Влияние генов на психические расстройства

Одним из проявлений нарушений психического развития ребенка, которое может быть обусловлено генетическими факторами, является неспособность к обучению. Наиболее подробно влияние генетики изучено для одной из форм дислексии, которая связана со специфической неспособностью к чтению, в частности, неспособностью сопоставить написанные и произнесенные слова. Такая форма дислексии может передаваться по наследству, и в настоящий момент ведутся активные поиски гена, отвечающего за возникновение этого нарушения. На сегодняшний день получены доказательства того, что один из участков хромосомы 6 может быть связан с этой формой дислексии. Такое заболевание, как синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ), диагностируемое у 6-10% детей, также обусловлено генетическими изменениями. Проявлениями этого синдрома являются двигательное беспокойство, легкая отвлекаемость, импульсивность поведения ребенка. Аутизм - достаточно редкое, но тяжелое психологическое заболевание - также является генетически наследуемым. Проявляется аутизм достаточно рано - как правило, этот диагноз ребенку ставят в первые 3 года жизни. Частота встречаемости этого заболевания составляет около 0.02%, а основными его симптомами являются нарушение социального развития, отсутствие или недоразвитие речи, необычные реакции на внешнюю среду и ярко выраженная стереотипность в поведении. Развитие этого заболевания обусловлено нарушениями в структуре сразу нескольких генов - от 2-х до 10-ти, которые предположительно расположены на хромосомах 5, 15, 16, 17. Также имеются сведения о том, что причиной аутизма могут стать нарушения в строении генов серотониновой и глютаминовой систем мозга человека.

Многочисленные исследования показали, что генетические факторы играют значительную роль в развитии таких психических заболеваний как шизофрения и маниакально-депрессивный психоз. К такому выводу привели длительные исследования семей, близнецовых пар, а также приемных детей, страдающих этими психическими расстройствами.

Шизофрения представляет собой заболевание, для которого характерны различные психологические отклонения, связанные с нарушением восприятия, мышления, поведения, эмоциональной сферы, движения. Распространенность этой болезни составляет примерно 1-2%.

Заболеваемость шизофренией в большой степени связана с генетическими факторами и передается по наследству. Оценка вероятности наследования шизофрении имеет очень высокий процент - от 68 до 89%.Поиску генов шизофрении посвящены многочисленные исследования, но пока все результаты носят предварительный характер. В частности, были обнаружены специфические участки на хромосомах 1, 6, 8, 13 и 22, где с большой вероятностью могут быть расположены эти гены.

Несколько слов необходимо сказать и о таком эндогенном психическом расстройстве как маниакально-депрессивный психоз. Популяционный риск заболевания маниакально-депрессивным психозом составляет 0,3-1,5%, однако риск его возникновения у родственников больных выше, чем популяционный. Наследуемость этой болезни составляет от 30 до 80%. Вероятность развития заболевания для однояйцевых близнецов достигает 65%, для многояйцевых - 14%. Однако, накопление этого заболевания в семьях встречается достаточно редко. Молекулярно-генетические исследования маниакально-депрессивного психоза позволяют предположить, что соответствующий ему ген находится на хромосоме 18.

Причиной болезни Дауна является дополнительная 21 хромосома.

По мере того, как все большему числу, людей становится известным, что многие заболевания имеют наследственную основу, все большее число супружеских пар, чувствуя свою ответственность перед потомством, все чаще и чаще прибегают к консультации врача-генетика. Однако пока изучена генетическая основа сравнительно небольшого числа заболеваний. Людям, несущим -доминантные или рецессивные гены, врач-генетик нередко может подсказать, что ждет их при рождении ребенка. Иногда можно с уверенностью сказать, что риск невелик, но иногда почти наверняка можно предсказать уродства или наличие тяжелого заболевания у потомства. Врач генетик обычно оценивает вероятность проявления неблагоприятного фактора. Например, родителям, имеющим одного глухого ребенка, можно с вероятностью 1:4 сказать, что их следующий ребенок тоже будет глухим. От решимости родителей уже будет зависеть, захотят ли они подвергать себя и будущего ребенка такому риску.

