7 фактов о том, как от генов зависит, насколько быстро восстанавливается человек после экстремальных ситуаций.
В последние годы появляются все новые и новые исследования того, на какие признаки человека влияют гены. Сегодня можно с уверенностью сказать, что гены влияют почти на все. Более того сам факт существования человека, как живого организма, определяется генами, ведь в генах записана программа развития любого организма и формирования особенностей поведения. Хотя, в генах и нельзя точно прописать, каким именно будет человек, но в них записано то, как будет реагировать организм на те или иные условия среды.
1
Стресс – это общий ответ на изменение условий среды, выходящее за рамки привычного, когда требуется какой-то поиск нового ответа или переход организма в режим более интенсивной работы. Если представить эволюционное прошлое человека, когда нужно было убежать от саблезубого тигра или какой-то иной опасности, то становится ясным, как действует стресс. Он должен был подготовить человека к реакции «бей или беги». При стрессе мозг подает сигнал надпочечникам, которые вырабатывают сначала адреналин, а затем кортизол. Адреналин включает немедленную реакцию – мобилизацию ресурсов организма. Для того, чтобы можно было или очень быстро убежать, или совершить какую-то активную работу. А кортизол возвращает системы от режима такого аврального, экстремального, к нормальному состоянию.
Dantzer R. et al., From inflammation to sickness and depression: when the immune system subjugates the brain. // Nat Rev Neurosci. 2008; 9(1):46-56.
2
Если такие переходы происходят слишком часто, если человек находится в хроническом стрессе, то системы организма перегружены, может произойти срыв адаптационных механизмов по принципу слабого звена. Слабое звено у каждого индивидуально. У кого-то это сердечно-сосудистая система, у кого-то может возникнуть язва желудка, стресс является пусковым механизмом, повышает риск для некоторых психических заболеваний. Другими словами хронический или чрезмерный стресс вредны для здоровья, но и полное отсутствие стресса тоже не является оптимальным. Как всегда, здесь нужна некая золотая середина.
Caspi A et al., Influence of life stress on depression: moderation by a polymorphism in the 5-HTT gene. // Science. 2003 Jul 18;301(5631):386-9.
3
То, как человек реагирует на стрессовые условия, то, насколько хорошо и быстро он восстанавливается после стресса, зависит от генов. Есть некоторые варианты генов, которые делают больше риск развития нарушений. Например, есть заболевание, его называют посттравматическое стрессовое расстройство, которое возникает после каких-то катастрофических ситуаций или несчастий. Человек при этом все время прокручивает травмирующую ситуацию мысленно и, стараясь о ней не думать, все равно все время к ней возвращается. Иногда расстройства бывают столь сильными, что человек не в состоянии работать, его необходимо лечить, и есть разные методы лечения.
Rokutan et al. Gene expression profiling in peripheral blood leukocytes as a new approach for assesment of human stress response. J Med Invest 2005 52:137-144
4
Некоторые гены делают более вероятным появление после травмирующих ситуаций посттравматического стрессового расстройства. Это гены, которые контролируют работу иммунной и нервной систем. Показано, что гены рецепторов дофамина или серотонина, и другие гены, которые контролируют за передачу нервного импульса, оказывают влияние на то, с какой силой человек переживает травмирующую ситуацию, и то, насколько он хорошо после этого восстанавливается.
Не только передача нервного импульса оказывается важна для того, чтобы справится со стрессом, но и особенности работы иммунной системы. Есть исследование, в котором показано, что люди с генетически детерминированным более сильным воспалительным ответом при высоком уровне стресса оказываются более подвержены заболеваниям с воспалительной компонентой. А это сердечно-сосудистые заболевания, аутоиммунные заболевания и некоторые психические расстройства, там работа иммунной системы тоже вносит свой вклад.
Belsky et al., Vulnerability genes or plasticity genes? Molecular Psychiatry, 2007
5
Исследование молекулярных механизмов ответа на стресс позволяет понять, почему одни люди более устойчивы и быстро восстанавливаются, а другие более чувствительны, и им трудно восстановиться после травмирующих событий. Это понимание нужно для того, чтобы разработать лекарственные препараты, но, кроме того, это позволяет следить за стрессовыми реакциями. Не только врожденные генетические особенности оказывают влияние на устойчивость к стрессу, но и особенности работы генов, которые формируются уже после рождения.
