О генетической опасности социальных стрессов Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

Е.В. Даев, А.В. Дукельская, Д.В. Безгачева, О.Е.Зубарева О ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ СОЦИАЛЬНЫХ СТРЕССОВ

Санкт-Петербургский государственный университет,

Кафедра генетики и селекции

Жизнь современного человека отличается необычайно высоким темпом и быстрыми изменениями. Огромное число различных по своей природе внешних факторов антропогенного происхождения, появилось в последние несколько десятков (сотен) лет. И ко многим из них человек не успел эволю-ционно приспособиться. Поэтому, на действие таких факторов человеческий организм вынужден отвечать неспецифической защитной реакцией, которая была описана ещё в 30-40-х годах прошлого века и получила название общего адаптационного синдрома (ОАС) или стресса (Selye, 1936, 1946).

Стрессорами (т.е. факторами, индуцирующими развитие стресс-реакции) могут являться специфические особенности жизни каждого человека (группы людей), такие как, например, стиль его жизни, характер его взаимоотношений с окружающими людьми, отходы жизнедеятельности и промышленного производства и многое другое.

Длительное изучение механизмов развития стресс-реакции показало, что она индуцирует многочисленные изменения, в том числе, на генетическом уровне. Эти изменения можно отнести к двум взаимосвязанным типам: регуляторному и структурному.

Регуляторные изменения касаются изменений режима работы целой сети генов, вследствие чего развиваются различные физиологические изменения, характерные для стрессового состояния организма. Одним из эффектов таких модификаций является появление структурных нарушений хромосомного аппарата клеток-мишеней.

Структурные нарушения генома можно выявлять различными методами, в частности, некоторые макроповреждения хромосом (хромосомные аберрации) можно анализировать на отдельных стадиях клеточного деления с помощью микроскопа. Повышение частоты встречаемости подобных повреждений при стрессе является своего рода индикатором, свидетельствующим о дестабилизирующем влиянии ОАС, на генетический аппарат клеток-мишеней.

Экспресс-методом оценки дестабилизирующего влияния различных факторов на геном клетки является ана-телофазный метод. Он позволяет не только прямо выявлять некоторые структурные повреждения хромосомного аппарата делящихся клеток (фрагменты, мосты), но и указывать на нарушения физиологического гомеостаза клеток (мосты, отставшие хромосомы), которые впоследствии приведут к повреждению генетической информации.

Примером, могут служить эксперименты на лабораторных мышах, моделирующие состояние социального индуцированного стресса, возникающего в различных ситуациях.

Так, при повторяющихся стрессирующих воздействиях, связанных с многократной оценкой поведения животных в поведенческих тестах, наблюдается изменение некоторых характеристик. В частности, увеличивается частота «движений на месте» в тесте «Открытое поле», что можно трактовать, как усиление невротического состояния животного (боязнь перемещений с уже занимаемого квадрата).

При повышенной плотности содержания, у животных (как, по всей видимости, и у человека) развивается стрессовое состояние, влияющее на поведение (агрессивность), снижающее иммунитет и тормозящее репродуктивную функцию. Изучение механизма такого эффекта у домовой мыши показало, что самки начинают синтезировать и выделять в окружающую среду специфический феромон - 2,5-диметилпиразин (2,5-ДМП), который является химическим сигналом «перенаселенности». Достаточно в условиях обычной или пониженной плотности содержания животных подействовать этим веществом, и у животных-реципиентов возникнут те же эффекты, как при переуплотнении: тормозится половое созревание (Jemiolo, Novotny, 1994), угнетается иммунитет, возрастает частота аномалий спермиевых головок и доминантных леталей (Даев, Дукельская, 2008).

Ранее, на самцах домовой мыши, нами показано, что феромоны повышают уровень хромосомных нарушений в делящихся клетках костного мозга и сперматоцитах животных-реципиентов (Даев, 1983, 1994, 2007). Такая дестабилизация генома может рассматриваться как один из механизмов угнетения иммунитета и репродукции при стрессе (Даев, 2007).

При оценке феромонально индуцированных изменений поведения в тесте «интрудер-резидент» на самцах мышей показано, что стрессирование феромоном 2,5-диметилпиразином увеличивает среднее время обнюхивания партнера примерно в 2 раза. Через 5 дней различия по времени обнюхивания партнера сохраняются. Этот эффект можно трактовать как затруднение идентификации партнера в присутствии феромона самок 2,5-ДМП.

Дальнейший анализ эффектов этого стресс-фактора показал, что влияние 2,5-ДМП приводит к утрате интереса самцов-реципиентов к животным противоположного пола (Рис.1). В эксперименте, оценивающим «привлекательность» самок для самцов (тест на «социальную мотивацию») выявлено нарушение поведенческой реакции на самку после предъявления феромона. В норме время исследования самцами-тестерами самок (или домика самок) превышает время исследования самцов (или, соответственно, домика самцов). Однако эти различия у самцов-тестеров исчезали после ольфакторного стрессирования.

Таким образом, ОАС, индуцированный 2,5-ДМП, нарушает как специфичные в отношении пола формы поведения, так и дестабилизирует генетический аппарат клеток семенников (репродуктивная функция). Действие на половые

клетки особенно важно, так как отражается на количестве (Даев, 1994, 2007) и может сказаться на качестве рождающегося потомства домовой мыши. В тоже время нарушение нормальной «половой мотивации» может также существенно снижать численность популяций.

Рис.1. Изменения поведения самцов-тестеров мышей линии СВА в тесте оценки «социальной мотивации после феромонального стрессирования 2,5-диметилпиразином.

Полученные в модельных экспериментах данные о механизмах действия зоосоциального стресса у мышей заставляют внимательнее отнестись к проблеме генетических последствий стрессовых состояний у человека. Тем более, существование некоторых феромональных эффектов к настоящему времени выявлено у человека.

Результаты работы, отчасти объясняют возможные причины и механизмы возникновения неврозов, а также нарушений иммунитета и репродукции у людей с синдромом ПТСР (посттравматическое стрессорное расстройство).

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 09-04-00693.

Е.И.Демина, О.В.Гатаулина

ВЛИЯНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА ЗДОРОВЬЕ И КАЧЕСТВО ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

Алтайский государственный медицинский университет, Барнаул

Пища - самый мощный фактор окружающей среды. Рациональное питание является основой здоровья, главным фактором, определяющим долголетие и работоспособность человека, способствует сохранению естественной и при- 420 -