Генетическая предрасположенность

Диспропорциональность злоупотребления наркотическими веществами в различных семьях свидетельствует о существовании генетической предрасположенности к этим нарушениям. В 50 % случаев алкоголизма, который больше всего изучался в этом отношении, обнаружена его связь с положительным семейным анамнезом. В ходе обследований приемных детей и близнецов удалось разделить влияние среды проживания и генетического фактора. Были получены веские доказательства в пользу генетического компонента алкоголизма. По сравнению с непьющими "приемными детьми" большее число употребляющих алкоголь "приемных детей" имеют биологических родителей-алкоголиков. Кроме того, отсутствует связь между алкоголизмом приемных родителей и алкоголизмом их детей, что свидетельствует о меньшем влиянии среды проживания. Исследования близнецов показало, что большее сходство с точки зрения употребления алкоголя наблюдается у однояйцовых (монозиготных) близнецов, чем у двуяйцовых (дизиготных).

Значит, природа алкоголизма и наркомании носит генетический характер. К тому же было установлено, что предрасположенность к этим заболеваниям можно выявить ещё в раннем детстве. Поистине гениальное решение предложил еще Гиппократ, обогативший науку понятием "темперамент". Четыре темперамента, описанных Гиппократом, известны сегодня всем: холерик, сангвиник, флегматик и меланхолик. 
Оказывается, определить темперамент человека можно еще в палате для новорожденных. Каким образом - описали Стелла Чесс и Александр Томас в книге "Темперамент и нарушение поведения у детей". В роддоме, понаблюдав за младенцами, можно увидеть проявления всех возможных типов темперамента, в том числе очень реактивного, вспыхивающего ребенка - "спичку"; "улитку", склонную замыкаться при изменении ситуации; с большим трудом приспосабливающуюся к переменам "черепаху"; "нытика", у которого все время плохое настроение, и, конечно же, обаятельных здоровых крепышей, живо реагирующих на происходящее, активных, но в то же время управляемых. Спору нет, среда наложит свой отпечаток на формирование личности ребенка, но уровень активности, ритм цикла сон - бодрствование, реакция на новые предметы, количество энергии, используемой при выражении эмоций, скорость изменения поведения, порог реагирования - целый ряд характеристик в основном сохранится на всю жизнь. 
Так вот "спичка", "улитка", "черепаха" и "нытик" будут крайне подвержены стрессам, особенно при завышенных родительских ожиданиях, это "трудные" дети, именно их в первую очередь подстерегают все мыслимые и немыслимые опасности. Потом исследователи сравнили, как развиваются дети с разными темпераментами, и выяснили, что хотя тип родительского ухода, социальное окружение влияют на их судьбу, но не определяют ее всецело. Темперамент остается неизменным, поскольку складывается из врожденных, генетически закрепленных признаков личности. 
В основе темперамента лежат именно активность и эмоциональность. Уже от рождения заметны и признаки отклонения от того, что лежит в рамках нормальных индивидуальных особенностей. Те самые "трудные" темпераменты, которым призывали уделять особое внимание Чесс и Томас, как раз и служат сигналами тревоги, предупреждениями о том, что некоторые индивидуальные особенности могут обернуться серьезными метаболическими нарушениями, в основе которых мутации генов, и привести к алкоголизму и наркомании

