Наркотики и гены. Наркозависимость тоже влечет за собой последствия для генома. Ученые из Дюкского университета установили, что марихуана, а именно ее главный психоактивный компонент тетрагидроканнабинол, влияет на экспрессию генов и вызывает структурные и регуляторные изменения в ДНК. При этом чем выше концентрация вещества, тем более выражены генетические изменения [18]. Доказана, к примеру, связь между употреблением каннабиса отцами и развитием психических заболеваний у их детей. У мужчин, употреблявших марихуану, было обнаружено несколько неблагоприятных изменений в активности генов, в частности в гене DLGAP2, который участвует в передаче нейронных сигналов в головном мозге и ассоциируется с аутизмом, шизофренией и посттравматическим расстройством. Эксперименты на крысах показали, что у рожденного потомства эпигенетические изменения были аналогичными это подтверждает вероятность передачи марихуановой метки из поколения в поколение [19].
Конечно же, опасность представляют не только легкие наркотики. Ученые Фуданьского университета (Китай) обнаружили, что дети отцов, употреблявших кокаин, наследуют от них тягу к наркотикам [20]. Был проведен эксперимент на лабораторных крысах, в ходе которого давали самцам добавки кокаина, а затем наблюдали за поведением их потомства. Когда детеныши выросли, их подключили к кокаиновой капельнице и позволили самостоятельно нажимать на кнопку, которая вводила порцию наркотика в их организм. Оказалось, что у детей крыс, употреблявших кокаин, быстрее развивалась зависимость, а мозг гораздо сильнее реагировал на наркотик, чем у других детенышей. Такая тенденция сохранилась и в следующем поколении. Китайские ученые зафиксировали тысячи изменений в структуре ДНК, которые передались детям и внукам.
Курение, бесконтрольное употребление алкоголя, наркомания и другие вредные привычки и зависимости мощные негативные факторы образа жизни, которые влияют на активность генов, «включая» и «выключая» целые кластеры различных генов. Подобное поведение не должно стать частью вашей жизни, поскольку вы навредите не только себе, но и последующим поколениям.
Спорт «включает» тысячи полезных генов
Команда исследователей из Каролинского института в Швеции решила выяснить, какие эпигенетические метки на человеческой ДНК могут оставить физические упражнения [21]. Для этого авторы отобрали группу мужчин и женщин, которые должны были три месяца заниматься на велотренажере, но с одним условием тренировать только одну ногу. Зачем это нужно?
Дело в том, что эпигенетический механизм очень чувствителен к различным сигналам, посылаемым извне, поэтому всегда сложно определить, что изменения произошли именно в результате тренировки, а не по каким-либо другим причинам. Зато это можно легко проверить, если сравнить одну ногу с другой: прошлые эпигенетические модификации у ног одинаковые, и обнаружить новые после упражнений только на одну из них не составит труда.
До и после трехмесячных занятий участникам делали биопсию мышц ноги. Разумеется, к концу исследования одна нога стала явно сильнее другой. Однако анализ также показал, что в тренированной ноге изменилась активность ряда генов, большинство из которых регулировало энергетику клетки, воспалительные процессы и клеточную реакцию на инсулин. В нетренированной ноге ничего подобного не произошло.
Можно с уверенностью сказать, что занятия спортом влияют на ДНК, а значит, в нашей физиологии и самочувствии тоже происходят изменения.
Эпигенетический эффект дают даже непродолжительные занятия, как выяснили исследователи из Лундского университета (Швеция) [22]. Они проводили эксперимент с участием молодых здоровых мужчин, у которых было небольшое превышение показателя индекса массы тела. Согласно условиям, в течение шести месяцев добровольцам необходимо было три раза в неделю заниматься аэробикой или велоаэробикой. Однако мужчины частенько прогуливали тренировки (они ходили туда в среднем около двух раз в неделю). Тем не менее, проведя генетический анализ, ученые увидели, что даже при такой незначительной физической активности у участников произошли положительные изменения в 7000 генов. Причем полезные модификации случились и в экспрессии тех генов, которые были связаны с замедлением развития диабета II типа и ожирения.
У людей, которые занимаются восточными практиками, такими как йога, цигун и тайцзи, меняется работа генов, связанных со стрессом [23]. Ученые выяснили, что при регулярных занятиях снижается активность транскрипционного фактора NF-kВ он играет ключевую роль в развитии воспаления, связанного с ответом организма на стресс. Когда человек испытывает стресс, у него в организме активизируется симпатическая нервная система и увеличивается производство молекул NF-kВ, которые регулируют экспрессию генов, участвующих в синтезе воспалительных белков цитокинов. При затяжном стрессе производится много цитокинов, и это вызывает массу проблем: например, приводит к развитию болезней и ускоряет старение.
Обзор 18 исследований показал, что у 81 % людей, которые практиковали йогу, медитацию, цигун или тайцзи, уровень NF-kВ был снижен. Поэтому снижалась и экспрессия генов, ответственных за производство цитокинов, а значит, воспаление в организме уменьшалось. С этой причиной и был связан благотворный эффект практик.
