César Paz-y-Miño. Investigador en Genética y Genómica Médica. Universidad UTE
El cromosoma Y fue considerado el más modesto de nuestros cromosomas. Pequeño, con pocos genes y aparentemente destinado a cumplir dos funciones: determinar el desarrollo sexual masculino y participar en la producción de espermatozoides. Incluso se llegó a especular sobre su desaparición evolutiva. Sin embargo, las investigaciones recientes han cambiado esta visión. Hoy sabemos que el cromosoma Y interviene en mecanismos de regulación genética, reproducción, inmunidad y procesos relacionados con el envejecimiento y determinadas enfermedades.
En 2023, se conoció la primera secuencia completa del cromosoma Y humano. Se reconstruyeron aproximadamente 62,4 millones de pares de bases, identificando regiones repetitivas, estructuras complejas y copias de genes que habían permanecido ocultas por limitaciones tecnológicas. El hallazgo reveló que conocíamos menos de este cromosoma de lo que suponíamos.
El gen más conocido del Y es
SRY, responsable de iniciar la diferenciación testicular durante el desarrollo embrionario. Pero otros genes, como
KDM5D,
UTY,
DDX3Y y
EIF1AY, participan en la regulación de la expresión genética, el procesamiento del ARN y la síntesis de proteínas. Algunos influyen sobre genes localizados en otros cromosomas, demostrando que su actividad no se limita a los órganos reproductores.
También interesa su posible participación en la organización tridimensional del genoma. El ADN no permanece extendido dentro del núcleo celular, sino plegado en estructuras que facilitan o restringen la actividad de los genes. Aunque todavía no conocemos completamente la contribución del Y a esta organización, sus genes reguladores y regiones heterocromáticas constituyen un campo prometedor de investigación.
Cuando las células pierden el cromosoma Y
Uno de los descubrimientos más interesantes es que, algunos hombres pierden el cromosoma Y en determinadas células conforme envejecen. Este fenómeno, denominado pérdida somática del Y o
mLOY, ocurre especialmente en células sanguíneas. No significa que desaparezca de todo el organismo: algunas células lo conservan mientras otras lo pierden, produciendo un mosaicismo adquirido.
La frecuencia de este fenómeno aumenta con la edad. El tabaquismo, la predisposición genética y los procesos de inestabilidad cromosómica también influyen en su aparición. Durante mucho tiempo se consideró una consecuencia relativamente inocua del envejecimiento. Las investigaciones actuales muestran que puede tener consecuencias biológicas.
Se ha demostrado que la pérdida del Y en células hematopoyéticas puede favorecer la fibrosis cardíaca. Los macrófagos, células inmunitarias que participan en la defensa y reparación de tejidos, modifican su comportamiento y contribuyen al deterioro del corazón.
Este descubrimiento plantea que determinadas alteraciones cromosómicas adquiridas durante la vida, podrían participar en enfermedades tradicionalmente relacionadas con factores metabólicos, cardiovasculares o ambientales. Sin embargo, todavía no se ha demostrado que la pérdida del Y sea una causa general de insuficiencia cardíaca en los hombres.
Cáncer, inmunidad y neurodegeneración
La relación entre el cromosoma Y y el cáncer constituye otra frontera de investigación. La pérdida del Y en determinados tumores de vejiga puede favorecer su crecimiento mediante mecanismos de evasión inmunitaria.
Nuestro sistema inmunitario identifica y elimina numerosas células anormales. Sin embargo, algunas células cancerosas consiguen escapar de esta vigilancia. La pérdida del Y puede participar en ese proceso, dependiendo del tipo de tumor y de su entorno celular.
Estudiando la pérdida del Y en células tumorales como en linfocitos T, se demostró que la pérdida es fundamental en la defensa del organismo. Se la asocia con alteraciones de la inmunidad y peores resultados clínicos en determinados pacientes.
También se han descrito relaciones entre la pérdida somática del Y, el deterioro cognitivo y la enfermedad de Alzheimer. Pero debemos distinguir asociación de causalidad: encontrar dos fenómenos relacionados no demuestra que uno produzca necesariamente el otro.
Por ahora, la pérdida del Y no constituye una prueba rutinaria para diagnosticar cáncer, enfermedades cardiovasculares o neurodegeneración. Su posible utilidad como biomarcador requiere investigaciones adicionales.
