Познакомьтесь с собой. Как гены, микробы и нейроны делают нас теми, кто мы есть

В эксперименте Пеньи вызванный стрессом недостаток OTX2 оказал серьезное и необратимое воздействие на то, как развивался мозг мышей, и сделал его (мозг) склонным к депрессии. Интересно, что уровни OTX2 нормализовались, когда мыши взрослели. Однако мозг был уже поврежден, и, как только мышей подвергали стрессу во взрослом возрасте, они впадали в депрессию. Если же во взрослом возрасте второго стресса не было, животные оставались нормальными. Такие эксперименты показывают, что именно развитие мозга в младенчестве и детстве имеет критическое значение для того, чтобы люди лучше справлялись со стрессом в дальнейшей жизни.

Давно известно, что дети, с которыми плохо обращались, вырастают с повышенным риском заполучить проблемы со здоровьем, например диабет II типа или сердечные заболевания, а также психологические проблемы, включая депрессию, наркоманию и суицид. Последствия детских бед могут сказываться еще долгое время после травматического воздействия, в некоторых случаях – даже после того, как дурное обращение было устранено и далее дети росли в благоприятной среде.

Эпигенетика дает биологическую основу призракам, оставшимся после детской травмы. Исследование нейробиолога Майкла Мини и генетика Моше Шифа из Университета Макгилла в 2004 году впервые показало, что крысята у невнимательных матерей растут тревожными и у них активнее идет метилирование ДНК в гене под названием NR3C1. Этот ген кодирует глюкокортикоидный рецептор, удаляющий гормон стресса кортизол. Из-за того, что ген сильно метилируется, вырабатывается меньшее количество глюкокортикоидного рецептора, и гормоны стресса не удаляются. В результате такое хроническое загрязнение гормонами стресса заставляет страдать и физически, и морально. У крысят, о которых заботились матери, ген для глюкокортикоидного рецептора метилируется редко, поэтому они нормально справляются со стрессом.

Похоже, что у людей происходит то же самое. Генетический анализ детей, с которыми плохо обращались и которые впоследствии имели суицидальные наклонности, также показал повышенное метилирование ДНК в их гене NR3C1. ДНК, взятая из образцов крови «недолюбленных» детей, также демонстрирует более высокий уровень метилирования в гене NR3C1. Если сравнить детдомовских сирот и детей, воспитываемых кровными родителями, в тысячах генов отмечаются существенные различия в закономерностях метилирования ДНК. Замеченные у сирот эпигенетические изменения были сконцентрированы в генах, регулирующих мозг и иммунную систему.

После работы Мини исследователи обнаружили дополнительные эпигенетические изменения у грызунов и людей, которые подвергались в детстве воздействию неблагоприятных факторов, при этом многие из них выявлены в генах, связанных с функциями мозга и управлением стрессом. Эти новаторские работы раскрывают, почему многие запущенные дети, с которыми плохо обращались, не могут просто «перешагнуть и забыть это», чему иногда наивно удивляются посторонние люди. НДО не просто треплет нервы, а отравляет ДНК жертв и портит генетический код разными способами, которые мы только еще начинаем понимать. Сейчас активно изучается возможность излечить эти шрамы на ДНК, а также компенсировать факторы, делающие некоторых детей более устойчивыми к НДО.

Еще более тревожным являются свидетельства, что некоторые эпигенетические изменения, происходящие при НДО, могут наследоваться, а это потенциально позволяет дурному обращению сказываться на протяжении нескольких поколений. Группа Мини обнаружила, что крысята от равнодушных матерей отличаются повышенным метилированием ДНК в генах, кодирующих рецепторы эстрогена, что ведет к пониженному уровню этих рецепторов во взрослом возрасте. Из-за сниженной способности обрабатывать эстроген самки не получали громкого и ясного сигнала о воспитании. Другими словами, ДНК «беспризорных» крыс была запрограммирована так, что они сами стали нерадивыми матерями.

Исследования также показали, что социально-экономическая среда, окружающая детей, может влиять на их эпигеномы, что дает биологическое оправдание для срочных инвестиций в бедные районы и школы. В 2017 году нейробиолог Дуглас Уильямсон из Университета Дьюка провел исследование, обнаружившее, что подростки из семей с низким социально-экономическим положением отличались повышенным метилированием ДНК в гене SLC6A4. Вследствие пониженного уровня соответствующего серотонинового транспортера их мозг в процессе развития претерпевал изменения, приводившие к гиперактивному миндалевидному телу – области мозга, связанной с нашей реакцией на страх и угрозы. Когда дети росли в бедности, это порождало эпигенетические изменения, в результате которых миндалевидное тело застревало в состоянии перегрузки. Скорее всего, это объясняет, почему позднее у тинейджеров появлялись симптомы депрессии.