„Свръхгени“ от Дипак Чопра и Рудолф Е. Танзи

От  |  0 коментара

„Свръхгени“ е книга, която доказва, че оптималното благополучие не е мит и може да бъде постигнато. Дипак Чопра и Рудолф Е. Танзи ще ви разкрият безграничността на човешките възможности, развитието на които е в нашите собствени ръце. Едно от безспорните предимства на авторите е, че те успяват да представят най-новите открития в областта на науката на достъпен език. Чопра и Танзи умело съчетават научните факти с разказите на реални хора.

 „Свръхгени“ определено е една от най-важните книги, свързани със здравето. В нея Чопра и Танзи повеждат читателите на вдъхновяващо пътешествие в света на гените – пътешествие, което ще им помогне да станат господари на съдбата си. Авторите защитават революционната теза, че ние можем да контролираме и направляваме гените си. Изборите, които правим, мислите ни, храната, която ядем, оказват влияние върху нашите гени. Дори малки промени в начина ни на живот могат да повлият върху активността на гените. Нашите действия могат да оптимизират гените ни, а това от своя страна да доведе до постигане на баланс и благополучие. Всеки човек се ражда с определени гени, но те са динамични, реагират на нашите действия и ние можем да влияем върху тях. Авторите оборват господстващата години наред теза, че гените не могат да се променят и всичко в биологичното ни развитие е предопределено. Идеите, застъпени от двамата учени, ни помагат да подобрим не само нашето здравословно състояние, но да повдигнем духа си и да освободим съзнанието си.

 ОТКЪС

Промяната витае във въздуха

Физическите промени невинаги се нуждаят от физически причини. Понякога стимулът може да бъде и само една дума. Ако след една нова среща се влюбите, в мозъчната дейност протича драматична промяна – това е обстойно документирано, а ако човекът, в когото сте се влюбили, ви каже „обичам те“, а не „виждам се с друг“, генната експресия в емоционалния център на вашия мозък ще се измени драматично. Същевременно химическите съобщения, изпратени чрез ендокринната система, ще предизвикат адаптации в сърцето ви и в други органи. Приемането ви от любимия може да ви направи болен от любов, а отказът му – да предизвика у вас сърдечни страдания. И за двете съществува уникална генна експресия.

Тези стари като света преживявания са подкрепени от солидни научни данни. В едно изследване от 1991 г. микробиолози от Алабамския университет инжектират мишки с химикал, подсилващ имунната им система, известен като поли I:C (полиинозинова: полицитидилова киселина). Поли I:C предизвиква усилване на активността в една част от имунната система, наречена „клетки естествени убийци“. Същевременно във въздуха се пуска мирис на камфор. Мишките бързо се научават да свързват двете и след това и само миниатюрно количество поли І:С е достатъчно, за да стимулира естествените клетки убийци – стига във въздуха да се усеща мирисът на камфор.

Телата на мишките самостоятелно произвеждат химикалите, нужни за стимулиране на имунната им система. Нужен им е само малък стимул. Това откритие е впечатляващо, защото показва, че гените могат да се адаптират в специфично направление със съвсем малък стимул. Самите молекули на камфора, преминаващи от носа към мозъка на мишката, не въздействат върху имунната система. Асоциацията с камфора е онова, което създава ефекта. Ние сме отишли една крачка по-напред от обработвания с електрошок добитък, чието поведение се променя чрез спомена за болката от токовия удар. Мишките не са се учили съзнателно. Телата им са се адаптирали, без да се налага съзнанието на мишката (доколкото го има) да се учи и дори да мисли.

Човешките същества могат да мислят, разбира се, но нашите тела постоянно биват подлагани на влияния, без ние да го осъзнаваме. По отношение на мириса феромоните, излъчвани от кожата, са свързани със сексуалното привличане при бозайниците и изглежда играят известна роля в привличането между хората. В опит с цел тестване на ароматерапията изследователите откриват, че хората надеждно съобщават за положителна промяна в настроението, след като помиришат лимоново масло – в сравнение с липсата на промяна след помирисването на лавандула или вода, която няма мирис. Това повдигане на настроението се случва независимо дали преди това са се подлагали на ароматерапия или не. Всъщност на едната група не казват нищо за ароматите, и за това, какво да очакват, и тяхното настроение също се подобрява.

При все това силата на очакванията е неоспоримо голяма. При плацебо ефекта на обекта се дава инертно вещество – съдържащо захар хапче, непритежаващо никакво лечебно въздействие, и му се казва, че то е лекарство, облекчаващо симптоми като болка или гадене. При 30 до 50% от хората тялото се намесва и произвежда химикалите, нужни за предизвикване на очаквания резултат. Колкото и познат да е вече плацебо ефектът, забележително е, че просто изказаните думи („това ще ти помогне за гаденето“) могат да задействат такава специфична реакция във връзката между мозъка и стомаха. Можете дори да дадете на обекта лекарство, предизвикващо гадене – и като кажете, че това е хапче против гадене, при някои хора гаденето ще престане! Нека завършим картината – съществува и ефектът „ноцебо“, при който, ако кажете на някого, че няма да има никаква полза от лекарството, захарното хапче се оказва безполезно или дори предизвиква отрицателни ефекти.

