Часто можно услышать про то, что в нарушениях развития ребенка виновата плохая генетика. Мне кажется, люди так говорят, когда хотят успокоить себя же - мол, "У меня-то всё хорошо - это удел каких-то не таких: то ли бракованных, то ли алкашей...". Но если б было б всё так просто.
Считается, что у каждого человека есть носительство 2-4 плохих рецессивных генов. Это явление называется генетический груз популяции. Хорошего в нём ничего нет, но и люди, и животные с растениями имеют такую нагрузку из неудачных версий генов.
Но на самом деле некоторые из них не такие уж и неудачные - многие вредные мутации возникли не потому, что им захотелось угробить отдельно взятого ребенка, а потому, что они были эволюционно выгодны.
Для проявления многих генетических отклонений требуется, чтобы носителями дефектного гена были оба родителя. У родителей вместе с дефектным геном присутствует здоровая аллель (альтернативный вариант гена) - она работает за двоих и не даёт болезни проявится. Родитель таким образом, несмотря на носительство, остаётся здоровым.
Минусы носительства проявятся для него только если он выберет себе в пару ещё одного носителя с таким же дефектным геном и они заведут детей: шанс родить больного ребенка у такой пары будет 25%.
Но вне такой ситуации дефектный ген может давать своему носителю преимущество. В единичном варианте он не разлаживает работу организма, а вносит в неё некоторые коррективы, обеспечивающие лучшую приспособляемость. Такое явление получило название преимущество гетерозигот.
Небольшая справка, для тех, кому очень интересно, но ничего непонятно:
Гомозигота - это организм или клетка, несущий одинаковые гены в гомологичных хромосомах (на картинке выше RR или rr).
Гетерозигота - это, соответственно, организм с разными генами. В рамках данной статьи это лицо и с дефектным геном, и со здоровым (Rr по картинке выше).
В чём преимущество "дефектных" генов?
Я приведу три примера, когда быть не полным носителем какого-то дефекта выгоднее:
- Фенилкетонурия. Если наследуются оба гена, ведущие к ней, то рождается ребенок со сломанным обменом веществ: болезнь поднимает уровень фенилаланина (есть почти в любой белковой пище) и его производных до поднебесных значений. Итогом становится умственная отсталость разной степени тяжести, АЧ, нарушения поведения и речи, эпилепсия в ~70% случаев.
У родителя-носителя уровень фенилаланина в крови тоже обычно повышен - один из генов-то сломан. Но не критично - на мозг не влияет (спасает второй ген). Зато оказывается в таких количествах фенилаланин блокирует охратоксин А - это один из самых распространенных грибковых токсинов.
Охратоксин А онкогенен, в больших однократных количествах вызывает отказ почек. Ведёт к мутациям или спонтанным абортам у беременных.
Он встречается повсеместно. Черную плесень на овощах видели? Такие овощи охратоксином А и заражены. Он может присутствовать в любом продукте, подверженном заплесневению, в воде, во влажных помещениях. Но люди с фенилкетонурией к нему устойчивы потому, что фенилаланин конкурирует с охратоксином А и не даёт ему всасываться в кровь.
Носители только с одним геном фенилкетонурии имеют иммунитет к охратоксину А послабее, но всё же они лучше вооружены, чем люди без такой мутации. Условно говоря, там, где человек без мутации свалится, носитель просто подольше посидит в туалете.
Примечательно, что ген фенилкетонурии действительно чаще встречается среди тех, кто живёт во влажных регионах, где распространены плесневые грибки. Так что эти "плохие" гены всего лишь происки эволюции - попытки приспособиться под окружающую среду.
- Кроме фенилкетонурии, известным случаем гетерозиготного преимущества является носительство серповидноклеточной анемии. Это наследственная анемия, которая развивается потому, что в эритроцитах синтезируется неправильный гемоглобин - гемоглобин S вместо гемоглобина А. Такие эритроциты меньше живут, быстрее распадаются, а их владельцы очень плохо переносят любую гипоксию.
Серповидноклеточная анемия называется так потому, что эритроциты при ней имеют особую вытянутую форму. Эта форма тоже проблема потому, что может забивать мелкие сосуды, делая их непроходимыми, в результате чего органы не получают достаточного питания, могут испытывать гипоксию, повреждаться и даже отмирать.
