Текст книги "Шведские правила здоровья"

О чем могут рассказать генетические тесты?

Сейчас стало популярным проводить разнообразные генетические тесты, которые, как утверждается, помогут определить, какой тип физической нагрузки принесет наилучшие результаты. Возникает вопрос: насколько они полезны? Для начала необходимо уяснить, что исследование одного определенного гена не предоставляет стоящей информации и не может указать на предрасположенность человека к конкретному виду спорта, здесь все работает в совокупности. Более конкретные подсказки можно получить, если изучить больший набор генов и составить так называемый генетический профиль. Некоторые организации проводят подобные тесты, охватывая от 10 до 20 генов.

Исследования, основывающиеся на генетических тестах, выглядят довольно внушительно, но они позволяют определить лишь около половины факторов, влияющих на результаты тренировок.

Подытожить вышесказанное можно следующим образом: сейчас генетические тесты дают возможность выяснить, насколько у человека низкая, средняя или высокая предрасположенность к улучшению своего физического состояния при помощи занятий спортом. На сегодняшний день получить более точные результаты, прибегая к данной методике, невозможно. Тесты еще не способны дать ответы на вопросы, будет ли ваш организм лучше воспринимать силовую тренировку или аэробную и как долго нужно заниматься, чтобы добиться эффекта.

Если мы не смогли вас убедить, но интерес к данной процедуре не угас, а любопытство подталкивает все-таки сделать генетический анализ, то нужно помнить, что его результаты ни в коем случае не могут быть использованы в качестве оправдания физической пассивности. Если окажется, что вы принадлежите к группе людей, не получающей от регулярных тренировок должного влияния на физическую форму, нужно понимать, что благодаря физическим нагрузкам можно добиться множества других оздоравливающих эффектов. Об этом нужно помнить всегда!

Если речь идет о физической форме, то мама важнее папы

Так как митохондрии передаются по наследству только от матери, поэтому скорее она отвечает за вашу физическую форму. По большому счету эти органоиды не содержат в себе слишком много наследственного материала (ДНК), но они очень важны для вашей физической формы и результативности тренировок, ведь митохондрии в большой степени отвечают за выработку энергии в клетках.

Люди терпеливые будут вознаграждены, ведь исследования интенсивно совершенствуются и, вероятно, в ближайшее время будут разработаны лучшие, более сложные и комплексные тесты, которые наверняка станут пользоваться огромным спросом. Тогда уже точно можно будет помочь сориентировать человека с генетической точки зрения, определить, какой вид тренировки принесет ему максимальную пользу.

Исследование одного определенного гена не предоставляет стоящей информации и не может указать на предрасположенность человека к конкретному виду спорта.

Могут ли генетические тесты помочь предугадать, кто станет профессиональным спортсменом?

Существует определенная область, в которой тесты являются бесполезными, скорее всего, ситуация не изменится еще на протяжении нескольких лет. Это генетические анализы, задача которых – определить, имеется ли у исследуемого предрасположенность к тому, чтобы стать профессиональным спортсменом.

Мы знаем, что гены имеют огромное значение в достижении высоких результатов, но не меньшую роль в этом играют и другие показатели, такие как воспитание, психологические факторы, например мотивация, а также среда. Ведь эти аспекты генетические тесты охватить не могут. Проведение таких анализов – пустая трата времени и денег, а когда таким процедурам подвергают детей с целью выявления потенциальных спортивных талантов, то это, с нашей точки зрения, бессмысленно и неэтично.

Сейчас стало популярным проводить разнообразные генетические тесты, которые, как утверждается, помогают определить, какой тип физической нагрузки принесет наилучшие результаты.

Кто может стать спринтером?

Генетические тесты не дают возможности ответить на вопрос о том, кто может стать профессиональным спортсменом, однако кое-какую информацию они нам могут предоставить.

А именно: анализы позволяют определить, кому не стоит заниматься видами спорта, требующими большого физического напряжения, например спринтерским бегом. Ген альфа-актинин 3 в мышечных клетках вырабатывает белок, влияющий на развитие атлетических способностей. Определенные варианты альфа-актинина 3 принимают участие в быстром усилении мышц. Другие его разновидности не оказывают подобного эффекта.

Когда ученые исследовали профессиональных спортсменов, занимающихся спринтерским бегом, оказалось, что у них в очень редких случаях обнаруживается определенный вариант альфа-актинина 3, а именно тот, который затрудняет развитие силы. Если у вас именно такая форма гена, то маловероятно, что вы станете выдающимся бегуном на короткие дистанции, даже несмотря на многочисленные тренировки. При таких обстоятельствах лучше заняться каким-нибудь другим видом спорта.