Като че се отклонихме твърде далеч от темата, как способността за адаптация се е оказала неуспешна при динозаврите, но всички тези открития са много силно свързани с темата. Щом просто една миризма или думите „От това ще ти стане по-добре“ могат да променят генната експресия или едно напълно инертно вещество може да предизвика гадене или да го премахне, то целият свят на адаптацията е широко отворен пред нас. Вместо да бъдат приучвани като кучетата на Павлов да отделят слюнка всеки път щом чуят звънеца, свързван с времето за хранене, човешките същества въвеждат една нова стъпка – тълкуването.

При една мишка, обучена да свързва камфора с по-силна имунна реакция, тълкуване не съществува. Стимулът довежда до реакция. Но при всички опити за дресура на човешкото поведение вероятността за провал е поне 50 процента. Положителните стимули като пари, власт и удоволствие влия­ят на всички, но винаги го има онзи човек, който казва „не“ и напуска. Отрицателните стимули като физически наказания, тормоз и изнудване с голяма вероятност ще накарат хората да вършат онова, което искат от тях техните мъчители, но винаги съществуват хора, които се съпротивяват и не отстъпват. Между стимула и реакцията се намесва съзнанието и неговата способност за тълкуване на ситуацията и отклик в съответствие с нея.

Така че тук имаме затворен цикъл на обратна връзка, който се задейства при всяко преживяване. Съществува събитието А – то задейства цикъла и води до тълкуването Б, което дава в резултат реакция В. Тази реакция се запаметява от съзнанието и следващия път, когато възникне ново събитие А, реакцията няма да е абсолютно същата. Този затворен цикъл на обратна връзка прилича на безкраен разговор между съзнанието, тялото и външния свят. Ние се адаптираме бързо и постоянно.

Резултатът става още по-интересен, когато при опитите се взема същият мирис на камфор и се пуска, когато мишките се инжектират с вещество, снижаващо имунната реакция. Отново, след известен период от време, за снижаване на имунната им реакция е нужен само мирисът на камфор. Иначе казано, един и същ стимул (камфор) е способен да предизвика специфична реакция и нейната точна противоположност.

Първо се адаптирай, след това мутирай

Въпреки нарастващата доказателствена база в подкрепа на епигенетиката някои еволюционни биолози уверено настояват, че еволюцията на нашия вид разчита изцяло на случайността и се основава единствено на естествения подбор. Дори и намек за евентуалното съществуване на силно интерактивна епигенетична програма, управляваща еволюцията на нашия вид, ще предизвика мнозина еволюционни биолози с твърди и непоклатими убеждения да ви заклеймят с пяна на уста като креационист, пробутващ идеите за „интелигентния дизайн“. Ние несъмнено не предлагаме идеята за „интелигентен дизайн“. Но с оглед на трупащите се доказателства за влиянието на епигенетиката върху цялостното здраве е време сериозно да се замислим на какво ни учи новата революция в генетиката за собствената ни еволюция.

Това може да доведе до промяна на живот и смърт. В течение на почти три десетилетия професор Джанис Кийколт-Глейсър и нейни колеги изследват въздействието на хроничния стрес върху имунната система в Университета в Охайо. Общата картина вече е добре известна. Ако многократно сте подлагани на стрес, устойчивостта ви на болести се снижава. В допълнение към това рискувате да развиете и заболявания като сърдечни болести и хипертония. Но хората са много по-слабо запознати с опасностите от ежедневния стрес – онзи, който не обичаме, но смятаме, че се налага да търпим.

Групата на Кийколт-Глейсър се занимава с един вид стрес, който напоследък се среща далеч по-често – грижата за болни от Алцхаймер. Поколението на бейби бума все повече и повече е обременявано с отговорността за възрастни родители, болни от Алцхаймер, и тъй като професионалните грижи се предлагат ограничено и са твърде скъпи, милиони пораснали деца се оказват единствените, на които може да се разчита за полагане на нужните грижи. Колкото и да обичаме родителите си, денонощните грижи ден след ден водят до сериозен хроничен стрес.

За това се плаща генетична цена. Както съобщава един научноизследователски сайт в щата Охайо: „По-ранните трудове на други изследователи показват, че у майките, грижещи се за хронично болни деца, се развиват промени в хромозомите, чийто ефект възлиза на допълнително остаряване с няколко години за полагащите подобни грижи.“ Когато вниманието им се насочва конкретно към хората, полагащи грижи за болни от Алцхаймер, не е изненада, че екипът на Кийколт-Глейсър установява по-чести признаци на депресия и други психологически ефекти. Но те желаят също и да установят конкретно в кои клетки са налични доказателства за генетични промени.

Откриват ги в теломерите на имунните клетки. Теломерите, както си спомняте, са „накрайниците“, завършващи една ДНК секвенция, подобни на точката в края на изречението. Докато клетките се делят отново и отново, теломерите се износват и това дава маркер за остаряване. „Ние сме убедени, че промените в тези имунни клетки представляват цялата популация на клетки в тялото и предполагат, че всички телесни клетки са остарели също толкова“ – казва Кийколт-Глейсър. По нейна преценка това ускорено остаряване съкращава живота на полагащите грижи за болни от Алцхаймер с от четири до осем години. Иначе казано, съществуват сериозни ограничения за приспособимостта на нашите тела.

