Мой Геном: научно-популярный портал о генетике

Мой Геном » Библиотека » Врожденное или приобретенное

Врожденное или приобретенное

Дата: 2015-07-07 / Обсуждение [0]

Врожденное или приобретенное? До какой степени врожденное, а до какой приобретенное? Споры такого рода ведутся практически о любом свойстве человеческого организма, и, в особенности рьяно, об отклонениях от нормы.

О некоторых болезнях, имеющих простую генетическую природу, обычно можно смело сказать, что они врожденные. А об инфекционных болезнях – что они приобретенные. Но и здесь не все так просто. Фенилкетонурия – наследственное заболевание, возникающее из-за мутации в гене, кодирующем фермент нужный для расщепления аминокислоты – фенилаланина. Накапливающийся фенилаланин и его неправильные токсические продукты распада наносят урон центральной нервной системе, ребенок отстает в умственном развитии. Фенилкетонурия часто приводится в пример как классическое наследственное заболевание. Примечательно, что соблюдение в первые годы жизни специальной диеты, исключающей фенилаланин, позволяет ребенку развиваться нормально. То есть с генетической точки зрения человек болен, а фактически – здоров. Так врожденное заболевание или приобретенное?

Два человека вступили в контакт с больным гриппом. Один заразился, другой нет. Не может ли оказаться так, что благодаря каким-то врожденным генетическим особенностям иммунитет одного из них лучше справляется с вирусами?

Ко многим смертельно опасным заболеваниям (сердечно-сосудистым, онкологическим) существует наследственная предрасположенность. Но вот двое однояйцевых близнецов с такой предрасположенностью. Один заболел, а второй здоров. С чем это связано? С тем, что они вели разный образ жизни? Или с тем, что одному просто повезло больше? На сегодняшний день мы не знаем ответа на этот вопрос. Ученые неплохо научились считать корреляции, но сами по себе корреляции не означают причинно-следственной связи (все люди, евшие огурцы, уже умерли или умрут в ближайшие лет 150), а, чтобы обнаружить причинно-следственную связь, надо понять механизм. Сделать это гораздо сложнее, чем подсчитать коэффициент корреляции.

Золотым стандартом для выяснения, какова наследственная составляющая в той или иной черте, считается сиблинговый (общее слово для братьев и сестер) метод. Для исследования подбирают пары выросших в одной семье однояйцевых близнецов, родных братьев и сестер, не являющихся близнецами, и выросших в одной семье братьев и сестер, из которых один или несколько были усыновлены. Иногда картину удается дополнить, найдя пары родных братьев и сестер (иногда даже близнецов), выросших в разных семьях. На основании того, насколько часто изучаемая черта одновременно присутствует или одновременно отсутствует в парах разного типа, можно делать выводы о роли наследственности.

Совсем уж на минное поле ученые и, особенно, те, кто пытаются реализовывать их идеи в повседневной жизни, вступают, когда речь заходит о врожденных и приобретенных чертах поведения. Результаты таких исследований могут входить в противоречие с двумя очень важными для западного общества концепциями: концепцией равных возможностей и концепцией свободы воли.

Так, например, в эксперименте, в ходе которого оценивался IQ у близнецов, обычных братьев и сестер и братьев и сестер, среди которых были усыновленные, оказалось, что IQ взрослого человека зависит от наследственности сильнее, чем от воспитания. В самом деле, коэффициент корреляции IQ для выросших по отдельности гомозиготных близнецов составил 0,76 (где 1 соответствует неминуемому совпадению, а 0 – отсутствию связи между событиями), а для выросших вместе людей, не приходящихся друг другу родственниками – 0,04. Эти результаты указывают на очень высокую наследственную составляющую IQ. Примерно такая же наследственная составляющая у роста. Концепция равных возможностей слегка страдает от этого, но не очень: до сих пор не было найдено убедительных доказательств влияния IQ на доход.

Концепция свободы воли рискует сильнее пострадать со временем. Принято думать, что наши поступки продиктованы нашими сознательными решениями, и мы несем за них полную ответственность. Если удастся доказать, что поступки могут быть обусловлены генетическими вариантами, ответственность за них окажется под вопросом: ну в самом деле, не виноват же человек, что ему достался вариант гена, связанный с повышенной агрессивностью, он ему вообще достался за девять месяцев до его рождения, он никак его не выбирал. Аргументы такого рода уже выдвигались в американских судах. В основном, они касаются двух генетических состояний

Первое – хромосомная аномалия, вызванная нерасхождением половых хромосом во время сперматогенеза. В результате рождаются мальчики с генотипом XYY. Такие мальчики с виду довольно обычные, их аномальный генотип обычно обнаруживаются случайно. Они вырастают в фертильных мужчин ростом чуть выше среднего. Иногда у них могут наблюдаться задержки в развитии и пониженная обучаемость, но связи такого генотипа с повышенной агрессивностью ученым выявить не удалось, хотя исследования проводились.