Дело в том, что после рождения происходит тонкая подстройка работы генетического аппарата под условия среды. И стрессовые условия тоже вызывают такую подстройку. Если в раннем возрасте у ребенка или у животных, это показано при исследовании, например, мышей или крыс, возникают стрессовые ситуации, то его гены меняют уровень своей активности. Причем это изменение может сохраняться пожизненно. Разработано несколько моделей для исследования стресса у лабораторных животных. Например, для маленьких крысят большим стрессом является разлука с матерью. И если крысенка на несколько часов забирают от матери, а потом возвращают, у него изменяется уровень кортизола и реакция организма на стресс, и эти изменения сохраняются пожизненно. Оказывается, при раннем стрессе перед генами, которые вовлечены в стрессовый ответ, на ДНК «навешиваются» специальные химические метки. Эти метки появляются в результате метилирования, присоединения к ДНК метильных групп. И активность «помеченных» генов снижается пожизненно, это показано на лабораторных животных.
Koenen et al., Modification of the Association Between Serotonin Transporter Genotype and Risk of Posttraumatic Stress Disorder in Adults by County-Level Social Environment // American Journal of Epidemiology 2009 Vol. 169, No. 6
6
Исследование молекулярных механизмов ответа на стресс проводилось и на людях. Исследовали те ситуации, которые возникли в самой жизни. В частности у детей, которые выросли в неполной семье, где родители развелись или один из родителей погиб, уровень метилирования гена рецептора кортизола более высокий, чем у детей, которые выросли в полной семье. То есть, интенсивность работы гена у таких детей снижена. Это ведет к тому, что человек по-другому реагирует на стрессовую ситуацию. Более детально это изучено опять-таки на лабораторных животных, такие исследования проводятся с соблюдением этических норм работы с лабораторными животными. Показано, что ранний стресс ведет у крыс к снижению способности к некоторым видам обучения. Благополучные крысята, в отличие от стрессированных, оказывались более успешными учениками. При появлении у ставших взрослыми животных стрессовой ситуации, благополучные были, с одной стороны, более устойчивы к действию этого стресса, то есть они показывали меньше физиологических изменений, но, с другой стороны, при сильном стрессе те крысята, которые имели опыт в раннем детстве и были менее успешными учениками, оказывались более устойчивы к разрушению тех навыков, которые у них уже все-таки есть.
Champagne et al., Maternal care and hippocampal plasticity: evidence for experience-dependent structural plasticity, altered synaptic functioning, and differential responsiveness to glucocorticoids and stress. // J. Neurosci. 2008. 28, 6037-6045.
7
Сейчас проводятся очень интересные исследования, в которых сочетается генетический анализ, психологические опросники и методы картирования мозга – то, что называется по-английски neuroimaging. Это позволяет приоткрыть завесу над тем, как человек воспринимает мир, почему разные люди реагируют по-разному, как это связано с особенностями генов, с воспитанием, с работой мозга. Эти исследования позволят ответить, почему одни люди счастливы, а другие – нет, на всех уровнях, от молекулярного до социального.
Носители разных вариантов генов, отвечающих за передачу нервного импульса, оказывается, дают разные ответы на вопрос о том, как часто у них встречаются трудности, которые не поддаются их контролю, насколько эффективно они могут справляться со всеми своими обязанностями. И это удивительно, что генетические особенности на это влияют. Сейчас остается неизвестным, на что именно влияют генетические особенности: на то, что людям труднее справляться со своими обязанностями, или легче говорить об этих трудностях, но по результатам опроса об уровне стресса получается, что уровень стресса у людей с определенными генотипами оказывается выше. Можно ли сказать, что у этих людей плохие гены? Нет. Нельзя, потому что при более низком уровне стресса носители этих вариантов генов оказываются более успешными. То есть, можно сказать, что все люди разные, у них разные гены, и одни более успешны в одних условиях, другие – в других. И это очень ценное качество человечества – генетическое разнообразие, которое позволяет ему выживать в самых разных условиях.
Oitzl et al., Brain development under stress: hypotheses of glucocorticoid actions revisited // Neurosci Biobehav Rev. 2010. 34(6):853-66
Tyrka AR, Price LH, Marsit C, Walters OC, Carpenter LL. Childhood adversity and epigenetic modulation of the leukocyte glucocorticoid receptor: preliminary findings in healthy adults./ PLoS One. 2012;7(1):e30148
Боринская Светлана
кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории анализа генома Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН
Источник — ПостНаука