Кийколт-Глейсър изтъква съществуването на предостатъчно данни, показващи, че подложените на стрес болногледачи умират по-рано от хората, които не са в тази роля. „Сега разполагаме с основателен биологичен довод защо това е така“ – казва тя.

По бърза преценка на Руди, докато проучва последователно целия геном на над 1500 пациенти, болни от Алцхаймер, и здравите им братя и сестри, техният геном е препълнен с по­втарящи се секвенции от А, С, Т и G. Някои от тези повтарящи се секвенции в ДНК могат да се свързват с определени белтъци, намиращи се дълбоко в ядрото на клетката, с цел контролиране на активността на гените в близост до тях. Други повторения се намират на върха на хромозомите и дължината им се контролира от белтъци като теломеразата. Колкото по-дълго краищата на хромозомите остават стабилни (възстановявани от теломеразата), толкова по-дълго оцелява клетката.

Факт е, че в течение на живота си ние се адаптираме към околната среда всекидневно, като видоизменяме телата си, включително и на ниво генна активност. Следващото ви хранене, следващото ви настроение, следващите ви едночасови упражнения видоизменят вашето тяло и това е част от безкрайния поток на промени. Дарвин е обяснил как един вид се адаптира към околната среда в течение на цели епохи, което позволява в течение на десетки милиони години динозаврите да се появят и по-късно да се преобразят в птици. Летателните пера за един строг дарвинист са физическа адаптация спрямо натиска на околната среда и нищо повече. Но в действителност нашият геном се адаптира в реално време, във всеки един миг от живота ни под формата на генна активност. Възможно ли е тези адаптации да са самостоятелна движеща сила?

В момента това е гореща тема. За огромното мнозинство еволюционни биолози поставянето на адаптацията преди мутацията е неприемливо. Но съществуват и изключения. В една статия от „Ню Сайънтист“ от януари 2015 г., озаглавена „Първо се адаптирай, след това мутирай“, репортерът Колин Барас поставя козата на Слиджпер в нов контекст. Една примитивна африканска риба, която се нарича „бишир“ (нилска многоперка), притежава способността да оцелява на сушата. Адаптацията за придвижване по земята спомага за оцеляването през сухия сезон, като позволява на рибата да напусне пресъхналия басейн в търсене на прясна вода, както и на нови източници на храна и по-широка територия за колонизация. И други видове притежават същата адаптация. Когато един ходещ сом (Clarias batrachus) от Югоизточна Азия се оказва във Флорида сред дивата природа, видът осъществява силна инвазия чрез пътуване по суша. Ходещият сом не върви на два крака, а се извива, подпрян на предните си (гръдни) перки, които крепят главата му. Стига да не изсъхват и да остават влажни, тези сомове могат да останат извън водата почти до безкрайност.

Тази адаптация напомня на Емили Стандън, еволюционист от Университета в Отава, как нашите предшественици риби са излезли от океана преди стотици милиони години. Неотдавна един фосил на възраст 360 милиона години предизвика сензация с това, че предостави физическо доказателство за тази епохална промяна в живота на Земята. Едно новооткрито животно, наречено „тиктаалик“, притежава рибоподобен скелет, но също и нови черти, подобни на тези на четириногите обитатели на сушата. Стандън е специалист по механика на еволюиращите видове и се запитва дали същите тези адаптации могат да бъдат ускорени; оказва се, че могат, много драматично при това.

Стандън и нейният екип отглеждат риби бишир на суша. Принудени да се извиват, подпрени на перките си, много повече, отколкото е обичайно за тях в дивата им среда, рибите променят поведението си и способността им да „ходят“ нараства. Те поставят перките по-близо до тялото си и вдигат глава по-високо. Скелетите им също показват промени вследствие на развитие – костите, подкрепящи перките, променят формата си в отговор на по-силното земно притегляне (във водата рибите тежат по-малко). Също както при козата на Слиджпер се формира цяла група необходими адаптации. Ще е нужно време, за да видим доколко далеч ще ни отведе тази линия на проучвания, но тя вече подсказва тъкмо онова, което гласи заглавието на статията в „Ню Сайънтист“: „Първо се адаптирай, след това мутирай.“

Проблемът „матрьошка“

Цялата тази информация е трудна за приемане, но ви уверяваме, че всичко това води към нещо велико. Замяната на елементарния причинно-следствен модел на еволюцията с облак от неясни влияния въздейства обезпокоително. Същото важи и за вашето тяло точно в този миг. Всеки един ден то е бомбардирано от влияния – чрез храната, поведението, умствената дейност, петте сетива и всичко, случващо се в околната среда. Кое от тях ще е решаващо? Гените могат да ви предразположат към депресия или диабет от втори тип, или към определени видове рак, ала само у известен процент от хората с подобно предразположение генът ще се активира. Установяването на специфичния фактор или фактори е подобно на това да подхвърлиш тесте карти във въздуха и докато те се разпръскват, да извадиш асото пика.

Учените не обичат да изтъкват праволинейна причинно-следствена връзка. Мнозина от тях ненавиждат и самата идея за това. И така, остава ни модел, подобен на традиционната руска матрьошка, в която вътре в най-голямата кукла се намира по-малка, в нея – още по-малка и тъй нататък. Най-накрая, след като вътре във всяка кукла откриваме друга, последната кукла е изключително мъничка. Матрьошките са възхитителни, но какво ще стане, ако заявите, че най-голямата кукла всъщност е била изградена от тази вътре в нея, тя – от още по-малката в нея, и така нататък?

