Η μελέτη που παρουσιάζεται στο άρθρο διερευνά τον ρόλο της μωσαϊκής απώλειας του Υ χρωμοσώματος (LOY) σε άνδρες που υποβλήθηκαν σε στεφανιογραφία. Η LOY αποτελεί τη συχνότερη επίκτητη σωματική μετάλλαξη που παρατηρείται με την ηλικία και εμφανίζεται σε ποσοστό άνω του 20% στους άνδρες μετά τα 60 έτη. Παρότι είναι γνωστή η συμβολή κλασικών παραγόντων κινδύνου όπως το κάπνισμα και η υπέρταση, η μελέτη αυτή εστιάζει σε έναν γενετικό δείκτη, δείχνοντας ότι η απώλεια του Υ χρωμοσώματος μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την πρόγνωση σε καρδιαγγειακά νοσήματα [Michael Weyrich, Stephen Zewinger, Tamim Sarakpi, Tina Rasper, Marcus E Kleber, Sebastian Cremer, Lukas Zanders, Fenja Fleck, Agneta Siegbahn, Lars Wallentin, Wesley Tyler Abplanalp, Linda Nerbas, Sandra Fay, Aaron L Eberle, Stefanie Dimmeler, Winfried März, Thimoteus Speer, Andreas M Zeiher, Mosaic loss of Y chromosome and mortality after coronary angiography, European Heart Journal, Volume 46, Issue 17, 1 May 2025, Pages 1603–1616, https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehaf035].

Η έρευνα πραγματοποιήθηκε στη βάση δεδομένων LURIC, που περιλαμβάνει 3316 ασθενείς στη Γερμανία, εκ των οποίων 1698 άνδρες είχαν διαθέσιμα δείγματα DNA για ανάλυση LOY . Η συχνότητα LOY αυξήθηκε απότομα μετά τα 60 χρόνια και συνδέθηκε με κάπνισμα, έμφραγμα του μυοκαρδίου και στεφανιαία νόσο. Αντίθετα, εμφανίστηκε λιγότερο συχνά σε ασθενείς με διαβήτη. Η παρουσία LOY συσχετίστηκε με υψηλότερα επίπεδα δεικτών φλεγμονής και καρδιακής βλάβης, γεγονός που ενίσχυσε την υπόθεση ότι αποτελεί ανεξάρτητο παράγοντα κινδύνου. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι ασθενείς με LOY είχαν σημαντικά υψηλότερη θνησιμότητα, ιδιαίτερα καρδιαγγειακή, η οποία οφειλόταν κυρίως σε αυξημένο κίνδυνο θανατηφόρου εμφράγματος του μυοκαρδίου. Υπήρξε τάση και για αυξημένη καρκινική θνησιμότητα, αλλά αυτή δεν ήταν στατιστικά ισχυρή. Η συσχέτιση LOY και θνησιμότητας παρέμεινε σταθερή ακόμη και μετά την προσαρμογή για πολλαπλούς κλασικούς παράγοντες κινδύνου, δείχνοντας ότι LOY δρα ανεξάρτητα από αυτούς.

Σε μοριακό επίπεδο, η απώλεια του Υ χρωμοσώματος συνδέθηκε με ένα προ-ινωτικό και προ-φλεγμονώδες προφίλ στο πλάσμα. Αυξημένα επίπεδα πρωτεϊνών όπως η MMP-12, η οστεοπροτεγερίνη και η resistin καταγράφηκαν σε ασθενείς με LOY. Η συσχέτιση αυτή υποδεικνύει ότι LOY επηρεάζει παθογενετικά μονοπάτια που σχετίζονται με τη φλεγμονή και την ινωτική αναδιαμόρφωση της καρδιάς, οδηγώντας σε χειρότερη πρόγνωση. Η μελέτη προχώρησε σε αναλύσεις μεθυλίωσης DNA και γονιδιακής έκφρασης, οι οποίες αποκάλυψαν διαφορική ρύθμιση σε 298 γονίδια, μεταξύ αυτών το RPS5 και το ARAP1. Η σίγαση του RPS5 σε μακροφάγα ενεργοποίησε παρακρινώς τους καρδιακούς ινοβλάστες, οδηγώντας σε υπερπαραγωγή κολλαγόνου. Αυτά τα ευρήματα παρέχουν λειτουργική απόδειξη ότι LOY μπορεί να επιδεινώνει την καρδιακή ίνωση μέσω ειδικών γονιδιακών μηχανισμών.

