Читая между строк ДНК

О том, что причиной всех этих явлений можно считать раннюю адаптацию второго кода, свидетельствует работа, опубликованная в 2008 году. Бастиан Хейманс, молекулярный эпидемиолог из Лейдена, провел генетический анализ переживших голодную зиму. Даже через шесть десятилетий он обнаружил характерные особенности в модели метилирования ДНК. У 60 испытуемых, матери которых были беременны во время голодной зимы, ген так называемого инсулиноподобного фактора роста 2 (ИФР-2) имел значительно меньше прикрепленных метильных групп, чем у их сестер и братьев того же пола, родившихся раньше или позже. Уже давно известно, что ИФР-2 строго контролируется эпигеномом и в качестве медиатора управляет главными этапами раннего развития организма.

Кроме того, ученые смогли доказать, что недостаточное питание в первые месяцы жизни также повышает риск развития метаболического синдрома или одного из его компонентов. Поэтому они говорят теперь не о фетальном программировании, которое происходит только в утробе матери, а о перинатальном программировании, происходящем в период до, во время и сразу после рождения.

Уже получены первые доказательства, что у людей, которым пришлось голодать в утробе матери или в раннем детстве, возрастает риск развития и других заболеваний, например остеопороза или хронических легочных болезней. Даже начало пубертатного периода и репродуктивная способность человека в дальнейшем, возможно, зависят от импульсов, полученных в перинатальный период.

Разумеется, изменение эпигеномов в критические периоды развития оказывает косвенное воздействие. Разовьется ли болезнь, зависит также от образа жизни в дальнейшем — и наоборот. У того, кто во взрослом состоянии слишком мало двигается, ест слишком много и не заботится о здоровом рационе, всегда существует повышенный риск заполучить одну из болезней цивилизации. С одной стороны, эти факторы напрямую повышают указанный риск, а с другой — нездоровый образ жизни постоянно оказывает негативное влияние на эпигеномы. Если же к измененной программе зародыша и младенца добавляется нездоровый образ жизни, метаболический синдром практически неизбежен.

Помимо этого эпигенетика может объяснить еще один загадочный феномен, касающийся людей в странах с так называемой переходной экономикой: они в большей степени подвержены болезням цивилизации, чем жители уже давно индустриализированных регионов. Их здоровье страдает, даже если они имеют небольшой избыточный вес и не такое высокое давление или уровень сахара в крови, как жители в развитых странах. Это может быть следствием иного перинатального программирования.

Люди, переселившиеся из бедной страны в богатую, скорее заболеют метаболическим синдромом, чем местные жители, ведущие сходный образ жизни. Так что они вдвойне страдают от того, что были запрограммированы на голод в утробе матери и раннем детстве, поскольку их метаболическая и гормональная системы намного более восприимчивы к сомнительным благам западной цивилизации, начиная с высококалорийной пищи и сидячей работы и заканчивая автомобилизированной средой.

Итак, многим странам, которые сегодня стремительными темпами включаются в глобальную экономику, грозят серьезнейшие проблемы в области здравоохранения. Прежде всего в Китае, но также, например, и в Мексике растет настоящая гора болезней, с которой, по словам американского ученого Барри Попкина, обеим странам удастся справиться, только если они уже сейчас начнут осуществлять широкомасштабные программы в области спорта и здорового питания.

Эпигенетики надеются, что в свете новых открытий в медицине общество принципиально изменит свое представление о болезнях. Растущий, сам себя формирующий организм обладает поразительной способностью реагировать на внешние воздействия, запуская механизмы долгосрочной адаптации. В будущем это должно учитываться в профилактике и лечении болезней. Так считает эпидемиолог Дэвид Баркер. «Ортодоксальная точка зрения, что причина сердечно-сосудистых заболеваний — лишь генетические факторы и образ жизни во взрослом возрасте, не привела к удовлетворительной стратегии борьбы с хроническими заболеваниями, — полагает он. — Модель становления хронических болезней в результате индивидуального биологического развития наконец открывает перед нами новые перспективы».

Представляется, что в эмбриональной и детской фазах у каждого органа существует свой собственный критический период развития. Печень, поджелудочная железа, сердце, бронхи, кости, жировая ткань и мышцы в такие периоды особенно активно перестраивают в клетках хроматин и присоединяют к своему геному большое количество метильных групп.