Развитие генетических тестов

Технологии в области анализа ДНК развиваются особенно стремительно. Их обычно сравнивают с ростом мощности процессоров персональных компьютеров. Тесты постепенно становятся менее дорогими и более быстрыми. В начале нового тысячелетия картирование человеческого генома стоило около трех миллиардов долларов, а работы могли длиться несколько лет. Сейчас такой анализ можно провести за несколько дней, стоить он будет около тысячи долларов. И все идет к тому, что в недалеком будущем тесты станут проводиться еще быстрее и без особых затрат.

Возможно, этот анализ будет таким же простым и доступным, как тест на беременность, купленный в ближайшей аптеке.

Через несколько лет полный анализ генома станет таким же простым и доступным, как сейчас тест на беременность, купленный в ближайшей аптеке.

За короткое время генетика совершила невероятный скачок вперед. К прорыву в этой области можно отнести «Полногеномный поиск ассоциаций» (Genome wide association, GWAS), исследование, направленное на поиск ассоциаций между геномными вариантами у людей, страдающих определенными заболеваниями либо обладающих общими особенностями.

Если вернуться к нашему вопросу о том, насколько по-разному влияют спортивные тренировки на организм человека, то мы поймем, что для того, чтобы провести исследования и выяснить причины неоднородного эффекта, необходимо было бы изучить сотни, а может, и сотни тысяч людей. Каким образом это осуществить? Например, предложить испытуемым выполнять одинаковую тренировочную программу на протяжении нескольких месяцев, а после провести измерения и определить, в какой степени их физическая форма изменилась благодаря тренировкам.

Почему мы так мало знаем о генах спорта?

Если генетические исследования так быстро набирают оборот, то почему у нас до сих пор нет информации о том, какие гены могут способствовать нашим достижениям в каком-то виде спорта, а также почему доступные генетические тесты не позволяют определить, какой вид тренировки подходит нам наилучшим образом? Для того чтобы попробовать разобраться в этом сложном вопросе, давайте в качестве примера обратимся к такому физическому показателю, как рост, который на 80 процентов наследуется от родителей.

В ходе исследований, в которые были вовлечены тысячи людей, удалось идентифицировать всего лишь около 5–10 процентов генов, участвующих в процессе роста. Почему же не получилось найти гены, которые раскрыли бы нам полную картину наследственности в этой области? Вероятно, на это в определенной мере влияет тот факт, что в процесс вовлечено множество генов. Но здесь речь идет не только о том, какие они, очень важно и то, как они используются и активизируются для достижения определенного роста, а это, к сожалению, при помощи генетических анализов узнать невозможно. Таким образом, рост, который передается по наследству и прост в измерении, оказывается трудным в исследовании с точки зрения генетики. Так что уж говорить об определении генов, способных сделать кого-то выдающимся футболистом или теннисистом…

Следующий шаг – это расшифровка генетического материала участников исследования. Чаще всего расшифровываются все три миллиарда генетических знаков каждого испытуемого, то есть проделывается то, что еще в прошлом десятилетии стоило несколько миллиардов долларов относительно одного человека. Как только все эти генетические знаки будут прочтены при помощи специализированных компьютерных программ, процесс подойдет к этапу анализа существующей разницы между знаками людей, которые в значительной степени улучшили свои физические показатели и которые этого не добились. Существует большая вероятность того, что в генетическом материале удастся выявить некоторые области, которые этих людей отличают друг от друга.

Однако нужно понимать, что если какой-то единичный ген встречается у людей, организм которых положительно отреагировал на тренировку, то это еще не значит, что именно он за это и отвечает. Может существовать еще несколько других генетических различий, которые создают сходный эффект.

Таким образом, для поиска специфических генов, которые хотя бы по некоторым показателям можно было бы обозначить как отвечающие за занятия спортом, возникла бы необходимость проведения исследования с участием десятков тысяч человек, чтобы иметь возможность эту зависимость выявить. Пока такое изыскание представляется слишком сложным и затратным.

Многое указывает на то, что в процессе формирования физических возможностей в игру вступает очень большое количество генов (сотни, а может, и тысячи), которые влияют на то, что человек становится уникальным футболистом Златаном Ибрагимовичем или непревзойденным теннисистом Роджером Федерером.