Ένα ακόμη σημαντικό στοιχείο ήταν η αλληλεπίδραση LOY με την κληρονομική προδιάθεση για μυοκαρδιακή ίνωση. Η χρήση πολυγονιδιακού δείκτη (wGRS) έδειξε ότι σε ασθενείς με χαμηλή γενετική προδιάθεση για ίνωση, η LOY δεν αύξανε τη θνησιμότητα. Αυτό δείχνει πως η LOY δρώντας πάνω σε ευαίσθητο γενετικό υπόβαθρο, επιδεινώνει τον κίνδυνο, ενώ σε αντίθετη περίπτωση η επίδρασή της μπορεί να περιορίζεται. Η μελέτη εντόπισε επίσης ενισχυτικό ρόλο του καπνίσματος και της φλεγμονής, τα οποία αλληλεπιδρούν με την LOY και αυξάνουν περαιτέρω τον κίνδυνο . Το κάπνισμα όχι μόνο αυξάνει τη συχνότητα LOY, αλλά και επιδεινώνει τις καρδιαγγειακές της συνέπειες. Έτσι, η διακοπή καπνίσματος και η στοχευμένη αντιφλεγμονώδης θεραπεία μπορεί να προσφέρουν ιδιαίτερο όφελος σε άτομα με LOY.

Παρά τα ισχυρά αποτελέσματα, οι συγγραφείς αναγνώρισαν περιορισμούς . Η μελέτη περιέλαβε κυρίως Καυκάσιους άνδρες με ήδη υψηλή επίπτωση στεφανιαίας νόσου, επομένως τα ευρήματα δεν μπορούν να γενικευτούν σε όλα τα φύλα ή τις εθνοτικές ομάδες. Επιπλέον, δεν καταγράφηκαν μη θανατηφόρα καρδιαγγειακά επεισόδια. Η αιτιώδης σχέση μεταξύ LOY και θνησιμότητας δεν μπορεί να αποδειχθεί πλήρως, αν και οι συσχετίσεις είναι ισχυρές. Συνολικά, η εργασία καταλήγει ότι η μωσαϊκή απώλεια του Υ χρωμοσώματος αποτελεί ανεξάρτητο παράγοντα κινδύνου για αυξημένη θνησιμότητα σε άνδρες με στεφανιαία νόσο. Η LOY συνδέεται με ινωτικές και φλεγμονώδεις διεργασίες, ενώ η μέτρησή της μπορεί να συμβάλει στην εξατομικευμένη πρόληψη και θεραπεία. Η στοχευμένη αντιμετώπιση των παθολογικών μονοπατιών που σχετίζονται με την LOY ίσως ανοίξει νέους δρόμους στην εξατομικευμένη ιατρική για τους άνδρες με καρδιαγγειακά νοσήματα.

Προτάσεις Εκπαιδευτικής – Διδακτικής Αξιοποίησης

• Διερευνητική μάθηση: Οι μαθητές και οι μαθήτριες μπορούν να μελετήσουν πώς μία μικρή γενετική αλλαγή (LOY) μπορεί να έχει μεγάλες επιπτώσεις στην υγεία. Σε ομάδες, μπορούν να αναλύσουν δεδομένα από απλοποιημένα διαγράμματα της μελέτης (π.χ. καμπύλες επιβίωσης) και να διατυπώσουν ερευνητικά ερωτήματα για το πώς οι γενετικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντες συνδυάζονται.
• Διαφοροποιημένη διδασκαλία: Μαθητές/μαθήτριες με ισχυρό υπόβαθρο βιολογίας μπορούν να εμβαθύνουν στη γονιδιακή ρύθμιση και μεθυλίωση, ενώ άλλοι/ες μπορούν να ασχοληθούν με την κατανόηση των κλινικών συνεπειών (π.χ. γιατί το κάπνισμα επηρεάζει LOY). Η διαφοροποίηση μπορεί να γίνει με χρήση διαγραμμάτων, βίντεο και κειμένων διαφορετικής δυσκολίας.
• Πιθανή διερευνητική δεξιότητα: Καλλιέργεια της δεξιότητας «εξαγωγή συμπερασμάτων από επιστημονικά δεδομένα», καθώς οι μαθητές και οι μαθήτριες θα καλούνται να μετατρέπουν ερευνητικά αποτελέσματα σε βιολογικές ερμηνείες με νόημα.