Второе состояние, видимо, действительно имеющее корреляцию с большей агрессивностью, называется синдромом Бруннера. Заболевание возникает из-за мутации в гене, кодирующем моноаминоксидазу А (МАОА), фермент, разрушающий моноамины: адреналин, норадреналин, серотонин и дофамин. Мутация делает фермент неактивным, и моноамины накапливаются в головном мозге. У таких людей заметно снижен интеллект, они склонны к жестокости, насилию и антисоциальному поведению.

Мутация, вызывающая синдром Бруннера, полностью инактивирует МАОА. При этом существует ряд полиформизмов регуляторной области соответствующего гена, часть из которых также связана с агрессивным и антисоциальным поведением.

Казалось бы, это как раз тот самый случай, когда в антисоциальном поведении можно обвинить наследственность. Но рано радоваться, поделить всех на агнцев и козлищ при рождении пока не удастся. Оказалось, что у носителей варианта, связанного с повышенной агрессивностью, проявления такого поведения в будущем тесно связано со случаями насилия и других экстремальных форм неблагополучия в семье в раннем возрасте. Все получается практически как с фенилкетонурией: мутация есть, а проявит ли она себя, зависит от условий жизни в детстве.

В 2009 году американским адвокатам удалось добиться для своего подзащитного замены смертной казни на 32 года тюремного заключения, приведя в качестве аргумента сочетание неудачного варианта МАОА гена у подзащитного и того факта, что в детстве он подвергался насилию. Варианты МАОА с высокой активностью вместо низкой связаны, наоборот, с депрессией и тревожностью. Не все исследования соглашаются с тем, что повышающие активность мутации МАОА приводят к депрессии (есть как подтверждающие, так и опровергающие данные). С определенной долей уверенности можно утверждать только, что депрессии, при которых обнаруживаются высокоактивные варианты МАОА, гораздо хуже лечатся плацебо. Ингибиторы МАОА вообще часто и эффективно используются как лекарства против депрессии.

Антидепрессивную эффективность ингибиторов МАОА легко объяснить. Передача нервных импульсов от нейрона к нейрону происходит за счет того, что передающий нейрон выпускает в пространство, где нейроны соприкасаются, вещество – нейромедиатор. Этот нейромедиатор запускает соответствующие процессы в принимающем сигнал нейроне, и сигнал идет дальше. В роли нейромедиаторов часто выступают те самые моноамины: адреналин, норадреналин, серотонин и дофамин, которые разрушает МАОА. Чем быстрее нейромедиатор разрушается, тем меньше времени он проводит в пространстве между нейронам. Чем меньше времени он проводит, тем слабее передаваемый сигнал. Поэтому при неактивной МАОА любое раздражение в мозгу усиливается и вызывает желание немедленно напасть, а при слишком активной – остроты эмоций недостаточно для мотивации к действиям и ощущения полноты жизни.

Выше мы уже упомянули о том, что на людей с разными вариантами гена МАОА по-разному действует плацебо при лечении депрессий. Это не единственный случай, когда генотип влияет на подверженность эффекту плацебо. С другими примерами можно ознакомиться в очерке «На кого действует плацебо». Хорошо видно, что разница наблюдается в трех случаях: 1. Жалобы пациента связаны с высшей нервной деятельностью 2. Природа болезни такова, что нет объективных критериев оценки улучшений, и приходится полагаться на оценку самого больного 3. Дело касается терапии боли, и у организма есть собственные эндогенные способы бороться с ней, пусть обычно сами по себе недостаточно эффективные.

Эффект плацебо – психологический эффект, который много и подробно изучают. Тот факт, что к нему уже в довольно разных ситуациях обнаружена генетическая предрасположенность, заставляет задуматься, что по мере изучения такая же предрасположенность может быть обнаружена и для эффектов, изученных на сегодняшний день хуже. И, если Вашу психологическую реакцию определяют гены, то где тут место для свободы воли?

