Но что, если подобный опыт давит тяжким грузом не только на нашу психику? Чтобы дать ответ на этот вопрос, группа ученых из США и Канады решила изучить пары однояйцевых, "одинаковых", близнецов в возрасте от 5 лет и старше. Кроме абсолютно одинаковой ДНК было и еще одно условие. Все близнецы, принявшие участие в исследовании, до этого момента не подвергались насилию со стороны сверстников. Конечно, в отличие от швейцарцев, работавших на мышах, ученые не наносили сами моральных травм детям. Они просто позволили сделать за них грязную работу одноклассникам подопытных ребят.
После нескольких лет терпеливого ожидания для дальнейших исследований отобрали только те пары близнецов, в которых лишь один имел негативный опыт общения с другими детьми. И вновь проверив эпигенетику ребят, ученые обнаружили, что в 12 лет у таких пар возникло огромное количество эпигенетических различий, которых в пятилетнем возрасте не было и в помине. Причем в основном изменения появились у тех из близнецов, кто подвергался насилию. И это значит, что жертвы грубости и хулиганства страдают не только морально и физически. У них еще и заметно меняется работа их генов. А значит, меняется и их жизнь. Причем эти изменения, возможно, передаются последующим поколениям.
В чем конкретно заключаются такие изменения? Бывает по-разному, но чаще всего у близнеца-жертвы значительно повышается степень метилирования промоторного участка гена SERT. Этот ген кодирует белок, который помогает транспортировать медиатор серотонин в нейроны. По всей видимости, избыток метилирования снижает количество производимого белка, кодируемого этим геном. Проще говоря, чем сильнее метилирование, тем меньше работает ген.
Значимость этого открытия в том, что, по всей видимости, такие эпигенетические изменения остаются с человеком на всю его жизнь. А значит, если даже вы сами и забыли, как вас когда-то обидели, ваши гены об этом помнят.
И это далеко не все, что ученые выяснили в ходе своего исследования. Их интересовало, в чем будут заключаться не только генетические, но и психологические отличия между такими близнецами. Чтобы это проверить, ребятам предложили пройти серию тестов. Там в основном были ситуационные задачи, требующие говорить на публику и считать в уме. Ведь именно этих двух родов деятельности большинство людей стараются избегать, потому что они вызывают стресс. Оказалось, что у тех близнецов из пары, над которыми в детстве издевались сверстники (и последовали соответствующие эпигенетические изменения), значительно меньше повышался уровень кортизола, когда они оказывались в сложных или неприятных ситуациях. Так что пережитое насилие не только выключило им ген SERT, но и снизило выделение кортизола в ответ на стрессовые ситуации.
На первый взгляд, такие результаты могут показаться нелогичными. Ведь кортизол – "гормон стресса", и обычно его уровень повышается у людей в стрессовой ситуации. Так почему же его выделение сглажено у близнецов с негативным опытом в прошлом? Разве не должны они, наоборот, испытывать больший стресс в сложной обстановке?
Резкий выброс кортизола действительно помогает нам переживать непростые ситуации. Однако высокий уровень этого гормона на протяжении долгого времени приводит к физиологическому "короткому замыканию". Так что пониженное выделение кортизола – просто эпигенетическая реакция на частые стрессовые ситуации. И это изменение позволяет без последствий переживать частый или постоянный стресс, иначе уровень кортизола быстро бы зашкалил.
Дальше будет немного сложнее, но не пугайтесь. В ответ на повторяющиеся моральные страдания у ребенка ген SERT может вносить изменения в работу системы гипоталамус – гипофиз – надпочечники. В норме эта система помогает нам справляться со стрессами и жизненными неудачами. Напомню, что у тех из близнецов, которые подвергались насилию со стороны сверстников, ген SERT работает меньше из‑за повышенного уровня метилирования. И чем слабее работал ген, тем меньше кортизола выделялось в ответ на стресс. Кстати, подобная степень притупления выделения кортизола часто наблюдается у людей с посттравматическим стрессовым расстройством.
Многие генетические реакции в жизни человека работают сходным образом. И часто, чтобы избежать сиюминутного вреда, организм изменяется так, что это приводит к проблемам в отдаленном будущем. В тот момент было действительно очень важно сгладить реакцию на стресс. Однако в итоге эпигенетические изменения, снижающие выделения кортизола, могут приводить к серьезным психиатрическим проблемам. Например, спровоцировать депрессию или алкоголизм. И как бы пугающе это ни звучало, такие эпигенетические изменения, по всей видимости, могут передаваться потомкам.
