Alter Mann, Senior (Bild Union / Zoonar / Anna Derzhina)
Während die meisten Frauen zwei X-Chromosomen in ihren Zellen haben, haben Männer meist nur eines davon – und ein zusätzliches Y-Chromosom. Dieses Y-Chromosom kann jedoch im Laufe des Lebens durch altersbedingte Genmutationen während der Zellteilung verloren gehen. Die gesundheitlichen Folgen seien vielfältig, erklärte Wissenschaftsjournalist Michael Lange im Gespräch mit Dlf: Herzerkrankungen treten dann häufiger auf, ebenso wie Krebs und Alzheimer. Dies mag ein Grund dafür sein, warum Männer im Durchschnitt früher sterben als Frauen.
Warum verlieren viele Männer im Laufe ihres Lebens ihr Y-Chromosom?
Das männliche Y-Chromosom ist das kleinste menschliche Chromosom. Darin befinden sich nur wenige Gene, die dafür sorgen, dass der Embryo männlich wird. Fehlt das Y-Chromosom, entwickelt sich ein weiblicher Embryo. Später im Leben eines Mannes geht das Y-Chromosom oft aufgrund von Kopierfehlern während der Zellteilung verloren. Es entsteht ein Mosaik aus Körperzellen mit Y-Chromosom und Zellen ohne Y-Chromosom.
Je kleiner das Chromosom ist, desto größer ist das Risiko, dass beide Tochterzellen nach der Zellteilung kein Y haben. Der Verlust von Y im Laufe des Lebens ist die häufigste Mutation beim Menschen. Dies wurde in weißen Blutkörperchen gut untersucht. Andere Zellen sind wahrscheinlich betroffen. Vor allem solche, die sich häufig teilen, wie Hautzellen oder Darmepithelzellen.
Wie wirkt sich der Verlust eines Y-Chromosoms auf die Gesundheit aus?
Der Verlust des Epsilon-Chromosoms gilt seit langem als möglicher Hauptgrund dafür, dass Männer im Durchschnitt fünf bis sechs Jahre weniger leben als Frauen. Diese neue Forschung, die jetzt Daten der UK Biobank in Großbritannien verwendet, zeigt, dass viele weiße Blutkörperchen bei älteren Männern oft kein Y-Chromosom mehr haben. Bei 60-jährigen Männern sind etwa 20 Prozent der Zellen betroffen, bei 70-jährigen sogar 40 Prozent. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen einen klaren Zusammenhang zwischen dem Verlust des Y-Chromosoms und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Auch das Risiko für Tumorerkrankungen und Alzheimer steigt.
Was passiert in Blutzellen, denen das Y-Chromosom fehlt?
Um dies zu untersuchen, modifizierten Wissenschaftlerteams in den USA und Schweden Mäuse so, dass ihren Blutzellen das Epsilon-Chromosom fehlte. Sie taten dies, indem sie mit der Genschere Crispr/Cas gezielt genetische Veränderungen vornahmen. Als sie die Mäuse untersuchten, fanden sie erhebliche Schäden am Herzen. Fibrose war weit verbreitet. Dadurch bildet sich schädliches Bindegewebe – eine Art Narbe, die die Funktion des betroffenen Organs beeinträchtigt. Dadurch steigt insbesondere die Zahl der Herzinfekte.
Experimente mit Mäusen zeigen: Fehlt das Y-Chromosom, aktivieren die Tiere einen bestimmten molekularen Signalweg. Eine Schlüsselrolle spielt dabei der Wachstumsfaktor TGF-Beta 1. Dies führt zu Fibrose und erhöht das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen.
Gibt es Therapieansätze, um solchen Herzschäden vorzubeugen?
Dazu muss zunächst untersucht werden, ob den Blutkörperchen eines Mannes das Y-Chromosom fehlt. Dies ist relativ einfach. Bei Männern, die kein Y haben, wäre dann eine Behandlung zur Vorbeugung der Erkrankung möglich. Zum Beispiel mit Medikamenten, die Fibrose bekämpfen. Hier kann der Wirkstoff Pirfenidon hilfreich sein. Es ist zugelassen und wird gegen Lungenfibrose eingesetzt. Auch ein monoklonaler Antikörper, der den schädlichen Signalweg gezielt blockiert, wurde an Mäusen getestet. Bis die Therapie beim Menschen eingesetzt werden kann, wird es aber sicher noch lange dauern.
Gibt es eine Möglichkeit, den Verlust des Y-Chromosoms zu verhindern?
Der Verlust von Y ist eine Folge des natürlichen Alterungsprozesses. Mit zunehmendem Alter wird die Zellteilung ungenauer und es treten Fehler auf. Dies kann nicht verhindert werden. Es sei denn, es kann den Alterungsprozess direkt beeinflussen. Prinzipiell ist dies beispielsweise durch eine gesunde Lebensweise möglich: ausreichend Bewegung, gesunde Ernährung, kein Rauchen.
Wenn das Y-Chromosom so wichtig ist, warum kommen Frauen dann so gut ohne es aus?
Diese Frage ist noch nicht geklärt. Frauen haben ein zweites X-Chromosom anstelle eines Y-Chromosoms. Es dient als Backup im Falle von schädlichen Mutationen. Anscheinend funktioniert das ganz gut. Das Fehlen eines Y-Chromosoms bei Frauen scheint keine nachteilige Wirkung zu haben. Weil Frauen länger leben und weniger an altersbedingten Herz-Kreislauf-Erkrankungen leiden. Es ist auch ohne Y-Chromosom möglich.
Add Comment