Хромосома 11 Индивидуальность 18 страница



Люди с группой крови О немного менее чувствительны к сифилису, чем люди с другими группами крови (Cavalli- Sforza L. L., Cavalli-Sforza F. 1995. The great human diasporas. Addison Wesley, Reading, Massachusetts).

Узнав о связи между группой крови и холерой, мы гото­вы принять еще более удивительные зависимости. Пред­ставьте себе, что вы уважаемый профессор. И вот однажды вы попросили своих студентов, юношей и девушек, носить несколько дней тенниски, не пользуясь дезодорантами и духами, а затем принести эти тенниски вам. Наверное, студенты подумали бы, что вы переутомились или шутите над ними. Они бы еще более удивились, если бы вы пред­ложили аудитории понюхать грязную одежду и выбрать ту тенниску, запах у которой в подмышечной области больше всего им понравился. Не пора ли вызывать врача? Но насто­ящие ученые лишены предрассудков и ложной брезгливо­сти. Именно такой эксперимент провели Клаус Ведеркинд (Claus Wederkind) и Сандра Фюри (Sandra Ftiri). Они обна­ружили, что мужчины и женщины больше всего предпочи­тают (или считают менее противным) запах представите­лей противоположного пола, которые генетически наибо­лее далеки от них. Ведеркинд и Фюри обратили внимание на ген МНС, лежащий на хромосоме 6. Белок этого гена уча­ствует в определении иммунной системой организма своих и чужих белков. Ген оказался чрезвычайно изменчивым. В опытах на мышах ученые обнаружили, что самка мыши отдает предпочтение самцам, у которых ген МНС макси­мально отличается от ее собственного гена, о чем она судит по запаху мочи самца. Ведеркинд и Фюри задумались, а не сохранилось ли у людей чутье на альтернативный генотип. Оказалось, что женщинам также больше нравился запах тех мужчин, которые наиболее сильно отличались от них генетически. Только женщины, принимающие противоза­чаточные таблетки, не могли определить, какой запах им нравится, — известно, что контрацептивы ослабляют обо­няние. Ведеркинд и Фюри пришли к выводу: «Нет запаха, одинаково хорошего для всех. Все зависит от того, кто нюхает» (Wederkind С., Ftiri S. 1997. Body odour preferences in men and women: do they aim for specific MHC combinations or simply heterogeneity?Proceedings of the Royal Society of London, Series В 264: 1471-1479).

Данный эксперимент на мышах интерпретировали обычно в том плане, что предпочтение генетически от­даленного партнера закрепилось генетически, поскольку предупреждает имбридинг— близкородственное скрещи­вание, ведущее к проявлению рецессивных генетических заболеваний. Но такие предпочтения можно объяснить также в свете наших знаний о группах крови. Как вы пом­ните, наиболее устойчивые к холере дети появлялись в се­мьях, где у одного из родителей был генотип АА, а у дру­гого — ВВ. Подобная параллельная эволюция характерна и для многих других пар генов, в том числе и для гена МНС, который является ключевой фигурой в развитии устойчи­вости ко многим заболеваниям. В таком случае сочетание в геноме разных вариантов гена, обеспечивающих устойчи­вость к максимально широкому спектру инфекционных за­болеваний, вполне объясняет эволюционно закрепленное стремление друг к другу партнеров с разными генотипами.

Когда мы говорим о геноме, не следует представлять его как картину, в которой отражается только наша история. Геном продолжает изменяться. Различные версии генов до­стигают своего пика и теряют популярность, что происхо­дит часто в результате смены прессинга со стороны одних заболеваний в пользу других. О, это достойное сожаления стремление человека к стабильности и вера в уравновешен­ность всего, что нас окружает! Но геном невозможно оста­новить в его развитии. Когда-то экологи также верили в по­стоянство климата и стабильность биосферы: дуб — дерево Англии, пихта — дерево Норвегии. История показала, что все меняется, и значительно быстрее, чем мы того ожида­ем. Оказалось, что экология, как и генетика, не находятся в статичном состоянии. Напротив, постоянные изменения являются характерной их чертой.