Мы видим значимые перемены у одного из близнецов, над которым издевались одноклассники, а что же произойдет с большими группами людей, пережившими страшные катастрофы, масштабные, трагические события?
Эта трагедия случилась в морозное и ясное утро, во вторник, 11 сентября 2001 года, в Нью-Йорке. Более 2600 человек погибли тогда во Всемирном торговом центре и около него. Многие жители города, находившиеся рядом с местом террористической атаки, еще долгие месяцы и даже годы испытывали посттравматическое стрессовое расстройство.
Для Рейчел Иегуда, профессора нейробиологии и психиатрии из Отдела травматического стресса Медицинского центра Горы Синай в Нью-Йорке, страшная катастрофа обернулась источником бесценных научных данных.
Иегуда давно знала, что синдром посттравматического стрессового расстройства приводит к тому, что у людей снижается уровень гормона стресса кортизола. Впервые она наблюдала этот эффект на ветеранах войны во Вьетнаме в конце 1980‑х. Так что она заранее знала, что искать, когда собирала образцы слюны беременных женщин, бывших 11 сентября около башен-близнецов или в самом здании.
Действительно, у женщин, страдавших синдромом посттравматического стрессового расстройства, уровень кортизола был заметно снижен. Но уровень гормона был снижен и у их новорожденных детей, в особенности у тех, чьи матери в момент катастрофы были на третьем триместре беременности.
Сейчас эти дети уже выросли, а Иегуда с коллегами продолжают наблюдать за тем, как теракт сказался на их жизни. Уже понятно, что дети матерей, переживших душевную травму, гораздо легче огорчаются от разных событий.
Какие из всего этого можно сделать выводы? Вкупе с данными, полученными на животных, это позволяет с уверенностью утверждать, что наши гены хранят память о пережитом. И даже если мы уже давно оправились психологически и воспоминания больше не тяготят нас, на генетическом уровне последствия травмы все еще видны и ощутимы.
Остается самый важный вопрос: передаем ли мы результаты психологических травм нашим детям? Раньше считалось, что все эпигенетические пометки стираются с нашей ДНК в момент, когда происходит зачатие. Как каждое утро стирают вчерашнее меню на меловой доске у входа в кафе. Но мы постепенно понимаем, как работает неменделевское наследование, и нам приходится отказываться от старых представлений и об эпигенетике.
Уже ясно, что в эмбриональном развитии есть периоды, когда плод исключительно подвержен эпигенетическим переменам. В отдельные моменты факторы внешней среды особенно легко включают те гены, которые потом влияют на наш эпигеном. Другими словами, события, произошедшие на определенных этапах развития плода, могут повлиять, отразиться на том, как работают потом наши гены.
Что это за моменты, сейчас мы еще не можем говорить с полной уверенностью, так что пока будущим матерям из генетических соображений стоит избегать стресса и соблюдать правильную диету на всех этапах развития плода. Последние исследования показали, что даже такие факторы, как избыточный вес матери во время беременности, способны повлиять на метаболизм плода и привести к различным заболеваниям, например диабету. Эти данные только подтверждают правильность новейших тенденций в перинатологии (науке о здоровье плода и беременной женщины). Вот почему врачи рекомендуют будущим матерям не есть за двоих.
А дети, рожденные вскоре после 11 сентября, постепенно дают нам информацию о том, как эпигенетические изменения передаются из поколения в поколение. И, несомненно, в ближайшие годы у ученых накопятся исчерпывающие доказательства того, что у людей, как и у мышей, последствия травмирующих событий нередко наследуются, причем именно так – по эпигенетическому механизму.
Учитывая те знания, которые у нас уже есть, мы имеем полное право сказать, что сегодня человек далеко не беспомощен в вопросах наследственности. Можно влиять на работу генома негативным образом, например через стресс. А можно и позитивным, скажем, поедая шпинат. Да, полностью изменить нашу генетическую природу нельзя, но чем больше мы узнаем, тем больше понимаем, как сделать правильный выбор, который неизбежно повлечет за собой существенные перемены в нашей жизни, жизни наших детей, а возможно, и всех наших потомков.
То, что происходит сегодня, – генетическое сосредоточение всего опыта жизни, нашей и всех наших предков. От самых радостных событий до самых печальных. И изучая нашу способность менять свою генетическую судьбу и судьбу потомков посредством правильного выбора в самых повседневных делах, мы готовимся бросить вызов традиционным менделевским представлениям о наследовании признаков.