В обычных школах Америки начали наблюдать за детьми, которые отличались от остальных неспособностью сосредоточиться, сконцентрировать внимание, непослушанием, импульсивностью и повышенной тревожностью. Бегали и прыгали маленькие пациенты чрезмерно много, суетливо и неловко и даже играть подолгу были не в состоянии. Все их игры представляли собой импульсивные, разрушительные действия. Неудивительно, что им было очень трудно учиться, а отношения с учителями, да и сверстниками оставляли желать лучшего. 
Дети страдали заболеванием, которое называется "синдром дефицита внимания и гиперактивности". Это самое распространенное отклонение в детском возрасте, оно бывает, как установили исследователи, у пяти - восьми процентов мальчиков и двух - четырех процентов девочек. У половины из них болезнь сохраняется всю жизнь, хотя и в ослабленной форме. Удалось выяснить, что синдром дефицита внимания распространен и среди родственников этих детей, он имеет семейную, генетическую природу. Оказалось также, что в таких семьях значительно выше среднего процент алкоголиков и людей, страдающих другими видами химической зависимости. Это заставило предположить, что синдром дефицита внимания и гиперактивности и алкоголизм обусловлены одним и тем же геном, действие которого проявляется в детстве в виде синдрома дефицита внимания, а в зрелом возрасте - в виде депрессии, алкоголизма, наркомании. 
Вывод напрашивался сам собой: мутантный ген, вызывающий синдром дефицита внимания и гиперактивности или синдром Туретта, вызывает и остальные нарушения. Но это опять было только предположением. Опять же, было установлено, что дети алкоголиков, отнятые у родителей сразу после рождения, гораздо чаще становятся алкоголиками, хотя о влиянии среды в таких случаях говорить не приходится. Одним из пионеров в этой области был Дональд Гудмен. Он обнаружил, что сыновья отцов-алкоголиков в три раза чаще становятся алкоголиками, чем потомки здоровых родителей. Разница проявлялась даже тогда, когда детей алкоголиков воспитывали здоровые приемные семьи. Генетическая природа алкоголизма представлялась бесспорной. А все результаты в целом ясно свидетельствовали о генетической природе не только алкоголизма, но и наркомании и других химических зависимостей. 
 В чем же биологическая причина возникновения этих заболеваний? 
Мозг отдает команды на языке электрических импульсов, а внутри клетки действует другой язык - химический. Переводчиком служит структура, которая связывает нервные клетки с соматическими (телесными) и между собой. Эта структура получила название "синапс" (соединение). А перевод она осуществляет с помощью специальных веществ - посредников или передатчиков. Один из ведущих передатчиков головного мозга - серотонин. Его действие связано с настроением, эмоциями, мотивациями, целенаправленным поведением, вниманием, процессом мышления перед тем, как что-то делать... Если обмен серотонина нарушен, изменен баланс серотонина и дофамина, все эти важнейшие психические функции пострадают, а организм начнет искать способ устранить неприятные ощущения: возникнет тяга к алкоголю, наркотикам, сладостям, сигаретам... Разными биохимическими путями никотин, наркотики, алкоголь, глюкоза могут на время снизить или даже полностью компенсировать эмоциональное напряжение, плохое настроение, отвлечь от ощущения невозможности достичь какой-то цели; и здоровые люди на себе это испытывали. 
Оказалось, что уровень серотонина стабильно снижен у больных синдромом дефицита внимания.

Дальше начался поиск биохимических виновников нарушения серотонинового обмена. Предшественником серотонина служит незаменимая аминокислота - триптофан, которую мы получаем с пищей. В ее обмене участвует фермент триптофаноксигеназа. 
Клонирование гена триптофаноксигеназы позволило установить его адрес - длинное плечо четвертой хромосомы. А затем метод анализа связей показал, что ген триптофаноксигеназы одновременно является геном, отвечающим за возникновение алкоголизма. Сомнений не осталось: мутация открытого гена связана с целым веером тяжелых поведенческих отклонений, в том числе с наркоманией и алкоголизмом. 
В апреле 1999 года группа исследователей из Балтиморского Университета также сообщила о том, что весьма вероятной причиной патологической зависимости от алкоголя могут быть генетические особенности человеческого организма. Конкретно – особенности обмена эндогенных опиодов (эндорфинов и энкефалинов). Эти близкие химические родственники морфина в стрессовых ситуациях оказывают "успокаивающее" воздействие на головной мозг человека, тем самым, нормализуя реакцию на стресс со стороны многих других органов и систем (сердечно-сосудистой, иммунной, эндокринной и проч.). Ученые из Балтимора убедительно показали, что у детей алкоголиков система эндогенных опиоидов работает менее эффективно, чем у потомства людей, равнодушных к этиловому спирту. Недостаточность "природного" релаксанта, полученная "по наследству" от предков, заставляет человека искать другой путь для компенсации стресса. И нередко таким путем становится систематическое употребление алкоголя.

