Шрам на всю жизнь, или О биологии трудного детства

Шрам на всю жизнь, или О биологии трудного детства

Представление о детстве как об особом периоде родилось в современной западной культуре, наверное, в XVIII веке, когда Жан-Жак Руссо назвал его кратким приютом перед тяготами взрослой жизни. До этого в соответствии с духом времени детей было принято изображать в виде маленьких взрослых, но с той поры взгляды принципиально изменились. Например, сегодня принудительный детский труд кажется совершенно неприемлемым, тогда как раньше он был в порядке вещей.

По сей день, однако, дети подвергаются жестокому и пренебрежительному обращению, которое зачастую ведёт к ухудшению здоровья, а также способности обучаться и вести полноценную общественную жизнь. К счастью, мы немало знаем о том, как это происходит. Как ни странно, мы знаем также, что невзгоды не всегда связаны с бедностью и лишениями и что есть такие люди, которые процветают, несмотря на суровые реалии своего детства.

Афганское дитя, кажется, строит печку. (Фото Uzair Malik.)

Чтобы помочь тем, кто оказался в неблагоприятных условиях, и выяснить, почему реакция на стресс такая разная, необходимо знать намного больше о том, как детские переживания влияют на клеточные пути, то есть как они переводятся на язык молекулярных и генетических изменений.

Как много сделано в этой области, можно понять по широте и глубине работ на Саклеровском коллоквиуме, посвящённом биологическим аспектам трудного детства. Мероприятие прошло в Ирвайне (США) чуть больше года назад под эгидой Национальной академией наук США и Канадского института передовых исследований.

Сегодня всем ясно, что ранние проблемы приводят к биологическим изменениям. Но насколько важную роль в развитии ребёнка играет это биологическое «встраивание» (biological embedding), к каким конкретным психологическим и медицинским последствиям приводит и почему эти изменения порой сохраняются на всю жизнь?

С 1980-х годов, когда стали получать признание работы эпидемиолога Майкла Мармота из Университетского колледжа Лондона (Великобритания), социально-экономический статус считается сильным предиктором здоровья человека. На какой бы ступеньке социальной лестницы вы ни находились, ваше здоровье в среднем чуть лучше, чем у человека, стоящего ниже вас, и чуть хуже, чем у индивида над вами.

При этом социально-экономический статус способен предсказать риск не какого-то отдельного заболевания, а целой категории недугов. Эффект сохраняется в разных возрастных группах, то есть дети из неблагополучных или малообеспеченных социальных слоёв точно так же, как их родители и опекуны, сильнее рискуют заболеть и в детстве, и после него.

Здравый смысл подсказывает, что тяготы жизни подрывают иммунитет бедняков, одновременно повышая риск травм и психических расстройств: школьные неудачи, подростковая беременность, преступность, ожирение, повышенное давление, депрессия, ишемическая болезнь сердца, сахарный диабет, преждевременное старение, потеря памяти...

Многочисленные исследования на животных и людях, проведённые, в частности, психиатром Майклом Раттером из Университетского колледжа Лондона, указали на важность опыта, полученного в раннем возрасте, для здоровья и благополучия в дальнейшей жизни. А Брюс Макьюэн из Рокфеллеровского университета (США) приблизился к пониманию того, как пре- и постнатальный стресс влияет на целый комплекс взаимодействий между гипоталамусом, гипофизом и надпочечниками. Все эти органы (ось HPA) входят в нейроэндокринную систему, которая управляет нашей реакцией на стресс и регулирует многие вещи, в том числе пищеварение, иммунную систему, эмоции, сексуальность, хранение и расходование энергии. Они также участвуют в работе воспалительной, обменной и вегетативной нервной систем.

Эти системы помогают нам справляться со стрессом. Но когда люди испытывают стресс в начале жизни в виде плохого питания, злоупотреблений и отсутствия заботы, организм увеличивает производство гормона стресса кортизола. Как правило, кортизол омывает многие органы, в том числе мозг, увеличивая сахар в крови и предотвращая перегрузку иммунной системы. Это может привести к подавлению иммунной системы и ухудшению функции гиппокампа, что становится залогом трудностей с обучением и памятью.

