30.3.08

Новости из лаборатории спортивной генетики - часть 4



Дорогие друзья!

Мы продолжаем знакомить Вас с генетическими аспектами возникновения и развития наркотической зависимости. Сегодня мы продолжим рассказ о нейромедиаторах нервной системы.

Одним из важнейших нейромедиаторов, кроме серотонина, о котором мы говорили в прошлом сообщении, является дофамин - производное аминокислоты тирозина. Дофамин является также предшественником таких важнейших веществ в организме, как норадреналин и адреналин. Дофамин играет роль стимулирующего нейромедиатора, способствующего повышению двигательной активности, уменьшению двигательной заторможенности и скованности, снижению гипертонуса мышц. Кроме того, дофамин обладает также гормональной активностью.

Повышение уровня дофамина в плазме крови происходит при шоке, травмах, ожогах, кровопотерях, при различных болевых синдромах, тревоге, страхе, стрессе. Дофамин играет роль в адаптации организма к стрессовым ситуациям, травмам, кровопотерям и т.д. Целый ряд генов, вовлеченных в метаболизм дофамина, определяют темперамент человека, склонность к усидчивости, концентрации внимания. Также целый ряд исследователей связывают особенности метаболизма дофамина с когнитивными функциями, т.е. с поисками новизны, новых впечатлений, любознательностью.

Одним из ключевых генов метаболизма дофамина является ген DRD4, который кодирует белок-рецептор дофамина. В настоящее время имеется множество данных о том, что особенности структуры данного гена могут определять так называемый синдром дефицита внимания особенно у детей, что характеризуется невнимательностью, импульсивностью, гиперактивностью.

Еще один ген, контролирующий метаболизм дофамина - ген DRD2. С особенностями строения данного гена связывают такие расстройства детского поведения, как непослушание и склонность к нарушению социальных норм. Во взрослом состоянии сочетание аномального строения этих двух генов зачастую приводит к склонности к рискованному поведению, азартным играм, алкоголизму и наркоманиям.

Таким образом, различные компоненты дофаминовой системы могут также определять разнообразие человеческих темпераментов и при наличии некоторых сочетаний патологического строения приводить к развитию алкоголизма, наркоманий, игровой зависимости.

Среди важнейших генов, определяющих эмоциональный склад личности, следует также отметить ген моноаминоксидазы (МАО). Этот ген кодирует фермент, участвующий в утилизации серотонина и дофамина и, таким образом, ограничивающий активность этих медиаторов. Различные варианты структуры гена МАО связывают с повышенной агрессивностью и асоциальным поведением в сочетании со склонностью к алкоголизму и наркомании.

Еще одним медиатором нервной системы является глутаминовая кислота. Глутаминовая кислота является нейромедиаторной аминокислотой, одним из важных представителей класса "возбуждающих аминокислот". Связывание глутамата со специфическими рецепторами нейронов приводит к возбуждению нейронов и усилению передачи нервных импульсов. Большое значение для функции нервной системы имеет ее способность связывать и обезвреживать аммиак.

Глутаминовая кислота способствует синтезу другого нейромедиатора - ацетилхолина и одного из универсальных энергозапасающих веществ организма - аденозинтрифосфорной кислоты, участвует в переносе ионов калия, играет важную роль в деятельности скелетных мышц, как составная часть мышечной ткани.

Недавними исследованиями было обнаружено, что изменения в строении и экспрессии гена глутамат-рецептора Grm7 могут играть важную роль в развитии алкоголизма и наркоманий.

Исследование генов, обуславливающих метаболизм медиаторов, продолжается. Здесь есть еще много непознанного. Ведь эти исследования проводятся не более пятнадцати лет, с тех пор, как на практике для исследования структуры генов стал применяться метод полимеразной цепной реакции (ПЦР). Этот метод, за открытие которого его автор Кэрри Муллис был удостоен в 1993 г. Нобелевской премии, позволяет просто и с большой скоростью умножать (амплифицировать) определенные фрагменты интересующих генов и определять их структуру.

С момента открытия ПЦР в молекулярной генетике произошел настоящий прорыв в исследованиях структуры генов, определения мутаций и полиморфизмов. Ныне приборами для проведения ПЦР оснащена практически любая исследовательская или коммерческая лаборатория, проводящая анализ структуры генов, поиск мутаций. С помощью метода ПЦР проводится также поиск в анализируемом материале человеческих клеток чужеродной ДНК, в частности, наличие ДНК вирусов и бактерий.

Это нашло применение при определении у человека так называемых скрытых инфекций, т.е. инфекционных заболеваний, протекающих практически бессимптомно. К ним, в частности, относятся многие инфекционные заболевания мочеполовой сферы. Применение ПЦР позволяет выявить инфекцию и поставить точный диагноз.

Еще одно важное применение метода ПЦР нашло в судебно-медицинской экспертизе. С помощью данного метода анализируют и сравнивают ДНК биологического материала, оставленного на месте преступления и ДНК подозреваемого и производят идентификацию личности. Также с помощью данного метода достоверно производят определение материнства, отцовства, родственных связей. Таким образом, в настоящее время генетики имеют в руках мощный инструмент для решения многих практических задач, связанных с исследованием генома человека.