У носителей тоже искажена форма эритроцитов, но не так сильно. Их симптомы проявляются только при сильных инфекциях - когда организму грозит обезвоживание или в условиях малого содержания кислорода. А вот вне таких ситуаций носители лучше, чем другие защищены от малярии!
Поскольку в их крови присутствуют аномальные эритроциты, пусть их и не так много, как при полной мутации, возбудитель малярии, - малярийный плазмодий, - не может в них размножаться. Итог: одиночная мутация не избавляет человека от малярии, он всё равно ей болеет, но меньше и легче, чем люди без мутации. Шансы на выживание у него выше, поэтому мутация и сохранилась.
Как и в случае с фенилкетонурией, наибольшая распространенность генов серповидноклеточной анемии наблюдается в странах Западной Африки, где малярия всё ещё остаётся серьезной проблемой.
- Муковисцидоз является одним из самых распространенных генетических заболеваний в европейской и кавказской популяции. В его основе лежит мутация гена CFTR, делающая секрецию организма очень вязкой. Из-за этого человеку бывает трудно, скажем, откашлять мокроту. Она застаивается в лёгких и может вызывать воспаление, вторичные инфекции, гипоксию. Страдают не только лёгкие, но и ЖКТ - кишечник тоже секретирует густое нечто, которое может вызвать непроходимость, инфекции и прободение со смертельными последствиями.
Но это наблюдается у тех, кто носит полную мутацию. Гетерозиготы (носители) от таких проблем не страдают - им помогает здоровый ген. В то же время ген муковисцидоза ведёт к тому, что они более устойчивы к холере.
Холерный вибрион выделяет токсин, который действует на хлорные каналы под контролем гена CFTR. В ситуации, когда оба гена нормальны, у больного холерой начинается длительная, изнуряющая диарея. Но не у носителя. Из-за одного сломанного гена у него нормально работают только половина хлорных каналов. В данном случае это спасает носителю жизнь потому, что диарея и симптомы холеры у него сильно легче, чем у остальных.
Опять же примечательно то, что муковисцидоз сильно распространен именно в Европе и на Кавказе, где холера ещё пару столетий назад была серьёзной проблемой, выкашивающей семьи.
Это лишь несколько примеров, которые помогают понять учёным не только природу и нюансы генетических нарушений, но и то, какие лекарства надо делать, чтобы помочь здоровым людям выкарабкаться при заражении каким-то инфекционным агентом.
Кому хочется почитать больше - сюда (на английском языке).
Ок. Причем тут дети с аутизмом и/или речевыми нарушениями?
В последнее время много разговоров о том, что детей-аутистов, речевиков стало изрядно больше, чем раньше. Да и дети с ЗПР, СДВГ не отстают. Откуда же они берутся?
Это теоретизирование чистой воды, но вполне возможно такие нарушения - следствие как раз перебора с преимуществом. Есть же гипотеза о том, что у технарей в среднем чаще встречаются дети-аутисты, чем в обычной популяции. В частности это утверждает британский клинический психолог и профессор Кембриджского университета Саймон Барон-Коэн, говоря о том, что в Силиконовой долине число детей с РАС в 10 раз выше, чем где-либо ещё. Причем примерно такую же картину показывает и другой технарский городок - Эйндховен в Голландии.
То есть, можно предположить, что какие-то гены, ведущие к развитию аутизма, в единичном варианте носителя наверное так не выделяются: дают некие странности своей гетерозиготе, но не более. Однако в довесок к этим странностям ещё и идут способности к точным наукам, что в наш век очень востребовано. Потому неудивительно, что такие гены отбираются.
В любом случае, феномен "почему аутистов/речевиков вдруг стало больше" объяснить лишь одной генетикой сложно - какие-то мутации, приводящие к тому же аутизму, вызывающие речевые проблемы или СДВГ найдены и описаны. Но до сих пор нередок случай, когда у ребёнка ничего не находит даже полноэкзомное секвенирование (анализ всех известных генов), а нарушение есть. Так что правду мы с вами узнаем только со временем.
Навигация по каналу - мой небольшой вагон материалов по нарушениям развития и их преодолению.
Ставьте лайк и подписывайтесь, чтобы видеть больше материалов по теме и от меня, и от других авторов :)