С этим сталкиваются не только дети, растущие в бедных семьях. Дети с высшим и средним социально-экономическим статусом тоже испытывают подобные неприятности, как показывают результаты исследования неблагоприятного детского опыта, проводящегося уже несколько десятилетий Центрами по контролю и профилактике заболеваний США и консорциумом Kaiser Permanente. Стресс вызывают не только драматические события, но и обыкновенная рутина, когда в семье хаос, а ребёнком пренебрегают.

Но тут есть интересный поворот. Если в начале жизни человек получает сигнал о том, что его ждут трудности и борьба, он может «запрограммировать» сам себя на такие физические и поведенческие особенности, которые помогут ему справиться с будущими неприятностями. Это выражается, например, в запасании большего количество жира или в повышенной агрессивности.

Увы, готовность к худшему не всегда приносит выгоду. Если человек с низким весом при рождении увлекается перееданием, то, будучи взрослым, он больше подвержен сердечным заболеваниям, диабету и высокому давлению, как показал Дэвид Баркер из Саутгемптонского университета (Великобритания).

Ещё одна странность заключается в том, что некоторые люди проявляют удивительную способность процветать, несмотря на то что в детстве их окружали стресс и хаос. Таких «одуванчиков» изучают, например, Томас Бойс из Исследовательского института ребёнка и семьи и Брюс Эллис из Аризонского университета в Тусоне (оба — США).

Далее — некоторые аллели (варианты) определённых генов, которые делают кого-то более уязвимым, скажем, к наркомании или депрессии, на самом деле являются генами, которые в определённых обстоятельствах могут наделить ребёнка качествами выше среднего. Такие «орхидеи» нуждаются в особенно благоприятных условиях для дальнейшего роста. Тут многое зависит от нюансов индивидуальной восприимчивости.

И хотя уже были данные, что ранняя социальная среда тесно связана с индивидуальными различиями в реакции на стресс, до недавнего времени не удавалось убедительно соединить с этими различиями фундаментальные биологические процессы. Исследования взаимодействия генов и среды буквально только что позволили выявить достойных кандидатов.

Первый механизм такого взаимодействия имеет отношение к тому, как лица с разными аллелями различаются по своей чувствительности к окружающей среде. Например, многие дети, родившиеся в неблагополучной среде, несут варианты генов, которые предрасполагают их к повреждениям системы стресс-обработки, в то время как иные имеют гены, защищающие эту систему.

Имеют значение и многие другие гены, в том числе те, которые участвуют в работе стрессовой оси HPA, в развитии мозга и в связях внутри мозга. Даже иммунная система и микроорганизмы кишечника общаются с мозгом и влияют на то, как экспрессируются его гены.

Второй механизм — эпигенетика, из-за которой, например, устойчиво наследуемые признаки становятся результатом того, что к некоторым генам добавляется небольшой химический тег в виде метиловой группы. Такое метилирование может привести к тому, что ген станет реже экспрессироваться, ибо доступ к нему окажется затруднён. Майкл Мини и его коллеги из Университета Макгилла (Канада) показали, как это работает, на примере крыс.

Одни самки много ухаживают за своими детёнышами, другие проявляют материнскую заботу заметно меньше. Если крысят лижут нечасто, ген, участвующий в стрессовой оси и кодирующий глюкокортикоидные рецепторы (которые поглощают кортизол), изменяется путём метилирования. В результате у детёнышей уменьшается количество этих рецепторов в мозге, что, в свою очередь, сказывается на том, как они справляются со стрессом, учатся и относятся к своему потомству. Перекрёстное воспитание крысят показало, что самки лижут детёнышей в соответствии с тем, как их самих лизали родные или приёмные матери.

Складывается впечатление, что серьёзные огорчения в начале человеческой жизни связаны с различиями в метилировании ДНК и экспрессии генов, помогающих справляться с бедой. Г-н Мини и его коллеги показали, что у некоторых самоубийц, с которыми плохо обращались в детстве, происходит метилирование гена глюкокортикоидных рецепторов с последующим сокращением его экспрессии в мозге.

