* * *
Кое-какие вопросы у меня все равно оставались. Мы знаем, что у крысят, матери которых не были склонны к вылизыванию, с большей вероятностью развивались проблемы с управлением стрессовым ответом на протяжении жизни. Мы также знаем, что слишком активный стрессовый ответ способен запустить каскад изменений неврологических, эндокринных и иммунных функций. Но как хронический стресс на уровне ДНК влияет на вероятность развития заболеваний, например рака? Увидев, как изменения эпигенома могут передаваться из поколения в поколение, я задалась вопросом, может ли ситуация с некоторыми заболеваниями обстоять аналогичным образом. Может ли какая-то часть ДНК изменяться под воздействием стресса и «включать» гены тех или иных заболеваний? А может быть, там происходит что-то еще? Пока я не открыла для себя дивный мир теломер, я не знала, что способов перепрограммирования ДНК существует несколько.
* * *
Вас, наверное, не удивит, что больше, чем выдающихся ученых, я люблю только выдающихся женщин-ученых. Так вот, представьте себе, какова была моя радость, когда я обнаружила дуэт крайне активных исследовательниц прямо у себя под носом! О работе доктора Элизабет Блэкберн и доктора Элиссы Эпель из Калифорнийского университета в Сан-Франциско мне рассказал друг, у которого есть множество замечательных качеств, одно из которых – легкая озабоченность преждевременным старением. Когда речь заходит о старении, я стараюсь игнорировать разную болтовню: просто веду относительно здоровый образ жизни и пользуюсь ночным кремом; однако когда мой друг заговорил о хромосомах и преждевременной смерти клеток в контексте последних новостей о борьбе со старением, я навострила уши. Оказывается, именно этому было посвящено одно вполне обоснованное научное открытие, касающееся процесса старения. Доктор Блэкберн – одна из трех ученых, получивших Нобелевскую премию за открытие того, как теломеры (последовательности на концах хромосом) защищают ДНК от повреждений, способных привести к преждевременному старению и смерти. Блэкберн объединилась с Элиссой Эпель, занимающейся изучением психологии здоровья, – и вместе они нырнули в водоворот исследования теломер: процессов их укорачивания и повреждения и, что еще важнее, того, как эти процессы можно остановить.
Блэкберн и Эпель изучали, как еда, упражнения и даже умственная сосредоточенность влияют на здоровье теломер. Но лично для меня интереснее всего были их открытия в отношении того, какое сильное влияние на длину и здоровье теломер оказывал стресс и как это влияние связано с рисками возникновения болезней.
Давайте на секундочку остановимся и проясним, что такое теломеры. Последовательности? Мне больше нравится представлять теломеры как своего рода бамперы в конце цепей ДНК. Теломеры – это некодирующие последовательности, о которых долгое время никто толком не думал. Они не создают протеины, и на первый взгляд кажется, что они не проявляют суперактивности в организме. Однако исследователи обнаружили, что на самом деле теломеры выполняют очень важную функцию: они защищают цепь ДНК, проверяя, чтобы каждая последующая ее копия была аналогична оригиналу. Теломеры крайне чувствительны к среде; а значит, подобно бамперам автомобиля, именно они берут на себя первый удар. Любое биохимически вредное событие (например, стресс) повреждает теломеры намного сильнее, чем ДНК. При таком повреждении теломеры отправляют сигналы другим частям клетки: бампер слишком пострадал, всей клетке пришло время отреагировать. Эта реакция может быть двух видов. В первом случае теломеры оказываются слишком короткими (если у вас в районе много водителей, которые не справляются с параллельной парковкой), и тогда клетки становятся сенесцентными, что по-научному значит – старыми. Они уходят на пенсию и перестают выполнять свою работу. Например, вспомните коллаген (протеин, делающий кожу мягкой и предотвращающий образование морщин). Если слишком большое количество фибробластных клеток, которые должны вырабатывать коллаген, бросится играть в шаффлборд
[14] в Дель Бока Виста
[15], вы будете выглядеть лет на десять старше своего реального возраста.
Повредить теломеры и спровоцировать преждевременное клеточное старение могут различные факторы, и одним из них является хронический стресс. Старение или смерть клетки – это не конец света, но если в одном месте гибнет слишком много клеток, это приводит к ухудшению здоровья. Например, если слишком много клеток погибает в поджелудочной железе, вы не сможете производить достаточное количество инсулина – и, как следствие, может возникнуть диабет. Помимо сенесцентности, клетка может среагировать на повреждение или укорачивание теломер превращением в предраковую или раковую. Если ситуация развивается по этому сценарию, то клетка теряет способность точно копировать свою ДНК и начинает кодировать мутации, которые говорят: «Продолжай производить клетки вечно!» В итоге клетки бесконтрольно воспроизводятся и перерастают в опухоль, которая все продолжает и продолжает расти. Проще говоря, слишком поврежденные или укороченные теломеры приводят либо к преждевременному старению и заболеванию клеток, либо к раку. Таким образом, к увлекательному процессу поиска возлюбленных, возможно, в скором времени добавится еще одна переменная: дамы начнут искать партнеров с длинными теломерами.
Исследования теломер и стресса стали проводить относительно недавно, однако нам уже известно, что опыт тяжелого детства можно считать предиктором укорачивания теломер у взрослых – а это значит, что пережитый в раннем возрасте стресс длительное время оказывает влияние на процессы клеточного старения и развития заболеваний. Элисса Эпель совместно с Эли Путерманом и коллегами провели анализ данных 4598 мужчин и женщин в рамках Американского исследования здоровья и выхода на пенсию. Ученые оценивали общий уровень показателей негативного опыта (полученного как в детстве, так и во взрослом возрасте) на основании ответов, данных в процессе заполнения опросников о состоянии здоровья. К стрессовым факторам детства были отнесены следующие: семья участника исследования, получающая помощь от родственников в связи с финансовыми трудностями; переезд семьи в связи с финансовыми трудностями; потеря работы отцом участника; злоупотребление психоактивными веществами или алкоголем со стороны родителя, приводившее к возникновению проблем дома; столкновение с физическим насилием до 18 лет; необходимость остаться в школе на второй год, а также проблемы с законом. Стрессовыми факторами взрослой жизни стали следующие: смерть супруга, смерть ребенка, получение помощи от Medicaid
[16], столкновение со стихийным бедствием, ранение в ходе боевых действий, алкогольная или наркотическая зависимость партнера, столкновение с физическим нападением, а также серьезная болезнь супруга/ребенка. После оценки этих факторов Эпель и Путерман измеряли длину теломер респондентов. Оказалось, что, хотя общее количество негативного опыта на протяжении жизни было связано с укорачиванием теломер, этот процесс определялся преимущественно негативным опытом детства. Сам по себе негативный опыт, пережитый во взрослом возрасте, не сильно влиял на характеристики теломер. После каждого неблагоприятного случая в детстве, пережитого участником исследования, его (ее) шансы иметь короткие теломеры увеличивались на 11 %. Данные, полученные Эпель и Путерманом, также продемонстрировали, что негативный опыт, связанный с неблагоприятной обстановкой дома (насилием, зависимостью родителей), оказывался более важным предиктором укорачивания теломер, чем финансовые проблемы.