Точно дотам ни е довела генетиката. Понякога генетичната картина е достатъчно проста и не възникват никакви двусмислия. Представете си, че виждате бяло фламинго, изпъкващо сред хиляди розови. По каква причина то е бяло? Отговора дава една линейна последователност от размишления. Първо идва един род – родът Phoenicopterus, обхващащ шест вида фламинго, разпределени между Америка и Африка. Всеки от тях притежава доминантен ген, който поколение след поколение възпроизвежда розови пера. Но всички гени са способни да мутират или да не се проявят и да предизвикат случаен албинизъм у едно отделно птиче. Броят на птичетата, родени с бели пера, може да бъде предвиден статистически – и с това се приключва.

Тук ние използваме разсъждения тип „матрьошка“, като в търсене на причините слизаме към все по-ниски и по-ниски равнища на Природата. Това е методът на редукционизма, който в науката притежава придадена от времето стойност. Тъкмо разнищването на Природата до най-дребните ѝ компоненти е работата на науката, независимо дали физик преследва суб­атомни частици, или генетик – метилови маркери върху ген. Но тук възниква проблем, и то от решаващо значение.

Вземете един затлъстял човек, засегнат от настоящата епидемия на затлъстяване, върлуваща из развитите страни. Съществуват много теории защо един индивид затлъстява. Стрес, хормонален дисбаланс, лоши хранителни навици от детството и излишъкът от рафинирана захар и скорбяла в съвременното хранене – всички те са били изтъквани като причини. Като използваме разсъжденията тип „матрьошка“, евентуалното обяснение ще се проследи до генетично ниво. Макар и някога учените увлечено да търсеха „гена на затлъстяването“ и това да бе подкрепяно от статистически доказателства, че наднорменото тегло засяга цели семейства, проектът постигна само ограничен успех – бяха идентифицирани някои гени, например FTO, съдържащи ДНК варианти, леко предразполагащи към затлъстяване. Също както при съдържащи генетичен компонент заболявания като шизофрения генетичното влияние в най-добрия случай осигурява предразположение.

В днешно време бе открита една още по-малка матрьошка под формата на епигенетиката и превключвателите, които тя контролира. Почти всеки фактор, който би могъл да допринесе за затлъстяването – прекалено много стрес, излишна захар, лоши хранителни навици или хормонален дисбаланс – теоретично би бил управляван от епигенома – превключвателната станция, която превръща опита в генетични изменения. Но тук линията на разсъждения на редукционистите опира в стена. Изключително трудно е да се каже кое точно преживяване създава даден белег върху даден ген, като по този начин изменя генната активност. Някои хора затлъстяват независимо дали са подложени на стрес или не, дали поемат захар или не, и т.н. В резултат на това е невъзможно да се предвиди с каквато и да било точност как преживяванията от миналото или бъдещето надеждно променят вашата генна активност. Облакът от причини около въпроса защо холандците изведнъж са израсли толкова високи обхваща и голяма част от епигенетиката. Нещо създава метилови маркери – но маркерът по природа е материален, докато нещото, което го е създало, често не е. Един токсин от околната среда може да предизвика епигенетични промени, но това важи и за силна емоция като страха – поне при мишките, засега.

Ако се вгледате по-надълбоко, основното предположение, че причините, под чието въздействие са възникнали епигенетичните маркери, трябва да бъдат материални, се оказва нестабилно. Целият диапазон от житейски преживявания, от физически взаимодействия до емоционални реакции, управлява химическото видоизменение на определени гени чрез метилови маркери. Метиловият маркер – както си спомняте, това е най-добре изученият метод, чрез който епигеномът променя един ген – е изключително малък по размер. Химически една метилова група е миниатюрна, тя не представлява нищо повече от един въглероден атом, свързан с три водородни атома. Метилирането бележи само С (цитозиновата) базова двойка и се прилепя към нея като рибата прилепало към корема на акулата – цитозиновата молекула е 40 пъти по-голяма. Доказано е, че когато ДНК се видоизменя чрез повече метилови маркери, някаква част от нея се изключва. Значи сякаш сме достигнали до най-малката матрьошка – тази, която задейства всички по-големи от нея. Деветдесет процента от модификациите на ДНК, свързани със заболявания, са разположени в областите на превключване на гена. Нещо повече, епигенетиката оказва забележително въздействие върху пренаталното развитие, личността и поведенческите особености и податливостта на болести над и отвъд гените и мутациите, наследени от нашите родители.

Как е живяла майка ви, докато ви е износвала в утробата си, потенциално може да засегне собствената ви генна активност и риска да развиете определени болести десетилетия по-късно. Канадски учени от университета на Летбридж поставят зрели плъхове в условия на стрес и по-късно изучават поколението им. При плъховете дъщери на стресирани майки бременността е по-кратка. Дори и при плъховете внучки, чиито майки не са били изложени на стрес, бременността е по-кратка. Изследователите предполагат, че това се дължи на епигенетиката. По-специално те заявяват, че предизвиканите от стреса епигенетични промени включват така наречените микро-РНК[1] – миниатюрни сегменти РНК, създадени от генома, които по-нататък регулират генната активност.

