Cromosoma Y in retrazione: un allarme per la salute maschile

Nei manuali di biologia, la distinzione di genere appare semplice: due cromosomi X per la femmina, un cromosoma X e uno Y per il maschio. Il cromosoma Y, di dimensioni molto inferiori, ospita il gene SRY, l’interruttore genetico che avvia lo sviluppo testicolare.

Questo sistema ha funzionato efficacemente per circa 300 milioni di anni. Tuttavia, recenti discussioni nel campo della genetica suggeriscono l’emergere di una potenziale criticità.

La degenerazione del cromosoma Y e le sue implicazioni future

Nel corso dell’evoluzione, il cromosoma Y ha subito una progressiva perdita di frammenti del proprio patrimonio genetico. Le proiezioni basate su modelli computerizzati indicano che gli ultimi segmenti potrebbero scomparire tra circa 11 milioni di anni. Questa prospettiva solleva questioni di notevole portata, poiché la sua composizione genetica, o la sua eventuale assenza, può influenzare una vasta gamma di aspetti, dal rischio di sviluppare determinate patologie oncologiche fino alle future modalità di riproduzione della specie umana.

La domanda cruciale che emerge è se la scomparsa di questo cromosoma possa portare all’estinzione dell’uomo o se, al contrario, la vita troverà nuove soluzioni evolutive. Indizi significativi in tal senso provengono da studi su roditori che vivono su isole remote e dall’osservazione di sottili alterazioni nel midollo osseo umano invecchiato.

Un interessante racconto evolutivo rivela come una specie di mammiferi abbia continuato a generare individui maschi anche dopo la completa scomparsa del cromosoma Y dal loro corredo genetico. Questa osservazione suggerisce una potenziale resilienza della vita di fronte a cambiamenti genetici radicali. Parallelamente, un’altra linea di ricerca avverte sui costi biologici che gli uomini stanno già sostenendo quando alcune delle loro cellule lo perdono durante la mezza età, un fenomeno che potrebbe avere implicazioni per la salute e l’invecchiamento maschile.

L’adattamento evolutivo: Il caso del ratto spinoso

Il cromosoma X vanta circa 900 geni, essenziali per funzioni che vanno dalla connessione nervosa alla riparazione del DNA. Il suo omologo, il cromosoma Y, ne possiede invece solo 55. Un esame comparativo tra i mammiferi rivela che, dalla divergenza della nostra linea evolutiva dall’ornitorinco circa 166 milioni di anni fa, il cromosoma Y ha iniziato a perdere all’incirca cinque geni per milione di anni.

Proseguendo su questa traiettoria, le proiezioni indicano una sua totale scomparsa entro 11 milioni di anni, un lasso di tempo geologicamente breve. Sebbene molti biologi un tempo considerassero questa previsione una mera speculazione, l’idea ha guadagnato terreno con la scoperta che alcune specie di roditori, come il ratto spinoso giapponese e certe arvicole talpa, prosperano attualmente senza alcun cromosoma Y. Sono riuscite, in qualche modo, a riprogrammare il tradizionale circuito genetico per lo sviluppo dei testicoli.

Nel 2022, gli scienziati hanno identificato un frammento di DNA duplicato vicino a un gene chiamato SOX9 nel ratto spinoso. Normalmente, il gene SRY attiva SOX9 per promuovere lo sviluppo dei tratti maschili. Tuttavia, in questa particolare specie di ratto, la nuova copia del DNA svolge autonomamente questo compito, consentendo a un animale geneticamente femmina (XX) di svilupparsi comunque come maschio, anche in sua assenza. Questo meccanismo è stato replicato in laboratorio: inserendo il frammento in topi, si sono comunque formati i testicoli.

L’evoluzione, quindi, dimostra la sua capacità di trovare nuove soluzioni quando quelle precedenti si esauriscono. Questa scoperta suggerisce una potenziale via per l’umanità: se il cromosoma Y dovesse scomparire, la selezione naturale potrebbe favorire un innesco alternativo per la mascolinità. Si potrebbe persino assistere a una diversificazione delle popolazioni, con lo sviluppo di inneschi differenti che porterebbero alla formazione di specie distinte, incapaci di incrociarsi. Un’idea che, pur suonando come fantascienza, trova fondamento nella realtà genetica dei roditori.

Molto prima di qualsiasi revisione a livello di specie, è un fatto che innumerevoli uomini stanno già perdendolo, cellula per cellula. A partire dai cinquant’anni, le cellule staminali del midollo osseo possono incorrere in errori durante la divisione, segregandolo in modo errato. Le linee di globuli bianchi risultanti, prive di questo cromosoma, si moltiplicano silenziose. A 80 anni, oltre il 40% degli uomini presenta sacche considerevoli di questa “perdita a mosaico della Y” nel sangue.