Интересную картину метилирования по всему геному выявили психиатр Мэрилин Эссекс из Университета штата Висконсин в Мэдисоне (США) и эпигенетик Майкл Кобор из Университета Британской Колумбии (Канада). Они обнаружили, что, появившись в раннем возрасте, эти модели метилирования сохраняются и у подростков.

Какими бы убедительными ни были эти результаты, нужно знать больше, прежде чем мы сможем точно сказать, как этот процесс отвечает на то, что случается с младенцем. Например, как долго сохраняются эпигенетические эффекты, насколько они стабильны и можно ли их обратить путём более бережного отношения к ребёнку и улучшения питания?

В частности, нужна более широкая картина взаимодействия между генами и средой.

Начало жизни — это период высокой пластичности мозга, когда начинают закрепляться особенности когнитивного, социального и эмоционального развития, обусловленные опытом. Они влияют на многие аспекты развития мозга, в том числе на тип (глия или нейрон) и количество клеток мозга, на степень их ветвления и отсечения лишнего. Например, где-то за три месяца до рождения ребёнка открывается «окно», во время которого формируются зрение, слух и прочие чувства. Закрывается оно через три месяца после рождения. Дженет Веркер из Университета Британской Колумбии показала, что дети усваивают звуки, характерные для родного языка, ещё в материнской утробе. Критический период для изучения языка достигает пика в 6−9 месяцев и подходит к концу примерно в четыре года.

Нейронные цепи, принимающие активное участие в формировании соответствующих систем во время таких критических периодов, меняются под воздействием опыта. Нейробиолог Такао Хенш из Гарвардского университета (США) выявил молекулы, которые выполняют роль «тормозов», открывая и закрывая эти «окна». Его группа показала, что этими молекулами можно манипулировать, продлевая критические периоды развития. Таким образом, открывается дорога к восстановлению пластичности мозга, повышению пользы от различных мероприятий и лечению неврологических расстройств.

Многие экономисты согласны с тем, что инвестиции в нормальное развитие ребёнка многократно окупятся потом, когда он будет хорошо учиться, редко болеть и соблюдать закон.

Подготовлено по материалам NewScientist.