Като оставим настрана потенциалните аномалии, върху които могат да се съсредоточат медицинските изследвания, превключването е онова, което е довело всички ни на бял свят. То има основно значение за пътешествието, изминавано от самотната оплодена клетка в майчината утроба, докато се развие в напълно оформено здраво бебе. След делението на тази първа клетка всяка бъдеща клетка съдържа същата ДНК. Но за да се получи бебе, трябва да се появят чернодробни клетки, клетки на сърцето, мозъчни клетки – всички те са различни една от друга. Разликата се регулира от епигенома и неговите белези. Бе осъзната спешната нужда от карта на епигенома, за да се установи как се определя всеки тип клетка при развитието на ембриона в утробата. Четири страни – САЩ, Германия, Франция и Великобритания – основаха проекта „Човешкият епигеном“, чиято мисия е да покаже къде се намират всички релевантни белези, или казано на официален език: „Да идентифицира, каталогизира и интерпретира в рамките на целия геном моделите на метилиране на ДНК за всички човешки гени във всички по-важни тъкани.“

С участието на над 200 учени през февруари 2015 г. бе отбелязан жалон с публикуването на 24 научни съчинения, описващи онези сред милионите участващи „превключватели“, които определят развитието на над 100 типа клетки в нашите тела. Това начинание включваше хиляди опити със зрели тъкани, както и със зародишни и стволови клетки. (Преброяването на всички петна по всички леопарди на света на теория би било по-лесно.) Химикалите, регулиращи различни видове клетки, вече бяха известни, а понякога „превключвателите“ за тях не се намират близо до засегнатия ген. Всъщност превключвател А може да се намира на значително разстояние от ген Б. В подобни случаи на изследователите понякога се налага да отгатват ролята на превключвателя, като наблюдават химическия регулатор. Ако той присъства в една клетка, те отгатват, че превключвателят се е задействал.

Родители, бебета и гени

Достигането до тази част от картата на епигенома бе вълнуващ процес. Включването и изключването на генните превключватели потенциално би могло да е най-добрият начин за предотвратяване и лечение на множество болести. Както признават изследователите, локализирането на всички тези превключватели им предоставя цяла планина от нови данни, но това е само началото. При активността на ДНК превключвателите взаимодействат, те оформят вериги, наречени мрежи, дори са способни да въздействат върху гените от разстояние. Разплитането на всички вериги не посочва защо възниква активността – точно както отбелязването на карта къде се намира всеки телефон в един град не ви казва какво си говорят хората, когато се обаждат. Различни области на генома могат да се задействат паралелно чрез епигенетиката благодарение на триизмерната организация на генома (като например извиването на една ДНК нишка в примка), и това поставя тези области в тясна близост.

Съществува също и въздействието на епигенетиката върху първоначалния живот на детето след напускане на утробата. Този период е като опорна точка между майчиното епигенетично влияние и преживяванията на самото бебе. Доколко важно е препокриването на двете? Този въпрос е централен за медицинските проблеми, свързани с бебетата, а един от тях е алергията към фъстъците. Както се съобщава в „Ню Йорк Таймс“ през февруари 2015 г., около два процента от децата в Съединените щати са алергични към фъстъци – число, което от 1997 г. насам се е увеличило четирикратно. Никой не може да обясни защо, но през последните няколко десетилетия при всички алергии се наблюдава рязко покачване, което също остава загадка. Това важи за всички западни страни.

Едно дете със силна алергия към фъстъци потенциално може да умре от излагането дори на най-слаби следи от фъстъци в храната. Стандартната препоръка досега е, че даването на фъстъчено масло и на други храни със съдържание на фъстъци на бебетата увеличава риска те да развият алергията. Но едно убедително изследване, публикувано в „Ню Ингланд Джърнъл ъф Медисин“, преобърна това общоприето схващане с главата надолу. Когато се дават на бебетата храни като фъстъчено масло в ранния период на живота им, това „драматично намалява риска от развиване на алергия към фъстъци“, заключават авторите на изследването. Това бе окуражаваща новина, тъй като тя показва, че една стъпка в грижите за бебето може да отслаби една възникваща тенденция или дори да обърне хода й назад.

Новото изследване бе базирано в Лондон, където 530 бебета, смятани за изложени на риск от развиване на алергия към фъстъци (например ако вече са развили алергия към яйца или мляко) са разделени на две групи. Започвайки от възрастта от 4 до 11 месеца, на едната група се дава храна, в която присъстват фъстъци, а за другата група тези храни се спират. На петгодишна възраст в групата, която е приемала фъстъци, има далеч по-малко случаи на алергия – 1,9% в сравнение с 13,7% при тези, чиито родители са избягвали да им дават храни с фъстъци. Всъщност се предположи, че убеждаването на загрижените родители да държат фъстъците далече от своите малки деца в действителност може да е причинило драматичното повишаване при алергиите към фъстъци.