Глава 4
Используй или отбрось
Как сплетение жизненных обстоятельств и генов строит и ломает нам кости
Что общего у врачей и наркоторговцев? Пожалуй, то, что только они до сих пор пользуются пейджерами. И каждый раз, когда я достаю свой в ресторане или у входа в театр, мне любопытно, что в этот момент обо мне думают окружающие?
Совсем недавно мой пейджер запищал, когда я утром стоял в очереди в "Старбаксе" в суетливом фойе больницы. Я уже почти был у цели и лишь один неторопливый посетитель отделял меня от вожделенного напитка.
И вот, пока он выбирал, сколько и чего ему купить, я вышел из очереди. Сообщение пришло от врача из команды педиатров, которая сейчас занималась пациенткой со множественными переломами. Меня как врача-генетика просили срочно проконсультировать эту девочку. Встреча была назначена через 15 минут. Я записал номер палаты на салфетку и встал обратно в очередь, которая за это время, как всегда бывает, заметно выросла.
Ну что ж, не так уж и плохо. Несколько лишних минут ожидания дадут мне возможность собраться с мыслями. Я начал мысленно перебирать вероятные причины повышенной ломкости костей. И в моей голове постепенно выстроился алгоритм, по которому я уточню диагноз больной девочки.
Мы все неплохо знакомы с устройством человеческого скелета. Вид человеческих костей привычен по маскарадным костюмам и фантастическому кино, наподобие "Пиратов Карибского моря". И даже если вы и не можете назвать ни одну из 206 костей человеческого скелета, набросать его общий план вам наверняка под силу. Поэтому на примере костей поговорим о том, как наше тело отвечает на разные жизненные потребности.
Как и большинство систем органов, скелет работает по общей для биологии схеме: используй или отбрось. В ответ на то, чем мы занимаемся, гены запускают процессы, благодаря которым наши кости становятся прочными и крепкими, или же, наоборот, пористыми и хрупкими, как мел. Это еще один пример того, как наша жизнь влияет на работу наших генов.
Однако не каждому достается полноценная генетическая инструкция по сборке всех типов костей. Похоже, с девочкой, к которой меня позвали, как раз такое и случилось. Взяв, наконец, долгожданный стакан чая, я поднялся на седьмой этаж и постучал в палату. На кроватке в больничной пижамке лежала крохотная черноволосая девочка. Ее звали Грейс, и было ей всего три года.
Лоб Грейс был покрыт испариной. Скорее всего, из‑за того, что переломы причиняли ей сильную боль. Отметив про себя этот факт, я приступил к осмотру по привычной схеме, которую обычно использую в своей работе.
И очень скоро мое внимание привлекла одна особенность Грейс.
Ее глаза.
Лиз и Дэвид не могли иметь своих детей. И довольно долго это их вполне устраивало.
Лиз была художником, а Дэвид финансистом, у него была своя собственная компания. Супруги были вполне счастливы, получая удовольствие и от работы, и от общения друг с другом. Во время отпуска они путешествовали по миру, а приезжая домой, наслаждались покоем и достатком.
Детей у них не было, но они видели, с какими трудностями сталкивались их друзья, у которых росли дочери и сыновья. Каждый день приходилось решать, кто, кого, куда и когда должен отвезти на неделе. Школьное расписание. Родительские собрания, музыкальная школа, спортивные секции, летние лагеря. Бессонные ночи и подъемы рано утром. Казалось бы, ничего хорошего.
Но с другой же стороны, дети – это так здорово! Дети приносят в дом любовь, делают жизнь интереснее и веселее. И вот однажды, безо всяких к тому предпосылок, все в жизни Лиз и Дэвида переменилось.
Всюду в мире есть дети, которым очень нужны приемные родители. Особенно печальна статистика смертности девочек-сирот из Китая. И как только Лиз познакомилась с этой статистикой, она сразу приняла решение.
В 1979 году Китай, страна с самым большим населением в мире, установила новую демографическую политику: одна семья – один ребенок. Численность китайцев уже достигла почти миллиарда, но многие из них не имели нормальной крыши над головой, работы и еды. Чиновники от медицины запустили программу контроля рождаемости, а когда эта программа дала сбои, нормой жизни стали аборты. Тем, у кого рождался второй или даже третий ребенок, часто не оставалось ничего, кроме как подбросить новорожденное дитя к ступеням государственного приюта для сирот. Однако горе для одной семьи может принести радость в другую. Китайская система создала избыток сирот, в особенности девочек. Их было куда больше, чем могли усыновить бездетные пары в самом Китае. Так, за 5 лет государственного контроля рождаемости страна, которая раньше чрезвычайно редко расставалась со своими сиротами, оказалась среди первых по числу детей, усыновляемых иностранцами.