Источник: science.compulenta.ru

Похожие новости:
Жизнь зародилась в геотермальных источниках?
В рамках VII Фестиваля науки доктор биологических наук, профессор Оснабрюкского университета (Германия), сотрудник НИИ физико-химической биологии МГУ имени А. Н. Белозерского Армен Мулкиджанян прочитал лекцию «Происхождение жизни: реконструкция первых клеточных организмов и их среды обитания». Slon публикует семь ..
2012-10-25 1955 0 Разное, интересное
0
На Титане допустили существование гигантских долгоживущих организмов
Планетологи из США и Германии изучили возможные формы экстремальной жизни, которые могут присутствовать на отличных от Земли планетах и их спутниках. В частности, ученые допустили существование на Титане гигантских долгоживущих организмов. Результаты исследований авторы опубликовали в журнале Life, а кратко с ними ..
2015-08-29 4142 0 Разное, интересное
4
Британцу спасла жизнь инъекция чистого спирта
Всем известно, что чрезмерное употребление алкоголя опасно для жизни. Однако необходимая доза спиртного может оказаться не только относительно безвредной, но и полезной. Так, жителю британского города Бристоль врачи спасли жизнь только благодаря инъекции спирта, сообщает ..
2012-12-25 1866 0 Разное, интересное
0
Внеземной разум решили искать по следам от промышленных загрязнений
Ученые-астрофизики из Гарвард-Смитсоновского центра предложили искать внеземные цивилизации по следам загрязнений, которые они оставляют от своей деятельности. Такой подход отличается от методов поиска примитивной инопланетной жизни, основанных на обнаружении метана и воды, сообщается на сайте центра. Искать высокоорганизованную жизнь ..
2014-07-25 1466 0 Разное, интересное
0
Источником жизни на Земле назвали Марс
Геохимик, специалист по синтетической биологии и популяризатор науки Стивен Беннер заявил о том, что на Марсе в прошлом могли быть более благоприятные для появления жизни условия, чем на Земле. По его мнению, жизнь могла появиться именно на красной планете, а потом перейти ..
2013-08-29 1497 0 Разное, интересное
0
НАСА пообещало найти инопланетную жизнь к 2025 году
Человечество найдет инопланетную жизнь в ближайшие 10-20 лет. С таким прогнозом выступила Эллен Стофан (Ellen Stofan), главный научный советник НАСА, сообщает Space.com. «Я думаю, мы найдем убедительные признаки жизни за пределами Земли в течение десятилетия. А за 20-30 ..
2015-04-08 1632 0 Разное, интересное
0
Квантовая физика доказала жизнь после смерти
В США физик-теоретик Роберт Ланца из Университета Wake Forest в Северной Каролине доказывает существование жизни после смерти с помощью квантовой физики, сообщает ТСН. Ученый утверждает, что понятие о смерти существует лишь потому, что со времен античной Греции человечество приняло биоцентрическую ..
2013-11-17 4539 0 Разное, интересное
2
Нобелевский лауреат по химии заявил о неверии в вечную жизнь
Один из трех лауреатов Нобелевской премии по химии 2015 года швед Томас Линдал (Tomas Lindahl) рассказал, что не верит в вечную жизнь. Об этом сообщает Associated Press. Линдалу задали вопрос, можно ли довести изучаемые им механизмы репарации (починки) ДНК до уровня, ..
2015-10-07 1267 0 Разное, интересное
0
Жизнь оказалась занесенной из космоса
Ученые Эдинбургского университета пришли к выводу, что жизнь на Земле возникла благодаря потокам космической пыли, которые занесли на планету биологические молекулы или даже примитивные формы жизни. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте Phys.org.По словам исследователей, микроскопические живые ..
2017-11-23 1654 0 Разное, интересное
0
Голодание признали способом продления жизни
Ученые из Висконсинского университета в Мадисоне и Национального института старения выяснили, что умеренная низкокалорийная диета может продлевать жизнь у людей. Специалисты пришли к такому выводу, проанализировав результаты двух исследований на обезьянах. Статья опубликована в журнале Nature Communications, кратко ..
2017-01-18 5109 0 Разное, интересное
1
Ученые прогнозируют наступление ледникового периода
Российские ученые Владимир Башкин и Рауф Галиулин из Института фундаментальных проблем биологии РАН опровергают тезисы о глобальном потеплении и предсказывают наступление в ближайшие годы глобального похолодания. Специалисты считают, что версия о глобальном потеплении выгодна Западу, чтобы снизить цены ..
2013-02-11 1608 0 Разное, интересное
0
Ученые изучили зону мозга отвечающую за старение
Ученые выяснили, что эндокринный центр мозга, оказался задействован в процессе старения. При блокировке его работы процесс старения замедляется. Ученые долго пытались понять, что отвечает за процесс старения. Стареют ткани самостоятельно, или что то управляет этим процессом. Опыты на мышах показали, что все таки ..
2013-05-2 3261 0 Разное, интересное
2
Раскрыта тайна возникновения жизни на Земле
Биологи из Университета Флориды сделали открытие, приближающее нас к пониманию того, как появилась жизнь на Земле. Профессор Майкл Блабер и его команда получили данные, которые подтверждают гипотезу о том, что все многообразие живых организмов на нашей планете "выросло" из 10 аминокислот, которые существовали ..
2013-04-12 2564 0 Разное, интересное
0
Ученые: люди умирают от одиночества, а не от болезней
Ученые США провели два исследования, опубликованные в журнале «Архивы внутренней медицины», согласно которым одиночество сокращает жизнь людей и этим приводит к смерти,сообщает «WordScience.org». В течение шести лет ученые из Калифорнии наблюдали за группой численностью 600 человек в возрасте старше шестидесяти лет. ..
2012-06-25 2851 0 Разное, интересное
-1
Ученые назвали очередную дату конца света
Ученые Шотландии уверены, что конец света на нашей планете наступит через миллиард лет. В исследовании ученых из университета Сент-Эндрюсс говорится, что планета погибнет по причине того, что Солнце "износится" станет жарче. Кроме того, ученые доказывают, что в атмосфере Земли будет ..
2013-07-3 2061 0 Разное, интересное
0