Но вернемся к теме наркомании. Как мы видим, генетики упорно работают и продвигаются вперед в деле познания наследственной предрасположенности.

Еще одной темой работ по выявлению генетических детерминант, связанных с наркоманиями явились исследования рецепторов опиоидов и опиоидоподобных веществ. Данные рецепторы взаимодействуют с эндогенными и зкзогенными опиоидами и регулируют характер их воздействия на нервную систему. Исследователями были обнаружены три вида опиоидных и два вида каннабиоидных рецепторов, взаимодействующих с наркотическими веществами. В последние годы гены вышеупомянутых рецепторов интенсивно исследуются. Были определены варианты структуры генов, которые особенно часто встречаются у больных наркоманиями, тем самым указывая, что такие варианты являются предрасполагающими к возникновению и развитию наркотической зависимости.

Исследования продолжаются, и о последних известиях с фронта борьбы с наркоманиями мы расскажем в следующем сообщении.

С. Хальчицкий
Лаборатория спортивной генетики
Санкт-Петербургский НИИ физической культуры

22.3.08

Для контактов по проекту "Капитал здоровья"

По проекту "Капитал здоровья" Вы можете обратиться к директору департамента науки, инновационной политики и образования Министерства спорта, туризма и молодежной политики РФ проф. Евсееву Сергею Петровичу:



Также Вы можете обратиться в наш Интернет-журнал, написав комментарий и/или оставив в нем данные для контакта с Вами. Вы также можете предложить интересующую именно Вас тему, написав в группу "Спорт Вместо Наркотиков". Вам обязательно ответят.

18.3.08

О капитале здоровья как о капитале

Могут быть и возможно существуют различные формы поощрений или стимулирования занимающихся спортом.

Например, в некой коммерческой организации решено поощрять работников за занятия спортом из прибыли. Хорошо если есть прибыль, а если ее нет? Потом, почему работники (если они не акционеры, определяющие деловую политику организации) становятся заложниками управленцев в части формирования и распределения прибыли на спорт?

В этом случае занятия спортом могут материально наказываться государством через налогообложение прибыли. И наказываются, т.к. прежде чем потратить заработанные деньги на здоровую пищу, спортивную экипировку и т.д. мы должны заплатить государству налоги или это должен сделать наш работодатель.

Если же речь ведется о необходимости капитала здоровья, то во-первых его надо формировать (заниматься спортом и компенсировать эти расходы), во-вторых смотреть какая есть или может быть связь капитала здоровья с капиталом знаний и с прибылью.

В чистом виде пример связи капитала здоровья, знаний и прибыли это выйгрыш, например, эстафетной командой, мирового чемпионата с мировым рекордом, что, как известно, кроме славы приносит деньги и может рассматриваться как деловое предприятие (временный проект).

Действительно, тренеры, спортсмены соединили свои знания, здоровье и получили результат.

Поэтому, если формировать именно капитал здорвья, то оздоровление средствами физических упражнений следует компенсировать людям за счет налогов и, возможно, бюджетного финансирования.

Речь идет не только об экономической корректности термина "капитал здоровья", но и о последующей оценке капитала знаний (об этом необходимо будет думать отдельно). Из взаимодействия этих капиталов и формируется тот самый человеческий капитал, о котором так много говорят в последнее время. И дело тут не в моде, а в необходимости быть глобально конкурентоспособной державой в конкурентном глобальном мире.

9.3.08

С весенними праздниками Вас!

Поздравляю всех читателей и особенно читательниц нашего журнала с наступлением весны. Желаю Вам всегда быть в хорошей спортивной форме!

Аргентинское танго

6.3.08

Будут ли студентов тестировать на наркотики?

Дискуссия на эту тему продолжается. Но пока из ее освещения в средствах массовой информации не ясно:

1. Какие статьи Конституции РФ приводят в обоснование своей позиции как сторонники тестирования, так и его противники?

2. Будет ли при таком тестировании наркотиками считаться алкоголь и табак (cм. п. 4.3.2.2. Наркотики легальные и запрещенные.)?

3. Какие анализы или тесты предлагаются и насколько они безопасны для здоровья?

2.3.08

Новости из лаборатории спортивной генетики - часть 3



Дорогие друзья!

Во время нашей предыдущей встречи мы договорились, что очередное сообщение будет о том, какие методы диагностики используются специалистами для распознавания наследственной предрасположенности к развитию наркотической зависимости, а также, какие негативные и зачастую непоправимые сдвиги происходят в организме человека, злоупотребляющего наркотиками.

Прежде всего надо понять, что такое наркотические вещества, каким образом они воздействуют на человека, каким образом формируется непреодолимая тяга к употреблению наркотика, какие структуры организма необратимо разрушаются при длительном употреблении наркотиков.

Начнем по-порядку. Наркотические вещества воздействуют, прежде всего, на эмоциональную сферу человека и по своей структуре могут быть близки тем веществам, которые в небольших количествах вырабатываются самим организмом с целью саморегуляции эмоциональной сферы.