Первым, кто осознал в полной мере естественное непо­стоянство генома человека, был Халдане (J. В. S. Haldane), который пытался разгадать причину варьирования генов в популяции. Еще в 1949 году он предположил, что стабиль­ная изменчивость генов человека может быть результатом селективного давления со стороны паразитов. Теорию раз­вил индийский коллега Халдана — Суреш Джаякар (Suresh Jayakar). В 1970 году он доказал, что гены в популяции лю­дей находятся в постоянном циркулярном развитии, когда доминирующие болезни ведут к селекции генов, ослабляю­щих влияние данной болезни, но открывающих двери дру­гим заболеваниям. И так цикл за циклом до бесконечности. В 1980 году австралиец Роберт Мэй (Robert May) показал, что даже в простой искусственной системе «хозяин-па­разит» не наступает равновесия. Численности паразита и организма-хозяина постоянно волнообразно изменяются. Мэй стал одним из родоначальников теории хаоса. И на­конец, англичанин Уильям Хамильтон (William Hamilton) описал генетическую эволюцию с помощью стройной мате­матической формулы, в основе которой лежит постоянное соревнование между паразитами и их хозяевами, что ведет, по словам Хамильтона, к «вечному движению множества ге­нов» (Hamilton W. D. 1990. Memes of Haldane and Jayakar in a theory of sex. Journal of Genetics 69: 17-32).

В 70-х годах прошлого века, так же, как это случилось в физике на полстолетия раньше, мир определенности, ста­бильности и детерминизма в биологии рухнул, уступив ме­сто новым теориям динамики, развития и неопределенно­сти. Геном, который удалось вскрыть и прочитать нашему поколению, — это всего лишь снимок вечно изменяющегося документа, у которого никогда не будет последнего издания.

Хромосома 10 Стрессы

В геноме, как в летописи, записана история опустоша­ющих эпидемий, сквозь которые пришлось пройти нашим предкам. Смертельная битва с малярией, дизентерией и прочими напастями запечатлелась в мозаике сложных ком­бинаций различных вариантов генов. Успех противостоя­ния человека инфекции запрограммирован как в его гено­ме, так и в геноме паразита. Когда малярийный плазмодий попадает в кровь человека, организм отправляет на схватку свою команду генов, то же делает и плазмодий. Если его на­падающие лучше наших защитников, микроб побеждает. Никаких замен в ходе матча не предусмотрено.

Но в наши дни все не так страшно, не правда ли? Гене­тический барьер — это последний рубеж обороны организ­ма. Противомоскитные сетки, осушение болот, лекарства и инсектициды спасают людей от заражения малярией. Разнообразное питание, хороший сон, уверенность в за­втрашнем дне укрепляют иммунную систему организма и гарантируют бесславный конец микробам еще до того, как они вызовут болезнь. В предыдущих главах я немного увлек­ся описанием эгоизма и самодостаточности генов. Но при всем эгоизме генов их успех напрямую зависит от успеха ор­ганизма, т.е. от успешного взаимодействия всех генов. Пора нам от индивидуальных генов вновь вернуться к целому ор­ганизму. Пришло время познакомиться с наиболее социаль­ными генами, чья работа состоит в интеграции множества отдельных функций организма. Именно эти гены лежат в основе нашего дуалистического представления о себе как о единстве сознания и тела. Мозг, тело и геном сплелись друг с другом в хороводе. Мозг точно так же контролируется те­лом и геномом, как и они находятся под контролем мозга. Именно поэтому идеи генетического детерминизма оказа­лись ложными. Включение генов в работу и их выключение зависит не только от их собственных эгоистичных устремле­ний, но и от команд, поступающих от организма и от мозга.

Холестерин — слово, наводящее ужас на современного обывателя. Это причина сердечно-сосудистых заболева­ний. Вы получаете его вместе с жирной пищей и умирае­те. Нет большего заблуждения, чем холестерин в роли яда. Холестерин необходим организму. Он является централь­ным ингредиентом системы нейрогуморальных процессов, обеспечивающих единство организма. Холестерин— это небольшое химическое соединение, растворимое в жирах, но не в воде. Холестерин синтезируется главным образом из углеводов, и он необходим организму, поскольку являет­ся предшественником по крайней мере пяти важных гор­монов, отличающихся по своему действию: прогестерона, альдостерона, кортизола, тестостерона и эстрадиола. Все они объединяются в одну группу гормонов — стероидов. Между этими гормонами и генами организовано удивитель­ное по своей сложности и важности сотрудничество.