Геномный импринтинг

В основе многих психических заболеваний, включая аутизм, паранойю и депрессию, может лежать конфликт между генами, унаследованными от отца и матери. Известно, что самцы млекопитающих «отключают» в своих сперматозоидах многие гены, активная работа которых выгодна матери, но невыгодна эмбриону, тогда как самки отключают в своих яйцеклетках гены с противоположным эффектом. Ряд фактов свидетельствует о том, что смещение баланса активности генов в «отцовскую» сторону может приводить к аутизму, в «материнскую» — к паранойе, депрессии и психозам.

Журнал Nature опубликовал краткое эссе британского социолога Кристофера Бэдкока (Christopher Badcock) и канадского биолога Бернарда Креспи (Bernard Crespi), в котором авторы предприняли смелую попытку дать единое объяснение широкому спектру психических отклонений, включая аутизм, паранойю, депрессию, шизофрению и различные психозы. Давно известно, что эти заболевания имеют в значительной степени наследственную природу, однако закономерности их наследования не всегда укладываются в стандартные генетические модели. Бэдкок и Креспи предположили, что причины этих отклонений кроются не столько в самих генах, которые ребенок получает от отца и матери, сколько в балансе активности (экспрессии) этих генов.

У млекопитающих, включая человека, широко распространен так называемый геномный импринтинг. Суть явления в том, что некоторые гены в половых клетках родителей особым образом «метятся» (например, путем метилирования цитозиновых оснований). «Помеченный» ген у потомства просто-напросто не работает. Некоторые гены отключаются в сперматозоидах, другие в яйцеклетках. В результате часть признаков потомство наследует только от матери (если соответствующие гены отключены в сперматозоидах), часть — только от отца (если ген отключен в яйцеклетке). В половых клетках потомства старые метки могут быть удалены и заменены новыми. В результате у внуков могут проявиться признаки дедушки или бабушки, которые не были выражены у родителей. Импринтинг — это пример так называемой «эпигенетической», или надгенетической, наследственности, то есть наследственных свойств, не связанных с изменением основной структуры генов — последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК.

Предполагается, что геномный импринтинг развился из-за конфликта интересов между полами. У млекопитающих между самкой и ее детенышем во время внутриутробного развития складываются отчасти антагонистические отношения. Говоря упрощенно, эмбрион старается высосать из матери побольше соков, а мать старается сохранить силы и здоровье, чтобы в будущем иметь возможность родить и других детей. Самец в этом конфликте в общем случае — на стороне детеныша. Других детей самка еще неизвестно от кого родит, а этот — свой. Поэтому самцы отключают в своих сперматозоидах те гены, которые защищают мать от чрезмерных притязаний эмбриона, а матери, напротив, отключают в своих яйцеклетках те гены, которые могут эти притязания усилить. Действительно, большинство генов, подвергающихся родительскому импринтингу, так или иначе связаны с внутриутробным развитием, строением плаценты и т. п.

Например, человеческий зародыш получает и от отца, и от матери по одной копии гена IGF2, который кодирует белок, способствующий быстрому росту. В норме отцовская копия этого гена активна, а материнская отключена. В данном случае, как и во многих других, геномный импринтинг работает в точном соответствии с теорией. Мать, отключая в своих яйцеклетках ген IGF2, старается притормозить рост ребенка и тем самым облегчить себе жизнь во время беременности, родов и грудного вскармливания. Отец, снабжая ребенка активной копией гена, напротив, старается ускорить рост эмбриона вопреки «корыстным» интересам матери.

Таким образом, материнские и отцовские гены в организме зародыша играют в игру, напоминающую перетягивание каната. В результате этой игры в ходе эволюции устанавливается некий баланс, который и обеспечивает нормальное развитие эмбриона (например, отключение гена одним из родителей может быть уравновешено усилением активности его работающей копии в результате мутаций и отбора, и т. п.). Нарушение этого баланса чревато неприятными последствиями. Так, если у человеческого зародыша активными оказываются обе копии гена IGF2 (то есть происходит сдвиг баланса активности генов в «отцовскую» сторону), ребенок будет страдать так называемымсиндромом Беквита–Видемана (Beckwith–Wiedemann syndrome), для которого характерен резко увеличенный вес ребенка при рождении и чрезмерно быстрый рост некоторых органов. Дети, у которых баланс смещен в «материнскую» сторону (отключены обе копии гена IGF2), страдают синдромом Сильвера–Рассела (Silver–Russell syndrome), характерным признаком которого является замедленный рост.