Спорт способен помочь даже тем, у кого есть генетическая предрасположенность к ожирению. Международная команда специалистов провела метаанализ 60 исследований, охвативших данные более 200 000 человек, и установила, что регулярная физическая нагрузка снижает активность по крайней мере 11 генов, связанных с набором избыточной массы тела, и среди них ген FTO, который повышает вероятность ожирения почти на 30 % [24].
Все подобные опыты показывают: даже если от родителей вам достались прекрасные гены, их можно легко испортить неправильным малоподвижным образом жизни. И наоборот, плохие гены можно «выключить» с помощью спорта. Регулярные тренировки (особенно в сочетании с правильным питанием и отказом от вредных привычек) ключ к исправлению работы генов, а значит, к долгой жизни и молодости организма.
Все подобные опыты показывают: даже если от родителей вам достались прекрасные гены, их можно легко испортить неправильным малоподвижным образом жизни. И наоборот, плохие гены можно «выключить» с помощью спорта. Регулярные тренировки (особенно в сочетании с правильным питанием и отказом от вредных привычек) ключ к исправлению работы генов, а значит, к долгой жизни и молодости организма.
Меньше стресса гены скажут вам спасибо
Факторы окружающей среды это еще не все. Как мы уже говорили, различные психические и эмоциональные реакции тоже активируют гены. То, как человек мыслит и чувствует, приводит к изменениям на эпигенетическом уровне. На постоянные переживания, страхи, хронический стресс, как и на проявление благодарности, сострадание, оптимизм, гены отзовутся довольно быстро и запустят соответствующую программу разрушающую или целительную.
Это хорошо демонстрирует эксперимент, который провели в Хельсинкском университете в 2019 году [25]. Лабораторных мышей подсаживали к агрессивным грызунам на 10 дней и тем самым подвергали их затяжному стрессу, после чего брали у них образцы крови и проводили генетический анализ. Оказалось, что у более восприимчивых к стрессу животных уменьшилась экспрессия генов, связанных с работой митохондрий («энергетических станций» клеток), а именно с процессом синтеза аденозинтрифосфорной кислоты, необходимой для осуществления всех биохимических процессов «топлива». Когда похожий эксперимент провели на людях с паническими расстройствами (для них моделировали ситуацию с потерей контроля в общественном месте и провоцировали паническую атаку), то в их клетках крови происходили те же изменения, что и у мышей. Нарушение жизненно важного энергетического обмена веществ губительно для клетки.
Стресс вызывает целый букет расстройств и болезней: депрессию, гипертонию, простуду, переутомление, импотенцию, облысение, сердечно-сосудистые заболевания, преждевременное старение. А также проблемы с пищеварительной системой, сном, памятью и многое другое. Каждая патология это результат эпигенетических изменений. Существует масса исследований о том, что во время стресса как хронического, так и острого подавляется работа генов, ответственных за выздоровление. В частности, ученые из Университета штата Огайо (США) наглядно продемонстрировали, как получасовая семейная ссора замедляет скорость заживления ран важный показатель генетической активности [26]. Для эксперимента они пригласили 42 супружеские пары, которым сделали на коже небольшие повреждения, а затем следили за тем, как быстро происходит заживление (по уровню трех белков, участвующих в регенерации ткани). Во время первого визита супругов попросили говорить на любую позитивную тему в течение получаса, а во время второго им было необходимо вспомнить свою последнюю ссору. Воспоминания незамедлительно провоцировали новый скандал. Оказалось, что после семейных размолвок раны у партнеров затягивались дольше, а уровень целительных белков был ниже, чем после позитивной беседы. У тех, кто раздувал ссору до серьезного конфликта с упреками и унижениями, раны заживали еще медленнее, чем у пар, менее враждебно настроенных друг к другу. Так одними только мыслями и эмоциями пары смогли запустить у себя эпигенетические изменения: позитивной беседой вызвать синтез белков, которые участвуют в работе иммунной системы и способствуют заживлению физических ран, и семейным конфликтом подавить выработку полезных протеинов.
Интересный Факт
Цвет, свет и звуки как невербальное воздействие на мозг и тело
Наше поведение, настроение и самочувствие тесно связаны с невербальными сигналами, которые не осознаются человеком, но воспринимаются на подсознательном уровне, это свет, цвет и звук. Их целительная способность была подмечена еще в древние времена. Во многих культурах считалось, что солнечный свет может восстанавливать силы, а лечение цветом своим пациентам прописывали Гиппократ, Авиценна, Парацельс. Осталось множество источников, свидетельствующих о применении музыки в терапевтических целях.
Современные специалисты также активно используют в своей практике свет, цвет и звук. Например, физиотерапия важнейший раздел медицины включает в себя лечение и профилактику всевозможных болезней при помощи ультразвука, инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Все большую актуальность приобретают цветотерапия, светолечение, фотодинамическая терапия, а также музыкальная, звуковая, виброакустическая терапии.