Стероиды синтезировались и использовались в живых организмах еще до того, как произошел их раздел на живот­ные, растения и грибы. Стероид — гормон, управляющий линькой насекомых. Стероидом является жизненно необ­ходимый нам с вами витамин D. С помощью одних синте­тических (или анаболических) стероидов можно снять воспалительные процессы, а другие стероиды заставляют расти мышцы атлетов. Стероид, выделенный из растений, настолько похож на человеческий гормон, что может ис­пользоваться в качестве контрацептива. Есть стероиды, яв­ляющиеся побочными продуктами на химических заводах и загрязняющие сточные воды. Они становятся причиной половой недоразвитости у самцов рыб и негативно влияют на сперматогенез у людей.

На хромосоме 10 находится ген под названием CYP]T Его продукт катализирует реакции превращения холестерина в кортизол, тестостерон и эстрадиол. Без данного белка все эти ветви биосинтеза блокируются, и холестерин превра­щается только в два других гормона: прогестерон и корти- костерон. У людей с мутациями в обеих копиях этого гена не синтезируются половые гормоны, в результате чего не происходит половое созревание. Юноши с таким генетиче­ским дефектом выглядят как девушки.

Оставим пока половые гормоны и рассмотрим тре­тий важный гормон, для синтеза которого необходим ген CYPn кортизол. Кортизол используется абсолютно во всех тканях организма, обеспечивая единство тела и созна­ния и оказывая влияние как на внутренние органы, так и на структуру мозга. Кортизол влияет на иммунную систе­му, обостряет слух, обоняние и зрение и управляет множе­ством других функций организма. Если в крови человека повышается содержание кортизола, то о таком человеке го­ворят, что он в состоянии стресса. Кортизол и стресс — это синонимы.

Стресс порождается внешними факторами: несданным экзаменом, утратой близких, страхом, внушаемым сред­ствами массовой информации, или изнурительным трудом. Краткосрочные стрессы немедленно повышают в крови со­держание адреналина и норадреналина — гормонов, кото­рые заставляют сердце биться чаще и порождают ощущение холода в конечностях. Эти гормоны подготавливают орга­низм к незамедлительной схватке или бегству. Длительные стрессы запускают другую биохимическую реакцию, кото­рая более медленно, но надолго повышает в крови содержа­ние кортизола. Наиболее непонятный эффект кортизола состоит в том, что он подавляет иммунную систему. Давно замечено, что люди, готовящиеся к важному экзамену или испытывающие длительный страх по другим причинам, легче подхватывают простудные заболевания или другие инфекции. От кортизола больше всего страдают лимфоци­ты — белые клетки крови, защищающие нас от микробов.

Работа кортизола состоит в том, что он запускает считы­вание информации с определенных генов. Повлиять он мо­жет лишь на те клетки, на поверхности которых есть спе­циальные рецепторы, чувствительные к кортизолу. Число рецепторов на поверхности клетки, в свою очередь, может зависеть от других факторов. Гены, которые «включает» кортизон, используются главным образом для «включе­ния» других генов внутри клетки, а те запускают следующие гены. Поэтому, чтобы понять влияние и побочные эффек­ты кортизола, нужно проследить работу и взаимодействие сотен генов и их продуктов. Но и кортизол синтезировался в коре надпочечников только потому, что были включены гены, необходимые для его синтеза из холестерина, в том числе и ген CYP1T Одним щелчком запускается сложный лавиноподобный процесс. Только перечисление всех про­дуктов реакций, контролируемых кортизолом, и генов, от которых зависит его синтез, доведет любого до исступле­ния. Достаточно сказать, что для синтеза кортизола и вы­работки правильной реакции на него в организме необхо­дима согласованная работа сотен генов, многие из которых «включают» друг друга по цепочке. Нам следует запомнить, что роль многих генов организма состоит в том, чтобы ре­гулировать работу других генов.

Я обещал не нагружать вас длинными цепочками взаимо­отношений генов, но лишь в качестве примера рассмотрим, как кортизол действует на лимфоциты крови. Кортизол включает в этих клетках экспрессию гена TCF , который тоже лежит на хромосоме 10. В результате по прописи гена TCF синтезируется его собственный белок, подавляющий экспрессию другого гена, ответственного за синтез интер- лейкина-2. Интерлейкин-2 — это белок, активизирующий лейкоцит для поиска микробов. Таким образом, по цепочке взаимосвязанных реакций кортизол делает нас менее защи­щенными в отношении инфекций.

