Alter Mann, Senior (Foto Allianz / Zoonar / Anna Derzhina)
Obwohl die meisten Frauen zwei X-Chromosomen in ihren Zellen haben, haben Männer normalerweise nur eines davon und ein zusätzliches Y-Chromosom. Dieses Y-Chromosom kann jedoch durch altersbedingte Genmutationen während der Zellteilung lebenslang verloren gehen. Die gesundheitlichen Folgen seien vielfältig, erklärte Wissenschaftsjournalist Michael Lange im Gespräch mit Dlf: Dann treten Herzerkrankungen häufiger auf, ebenso wie Krebs und Alzheimer. Dies könnte einer der Gründe sein, warum Männer im Durchschnitt früher sterben als Frauen.
Warum verlieren so viele Männer in ihrem Leben das Y-Chromosom?
Das männliche Y-Chromosom ist mit Abstand das kleinste menschliche Chromosom. Es gibt nur wenige Gene, die dafür sorgen, dass ein Embryo männlich wird. Fehlt das Y-Chromosom, entwickelt sich ein weiblicher Embryo. Später im Leben eines Mannes geht das Y-Chromosom oft durch Kopierfehler bei der Zellteilung verloren. Es entsteht ein Mosaik aus Körperzellen mit Y-Chromosom und Zellen ohne Y-Chromosom.
Je kleiner ein 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. Es ist wahrscheinlich, dass auch andere Zellen betroffen sind. Vor allem solche, die sich häufig teilen, wie Hautzellen oder Darmepithelzellen.
Wie wirkt sich der Verlust des Y-Chromosoms auf die Gesundheit aus?
Der Verlust des Ypsilon-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. Etwa 20 % der Zellen sind bei 60-jährigen Männern betroffen sogar 40 % bei 70-jährigen Männern. Die nun vorliegenden Ergebnisse zeigen einen klaren Zusammenhang zwischen Y-Chromosom-Verlust und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Es erhöht auch das Risiko, an Krebs und Alzheimer zu erkranken.
Was passiert mit Blutzellen, denen das Y-Chromosom fehlt?
Um dies zu untersuchen, modifizierten Wissenschaftlerteams aus den USA und Schweden Mäuse so, dass ihre Blutzellen das Ypsilon-Chromosom nicht aufwiesen. Sie taten dies, indem sie mit der Schere des Crispr/Cas-Gens gezielt genetische Veränderungen vornahmen. Als sie die Mäuse untersuchten, entdeckten sie erhebliche Schäden am Herzen. Fibrose war weit verbreitet. Das bedeutet, dass sich schädliches Bindegewebe gebildet hat: eine Art Narbengewebe, das die Funktion des betroffenen Organs verändert. Infolgedessen nimmt die Zahl bestimmter Herzinfektionen zu.
Mausversuche zeigen, dass Tiere bei fehlendem Y-Chromosom einen bestimmten molekularen Signalweg aktivieren. Der Wachstumsfaktor TGF-Beta 1 spielt eine Schlüsselrolle. Dies führt zu Fibrose und erhöht das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen.
Gibt es Therapieansätze, um diesem Herzschaden vorzubeugen?
Dazu sollte man zunächst untersuchen, ob die Blutkörperchen eines Mannes das Y-Chromosom nicht haben, das geht relativ einfach. Bei Männern, die kein Y haben, wäre eine vorbeugende Behandlung der Erkrankung denkbar. Zum Beispiel mit Medikamenten, die Fibrose bekämpfen. Hier könnte der Wirkstoff Pirfenidon nützlich sein. Es ist zugelassen und wird gegen Lungenfibrose eingesetzt. Getestet wurde auch ein monoklonaler Antikörper, der spezifisch den schädlichen Signalweg in Mäusen blockiert. Aber es wird sicherlich noch lange dauern, bis eine Therapie beim Menschen eingesetzt werden kann.
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 kommt zu Fehlern. Dies lässt sich nicht vermeiden. Es sei denn, man schafft es, den Alterungsprozess direkt zu beeinflussen. Prinzipiell ist das möglich, zum Beispiel durch eine gesunde Lebensweise: genügend 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 anstelle des Y-Chromosoms ein zweites X-Chromosom, das als Backup bei schädlichen Mutationen dient. Anscheinend funktioniert das ganz gut. Das Fehlen des Y-Chromosoms bei Frauen scheint keine schädlichen Auswirkungen zu haben. Denn Frauen leben länger und leiden seltener unter altersbedingten Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Es ist auch ohne Y-Chromosom möglich.