Разный состав генов у любителей и профессионалов

Благодаря исследованиям получены определенные знания относительно генов и того, почему часть людей имеет бо́льшую по сравнению с остальными предрасположенность к улучшению физической формы и силы. Правда, данная информация довольно приблизительна, до сих пор неизвестно, какие гены принимают участие в том, что некоторые люди достигают блестящих результатов в спорте и становятся чемпионами. Можно предположить, что генетические варианты, отвечающие за предрасположенность к исключительным достижениям, обладают уникальной структурой, для выявления которой нужно было бы выполнить обширные исследования с участием тысяч людей. Многое указывает на то, что в процессе формирования физических возможностей в игру вступает очень большое количество генов (сотни, а может, и тысячи), которые влияют на то, что человек становится уникальным футболистом Златаном Ибрагимовичем или непревзойденным теннисистом Роджером Федерером. Не существует никакого отдельного «гена футбола», «гена тенниса» или «гена тройного прыжка», а в случае таких многогранных видов спорта, как, например, футбол, которые требуют проявления множества навыков, нужно понимать, что с ними связано огромное количество генов со сложными соединениями.

Спортсмен, использующий допинг, выбирает гены, которые по определенным параметрам лучше его собственных, и вводит их в свои клетки.

Когда гены используют для обмана

Суть генетического допинга заключается в том, что кто-то искусственным способом вводит в свой организм гены, повышающие выносливость. Злоупотребление медицинскими препаратами, использующимися в качестве допинга, и генетической терапией, применяемой с той же целью, в равной степени запрещено.

К генетической терапии прибегают, например, при болезнях почек, в том случае, когда нарушается выработка ключевого для потребления кислорода гормона эритропоэтина (ЕРО). В такой ситуации его вводят при помощи инъекции в клетки четырехглавой мышцы бедра (препарат представляет собой вирус, являющийся носителем недостающего гена и обладающий способностью проникать в клетки человеческого тела). Попадая в организм, ген начинает вырабатывать необходимый белок, то есть ЕРО.

Генетический допинг не направлен на борьбу с каким-либо заболеванием, его основной целью является улучшение физических показателей. Спортсмен, использующий допинг такого типа, выбирает гены, которые по определенным параметрам лучше его собственных, и вводит их в свой организм. Подобная процедура обеспечивает долговременный эффект, возможно, он будет сохраняться на протяжении всей жизни. Пока нельзя точно определить временные рамки его воздействия, потому что только в начале 1990-х годов началось применение генетической терапии, а медицинская история пациентов, подвергнутых такой терапии, насчитывает не более двух десятилетий.

Очевидно, генетический допинг может значительно повлиять на потенциал спортсменов. Он уже был испытан на животных, и полученные результаты оказались сенсационными. Несколько лет тому назад американский ученый Ли Свини провел исследование, во время которого выяснилось, что у мышей с введенным геном, стимулирующим выработку белков в бедренных мышцах, ноги были примерно на 30 процентов сильнее. Средства массовой информации проявили огромный интерес к этому открытию, а мышей, подвергнутых данному опыту, назвали мышами Шварценеггера. Позже Ли Свини рассказывал, что сразу же после обнародования результатов исследований его стали засыпать предложениями спортсмены и тренеры, которые хотели за вознаграждение получить такую инъекцию, но он решительно и принципиально всем отказал.

Генетический допинг может серьезно угрожать достоверности спортивных результатов, а обнаружить его присутствие в организме практически невозможно.

Генетический допинг может серьезно угрожать достоверности спортивных результатов, а обнаружить его присутствие в организме практически невозможно. В отличие от допинга анаболическими стероидами и другими распространенными веществами, генетический допинг не оставляет после себя следов в крови и моче и требует исследования проб образцов ткани.

Генетический допинг – это жульничество, которое подвергает опасности тех, кто к нему прибегает. Среди прочего подобные процедуры могут повлечь за собой риск развития раковых опухолей.

Генетический допинг – это жульничество, которое подвергает опасности тех, кто к нему прибегает. Среди прочего подобные процедуры могут повлечь за собой риск развития раковых опухолей.

Влияют ли гены на предрасположенность к травмам?

На сегодняшний день уже известно, что склонность к травмированию зависит от генов. Ученым удалось выявить связь между разными типами повреждений и конкретными генами. Например, на риск травмирования крестообразной связки коленного сустава влияют два гена, которые играют большую роль в выработке коллагена в сухожилиях. Некоторые варианты этих генов приводят к тому, что коллаген становится недостаточно сильным – и в результате увеличивается риск получения травмы.