Ecuador: nuestra historia escrita en el cromosoma Y
El cromosoma Y posee otra característica extraordinaria: la mayor parte de su secuencia se transmite de padres a hijos varones con escasa recombinación. Esto permite reconstruir linajes paternos, movimientos migratorios y acontecimientos demográficos ocurridos durante miles de años.
En Ecuador hemos investigado durante décadas la diversidad genética de nuestra población. Nuestros trabajos, han contribuido a comprender las huellas que dejaron las migraciones, la colonización y el mestizaje.
Una característica interesante es la diferencia entre la ascendencia paterna y materna. Los estudios del cromosoma Y muestran una importante contribución de linajes europeos en determinadas poblaciones ecuatorianas, mientras que el ADN mitocondrial, heredado por vía materna, revela una elevada presencia de linajes indígenas americanos. Esta asimetría refleja procesos históricos y sociales que condicionaron la reproducción durante la colonización.
En una de nuestras investigaciones, analizamos la composición genética de poblaciones ecuatorianas mediante marcadores de ascendencia y comparaciones con ADN mitocondrial y cromosoma Y. Los resultados confirmaron que nuestra historia poblacional es compleja y no puede reducirse a clasificaciones raciales rígidas.
Estos antecedentes permiten proponer investigaciones nacionales sobre pérdida somática del Y, envejecimiento, enfermedades hematológicas, infertilidad y exposición a sustancias genotóxicas.
Un cromosoma que continúa evolucionando
El cromosoma Y surgió de cromosomas ancestrales que compartían numerosos genes. Durante millones de años perdió buena parte de ellos, pero conservó funciones esenciales y desarrolló estructuras complejas. Al reconstruir 43 cromosomas Y humanos predecesores, se ha encontrado una considerable diversidad estructural. Lo que lleva a concluir, que no existe evidencia suficiente para afirmar que desaparecerá inevitablemente de nuestra especie.
Su historia puede comprenderse en tres escalas: millones de años de evolución cromosómica, miles de años de diversificación de linajes humanos y décadas de cambios celulares asociados con el envejecimiento. Para Ecuador, el desafío consiste en conectar nuestra experiencia en genética poblacional y citogenética con las nuevas tecnologías genómicas y la investigación clínica.
El cromosoma Y demuestra que, en biología, el tamaño no determina la importancia. Conserva huellas de nuestra evolución y puede ayudarnos a comprender no solamente de dónde venimos, sino también algunos mecanismos por los que envejecemos y enfermamos.
Tabla. El cromosoma Y: funciones, evolución e importancia para la salud humana
|
Área |
Función o hallazgo principal |
Importancia médica y científica |
Evidencia |
|
Determinación sexual |
El gen SRY inicia la diferenciación testicular. |
Desarrollo sexual y diagnóstico de sus alteraciones. |
Consolidada |
|
Fertilidad masculina |
Genes DAZ, RBMY y TSPY participan en la espermatogénesis. |
Microdeleciones del Y asociadas con infertilidad. |
Consolidada |
|
Regulación genómica |
KDM5D, UTY y otros genes intervienen en la regulación celular. |
Modificaciones de la expresión génica y la cromatina. |
Molecular |
|
Envejecimiento |
Pérdida somática del Y (mLOY) en determinadas células. |
Mosaicismo adquirido que aumenta con la edad. |
Robusta |
|
Enfermedad cardiovascular |
La mLOY puede alterar macrófagos y favorecer fibrosis cardíaca. |
Posible contribución a insuficiencia cardíaca. |
Experimental |
|
Cáncer |
La pérdida del Y puede modificar la inmunidad tumoral. |
Evasión inmunitaria, pronóstico y posible respuesta terapéutica. |
Emergente |
|
Neurodegeneración |
Asociación entre mLOY y deterioro cognitivo. |
Posible relación con Alzheimer; causalidad no demostrada. |
Observacional |
|
Evolución humana |
Conservación de genes, duplicaciones y variación estructural. |
Reconstrucción de la evolución cromosómica. |
Consolidada |
|
Genética ecuatoriana |
Diversidad de linajes paternos y asimetría de ascendencia materna y paterna. |
Historia poblacional, migraciones y mestizaje. |
Estudios poblacionales |
|
Citogenética en Ecuador |
Registro multicéntrico de 28.806 cariotipos. |
Base para investigar alteraciones cromosómicas, incluido el Y. |
Datos nacionales |