A jornada do cromossomo Y
Entre os muitos cromossomos nas células de um homem, o menor, porém com a maior personalidade, é, com certeza, o cromossomo Y. Com ele, você é do sexo masculino; sem ele, você é do sexo feminino.
Até recentemente, esse minúsculo cromossomo era conhecido por conter informações para pouquíssimas funções (orelhas peludas, esmalte dos dentes e estatura), sendo a determinação do sexo a principal função conhecida. Na realidade, o cromossomo Y era amplamente considerado um buraco negro genético, um remanescente do cromossomo X. Como as sequências de DNA no cromossomo Y geralmente estão presentes em múltiplas cópias, muitos pensavam que essas sequências eram apenas “material de embalagem” para os poucos genes deste cromossomo. Assim, por não ter até então uma função óbvia, a maior parte do DNA do cromossomo Y era considerada Junk DNA (“DNA lixo”). Hoje sabemos que muito desse “DNA lixo” tem papéis importantes na fertilidade masculina. Além disso, depois que o cromossomo Y foi analisado pelo Projeto Genoma Humano na década de 1990, descobriu-se que ele tem características únicas e evoluiu de maneira diferente dos outros cromossomos.
O cromossomo Y e o cromossomo X, evoluíram como cromossomos “sexuais” centenas de milhões de anos atrás. Notavelmente, muitas espécies não têm um cromossomo para cada sexo como nós e outros mamíferos. Algumas se tornam machos ou fêmeas de acordo com o ambiente em que se encontram. Por exemplo, o sexo de tartarugas e crocodilos é influenciado pela temperatura do ovo após a fertilização.
Tudo indica que os cromossomos sexuais originais provavelmente evoluíram a partir de um par de cromossomos X. Mas, há cerca de 150 milhões de anos atrás, no curso da evolução dos mamíferos, o cromossomo Y “se desligou” do cromossomo X e isso levou ao nosso atual sistema X-Y de determinação do sexo.
Algumas curiosidades sobre a história do cromossomo Y
Por ser único, o cromossomo Y não pode trocar DNA com seu parceiro, o cromossomo X, diferentemente dos outros 44 cromossomos que formam seus respectivos pares e se recombinam durante a meiose (no processo de produção de espermatozoides e óvulos), para que erros mutacionais acumulados sejam corrigidos através da troca de DNA entre eles. Como o cromossomo Y não usa esse mecanismo de correção, alguns cientistas o consideram um cromossomo fadado a desaparecer daqui a alguns milhões de anos.
Então, como o cromossomo Y, sozinho e isolado, ainda sobrevive e se repara? Já que ele não consegue mais trocar genes com o cromossomo X, de onde veio, ele “recombina com ele mesmo” para reparar os genes danificados. Para isso ele carrega cópias backup de genes importantes e usa uma cópia para corrigir falhas na outra. Basicamente, as cópias dos genes essenciais do cromossomo Y são organizadas em uma série de oito “palíndromos” (sequências espelhadas), cada uma das quais se dobra como um grampo de cabelo no qual seus dois braços se pareiam. Em seguida, os “verificadores de DNA” comparam os dois braços pareados para descobrir possíveis erros e convertem uma mutação de volta para a sequência ancestral correta. Portanto, o “DNA lixo”, aquelas sequências repetitivas e aparentemente sem função, é o DNA que garante a sobrevivência do cromossomo Y. Só que essa capacidade tem um preço: quando ocorre um erro no procedimento, pequenos trechos de DNA essencial podem ser deletados.
O cromossomo Y e a fertilidade masculina
As microdeleções do cromossomo Y ocorrem em um a cada 4.000 homens na população geral, mas sua frequência é significativamente maior entre os homens inférteis. De fato, as maiores frequências de microdeleções no cromossomo Y são encontradas em homens com azoospermia (ausência de espermatozoides no ejaculado) 8-12% e com oligospermia (menos do que 5 × 106 espermatozoides/mL) 3-7%. Essas microdeleções são pequenas demais para serem identificadas apenas pela análise do cariótipo (imagem de todos os pares de cromossomos que é realizada para detectar eventuais anomalias cromossômicas). Portanto, visualmente, um homem com microdeleções do cromossomo Y apresenta os cromossomos XY típicos, mas alguns genes importantes para a fertilidade são afetados. As microdeleções só podem ser detectadas pela técnica de amplificação de DNA conhecida como PCR (Polymerase Chain Reaction; similar à dos testes de COVID-19 mas usando sequências específicas do cromossomo Y como primers). E por que saber se um homem infértil (por ter baixa contagem de espermatozoides) possui microdeleções no seu cromossomo Y? Mesmo que um espermatozoide seja recuperado a partir de um ejaculado ou de uma biópsia testicular para uma fertilização in vitro, a microdeleção do cromossomo Y será obrigatoriamente transmitida para a prole masculina e, consequentemente, uma possível infertilidade futura para esses descendentes. Algumas microdeleções podem também afetar a viabilidade do embrião formado a partir da fertilização in vitro bem como o sucesso da gravidez.
A MF Fertilidade Masculina está sempre atualizada com as mais recentes tecnologias e desenvolvimentos científicos e terá o maior prazer em conhecê-lo para fornecer informações e soluções para sua fertilidade e saúde geral.
Referencias
Bonito, M., D’Atanasio, E., Ravasini, F., Cariati, S., Finocchio, A., Novelletto, A., Trombetta, B., & Cruciani, F. (2021). New insights into the evolution of human Y chromosome palindromes through mutation and gene conversion. Human molecular genetics, 30(23), 2272–2285. https://doi.org/10.1093/hmg/ddab189
Gilbert SF. Developmental Biology. 6th edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2000. Chromosomal Sex Determination in Mammals. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9967/
González, E. J., Martínez-López, M., Morales-Garduza, M. A., García-Morales, R., Charruau, P., & Gallardo-Cruz, J. A. (2019). The sex-determination pattern in crocodilians: A systematic review of three decades of research. The Journal of animal ecology, 88(9), 1417–1427. https://doi.org/10.1111/1365-2656.13037
Goodfellow, P., Darling, S., & Wolfe, J. (1985). The human Y chromosome. Journal of medical genetics, 22(5), 329–344. https://doi.org/10.1136/jmg.22.5.329
Krausz, C., Forti, G., & McElreavey, K. (2003). The Y chromosome and male fertility and infertility. International journal of andrology, 26(2), 70–75. https://doi.org/10.1046/j.1365-2605.2003.00402.x
Krausz, C., Hoefsloot, L., Simoni, M., Tüttelmann, F., European Academy of Andrology, & European Molecular Genetics Quality Network (2014). EAA/EMQN best practice guidelines for molecular diagnosis of Y-chromosomal microdeletions: state-of-the-art 2013. Andrology, 2(1), 5–19. https://doi.org/10.1111/j.2047-2927.2013.00173.x
Skaletsky, H., Kuroda-Kawaguchi, T., Minx, P. J., Cordum, H. S., Hillier, L., Brown, L. G., Repping, S., Pyntikova, T., Ali, J., Bieri, T., Chinwalla, A., Delehaunty, A., Delehaunty, K., Du, H., Fewell, G., Fulton, L., Fulton, R., Graves, T., Hou, S. F., Latrielle, P., … Page, D. C. (2003). The male-specific region of the human Y chromosome is a mosaic of discrete sequence classes. Nature, 423(6942), 825–837. https://doi.org/10.1038/nature01722