В описанных выше случаях большей склонности к агрессивному или депрессивному поведению и разной подверженности эффекту плацебо молекулярные механизмы, в принципе, известны. Однако, например, в случае с IQ статистически удается обнаружить роль наследственности, но понять механизм не удается. Похожая ситуация с генетической природой гомосексуализма. Математические модели указывают, что существует один или несколько генов, повышающих вероятность того, что его или их обладатель мужского пола окажется гомосексуалистом. Вероятно, сохраниться в популяции гену помогло то, что их обладательницы женского пола более фертильны. При этом непонятно, что это за ген и какой белок он кодирует, но факт его существования указывает, что склонность к гомосексуализму врожденная, и не может оказаться результатом пропаганды. Также едва ли можно считать гомосексуализм свободным выбором человека.

Гормон окситоцин управляет многими аспектами поведения человека. В первую очередь, теми, которые относятся к проявлениям материнской заботы, но не только. Некоторое время назад было показано, и мы писали об этом в очерке «Гормон материнской любви», что окситоцин растормаживает нейроны слуховой коры головного мозга, и делает писк новорожденных мышат слышимым для самок. При этом введение окситоцина в мозг никогда не рожавшим самкам делало их заботливыми матерями.

Тут же встает вопрос о том, что будет, если в генах, кодирующих окситоцин или ферменты, ответственные за его метаболизм, произойдут мутации. Скорее всего, мутация, полностью инактивирующая окситоцин, была бы быстро элиминирована отбором, но сильно повлияла бы на поведение своих немногочисленных носителей. Забота о потомстве – не единственный аспект поведения, подконтрольный окситоцину. Результаты исследований свидетельствуют, что окситоцин делает поведение людей более социальным и, например, делает их доверчивее. То есть, опять-таки, доверять человеку или нет – это не только ваше взвешенное решение, но и концентрация окситоцина в организме.

Недавно было показано, что, по крайней мере, в некоторых случаях, дефицит окситоцина связан с аутизмом и расстройствами аутического спектра. Вообще-то точной причины развития заболеваний этой группы никто не знает, но, похоже, что у них есть наследственная составляющая. Скрининговые генетические исследования пытаются обнаружить гены, ответственные за аутизм, но обнаруживают очень много генов-кандидатов. Такое большое разнообразие генов-кандидатов не дает построить простой и понятной модели. Один из таких генов – это ген CNTNAP2, продукт которого участвует в формировании контактов между нейронами. Оказалось, что у мышей с выключенным Cntnap2 снижается содержание окситоцина в головном мозге, и возникают сложности с социальным поведением. Введение оксиоцина на протяжении нескольких недель в первые дни жизни решает эту проблему, и дальше животные развиваются нормально.

Клинические испытания окситоцина как лекарства от аутизма ведутся уже некоторое время, с довольно переменным успехом. Вероятно, успех был бы менее переменным, если бы можно было отобрать только те случаи, которые достоверно связаны с дефицитом окситоцина (как в случае с мутацией в CNTNAP2), и угадать «терапевтическое окно» (мышам окситоцин помогал, только если его вводили в первые недели жизни, а во взрослом возрасте – не помогал). Но попасть в терапевтическое окно у человека, если не проводить сразу после рождения генотипирование, сложно: симптомы аутизма редко становятся заметны в первый год жизни. Генотипирование тоже не очень может помочь: генов-кандидатов выявлено очень много, мутации в каких из них приводят к дефициту окситоцина – в основном, неизвестно.

Тем не менее, окситоцин – зарегистрированное лекарственное средство и безопасность его доказана. Поэтому некоторые родители, чьим детям был поставлен диагноз, не дожидаются результатов клинических испытаний, а применяют окситоцин самостоятельно.

В этом очерке были приведены примеры того, что социальное и антисоциальное поведение, интеллект и внушаемость и, возможно, другие свойства нашей психики зависят от доставшихся нам в момент оплодотворения генов. Кроме того, в обществе довольно популярна мысль, что структура будущей личности полностью закладывается в детском возрасте. Может возникнуть идея, что все это частично снимает с взрослого человека ответственность за его поведение и решения. Но даже американский суд определил это «частично» – как возможность заменить смертную казнь 32-летним тюремным заключением, и не более того.

Не следует воспринимать доставшийся при рождении и в раннем детстве набор черт психики и поведенческих реакций как тюрьму, в которой предстоит провести всю оставшуюся жизнь. Скорее их надо воспринимать как квартиру в новостройке, которую можно перепланировать и обставить по собственному вкусу. И, если чистота и порядок внутри – личное дело каждого, то не заливать соседей и не забывать перекрывать газ, уезжая в отпуск, – это все-таки обязанность хозяев.

АЛЕКСАНДРА БРУТЕР http://polit.ru/article/2015/07/04/ps_hereditary/



Обсуждение
оставить свой комментарий