Я хочу поставить перед вами вопрос: кто управляет всеми этими процессами? Кто делает первый щелчок? Кто реша­ет, что настало время запустить в кровь немного кортизо- ла? Вы можете предположить, что в основе всех процессов в организме лежат гены, в том числе в основе дифферен­циации клеток на ткани за счет включения одних генов и выключения других. Но в этом рассуждении есть одно ло­гическое противоречие: не гены создают стресс. Смерть любимого человека или несданный экзамен не могут непо­средственно повлиять на гены. Эта информация поступает к нам через мозг.

Следовательно, управляет всем мозг. Гипоталамус дает команду гипофизу на синтез одного гормона, который дает команду надпочечникам на синтез кортизола. Гипоталамус, находящийся в середине мозга, получает команды от коры головного мозга, воспринимающей и анализирующей ин­формацию из окружающего мира.

Но это не может быть ответом на вопрос, поскольку мозг является частью тела. Гипоталамус: стимулирует гипофиз, а гипофиз — надпочечники не из-за того, что мозг т ак решил. С точки зрения мозга нет никакого смысла из-за прибли­жающегося важного экзамена делать вас чувствительнее к инфекциям. Такая закономерность сложилась в ходе эво­люции и естественного отбора (о естественных причинах такой взаимосвязи я расскажу ниже в этой главе). В любом случае повышение содержания кортизола в крови проис­ходит вне контроля нашего сознания. Точнее будет сказать, что это приближающийся экзамен запустил реакцию, а не мозг. И если причиной всему экзамен, то винить нужно общественные отношения. Но общественные отношения, это отношения между людьми, что опять возвращает нас к бренному телу. Кроме того, люди по-разному реагируют на стрессы. Если одних пугает экзамен, то другие не придают данному событию особого значения. В чем же состоят отли­чия между такими людьми? Где-то в цепи реакций синтеза, управления и чувствительности к кортизолуу людей, склон­ных к стрессам, находятся гены, немного отличающиеся от генов тех, кто ко всему относится философски. Но как по­явилась и почему закрепилась данная генетическая измен­чивость?

Мы сделали круг от генов к телу, от тела к мозгу, от мозга к обществу, а от общества — обратно к генам, чтобы понять, что у этой цепи нет начала и конца. Человеку труднее всего постичь самоорганизующиеся и самозависимые системы, над которыми нет «начальника». Примером такой системы может быть экономика. То, что экономика работает лучше, если ею кто-то управляет, — полная иллюзия. Как только кто- то начинает решать, где, кому, когда и сколько производить, происходит крах экономики. Так было уже много раз и не только в бывшем Советском Союзе. Хоть в Римской импе­рии, хоть в Европейском Союзе, попытки чиновников наи­лучшим образом организовать экономическую жизнь госу­дарства приводили к разрушению того, что складывалось в результате хаотического спроса и предложения. Экономика процветает, только когда она децентрализована.

То же самое и живой организм. Нельзя представить че­ловека как тело, управляемое мозгом с помощью гормонов. Неверным будет представление, что человек — это тело, включающее и выключающее гены гормонов, и так же лож­но представление, будто гены управляют телом и мозгом. Это замкнутый, децентрализованный и взаимозависимый процесс.

Дискуссии психологов старой школы обычно сводились к спорам вокруг ложной идеи единоначалия. Аргументы «за» и «против» в отношении «генетического детерминиз­ма» заключались в том, что одни ставили организм над ге­номом, а другие — наоборот. Но даже если предположить, что организм использует свой геном, включая и выключая гены по мере надобности, мотивацией такой регуляции, как мы видели это ранее, зачастую выступают сигналы от мозга, а точнее, от сознания и умственной оценки явных или мнимых событий в окружающем мире. Уровень кор­тизола может повыситься даже оттого, что вы просто по­думаете о каком-то неприятном событии, которое было в вашей жизни или только может произойти. Теперь уже споры перешли на новый уровень: одни психологи счита­ли такие расстройства психики, как синдром хронической усталости, следствием внешних стрессов; другие рассма­тривали эти расстройства как следствия органических по­вреждений мозга. Вновь вопрос первоисточника выходил на первый план, мешая увидеть в человеке и окружающей среде взаимозависимую систему. Если мозг в ответ на внеш­ние стрессы повышает в крови уровень кортизола, что, в свою очередь, ведет к снижению иммунитета, то в организ­ме могут проснуться спящие вирусные инфекции, которые и приведут к органическим повреждениям мозга, в резуль­тате чего человек станет острее реагировать на стрессы.