Есть гены, от которых зависит увеличение риска повреждения ахиллова сухожилия. Также определены гены, которые влияют на продолжительность восстановительного периода после получения травмы. В ходе генетических исследований ученые открывают все больше и больше «генов травм». Можно быть уверенным, что в ближайшие годы начнут рекламировать тесты, определяющие риски травмирования, например, крестообразной связки коленного сустава. К таким тестам можно отнестись только положительно, ведь хорошо было бы знать, насколько высока опасность получения повреждений при выполнении физических упражнений и какие нужно принять меры, чтобы этого избежать. Подобные генетические тесты также могут принести и коммерческую выгоду разработчикам. В качестве примера можно привести случай, описанный в английских газетах: один футбольный клуб из Премьер-лиги оплатил обследование своих игроков на предмет подверженности травмам в Йельском университете в Соединенных Штатах.

Генетический допинг в таблетке?

Вероятно, в будущем станет возможным использование допинга посредством принятия таблетки. Методика, внедрение которой вызывает множество опасений, будет основываться на разработке лекарств, базирующихся на интерференции рибонуклеиновой кислоты (РНК). Данный процесс строится на подавлении экспрессии гена с помощью частиц РНК, которые являются «сестринскими» для ДНК.

РНК можно будет употреблять в виде таблеток. Например, люди, которые занимаются циклическими видами спорта, при желании прибегнуть к допингу смогут принять пилюлю, содержащую РНК и подавляющую экспрессию гена, замедляющего рост мышц. Организации, борющиеся с допингом, и все поклонники профессионального спорта от такой перспективы приходят в ужас.

Гены отвечают более чем за половину нашей готовности пойти на тренировку.

Существуют ли гены диванной лени?

Гены определяют не только степень риска получения различных травм или эффективность влияния физических упражнений. Открыты гены, которые влияют на то, что одни люди регулярно и с удовольствием проводят время на тренировках, а другие делают все, чтобы этого избежать. Кажется, ген диванной лени все-таки существует!

Только здесь нужно определиться, ответив на вопрос: до какой степени диванные ленивцы могут перекладывать вину на гены? Для этого ученые сравнили одно– и двуяйцевых близнецов с точки зрения проявления физической активности. Во время проведения эксперимента выяснилось, что гены отвечают более чем за половину нашей готовности пойти на тренировку.

Только вам решать, половина – это много или мало. Вы можете в какой-то степени винить гены в своей лени, но стоит помнить, что это только часть правды. Решающую роль здесь все-таки играет ваша сила воли.

Эпигенетика – возможность влиять на собственные гены

Не секрет, что проявление склонностей, обнаруженных у детей, зависит от родителей. Их приоритеты и стиль жизни сказываются на среде, в которой развивается ребенок, а также могут изменить их гены, которые уже в преображенном виде будут передаваться следующим поколениям. Эпигенетика – область популярных на сегодняшний день исследований.

В XIX веке в городе Оверкаликсе (Северная Швеция) случались периоды, когда возникала нехватка пищи. Крайне неурожайными были 1800 и 1821 годы. Однако следующие за ними 1801 и 1822 годы оказались необычайно плодоносными, а люди, которые год тому назад голодали, неожиданно получили доступ к огромным запасам еды. Такие резкие перемены рациона, от голода до сытости, повлекли удивительные последствия у нескольких следующих поколений. Оказалось, что внуки людей, которые в молодости пережили кардинальные изменения от голодания к перееданию, жили меньше, чем внуки тех, которые в детстве испытывали постоянный недостаток еды. На мужчин в данном случае влияло то, как питался их дедушка со стороны отца, в свою очередь гораздо меньшее влияние оказывала бабушка со стороны отца либо родители матери. В случае с женщинами зависимость была следующей: большую роль играл факт, жила ли впроголодь бабушка со стороны матери, а влияние дедушки со стороны матери или родителей отца было незначительным. Результаты этих исследований стали мировой сенсацией. Позднее в области эпигенетики были сделаны следующие важные открытия. В ходе наблюдений выяснилось, что если человек в возрасте 10–11 лет уже курит, то его дети в будущем будут подвержены риску развития избыточного веса в большей степени, чем их ровесники, родители которых не имели пристрастия к табаку в этом возрасте. Собственно, курение в возрасте 10–11 лет (то есть перед началом периода полового созревания) очень опасно для будущего, еще не родившегося потомства. Курение после периода полового созревания уже не ведет к подобным последствиям.

Во время проведения некоторых опытов над животными была доказана передача через поколения памяти о запахе. Сам эксперимент заключался в следующем. У самцов мышей был искусственно выработан страх перед определенным запахом, подачу которого сопровождали ударом тока. Спустя некоторое время, почувствовав запах данного вещества и уже не дожидаясь эклектического разряда, мыши стремительно разбегались. После самцы с приобретенным страхом к запаху спаривались, а когда у самок появились детеныши, то выяснилось, что у родившегося поколения присутствует повышенная чувствительность к данному запаху. И это несмотря на то, что ранее молодые мыши не имели с ним никакого контакта и разряды тока, как их отцы, они не получали. Когда исследовали головной мозг мышей, унаследовавших страх, было обнаружено, что он выглядит иначе, чем у тех животных, чьи родители не были подвержены такому эксперименту.

