомы из клеток крови ускоряло повреждение сердца и сокращало продолжительность жизни.
Ситуация не так проста. У мужчин, достигших 100-летнего возраста, также наблюдается более выраженная потеря Y-хромосомы, поэтому пока никто не знает, является ли это причиной старения, его признаком или помогает организму адаптироваться к нему.
Мужчины чаще, чем женщины, болеют многими распространенными видами рака и чаще умирают от них, включая рак мочевого пузыря, печени, желудка и пищевода.
Лаборатория Теодореску обнаружила, что раковые клетки, в которых отсутствует Y-хромосома, истощают иммунные клетки, уничтожающие опухоли. В исследовании 2023 года те же самые опухоли лучше реагировали, как у животных, так и у пациентов, на препараты, снимающие ограничения с иммунной системы. Исследование 2025 года также выявило потерю Y-хромосомы в соседних нераковых клетках, что предсказывало худшие исходы заболевания.
Врачи, проводящие некоторые испытания иммунотерапии, уже сортируют пациентов по таким признакам, как количество клеток, утративших Y-хромосому.
Большинство исследований потери Y-хромосомы у людей проводятся путем наблюдения за людьми без каких-либо тестов, поэтому они не могут показать, вызывает ли это заболевание или просто свидетельствует о старении организма. Большинство изученных до сих пор людей имеют европейское происхождение. Лаборатории измеряют потерю Y-хромосомы различными способами, и большинство людей проходили тестирование только один раз.