Uno studio condotto su 1.153 uomini svedesi tra i settant’anni e gli ottant’anni ha rivelato che coloro che avevano sperimentato questa perdita morivano in media 5,5 anni prima, soffrivano più frequentemente di tumori solidi e malattie cardiache, e mostravano un’incidenza di Alzheimer sette volte superiore.

Kenneth Walsh dell’Università della Virginia ha ulteriormente validato questo legame: coltivando cellule staminali del sangue di topo prive del Y e trapiantandole, ha osservato che i topi riceventi sviluppavano fibrosi, insufficienza cardiaca e morivano prematuramente. Questo dato conferma che la perdita del cromosoma Y è una causa diretta di queste patologie, e non un semplice fattore secondario.

Immunità, cancro e sopravvivenza maschile

Il cromosoma Y, pur essendo minuscolo, ospita un gene cruciale chiamato UTY, che svolge un ruolo fondamentale nel controllo del sistema immunitario. Senza di esso, alcune cellule immunitarie smettono di funzionare correttamente: un tipo specifico inizia a produrre quantità eccessive di tessuto cicatriziale, mentre un altro si indebolisce, creando un ambiente più favorevole alla crescita e alla diffusione del cancro. Nei topi, ad esempio, i tumori crescono a una velocità doppia in sua assenza. Negli uomini, i tumori alla vescica che lo hanno perso si dimostrano più aggressivi, ma, sorprendentemente, rispondono meglio a un particolare tipo di trattamento antitumorale noto come inibitori dei checkpoint.

Questo quadro è piuttosto intricato: un cromosoma che è essenziale per lo sviluppo maschile allo stesso tempo doma l’infiammazione e frena la crescita dei tumori, ma la sua assenza selettiva può rendere alcuni farmaci più efficaci. È una dicotomia affascinante, dove la medicina e l’evoluzione raramente condividono gli stessi obiettivi. La selezione naturale, infatti, premia il successo riproduttivo nel corso di intere generazioni, mentre i medici si concentrano sul benessere e la cura dell’individuo nel qui e ora.

Fattori ambientali come il fumo di sigaretta, l’inquinamento atmosferico e alcune sostanze chimiche industriali infliggono danni al DNA, accelerando la perdita del cromosoma Y nelle cellule. Per questo motivo, smettere di fumare, respirare aria più pulita e limitare l’esposizione agli agenti mutageni rappresentano semplici ma potenti misure difensive, che richiedono solo forza di volontà. Anche l’adozione di abitudini che rallentano l’usura genomica generale, come l’esercizio fisico regolare, una dieta in stile mediterraneo e un sonno regolare, può contribuire a mantenerlo stabile in un maggior numero di cellule per un periodo più lungo.

Sul fronte terapeutico, farmaci antifibrotici già autorizzati per le malattie polmonari sono attualmente in fase di sperimentazione per mitigare i danni cardiaci associati alla sua perdita. Parallelamente, gli oncologi stanno già utilizzando lo stato cromosomico nei tumori della vescica come guida per orientare la terapia con inibitori dei checkpoint. Con la crescente accessibilità e l’abbattimento dei costi del sequenziamento delle singole cellule, non è impensabile che in futuro il tuo controllo medico annuale possa includere un “punteggio di perdita Y” accanto ai tradizionali valori del colesterolo.

Se da un lato il ratto spinoso giapponese dimostra inequivocabilmente che i mammiferi possono reinventare le regole della determinazione del sesso dopo la scomparsa del “piccolo cromosoma“, mantenendo i biologi evoluzionisti in fermento per le implicazioni a lungo termine, dall’altro, questo trionfo evolutivo del roditore offre scarso conforto a un uomo di 60 anni il cui midollo osseo ha già perso il cromosoma Y in un terzo del suo “esercito” di globuli bianchi.

Questa dicotomia – l’adattabilità a livello di specie nel lungo periodo contro i costi personali immediati per l’individuo – è destinata a guidare sia la pratica medica che il dibattito evoluzionistico negli anni a venire. Il cromosoma Y, seppur bizzarro per la sua apparente fragilità, è cruciale: modella lo sviluppo maschile, stabilizza la risposta immunitaria e, paradossalmente, potrebbe contenere i semi della propria sparizione. La buona notizia, tuttavia, è che il consiglio pratico rimane semplice: evitare gli agenti mutageni, smettere di fumare, considerare un test di mezza età per la sua perdita e rimanere aggiornati sulle nuove ricerche mentre questo enigmatico cromosoma scrive i suoi capitoli finali.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Cell.