Вот ещё одна достаточно необычная точка зрения относительно природы наркомании. Нельзя сказать, что эта теория носит генетический характер, однако её приверженцы объясняют природу наркомании и алкоголизма “болезнью” внутренней наркотической системы человека. Согласно этой теории в организме человека так же, как и в организме животных, имеется внутренняя наркотическая система, вырабатывающая вещества, которые можно назвать естественными внутренними наркотиками. Они защищают организм от боли, стрессов, поддерживают хорошее настроение, работоспособность, сон и т.д. При уменьшении выработки внутренних наркотиков (например, после некоторых заболеваний или стрессов) наступает депрессия - потеря интереса к жизни, подавленное, угнетенное настроение, плохое самочувствие, часто бессонница. Человек остается без защиты внутренних наркотиков и любой даже пустяковый повод может выбить его из колеи.

В природе существуют вещества, такие как алкоголь, наркотики, действие которых на организм похоже на действие внутренних наркотиков. Эти вещества можно назвать наркотиками искусственными. Временно вызывая чувство удовольствия (эйфорию), они одновременно подавляют собственную наркотическую систему организма. И тем сильнее, чем больше стаж наркомана. Когда такой человек пытается “завязать”, его организм остается без защиты внутренних наркотиков и возникает “ломка” и депрессия. Для того чтобы восстановить “нормальное” самочувствие человек вынужден вновь применять искусственный наркотик. Поэтому, вылечить человека от наркомании или алкоголизма, не восстановив его внутренней наркотической системы невозможно.

Накопление же избытков этанола и продуктов его окисления ведет к весьма нежелательным последствиям.

Наиболее важным из них является воздействие алкоголя на исходное состояние клеточных мембран, в том числе мембран клеток мозга. Нарушение структуры и функций мембран, как полагает ряд исследователей, это первичное, так сказать, истинное действие алкоголя. Все остальные эффекты - лишь следствие изменения мембран клеток.

Сложности с получением модели, охватывающей все стороны алкоголизма, не позволяет четко провести эксперимент. Однако биологическая основа действия алкоголя на организм человека и животных во многих своих чертах сходна, поэтому использование животных при изучении эмбриопатического влияния этанола вполне правомерно. Более того, оказывается возможным изучение на животных не только морфологических нарушений, вызываемых потреблением алкоголя беременными самками, но и некоторых поведенческих реакций, например двигательной активности, проявления некоторых условных и безусловных рефлексов у потомства. Иначе говоря, даже тератология поведения человека может быть с определенной степенью достоверности смоделирована на животных.

В настоящее время практически все эксперименты моделируют пьянство беременных и его последствия; работ, где в опыте изучалась бы предшествующая зачатию алкоголизация самок, намного меньше. Не велико количество данных и об изменениях в половой системе самцов-алкоголиков. Как ни странно, такие сведения касаются, в основном, человеческого организма, и получены они, разумеется, не в результате экспериментов.

Установлено, что алкоголизм мужчин часто сопровождается глубокими изменениями в половой сфере, приводит к уменьшению выработки мужского полового гормона - тестостерона. По данным одного исследования, сперма мужчин, пьянствующих не менее десяти лет, имеет серьезные нарушения. Электронная микроскопия выявляет в половых клетках таких мужчин изменения чуть ли не всех органоидов.

Конечно, подавляющее большинство дефектных спермиев не способно оплодотворить яйцеклетку, особенно если речь идет о таких дефектах, как атипичный жгутик. Но зачастую сформированный сперматозоид может иметь абсолютно нормальный внешний вид, хорошую подвижность, однако в его ядре уже образовались (еще во время формирования!) различные генные или хромосомные аномалии. И если такой спермий соединится с яйцеклеткой и передает ей свой наследственный материал, то даже не биологу ясно, чем это закончится: в лучшем случае (если, конечно, сюда подходит это выражение) - гибелью зародыша еще до имплантации.