Φύλλο Εργασίας 1 – Διερευνητική Μάθηση

Θέμα: Απώλεια του Υ χρωμοσώματος και καρδιαγγειακή υγεία

1. Ερέθισμα / Προβληματισμός

Διαβάστε το παρακάτω απόσπασμα: «Με την ηλικία, πολλοί άνδρες χάνουν το Υ χρωμόσωμα σε μερικά από τα κύτταρά τους. Αυτή η αλλαγή, που ονομάζεται LOY, συνδέεται με αυξημένο κίνδυνο καρδιακών παθήσεων και υψηλότερη θνησιμότητα.»

• Τι σκέψεις σας δημιουργεί αυτή η πληροφορία;
• Γιατί πιστεύετε ότι μια τέτοια γενετική αλλαγή μπορεί να επηρεάζει την υγεία;

2. Διατύπωση Ερωτήματος / Υπόθεσης

• Πώς μπορεί η απώλεια ενός χρωμοσώματος να συνδέεται με τη φλεγμονή και την καρδιακή ίνωση;
• Υποθέστε: Αν συγκρίνουμε άνδρες με και χωρίς LOY, πώς θα διαφέρουν τα επίπεδα επιβίωσης;

3. Σχεδιασμός Διερεύνησης

• Θα χρησιμοποιήσουμε δεδομένα από μια μελέτη (LURIC).
• Δύο ομάδες: άνδρες με LOY και άνδρες χωρίς LOY.
• Θα συγκρίνουμε τα ποσοστά θνησιμότητας, τους δείκτες φλεγμονής και το ρόλο του καπνίσματος.

4. Συλλογή Δεδομένων

(Δίνονται απλοποιημένα δεδομένα σε πίνακα – βασισμένα στο άρθρο):

Ομάδα	Θνησιμότητα (%)	Επίπεδα φλεγμονής	Καπνιστές (%)
LOY	30	Υψηλά	60
Χωρίς LOY	18	Μέτρια	40

5. Ανάλυση και Ερμηνεία

• Συγκρίνετε τα ποσοστά θνησιμότητας. Τι παρατηρείτε;
• Ποια είναι η σχέση καπνίσματος και LOY;
• Πώς εξηγείτε ότι η LOY μπορεί να οδηγεί σε αυξημένη ίνωση;

6. Συμπέρασμα

Γράψτε 3-4 προτάσεις που να απαντούν στο αρχικό ερώτημα: «Πώς σχετίζεται η LOY με την καρδιαγγειακή υγεία;»

7. Αναστοχασμός / Επέκταση

• Τι σημαίνει το εύρημα για την πρόληψη;
• Πώς θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν τέτοιες γνώσεις στην εξατομικευμένη ιατρική;

Φύλλο Εργασίας 2 – Διαφοροποιημένη Διδασκαλία

Θέμα: Γενετική και περιβαλλοντικοί παράγοντες στην καρδιαγγειακή υγεία

Επιλογές Δραστηριοτήτων (κάθε μαθητής/μαθήτρια διαλέγει μία)

Α. Οπτική Αναπαράσταση (για μαθητές/μαθήτριες με κλίση στα διαγράμματα):
Σχεδιάστε ένα infographic που να δείχνει:

• Τι είναι η LOY.
• Πώς σχετίζεται με την καρδιά.
• Ποιες συνήθειες (π.χ. κάπνισμα) την επηρεάζουν.

Β. Δημιουργική Γραφή (για μαθητές/μαθήτριες με κλίση στη γλώσσα):
Γράψτε μια σύντομη ιστορία «από τη σκοπιά» ενός κυττάρου που έχασε το Υ χρωμόσωμα και περιγράψτε πώς αλλάζει η λειτουργία του οργανισμού.

Γ. Ανάλυση Δεδομένων (για μαθητές/μαθήτριες με κλίση στα μαθηματικά):
Δουλέψτε με τον πίνακα δεδομένων του Φύλλου 1 και υπολογίστε:

• Τη διαφορά ποσοστού θνησιμότητας.
• Τον σχετικό κίνδυνο για τους άνδρες με LOY.

Δ. Παρουσίαση (για μαθητές/μαθήτριες με κλίση στην προφορική έκφραση):
Ετοιμάστε μια σύντομη παρουσίαση (3 λεπτών) με θέμα: «Πώς η LOY μπορεί να βοηθήσει τους γιατρούς να προβλέψουν κινδύνους για την υγεία;»

Προτεινόμενη διερευνητική δεξιότητα

Συσχέτιση και αιτιολόγηση επιστημονικών δεδομένων: οι μαθητές και οι μαθήτριες μαθαίνουν να αναγνωρίζουν σχέσεις (LOY – θνησιμότητα – φλεγμονή – κάπνισμα) και να αιτιολογούν πώς αυτά συνδέονται βιολογικά.