От доста дълго време родителите са объркани по въпроса за алергиите и новородените – и не само по отношение на фъстъците. Преди това ново откритие данните не бяха ясни. Едно новородено бебе наследява майчината си имунна система и тя служи като мост, докато детето започне да изработва собствени антитела. Тимусната жлеза, разположена в гърдите приблизително между двата бели дроба, пред сърцето, е мястото, в което съзряват Т-клетките на имунната система. Когато тялото бива нападнато от външни вируси, бактерии или вещества от всекидневието – като полени, Т-клетките отговарят за разпознаването на това, кои от тях трябва да бъдат отстранени. Алергията е подобна на случай на сбъркана самоличност, в който едно невинно вещество бива идентифицирано като враг и това води до алергична реакция, предизвикана от самото тяло, а не от нападателя.

Тимусът е най-активен веднага след раждането и по време на цялото детство. След като човек се сдобие с пълния комплект от Т-клетки, след пубертета органът атрофира. В центъра на проблема с алергиите стои това до каква степен нашият имунитет се наследява генетично и до каква е повлиян от средата, след като се родим. За да се обясни тревожното покачване на алергиите в развитите страни, би трябвало да важи изводът, че колкото по-замърсена е средата, толкова по-тежък ще е проблемът. Но след краха на Съветския съюз и отварянето на сателитните му страни, в които общо взето степента на замърсяване е по-висока, отколкото в САЩ или в Западна Европа, изследователите бяха поставени в затруднение от откритието, че в силно замърсените райони на Източна Европа степента на алергиите е по-ниска, отколкото на Запад.

Тогава се реши, че е вярно обратното: западните страни са прекалено чисти и дезинфекцирани и лишават имунната система от излагането на вещества, към които тя трябва да се приспособи. Следователно откритието за алергията към фъстъци вероятно е много важно. Последните указания на Американската академия по педиатрия, издадени през 2000 г., препоръчват децата до тригодишна възраст да не консумират храни със съдържание на фъстъци, ако са изложени на риск да развият алергия. През 2008 г. Академията призна: не съществуват убедителни доказателства, че избягването на фъстъците има ефект след 4–6-месечна възраст. Но все още не съществуваше изследване, което да доказва, че е правилно избягването на фъстъците изобщо да се прекрати. Първият истински ключ се появи в едно изследване от 2008 г., установило, че броят на децата с алергия към фъстъци в Израел е равен на една десета от този на еврейските деца, алергични към фъстъци във Великобритания. Важната разлика явно бе в това, че израелските деца консумират храни със съдържание на фъстъци през първата година от живота си, особено „Бамба“ – популярна закуска, в чийто състав влизат пуканки с фъстъчено масло, докато децата във Великобритания не ги консумират, ако родителите им са загрижени за алергиите.

Новото изследване не важи за други храни, към които децата развиват алергии. Освен това тепърва предстои да се отговори на два важни въпроса. Ако децата, на които са давани храни с фъстъци, престанат да ги приемат, предразположени ли са те към развиване на алергия? Това се проучва в момента на втори етап с първоначалните обекти на проучването. Второ, приложими ли са резултатите към деца с нисък риск от развиване на хранителни алергии? Това е неизвестно, но учените са склонни да смятат, че приемането на храни с фъстъци няма да им навреди. Да се посъветват разтревожените родители да променят навиците си обаче може да се окаже трудно, тъй като стандартното здравеопазване твърде раздуха въпроса за избягването на „неправилните“ храни.

Навлязохме в подробности не защото разполагаме с отговор за алергиите, а за да изясним колко несигурни могат да бъдат влиянията на околната среда, макар и общо взето да се знае, че епигенетичните белези са чувствителни към тях. Чудото на човешкото развитие от ембрион към бебе, малко дете и юноша до възрастен включва сложен танц между гените и околната среда. При бозайниците взаимодействието между новороденото и родителите му може да има задълбочен ефект върху здравето на детето десетилетия по-късно. Макар и много открития в тази област да са се появили само на базата на изследвания на мишки и плъхове, доказателствата, че те могат да се отнасят и към човешките същества, се увеличават. Нарастващите доказателства разкриват, че тормозът, пренебрегването и малтретирането в ранна възраст водят до епигенетично въздействие върху генната активност, засягащо неблагоприятно физическото и душевното здраве по-късно в живота.

За добро или за лошо, ранните събития, оформящи връзките между родител и дете, оказват задълбочено въздействие върху мозъчното развитие на детето и характера му. Но как се създават тези връзки? Изследванията все повече доказват, че това до голяма степен се дължи на епигенетичните видоизменения в гените на детето, направлявани от детските преживявания, започващи още от първите дни на живота. Когато една майка е отчуждена от детето си, може да възникне дисфункционална реакция на хипоталамуса, хипофизата и надбъбречната жлеза, свързана със стрес, възпрепятствано когнитивно развитие и покачване на токсичния кортизол, измерен в слюнката на детето.

Някои от малтретираните деца умират в ранна възраст и в тези трагични случаи има възможност мозъците им да бъдат проучени при аутопсията. Едно изследване от подобен тип предостави ясни доказателства за епигенетични видоизменения (увеличено метилизиране) в гена NR3C1, водещи до измиране на нервни клетки в областта на мозъка, известна като хипокампус, която отговаря за краткотрайната памет. При живите деца същата генна модификация може да се открие в слюнката на емоционално, физически и сексуално малтретирани деца. Подобен ущърб може да доведе впоследствие до психопатно поведение.