Стиль жизни, который мы ведем, не только влияет на среду, в которой развивается ребенок, но также изменяет его гены, а эти изменения могут передаваться через поколения.

Подобные генетические изменения передаются по наследству не только детям, но и следующим поколениям. Таким образом, можно сказать, что кто-то, кто аккумулирует в себе страх или пережил травмирующие события в своей жизни, может передать увеличенную чувствительность к стрессу своим детям и даже внукам.

Ваши переживания или занятия, питание и пристрастие к табаку, подверженность стрессу – все это может быть причиной генетических изменений, которые будут переданы вашим детям, внукам и правнукам.

Это явление вызывает как удивление, так и беспокойство, ведь по наследству своим потомкам мы можем передать такие негативные вещи, как стресс и страх. В то же время вполне вероятно, что для следующего поколения мы в состоянии сформировать стремление к чему-то полезному, например к физически активному образу жизни, тем самым помогая ему снизить риски развития некоторых заболеваний. Поэтому думайте, что когда вы двигаетесь, то не только положительно влияете на собственный организм, но и формируете позитивные особенности, которые унаследуют ваши дети и внуки.

Мы понимаем, что это трудно принять. Нам хотелось бы воспринимать наследуемые особенности как нечто, чего мы не можем изменить. Наши дети и внуки не должны быть наказаны за наши ошибки. Однако эпигенетика не ставит перед собой задачу развить у людей чувство вины. Ее основная цель состоит в том, чтобы выяснить причины зарождения болезней и найти новые методики их лечения. Благодаря эпигенетике уже разработано множество лекарств от недугов, которые раньше считались неизлечимыми.

Ваши переживания или занятия, питание и пристрастие к табаку, подверженность стрессу – все это может быть причиной генетических изменений, которые будут переданы вашим детям, внукам и правнукам.

Эпигенетика – это работает именно так

Как срабатывает механизм, благодаря которому, например, пережитый в детстве голод высвобождает биологическую цепочку, влияющую на продолжительность жизни следующих поколений? С ДНК в этот момент должно происходить нечто, что потом позволяет ему в измененном виде передаваться по наследству.

Оказалось, что это зависит не от кода генома, то есть генов, которые отвечают за изменения, а от определенного вида маркеров – «регуляторов громкости», которые корректируют их работу. Маркеры, называемые метиловыми группами, прикреплены к генам, и от них зависит, будут ли они активны или пассивны. Образно говоря, они влияют на то, будет ли ген молчать, шептать, говорить или кричать. Если в нас присутствует множество метиловых групп, которые блокируют определенный ген, то он молчит (является неактивным), а если таких групп всего несколько, то ген говорит либо кричит (является активным).

Когда какой-то человек начинает делать физические упражнения, маркеры стираются с его генов и эти гены начинают поддаваться активизации. Происходит это достаточно быстро. Как показали опыты, уже после двадцати минут, проведенных на беговой дорожке, маркеры многих генов стираются, благодаря чему они начинают проявлять активность.

Регулярные тренировки приводят к так называемой метиляции нескольких тысяч генов, что потом влияет на способ их задействования. Каковы последствия этого явления и передаются ли по наследству такие изменения, мы пока не можем сказать.

Модификация гистонов, так же как и метиляция, является одним из множества примеров эпигенетических изменений. Как мы уже говорили, наш геном обладает тремя миллиардами кодов. Каждая отдельно взятая человеческая клетка содержит все эти коды. Для того чтобы уместиться в клеточном ядре, наша ДНК сильно скручена и сжата, а также обвита вокруг своеобразных «мячиков», называемых гистонами.

Если цепочка ДНК сильно сплетена вокруг гистонов, то гены становятся менее доступными, тогда им труднее вырабатывать белки. В то время, когда ДНК сплетена более свободно, гены становятся более доступными и могут свободно вырабатывать белки, для которых они закодированы.

Любые занятия спортом и физическая нагрузка могут влиять на плотность сплетения генома вокруг гистонов и тем самым воздействовать на способ использования генов.

Метиляция и модификация гистонов являются невероятными примерами того, как среда стимулирует использование наших генов. Также данные явления доказывают уникальную способность человеческого организма приспосабливаться к среде, в которой он обитает.