Твердо установлено, что введение алкоголя самкам лабораторных животных до наступления беременности впоследствии приводит к увеличению эмбриональной гибели, уменьшению длины и веса плодов, значительно повышает частоту пороков развития. Микроскопический анализ яйцеклетки алкоголизированной крысы выявляет частые хромосомные нарушения, например, из-за нерасхождения хромосом во время мейоза. Важно при этом отметить, что подобные последствия возникают не только при хронической алкоголизации животных: однократное воздействие этанола незадолго до наступления беременности приводит к таким же результатам.

Имеются данные и о том, что этиловый спирт при определенных условиях способен "подтолкнуть" яйцеклетку к партеногенезу, то есть развитию без оплодотворения.

Многочисленные клинические наблюдения подтверждают, что у большинства детей, родившихся от матерей, даже эпизодически употреблявших спиртные напитки в малых дозах во время беременности, отмечается потрясающий по своей широте спектр аномалий: пороки развития сердца, почек, половых органов, кожи и ее производных, мышц, скелета и суставов, такие изменения центральной нервной системы, как отставание в психофизическом, а в дальнейшем и в умственном развитии. В ряде случаев имеют место и врожденные уродства; причем, имеющиеся у них дефекты могут проявляться не сразу.

Механизмы алкогольного тератогенеза пока до конца не ясны и мало изучены. Неясным, прежде всего, остается вопрос о том, какое именно соединение обладает тератогенной активностью - сам этанол или его ближайший метаболит - ацетальдегид.

С одной стороны, в пользу прямого действия этанола говорит тот факт, что он легко проходит через плаценту, и в крови матери и плода концентрации его быстро становятся сходными, поэтому у пьющей беременной женщины плод фактически развивается в постоянном контакте с алкоголем. Этиловый спирт содержится в высоких концентрациях в органах и тканях плода (особенно в центральной нервной системе) и его токсическое действие усиливается благодаря крайне низкой активности в печени плода фермента алкоголь-дегидрогеназы, разрушающей этанол у взрослого человека. У эмбриона этот фермент отсутствует вообще.

Эксперименты, проведенные на крысах и морских свинках, показали, что в ранние сроки развития зародыши не способны сами осуществлять разложение алкоголя, алкогольдегидрогеназа у них появляется только на 17-18-й день развития (у крысы беременность длится 21 день, у морской свинки-62 дня).

Алкоголь не только проходит через плацентарный барьер, но и поражает саму плаценту, нарушает питание плода и ухудшает условия его развития. Доказано, что если беременная женщина употребляет спиртные напитки, то кровь матери несет организму ее будущего ребенка биологический яд. Это касается всех видов алкоголя, в том числе и легких виноградных вин, и пива, употребляемых даже эпизодически, и в малых дозах.

Ацетальдегид же у здоровых беременных женщин плода не достигает, потому что интенсивно разрушается материнской печенью и плацентой и не обнаруживается в околоплодных водах и тканях плода, по крайней мере, после третьего месяца беременности.

Проведенные исследования, сопоставляющие характер тератогенного действия, производимого этанолом и ацетальдегидом, показали, что ацетальдегид вызывает больше уродств у культивируемого зародыша, чем этанол, хотя "чистый" алкоголь тоже, безусловно, способен индуцировать тератогенный эффект.

Есть, например, предположение о том, что действие алкоголя на плод может быть обусловлено и его способностью вызывать спазм пупочных сосудов и как результат - кислородное голодание плода.

Кроме того, известно, что во время беременности всасывание этанола в желудочно-кишечном тракте происходит менее интенсивно, чем в отсутствие ее, поэтому концентрация его в крови не достигает высокого уровня, но удлиняется период его нахождения в крови, других тканях и жидкостях.