Тези открития разширяват отдавнашното разбиране, че малтретирането и пренебрегването в ранна възраст имат дълбоко психологическо въздействие. Сега ние можем да проследим уврежданията до клетъчно ниво. В търсенето на биологични промени, скрити под тези събития, все по-често биват намесвани епигенетичните пътища, контролиращи генната експресия в мозъка. По същия начин може би за в бъдеще ще е възможно да се тества ефективността на психотерапии или лекарствени терапии чрез проучване дали е бил обърнат ходът на вредните въздействия в епигенома.

Вече е постигнат напредък при опитите с животни. През 2004 г. едно изследване на университета „Макгил“, проведено от д-р Майкъл Мийни, показа, че в мозъка на бебетата плъхове, често облизвани от майките си, присъствието на глюкокортикоидните рецептори е повишено. Това води до намаляване на тревожността и агресивното поведение. Как се постига това? Отново чрез епигенетиката. Мишките, нежно обгрижвани и измивани от майките си, претърпявали по-малко видоизменения чрез метилиране на техните гени, отговарящи за глюкокортикоидните рецептори. Това води до намаляване на количествата кортизол, а оттам и до спад в тревожността, агресията и стресовите реакции.

Най-противоречивата област е свързана със следващите поколения, засегнати от днешния стрес и малтретиране. Когато мъжките мишки биват отделяни след раждането от майките си, те страдат от тревожност и признаци на депресия като равнодушието, които се предават на следващите поколения. Отрицателните епигенетични промени в крайна сметка се откриват в спермата на мишките след отделянето от майките им – тя служи като средство за предаването им на потомството. Сродни изследвания показват, че множество ефекти, дължащи се на причини от лошо хранене и стрес до излагане на токсини (например пестициди, които могат да доведат до епигенетични видоизменения в мозъка и спермата на мишките), могат да се предадат по-късно на следващото поколение.

Един проницателен пример за това, как вероятно сме способни да повлияем на собствената си генна активност, идва от изследване, сякаш излязло от научната фантастика. Швейцарско-френски екип в Цюрих е вдъхновен от иновативна игра, която се нарича „Майндфлекс“ и върви в комплект със слушалки, улавящи мозъчните вълни от челото и долната мека част на ушите на играча. Като се фокусира върху леко топче от стиропор, играчът може да го мести нагоре-надолу по въздушен стълб. Играта се състои в това да успееш да прекараш топчето през серия от препятствия, като използваш само своята мисъл.

Изследователите се питат дали същият подход би могъл да промени генната активност. Те разработват ЕЕГ шлем, който анализира мозъчните вълни и после може да ги прехвърля безжично чрез блутут. Както съобщава през ноември 2014 г. „Енджиниъринг енд Текнолъджи Магазин“, мозъчните вълни се превръщат в електромагнитно поле вътре в устройство, захранващо имплант, поставен в клетъчна култура. Имплантът е оборудван с LED лампа, излъчваща инфрачервени лъчи. После светлината отключва в клетките производството на конкретен желан белтък. Един от водещите изследователи коментира: „Контролирането на гените по този начин е нещо напълно ново и уникално по своята простота.“

Учените използват инфрачервена светлина, защото тя не уврежда клетките при проникването ѝ дълбоко в тъканта. След като мисловният контрол сработва върху тъканните проби, екипът преминава към опити с мишки, които също са успешни. От различни участници в тестовете се иска да сложат ЕЕГ шлема и да контролират производството на белтък, като просто използват своята мисъл. От три групи на първата се възлага да съсредоточи мисълта си чрез компютърната игра „Майнкрафт“. Както се съобщава във въпросната статия: „Тази група постигна само ограничени резултати, измерени според концентрацията на белтъка в кръвта на мишките. Втората група в състояние на медитация или пълна релаксация постига много по-висока степен на протеинова експресия. Третата група, използваща метода биофийдбек, успява съзнателно да включва и изключва LED лампата, имплантирана в тялото на опитна мишка.“

Освен изумителните изводи за прякото влияние на мисълта върху генната активност, този подход би могъл да се приложи някога в помощ на пациентите с епилепсия чрез мигновеното въвеждане на лекарства или задействането и изключването на определени гени у страдащите чрез мозъчен имплант в самото начало на припадъка. Точно преди припадък мозъкът на епилептика генерира особен вид електрическа активност и тя може да се използва за активиране на светлинно задействащ се генетичен имплант, който бързо да отдели лекарство против гърч. Подобна стратегия може да се приложи и за лечение на хроничната болка чрез отделяне на болкоуспокояващи лекарства в мозъка още при нейните първи признаци.

Общо взето нашият геном е една фантастично подвижна конструкция от ДНК и белтъци, постоянно преобразувана по отношение на структурата и генната активност – и преобразуването до голяма степен явно е отклик на това, как ние изживяваме живота си. Но проблемът „матрьошка“ не може да бъде отхвърлен. Очевидно е как изменението на генната активност се корени в „превключвателите“, задействани от химикали. Поне това е неоспоримо. Един превключвател на генната активност, реагиращ на начина ни на живот, може да бъде задействан от малка метилова група, прикрепена като риба прилепало върху акула – тя оставя издайнически белег. Без тази химическа модификация на гена една стволова клетка може да не се развие в конкретна мозъчна клетка, а в чернодробна или сърдечна клетка. И действително, тя може и в нищо да не се развие, а да продължи да се дели отново и отново – така, както се формира раков тумор.

