Шрам на всю жизнь, или О биологии трудного детства

Преставление о детстве как об особом периоде родилось в современной западной культуре, наверное, в XVIII веке, когда Жан-Жак Руссо назвал его кратким приютом перед тяготами взрослой жизни. До этого в соответствии с духом времени детей было принято изображать в виде маленьких взрослых, но с той поры взгляды существенно изменились. Например, сегодня принудительный детский труд кажется совершенно неприемлемым, тогда как раньше он был в порядке вещей.

По сей день, однако, дети подвергаются жестокому и пренебрежительному обращению, которое зачастую ведёт к ухудшению здоровья, а также способности обучаться и вести полноценную общественную жизнь. К счастью, мы знаем достаточно много о том, как это происходит. Как ни странно, мы знаем также, что невзгоды не всегда связаны с бедностью и лишениями и что есть такие люди, которые процветают, несмотря на суровые реалии своего детства.

Чтобы помочь тем, кто оказался в неблагоприятных условиях, и выяснить, почему реакция на стресс такая разная, необходимо знать намного больше о том, как детские переживания влияют на клеточные пути, то есть как они переводятся на язык молекулярных и генетических изменений.

О том, как много сделано в этой области, можно судить по широте и глубине работ, представленных на Саклеровском коллоквиуме, посвящённом биологическим аспектам трудного детства. Мероприятие прошло в Ирвайне (США) чуть больше года назад под эгидой Национальной академией наук США и Канадского института передовых исследований.

Сегодня всем ясно, что ранние проблемы приводят к биологическим изменениям. Но насколько важную роль в развитии ребёнка играет это биологическое «встраивание» (biological embedding), к каким конкретным психологическим и медицинским последствиям приводит и почему эти изменения порой сохраняются на всю жизнь?

С 1980-х годов, когда стали получать признание работы эпидемиолога Майкла Мармота из Университетского колледжа Лондона (Великобритания), социально-экономический статус считается сильным предиктором здоровья человека. На какой бы ступеньке социальной лестницы вы ни находились, ваше здоровье в среднем чуть лучше, чем у человека, стоящего ниже вас, и чуть хуже, чем у индивида над вами.

При этом социально-экономический статус способен предсказать риск не какого-то отдельного заболевания, а целой категории недугов. Эффект сохраняется в разных возрастных группах, то есть дети из неблагополучных или малообеспеченных социальных слоёв точно так же, как их родители и опекуны, сильнее рискуют заболеть и в детстве, и после него.

Здравый смысл подсказывает, что тяготы жизни подрывают иммунитет бедняков, одновременно повышая риск травм и психических расстройств: школьные неудачи, подростковая беременность, преступность, ожирение, повышенное давление, депрессия, ишемическая болезнь сердца, сахарный диабет, преждевременное старение, потеря памяти…

Многочисленные исследования на животных и людях, проведённые в частности психиатром Майклом Раттером из Университетского колледжа Лондона, указали на важность опыта, полученного в раннем возрасте, для здоровья и благополучия в дальнейшей жизни. А Брюс Макьюэн из Рокфеллеровского университета (США) приблизился к пониманию того, как пре- и постнатальный стресс влияют на целый комплекс взаимодействий между гипоталамусом, гипофизом и надпочечниками. Все эти органы (ось HPA) входят в нейроэндокринную систему, которая управляет нашей реакцией на стресс и регулирует многие вещи, в том числе пищеварение, иммунную систему, эмоции, сексуальность, хранение и расходование энергии. Они также участвуют в работе воспалительной, обменной и вегетативной нервной систем.

Эти системы помогают нам справляться со стрессом. Но когда люди испытывают стресс в начале жизни в виде плохого питания, злоупотреблений и отсутствия заботы, организм увеличивает производство гормона стресса кортизола. Как правило, кортизол омывает многие органы, в том числе мозг, увеличивая сахар в крови и предотвращая перегрузку иммунной системы. Это может привести к подавлению иммунной системы и ухудшению функции гиппокампа, что становится залогом трудностей с обучением и памятью.

С этим сталкиваются не только дети, растущие в бедных семьях. Дети с высшим и средним социально-экономическим статусом тоже испытывают подобные неприятности, как показывают результаты исследования неблагоприятного детского опыта, проводящегося уже несколько десятилетий Центрами по контролю и профилактике заболеваний США и консорциумом Kaiser Permanente. Стресс вызывают не только драматические события, но и обыкновенная рутина, когда в семье хаос, а ребёнком пренебрегают.

Но тут есть интересный поворот. Если в начале жизни человек получает сигнал о том, что его ждут трудности и борьба, он может «запрограммировать» сам себя на такие физические и поведенческие особенности, которые помогут ему справиться с будущими неприятностями. Это выражается, например, в запасании большего количество жира или в повышенной агрессивности.

Увы, готовность к худшему не всегда приносит выгоду. Если человек с низким весом при рождении увлекается перееданием, будучи взрослым, он больше подвержен сердечным заболеваниям, диабету и высокому давлению, как показал Дэвид Баркер из Саутгемптонского университета (Великобритания).