Известно также, что многие наркотические вещества присутствуют в организме в небольших количествах, как естественные компоненты обмена веществ, выполняющие определенные функции, в том числе регулируя и эмоциональный статус человека. К ним относятся эндогенный алкоголь, опиаты и другие вещества. Для каждого из этих веществ существуют белковые молекулы-мишени - т. наз. рецепторы, которые в области нервных окончаний - синапсов воспринимают действие алкоголя, опиатов и других подобных веществ и далее тормозят или возбуждают определенные нервные процессы.

В нормальном здоровом организме эндогенные опиаты, эндогенный алкоголь в микроколичествах регулируют процессы возбуждения и торможения в нервной системе, сохраняя их баланс и эмоциональный статус.

При наличии длительных стрессов, психотравмирующих ситуаций происходит истощение резерва некоторых важных веществ, необходимых для нормального протекания нервных процессов, и тогда необходимо принять определенные меры, чтобы восстановить равновесие этих процессов, привести их к состоянию физиологической нормы. Решающую роль здесь играет соблюдение режима сна и отдыха, прогулки на свежем воздухе, занятия физкультурой и спортом. При таком подходе состояние нервной системы быстро нормализуется и нет необходимости в дополнительных медикаментозных воздействиях.

Однако, не все понимают, что для решения различных психологических проблем достаточно соблюдать здоровый образ жизни, с помощью несложных методов активизировать защитные силы организма.

Вместо этого некоторые начинают заниматься самолечением с помощью различных "патентованных" препаратов, или снимают напряжение старым проверенным способом - закурив сигарету или выпив стакан вина или рюмку водки.

В подобных случаях человек, ощутив обманчивую легкость снятия стресса, начинает уже любую мало-мальски напряженную ситуацию "успокаивать" спиртным, сигаретой, или другими, уже более сильнодействующими веществами.

Вся порочность такого пути состоит в том, что организм перестает использовать систему саморегуляции. Она атрофируется. Вместо нее в качестве регулятора начинает выступать вещество, получаемое извне. И причем каждый раз во все больших дозах, т.к. прежние уже перестают действовать.

Далее, если человек не прикладывает усилий, чтобы выйти из каких-либо стрессовых ситуаций путем саморегуляции и продолжает "лечиться" психоактивными веществами, возникает стойкий психологический стереотип: стресс → психоактивное вещество. К тому же у некоторых людей психологический дискомфорт, депрессии, тревожность возникают довольно легко, даже при наличии не слишком серьезных внешних причин. Такие особенности психики имеют наследственную природу и связаны с генетически обусловленными нарушениями в системе обмена веществ так называемых нейромедиаторов, т.е. химических веществ, функция которых заключается в регуляции процессов возбуждения и торможения в нервной системе.

Обмен или метаболизм нейромедиаторов является многокомпонентной системой, состоящей из цепочки химического превращения самих нейромедиаторов, веществ-транспортеров этих молекул и веществ-рецепторов. Каждый из компонентов метаболизма, транспорта и рецепции нейромедиаторов контролируется определенными генами, которые даны человеку с рождения и неизменны в течение всей его жизни. Поэтому, если от рождения у человека есть какие-либо изменения по сравнению с нормой в каком-либо из генов, определяющих обмен нейромедиаторов, у него могут возникать отклонения в подвижности нервных процессов, эмоциональности, психологической устойчивости, что может сказываться на его поведении. Собственно говоря, различная структура генов в этой многокомпонентной цепочке и определяет всю гамму темпераментов и характеров в человеческой популяции.

Задача генетиков – сделать анализ структуры генов обмена нейромедиаторов у конкретного индивида и определить возможные рекомендации для коррекции режима труда и отдыха, допустимости определенных пределов физических и эмоциональных нагрузок, методик саморегуляции состояния организма.

В настоящее время уже известны многие варианты (в научной литературе - полиморфизмы) структуры генов метаболизма нейромедиаторов, которые проявляются в определенных отклонениях в эмоциональной сфере и поведении.

Один из важнейших медиаторов нервной системы, имеющий еще и другие важнейшие функции в организме – серотонин. Различные изменения в обмене серотонина могут вызывать тревожные состояния, депрессию и даже склонность к суицидам.

Генетики выяснили, какие варианты структуры в генах обмена серотонина вызывают такие отклонения. В частности, в гене транспортера серотонина найден один из значимых вариантов структуры, который как раз и проявляется наличием тревожности и склонности к депрессиям. Люди с таким вариантом гена могут испытывать психологический дискомфорт и пытаться устранить его различными психоактивными веществами.

Своевременная генная диагностика подобных состояний позволяет выяснить природу проявляющихся нарушений поведения и дать своевременные рекомендации по их устранению.

С. Хальчицкий
Лаборатория спортивной генетики
Санкт-Петербургский НИИ физической культуры

Вы также можете прочитать статью С. Е. Хальчицкого "Возникновение и развитие наркотической зависимости: молекулярно-генетические аспекты".