Здесь же отметим, что риск рождения детей с алкогольным синдромом плода резко возрастает при приеме алкоголя даже однократно, даже в минимальных дозах, если беременная женщина проходит курс лечения алкоголизма тетурамом. Это широко применяемое в медицинской практике средство (его синонимы - антабус, дисульфирам, аверсан) блокирует ряд ферментных систем и задерживает окисление этанола на стадии ацетальдегида. Ясно, чем может кончиться для зародыша резкое и быстрое возрастание концентрации этого вещества.

И еще одно. Могут быть ситуации, и, судя по всему, они достаточно часты, когда для возрастания уровня ацетальдегида не требуется ни тетурама, ни сильного опьянения, достаточно небольшого количества алкоголя, например стакана вина. Речь идет о заболевании печени, основного органа, разрушающего алкоголь. У беременных женщин с заболеваниями печени могут возникать, скажем, изменения в обменных процессах, в результате чего значительное понизится уровень окисления ацетальдегида, что приведет как к возрастанию его концентрации в крови, так и к более длительным срокам циркуляции, а следовательно, и к более длительным срокам воздействия на плод.

На возникновении алкогольного синдрома плода сказываются, наверное, и обычные спутники алкоголизма - беспорядочное и несбалансированное питание, плохие условия жизни (а какими они могут быть у больных алкоголизмом?) и подверженность различным заболеваниям. Алкоголь тормозит усвоение необходимых веществ, а многие из них просто разрушает, как, например, фолиевую кислоту - вещество, относящееся к группе витаминов.

В настоящее время фолиевая кислота показана к назначению за три месяца до планируемой беременности даже абсолютно здоровым женщинам. Авитаминоз по фолиевой кислоте у взрослых выражается в малокровии. При алкоголизме очень часто развивается дефицит фолиевой кислоты. В экспериментах на животных установлено, что такой дефицит (даже если он не связан с алкоголем) приводит к уродствам сердца, скелета и нервной системы. Иначе говоря, "набор" уродств такой же, как и при алкогольном синдроме плода.

Сказанное только что - не просто агитация за здоровый образ жизни, точнее, это агитация, подкрепленная биохимическими данными.

Как же этанол (или ацетальдегид) действует на клеточном уровне, что именно повреждается при развитии зародыша? Вопрос, тоже еще далекий от окончательного разрешения. Однако известно все-таки немало.

Этанол относится к так называемым мембранотропным веществам, то есть веществам, воздействующим на мембраны клеток. "Разжижающее" действие алкоголя приводит к нарушению их функций. Выше уже говорилось, что, возможно, подобные нарушения - первичное действие алкоголя (или его метаболитов), все остальные эффекты - лишь следствия. В это легко поверить, поскольку весь обмен веществ между клеткой и внешней средой проходит через наружную границу клетки. И именно здесь, на мембране, происходит прием информации из внешней среды, от других клеток. Более того, и внутри клеток мембранами "одеты" ядро и митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы. Поэтому неудивительно, что вещество, способное воздействовать на мембраны, изменять их строение, может серьезно нарушать жизнедеятельность клеток.

Однако действие спирта не ограничивается разжижением мембран. Известно, что при действии большого количества спирта клетка гибнет. Однако небольшие концентрации алкоголя могут оставить ее живой, но при делении клетки, в митозе, будут возникать патологические фигуры хромосом, называемые мостами. В результате этого появятся дочерние клетки с дисбалансом генетического материала: в одних клетках не хватает целой хромосомы или ее участка, в других же находится избыток наследственного материала. Такие картины наблюдаются как при делении соматических, телесных клеток, так и при формировании половых. Вот и еще один способ влияния алкоголя! Гаметы при этом могут и не потерять способности к оплодотворению, но в дальнейшем либо гибнет зародыш (спонтанные выкидыши очень часты у алкоголичек), либо новорожденный будет обременен целым комплексом анормальных признаков.

