Генетическая лотерея - Коллектив авторов - Страница 14

Причины

Наследственную триметиламинурию, или синдром рыбного запаха, вызывают изменения в гене FMO3. Продукт этого гена – флавинсодержащая монооксигеназа 3 – фермент, который участвует в расщеплении триметиламина. Триметиламин вырабатывается кишечной микробиотой при употреблении в пищу многих продуктов, особенно богатых холином (мясо, рыба, орехи, бобовые, овощи, яйца). Высокий уровень триметиламина приводит к тому, что от человека исходит сильный запах, похожий на запах гниющей рыбы. Симптомы триметиламинурии могут присутствовать с рождения, а могут и проявиться в период полового созревания. При этом считается, что различные генетические мутации в FMO3 могут влиять на время появления и интенсивность запаха.

Лечение

В настоящее время нет препаратов от триметиламинурии, но интенсивность запаха можно снизить. Для этого врачи советуют избегать таких продуктов, как коровье молоко, морепродукты, яйца, бобовые, арахис, печень и некоторые другие. Рацион назначается после консультации с диетологом. Также могут быть рекомендованы краткие курсы антибиотиков, уменьшение физической активности, более частые гигиенические мероприятия.

Унаследуют ли дети это заболевание?

Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Это означает, что человеку необходимо иметь две дефектные копии FMO3, чтобы возникли симптомы. Так как от одного родителя ребенок получает одну копию гена, то, как правило, дети больного человека являются здоровыми носителями, если его партнер не имеет дефектного гена. Однако иногда носители одной копии мутации FMO3 могут иметь легкие симптомы триметиламинурии, или временные эпизоды рыбного запаха.

По мере того как мы становимся старше, внутренние процессы в организме замедляются.

Пока, если это происходит в определенное время жизни, это считается нормой, хотя периодически ученые спорят о том, можно ли назвать старение болезнью. Однако старение, наступившее слишком рано, нормой однозначно не является. Такое старение называют

«преждевременным». Это значит, что в не характерном для этого возрасте могут возникать такие признаки, как:

• изменения кожи – солнечные пятна, гиперпигментация груди, морщины, провисание, сухость;

• замедление походки и снижение силы рук;

• поражения суставов;

• проблемы с памятью;

• проблемы со зрением.

Необходимо отметить, что эти признаки могут говорить не о преждевременном старении, а о некоторых заболеваниях.

В таком случае возникают вопросы: «А как измерить биологический возраст? А как быть, если у меня ухудшилась память, но бегаю я просто прекрасно? Это тоже преждевременное старение?»

К сожалению, общепринятого метода расчета биологического возраста пока нет. Ученые пытаются создавать специальные калькуляторы, учитывающие множество признаков старения, однако пока они далеки от совершенства.

С молекулярной точки зрения процесс старения еще более сложен. Ученые выделяют достаточно большое количество так называемых биомаркеров старения. Вот некоторые из них:

• Укорочение теломер. Теломеры – это конструкции на концах хромосом, имеющие предохранительную функцию. Иногда их для простоты понимания называют «защитными колпачками» на концах хромосом. При каждом новом делении клетки теломеры укорачиваются, пока не износятся до конца, в конечном итоге клетка отмирает. Однако длина теломер и скорость их укорочения у разных людей может отличаться.

• Нарушение внутриклеточного гомеостаза белков. Клетки используют множество механизмов контроля качества для сохранения стабильности и функциональности своих белков. С возрастом эти механизмы могут нарушаться.

• Эпигенетические изменения. Это изменения, которые происходят под влиянием внешних факторов и могут влиять на активность некоторых генов. Накопление таких изменений может сокращать жизнь клеток.

• Митохондриальная дисфункция. При старении активность митохондрий – «энергетических станций» клетки – снижается, а продукты их деятельности – свободные радикалы – накапливаются. Свободные радикалы повреждают клетки и ускоряют их гибель.

• Снижение запаса стволовых клеток. Стволовые клетки – это «универсальные» клетки, которые могут превратиться в необходимые по профилю клетки организма. Когда запас стволовых клеток заканчиваются, отмирающие клетки теряют преемников.

• Нарушение передачи межклеточных сигналов. Для клеток характерно взаимодействие между собой. Если этот механизм нарушается, то нарушается регуляция некоторых процессов в организме.

• Накопление генетических ошибок. В ДНК периодически случаются «поломки», которые организм

успешно чинит. Однако с возрастом такие поломки все же могут накапливаться, что может приводить, к примеру, к онкологическим заболеваниям.

Если говорить о преждевременном старении, не связанном с наследственными заболеваниями, то ученые не могут выделить один или два конкретных гена. Дело в том, что в старении задействовано множество клеточных процессов, на каждый из которых влияют гены. Так, предполагается влияние генов, участвующих в жировом обмене и генов, контролирующих жизнь и смерть клеток. Необходимо помнить, что помимо генетики влияние на старение оказывают и факторы внешней среды, такие как воздействие солнца, курение, питание и т. д.

Прогерия

Существуют и редкие генетические синдромы, вызывающие преждевременное старение, которое в данном случае обычно называют прогерией.

Наиболее известные – синдром Хатчинсона-Гилфорда, вызывающий детскую прогерию, и синдром Вернера, связанный с прогерией у взрослых.

Синдром Хатчинсона-Гилфорда

Дети с синдромом обычно выглядят нормально при рождении и в раннем младенчестве, но затем растут медленнее, чем другие дети, не прибавляют в весе с нужной скоростью. У них выпадают волосы, стареет кожа, начинаются проблемы с суставами и артериями. В результате они становятся похожи на маленьких старичков и рано умирают.

Синдром Хатчинсона-Гилфорда вызывают мутации в гене LMNA. Этот ген кодирует белок ламин А, который является важным компонентом оболочки ядра клетки. Измененный в результате мутации в гене белок делает ядерную оболочку нестабильной и постепенно ядро повреждается, повышая вероятность преждевременной гибели клетки.

Синдром Вернера

Синдром характеризуется быстрым появлением признаков, связанных с нормальным старением. Люди с этим расстройством обычно нормально растут и развиваются, а характерный вид обычно начинает развиваться после 20 лет. У больных седеют и выпадают волосы, голос становится хриплым, кожа истончается, могут развиться катаракта, сахарный диабет 2 типа, остеопороз, онкологические заболевания.

Синдром Вернера вызывают мутации в гене WRN. Продукт гена, как считается, выполняет несколько задач, связанных с поддержанием и восстановлением нормальной структуры ДНК и подготовкой к делению клетки. Мутации в гене часто приводят к появлению аномально короткого нефункционального белка-продукта.

Старение можно описать как биологические изменения организма, накапливающиеся в течение жизни и приводящие к снижению его приспособленности, где под приспособленностью можно понимать способность организма эффективно поддерживать свои функции и бороться с влиянием негативных факторов среды.

Под старением также подразумевается проявление первых симптомов возрастных заболеваний, то есть заболеваний, встречающихся в основном в зрелом и пожилом возрасте (рак, диабет, сердечно-сосудистые заболевания и другие). В таком случае допустимо употребление термина продолжительность здоровой жизни – времени существования человека до появления первых возрастных заболеваний. Несмотря на огромные успехи в развитии науки и тот факт, что старение и продолжительность жизни являются глобальной проблемой человечества, во многом движущей наше развитие как вида, ученые до конца не могут сложить единую картину того, почему мы стареем и какие факторы на это влияют. Сейчас мы поговорим о некоторых примерах доказанного влияния генетики на продолжительность жизни и порассуждаем о том, возможно ли теоретически жить вечно.