Ещё одна странность заключается в том, что некоторые люди проявляют удивительную способность процветать, несмотря на то что в детстве их окружали стресс и хаос. Таких «одуванчиков» изучают, например, Томас Бойс из Исследовательского института ребёнка и семьи и Брюс Эллис из Аризонского университета в Тусоне (оба — США).

Далее — некоторые аллели (варианты) определённых генов, которые делают кого-то более уязвимым, скажем, к наркомании или депрессии, на самом деле являются генами, которые в определённых обстоятельствах могут наделить ребёнка качествами выше среднего. Такие «орхидеи» нуждаются в особенно благоприятных условиях для дальнейшего роста. Тут многое зависит от нюансов индивидуальной восприимчивости.

И хотя уже были данные, что ранняя социальная среда тесно связана с индивидуальными различиями в реакции на стресс, до недавнего времени не удавалось убедительно соединить с этими различиями фундаментальные биологические процессы. Исследования взаимодействия генов и среды буквально только что позволили выявить достойных кандидатов.

Первый механизм такого взаимодействия имеет отношение к тому, как лица с различными аллелями различаются по своей чувствительности к окружающей среде. Например, многие дети, родившиеся в неблагополучной среде, несут варианты генов, которые предрасполагают их к повреждениям системы стресс-обработки, в то время как другие имеют гены, защищающие эту систему.

Многие другие гены здесь тоже имеют значение, в том числе те, которые участвуют в работе стрессовой оси HPA, в развитии мозга и в связях внутри мозга. Даже иммунная система и микроорганизмы кишечника общаются с мозгом и влияют на то, как экспрессируются его гены.

Второй механизм — эпигенетика, из-за которой, например, устойчиво наследуемые признаки становятся результатом того, что к некоторым генам добавляется небольшой химический тег в виде метиловой группы. Такое метилирование может привести к тому, что ген станет реже экспрессироваться, ибо доступ к нему окажется затруднён. Майкл Мини и его коллеги из Университета Макгилла (Канада) показали, как это работает, на примере крыс.

Одни самки много ухаживают за своими детёнышами, а другие — проявляют материнскую заботу заметно меньше. Если крысят лижут нечасто, ген, участвующий в стрессовой оси и кодирующий глюкокортикоидные рецепторы (которые поглощают кортизол), изменяется путём метилирования. В результате у детёнышей уменьшается количество этих рецепторов в мозге, что в свою очередь сказывается на том, как они справляются со стрессом, учатся и относятся к своему потомству. Перекрёстное воспитание крысят показало, что самки лижут детёнышей в соответствии с тем, как их самих лизали родные или приёмные матери.

Складывается впечатление, что серьёзные огорчения в начале человеческой жизни связаны с различиями в метилировании ДНК и экспрессии генов, помогающих справляться с бедой. Г-н Мини и его коллеги показали, что у некоторых самоубийц, с которыми плохо обращались в детстве, происходит метилирование гена глюкокортикоидных рецепторов с последующим сокращением его экспрессии в мозге.

Интересную картину метилирования по всему геному выявили психиатр Мэрилин Эссекс из Висконсинского университета в Мадисоне (США) и эпигенетик Майкл Кобор из Университета Британской Колумбии (Канада). Они обнаружили, что, появившись в раннем возрасте, эти модели метилирования сохраняются и у подростков.

Какими бы ни были убедительными эти результаты, нужно знать больше, прежде чем мы сможем точно сказать, как этот процесс отвечает на то, что случается с младенцем. Например, как долго сохраняются эпигенетические эффекты, насколько они стабильны и можно ли их обратить путём более бережного отношения к ребёнку и улучшения питания?

В частности нужна более широкая картина взаимодействия между генами и средой.

Начало жизни — это период высокой пластичности мозга, когда начинают закрепляться особенности когнитивного, социального и эмоционального развития, обусловленные опытом. Они влияют на многие аспекты развития мозга, в том числе на тип (глия или нейрон) и количество клеток мозга, на степень их ветвления и отсечения лишнего. Например, где-то за три месяца до рождения ребёнка открывается «окно», во время которого формируются зрение, слух и прочие чувства. Закрывается оно через три месяца после рождения. Дженет Веркер из Университета Британской Колумбии (Канада) показала, что дети усваивают звуки, характерные для родного языка, ещё в материнской утробе. Критический период для изучения языка достигает пика в 6−9 месяцев и подходит к концу примерно в четыре года.

Нейронные цепи, принимающие активное участие в формировании соответствующих систем во время таких критических периодов, меняются под воздействием опыта. Нейробиолог Такао Хенш из Гарвардского университета (США) выявил молекулы, которые выполняют роль «тормозов», открывая и закрывая эти «окна». Его группа показала, что этими молекулами можно манипулировать, продлевая критические периоды развития. Таким образом открывается дорога к восстановлению пластичности мозга, повышению пользы от различных мероприятий и лечению неврологических расстройств.

Многие экономисты согласны с тем, что инвестиции в нормальное развитие ребёнка многократно окупятся потом, когда он будет хорошо учиться, редко болеть и соблюдать закон.

Подготовлено по материалам NewScientist.

Компьюлента

Возможно, кому-то очень нужна эта информация. Поделитесь ею, нажав на одну из кнопок