К 2000 году Китай больше всех в мире отправлял своих сирот в семьи США и Канады. И даже несмотря на спад, наблюдаемый в последние годы, именно в Китае граждане Северной Америки в основном находят сегодня приемных детей.
Лиз и Дэвид понимали, что выбранный ими путь будет далеко не прост. Часто процесс усыновления сопряжен с коррупцией. И даже если все идет по закону, с момента, когда будущие родители начинают взаимодействовать с агентством, до момента, когда они привезут приемного ребенка к себе домой, порой проходят годы. Правда, когда пара готова взять ребенка с какими-либо проблемами со здоровьем (которые легко устраняются с помощью современной медицины), шестеренки бюрократической машины вертятся заметно быстрее.
К примеру – врожденная дисплазия тазобедренного сустава. Довольно часто дети рождаются с предрасположенностью к вывиху бедра. В развитых странах обычно удается все полностью вылечить еще в первые годы жизни ребенка. Однако, если вовремя не захватить болезнь, такие вывихи могут привести к весьма серьезным последствиям. И, как сказали Лиз и Дэвиду, именно в этом и состояли проблемы Грейс.
Но болезнь ребенка их не остановила. Они полюбили девочку сразу, как только увидели ее фотографию. И сразу поняли, что никакой другой ребенок им не нужен. Консультация с педиатром убедила их, что болезнь Грейс, скорее всего, легко вылечить, как только девочка окажется в США, и будущие приемные родители начали собирать документы.
Организация лечения казалась совсем небольшой платой за возможность стать родителями чудесного ребенка. И вот Лиз и Дэвид уже начали готовить свой дом к приезду девочки и забронировали билеты в Китай.
Они не так уж много знали о своей будущей дочери. Только то, что Грейс оставили на пороге приюта год назад и ей, по всей видимости, около двух лет. И что она не очень здорова. Вот и все, что было им известно о девочке.
Но когда Лиз и Дэвид приехали в город Куньмин на юго-западе Китая, чтобы забрать свою дочь, они поняли, что знают очень мало.
Они знали, что увидят Грейс в гипсе, закрывающем таз и фиксирующем ее ножки под углом примерно в 90°. Но гипс был больше, а сама девочка меньше, чем они ожидали. Казалось, что крошку, едва весящую 5 килограммов, заглотило чудище из бинтов и раствора.
И все же, полагаясь на слова врача, Лиз и Дэвид были уверены, что они быстро справятся с болезнью девочки. Увидев, что состояние девочки вовсе не пугает ее приемных родителей, работница сиротского приюта очень обрадовалась. По ее словам, новых родителей Грейс послала судьба. И воспитательница даже не понимала, насколько она была права.
Через несколько дней после прилета в США Грейс привезли к педиатру. После быстрого осмотра ей сняли гипс и назначили курс процедур, чтобы вылечить дисплазию раз и навсегда.
Как оказалось, под гипсом скрывались необычайно тощие ножки. Не успело пройти и дня, а Грейс уже сломала левую бедренную кость и правую большую берцовую.
Все решили, что гипсовая повязка вместо того, чтобы лечить дисплазию тазобедренного сустава, ухудшила ее и так незавидное положение. Кости от долгого отсутствия нагрузки истончились и стали хрупкими, как стекло. Но гипс пришлось наложить вновь.
Через несколько месяцев, когда гипс снова сняли, Лиз и Грейс были в спортивном магазине. Они выбирали байдарку для похода, запланированного на лето. Грейс сидела на руках матери и повернулась, чтобы повнимательнее посмотреть на приглянувшуюся ей розовую лодку.
Грейс закричала. А Лиз содрогнулась. Как она потом рассказала мне, звук, который она услышала, был громче ружейного выстрела. В считанные минуты взволнованная мать и ее плачущее дитя оказались опять в больнице.
У Грейс снова были переломаны кости ног.
Еще до того, как я услышал эту историю от родителей девочки, мне стало ясно, что дело тут далеко не только во врожденной дисплазии тазобедренного сустава.
Ответ я прочел в ее глазах. Глаза человека отличаются от глаз зверей. В них хорошо видна склера – так называемые белки глаз. У большинства других млекопитающих склера срыта за складками век и никогда не видна. Для дисморфологов это дополнительная возможность понимать, что происходит с их пациентами на генетическом уровне.