Но действие этанола не ограничивается только нарушением поведения хромосом, оно может приводить и к непосредственным изменениям генетического материала - ДНК, то есть к генным мутациям. В общей сложности наследственно обусловленных изменений у человека сейчас зарегистрировано более трех тысяч, и большинство из них приводят к болезням, нетрудоспособности, к нарушениям психического развития. Немалую долю этих болезней составляют последствия употребления спиртных напитков -- не обязательно вина или водки, есть данные, что даже пиво может привести к алкогольному синдрому плода, но, конечно, менее ярко выраженному.

Не исключено также, что алкоголь - прямо или опосредованно - тормозит и белковый синтез. Существует гипотеза канадского ученого Л. Кеннеди, согласно которой из-за этого торможения нарушаются процессы деления клеток, их дифференцировка, изменяются пути перемещения клеток в ходе эмбриогенеза. Гипотеза Л. Кеннеди объясняет характерные для действия алкоголя уменьшение размеров и массы тела и органов, образование наиболее тяжелых и типичных для алкогольного синдрома плода уродств.

Практически всеми исследователями отмечается особая чувствительность к действию алкоголя клеток центральной нервной системы. Одним из наиболее важных моментов образования и формирования ЦНС является миграция (перемещение) нервных клеток, именно она и нарушается в первую очередь.

Трудно назвать орган или систему органов не только у взрослых животных, но и у плодов, которые в той или иной степени не были бы затронуты алкоголем, однако, особенно страдает от него нервная система - мозговые пузыри запаздывают в своем развитии, уменьшается масса мозга, задерживается развитие больших полушарий, снижается плотность нейронов, и в них возникают патологические изменения.

Не забудем и о подавлении алкоголем синтеза фолиевой кислоты. Действительно, как бы ни были разнообразны защитные и восстановительные системы организма, алкоголь все равно сумеет "прорвать фронт" - не в одном, так в другом месте.

На основании многих экспериментальных работ и наблюдений можно довольно точно "привязать" время воздействия алкоголя на беременную женщину к определенному эффекту. Известно, что наибольшую опасность представляет употребление алкоголя в первые 3 месяца беременности, когда происходит закладка и формирование основных органов и систем.

Так, вскоре после зачатия, в первые две недели развития, когда клеток в зародыше еще немного, алкоголь, вызывая клеточную смерть или серьезные хромосомные нарушения, приводит, как правило, либо к ранним спонтанным абортам, либо к очень грубым уродствам.

Опасен и период с 3-й по 8-10-ю недели: в это время закладываются основные органы зародыша, формируется плацента, поэтому-то алкоголь именно в это время может вызвать типичный алкогольный синдром плода, то есть оказать тератогенное действие на эмбрион. Большинство исследователей не без оснований полагает, что при воздействии этанола в этот период, даже если и не возникает типичного АСП, у ребенка в детстве и юности почти обязательно обнаружатся определенные поведенческие трудности или нарушения психического развития.

Употребление алкоголя после 10 недель беременности сказывается на гипоталамусе - отделе промежуточного мозга, который осуществляет взаимодействие между нервной и эндокринной системами. В итоге же новорожденный появляется на свет с дефицитом массы тела и роста, а часто и с умственной недостаточностью различной степени тяжести.

Необходимо учитывать, что употребление спиртных напитков беременной значительно снижает защитные силы организма самой женщины, повышая ее восприимчивость к различным инфекционным заболеваниям, осложняет течение беременности и родов.

Алкоголь облегчает воздействие на плод других вредных факторов. Так, он может спровоцировать многие наследственные заболевания, которые при благоприятном течении беременности могли бы не проявиться.

Таким образом, алкоголь, воздействуя на плод, формирующийся в утробе матери, еще задолго до рождения ребенка может нанести непоправимый вред его здоровью.

Итак, подчеркнем в который уже раз, что алкоголизм и алкогольный синдром плода - не придуманная медиками последовательность событий. Переиначивая известную латинскую поговорку, можно твердо сказать: после того, значит вследствие того.