Постепенное осознание взаимосвязей между окружа­ющим миром, мозгом, организмом и геномом привело к рождению новой науки — психонейроиммунологии, рост­ки которой с трудом пробиваются сквозь консерватизм врачей и мракобесие знахарей, слишком уж вольно исполь­зующих новые научные концепции для объяснения своего «Божьего дара». Но факты влияния стрессов на организм продолжали накапливаться в многочисленных публикаци­ях. Хронически несчастные матери-одиночки чаще болеют вирусными респираторными заболеваниями, хотя те же вирусы выделяются и у их счастливых и здоровых соседей. Пессимистично настроенные люди чаще страдают от гер- песного поражения генитальных органов по сравнению с оптимистами. Новобранцы военной академии Уэст-Пойнт (West-Point Military Academy) чаще заболевают мононукле- озом, а болезнь особенно остро протекает у тех курсантов, которые в большей степени были подавлены сменой образа жизни. У людей, которые ухаживают за тяжелобольными, например за родственниками с синдромом Альцгеймера, в крови уменьшается содержание Т-лимфоцитов, необходи­мых для противодействия инфекциям. У людей, проживав­ших вблизи атомной станции на Три-Майл Айленд (Three Mile Island) через три года после аварии вырос процент смертности от рака. Но это было не следствием облучения (которого удалось избежать), а результатом стресса от ожи­дания облучения, в результате чего в крови хронически повысился уровень кортизола, а способность организма распознавать и уничтожать раковые клетки заметно сни­зилась. Люди, похоронившие супруга или супругу, в тече­ние нескольких недель становятся более восприимчивыми к инфекциям. К вирусным инфекциям становятся также чувствительными дети в течение нескольких недель после развода их родителей. Частота простудных заболеваний на­прямую зависит от количества стрессов, которые человек перенес не только в последнее время, но и на протяжении всей жизни. Не думайте, что все эти данные — результат подтасовок социологов для написания собственных диссер­таций. Убедительные свидетельства в поддержку теории взаимосвязи стрессов и иммунной системы были получены экспериментально на крысах (Martin Р. 1997.The sickening mind: brain, immunity and disease. Harper Collins, London).

В том, что мы с трудом принимаем тот факт, что мозг и тело взаимно влияют друг на друга, не находясь в под­чинении один другому, часто винят старого бедного Рене Декарта (Rene Descartes) и его философию дуализма, кото­рая господствовала на протяжении столетий над умами за­падных мыслителей. Но вряд ли его можно винить за наши ошибки. В конце концов, ошибка состоит не столько в идее дуализма — попытке отделить мысль от тела, сколько в об­щей тенденции человеческого мышления, направленного на поиск первопричины. Мы инстинктивно принимаем, что биохимические процессы внутри нас — это причина, а наше настроение и поведение — следствие. А поскольку ме­таболизмом управляют гены, то первопричиной автомати­чески становятся они. Последние открытия в генетике вро­де бы подтверждают тот факт, что гены управляют нашим поведением. Готовность ученых принять генетический де­терминизм стала не столько результатом успехов сторон­ников этой теории, сколько результатом ярких неудач их шумных и крикливых оппонентов. Неумело аргументируя свои доводы, отказываясь признавать очевидные факты влияния генетических мутаций на поведение человека и опираясь на устаревшие концепции классических психоло­гов, они только укрепляют позиции тех, кому милы идеи фатализма и генетической предопределенности. Вывод о том, что раз гены вовлечены во все сферы нашей жизни, то именно они стоят на вершине пирамиды, напрашивается сам собой. Но сторонники детерминизма и подчиненно­сти поведения генетике забывают о том, что гены, чтобы они начали работать, кто-то должен «включить». Не мень­ше, чем мы зависим от того, какие гены нам достались по наследству, так же и наши гены зависят от нас. Если наша жизнь — это взлеты и падения, или если нам досталась нерв­ная работа, или если нашу душу наполняет страх, то в ответ на эти стрессы организм включает и заставляет работать определенные гены, используя кортизол как кнут. И напро­тив, чтобы активизировать «центр счастья» в вашем мозгу, достаточно просто улыбнуться. Улыбка, даже без причин для радости, запускает каскад других реакций в организ­ме, которые снимают ощущение стресса. Получается, что, даже контролируя мимику, мы можем управлять генами в не меньшей степени, чем они управляют нами.


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 188;