Считается, что несколько сотен из примерно 20000 человеческих генов подвергаются геномному импринтингу, хотя точно это установлено пока лишь для 63 генов. Большинство из них оказывают серьезное влияние на рост и развитие ребенка. Особенно часто подвергаются импринтингу гены, от которых зависит работа плаценты — органа, отвечающего за изъятие эмбрионом ресурсов из материнского организма. Кроме того, импринтингу подвергается ряд генов, связанных с развитием мозга. Это значит, что генетическое «перетягивание каната» в принципе может влиять на поведение, мышление и свойства личности.

Авторы эссе упоминают идеи крупнейшего эволюциониста-теоретика XX века Уильяма Гамильтона (William Donald Hamilton), автора концепции «эгоистичного гена». Эта концепция получила всемирную известность благодаря работам Ричарда Докинза (см. Р. Докинз.Эгоистичный ген). Именно Гамильтон первым предположил, что важнейшей движущей силой эволюции может быть конфликт между генами, в том числе и между генами одного и того же организма. Гамильтон также допускал, что внутренний генетический конфликт может иметь психологические последствия. Он отмечал, что людей можно подразделить на две группы: «people–people» и «things–people», то есть на людей с мышлением, ориентированным на других людей, и людей с мышлением, ориентированным на вещи. Сам себя он относил ко второй группе и полагал, что хотя такой психический склад чреват асоциальностью, именно он позволил ему добиться успеха в науке. По мнению авторов эссе, Гамильтон страдал легкой формой аутизма.

Авторы полагают, что ярко выраженная склонность к «вещевому» мышлению — это не что иное, как аутизм. Аутичные дети в раннем возрасте отличаются замкнутостью на себе и крайним эгоизмом и доставляют очень много хлопот своим воспитателям (в первую очередь, конечно, матери). Это навело авторов на мысль, что некоторые случаи аутизма могут объясняться сдвигом в «отцовскую» сторону баланса активности генов, связанных с развитием мозга. Это предположение в дальнейшем получило фактическое подтверждение. Оказалось, что у людей с синдромом Беквита–Видемана риск развития аутизма резко повышен. Кроме того, для многих аутистов, как выяснилось, характерна повышенная активность гена IGF2. Эти данные показывают, что между аутизмом и геномным импринтингом действительно может существовать какая-то связь.

Если сдвиг баланса активности генов в «отцовскую» сторону ведет к аутизму, то его сдвиг в «материнскую» сторону, по идее, должен давать некий противоположный эффект. Какое же психическое состояние можно считать противоположным аутизму? По мнению, авторов, подлинным «антиподом» аутизма является паранойя, а также ряд других психических отклонений со сходными симптомами. Например, аутисты обычно не замечают или не обращают внимания на то, что за ними кто-то наблюдает; параноики, напротив, болезненно чувствительны к подобным вещам, им часто мерещится, что за ними наблюдают, следят, шпионят. Аутисты не способны к координированным действиям в группе, они не способны понять причины, мотивы и механизмы коллективной деятельности. Параноики, напротив, болезненно сосредоточены на подобных действиях — реальных или воображаемых, для них характерны бредовые идеи конспирологического характера, в любом событии они склонны видеть происки каких-то тайных группировок. В целом для аутистов характерно слабое развитие так называемой «теории разума» (они не могут понять мотивы, мысли и желания других людей), тогда как у параноиков, наоборот, «теория разума» в определенном смысле гипертрофирована. Именно поэтому параноики усматривают разумный замысел, чье-то сознательное вмешательство или сокровенный смысл чуть ли не во всём, что их окружает (этим обусловлены их многочисленные религиозные, магические и мистические иллюзии). Многие другие симптомы аутизма и паранойи, по мнению авторов, тоже представляют собой диаметральные противоположности.

Авторы предполагают, что симптомы аутизма в общем и целом проистекают из недостаточного развития «теории разума» (это состояние они называют «гипоментализмом»), тогда как для паранойи и широкого круга психотических отклонений характерно противоположное состояние — «гиперментализм».

Видео: Гены и психика