Метиловите маркери са не само химически модификации, които „изключват“ генната активност – те са и подобни на музикални ноти, представящи симфонията на по-сложните генни взаимодействия. Чрез разчитането на белезите като група ние можем да получим представа за мрежите от активност, съответстващи на това, как сме живели ние (а може би и нашите родители и предци). Би могло да е възможно намесените конкретни преживявания – като например оцеляването в период на глад – да бъдат разчитани директно от епигенома. Има смисъл да възприемаме белезите като партитура на симфония, защото са нужни множество ноти, преди наистина да уловиш музиката. Поглеждането на един такт от симфонията ви дава само една снимка. По подобен начин опитите да откриете най-малката матрьошка не ви разказват цялата генетична история.

В генетиката белезите се дешифрират химически, но стъпката за свързването им с тяхното значение по отношение на опита среща големи трудности. Първо, ние не можем да наблюдаваме генетичните промени в реално време. Второ, не можем конкретно да свържем преживяване А с генетична промяна Б, освен в малобройни случаи. Например би трябвало да е възможно да открием генетичните изменения, предизвикани от тютюнопушенето, но дори и тогава, както посочваме, не всички страдат от едни и същи увреждания вследствие на неговия ефект. Докато не разберем как могат да възникнат химическите белези върху определени гени, ние не можем да кажем как определен тип житейски опит, например продължителен глад, предизвиква появата на конкретни белези върху специфични гени в изключително точно определени области на генома.

Понастоящем най-голямото предизвикателство остава липсващата връзка между белези и значение. Когато един цигулар види началните ноти на Бетховеновата Пета симфония – познатото „та-да-да-ДЪМ“ – той се впуска в действие, движейки ръката си нагоре-надолу по цигулковите струни. Вие виждате как се движи ръката му, но зад неговото действие се крият много невидими елементи. Цигуларят знае какво означават нотите, след като се е научил да ги чете. Те не са просто случайни черно-бели знаци, изписани върху страница. Умът му превръща нотите във висококоординирани действия с участието на мозъка, очите, ръката и пръстите. Най-сетне – и това никога не се споменава, защото е толкова очевидно – едно човешко същество, Лудвиг ван Бетховен, се е вдъхновило да напише симфонията и е измислило познатия на цял свят мотив от четири ноти. На тази елементарна група от ноти се базират стотици музикални тактове.

След като знаем всичко това, как химическата хореография на милиони гени и техните химически контролирани „превключватели“ произвежда изумителната способност на мозъка да мисли? Никой не знае. Как мозъкът е еволюирал по някакъв начин в продължение на цели еони в отговор на програмирането чрез нововъзникващи мутации? Всички тези мутации според генетиците, които са строги дарвинисти, са възниквали случайно. Как би могло това да е всичко предвид факта, че е възможно епигенетичните видоизменения в отговор на начина ни на живот да определят къде в генома възникват новите мутации? В такива случаи дори и на Дарвин би му се наложило да признае, че не всички мутации възникват случайно. Разбира се, по времето си Дарвин не би могъл да има представа за епигенетиката. Но ако имаше? Дарвин тогава би могъл да ни каже, че нашата еволюция включва взаимодействието както на епигенетичните белези, така и на новите генни мутации. Дарвин шокира съвременниците си, като изключва Бог, или какъвто и да било разумен Създател, от своето обяснение за появата на съвременния човек. Несъмнено в науката генетика да приемем съществуването на някакъв по-висш разум зад кулисите не ни помага да разберем как сме еволюирали. Но сега можем да се замислим върху присъщия на еволюционния процес организиращ принцип, който надхвърля праволинейното схващане за случайните мутации и оцеляването на най-силните. При конструирането на нов модел на еволюцията метиловите маркери върху хиляди гени и техните хистонови партньори, действащи ръка за ръка с генома, биха ни помогнали да определим къде ще възникнат нови мутации. Тогава Дарвиновият естествен подбор може да поеме ръководството и да реши кои нови мутации ще бъдат трайни. В този интригуващ, макар и спекулативен сценарий ние не просто се размотаваме в очакване да възникнат случайни мутации. Ние директно влияем върху бъдещата еволюция на нашия геном, основаваща се на направения от нас избор.


[1]       Навремето наричаха ДНК, разположена между гените, „отпа­дъчна ДНК“. Сега обаче знаем, че тази ДНК между гените (или интергенна ДНК) може да се използва за производството на миниатюрни молекули, наричани „микро-РНК“, които контролират генната активност в целия геном. – Б.а.

* * *

„Свръхгени“
Автори: Дипак Чопра и Рудолф Е. Танзи
384 страници
Цена: 20лв.
litus.bg

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 10.0/10 (2 votes cast)
„Свръхгени“ от Дипак Чопра и Рудолф Е. Танзи, 10.0 out of 10 based on 2 ratings

Напишете коментар

Вашият email адрес няма да бъде публикуван Задължителните полета са отбелязани с *

*

Можете да използвате тези HTML тагове и атрибути: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>