Ученые во главе с доктором Котлером Митчелом (Cotler Mitchell) из Мичиганского университета (University of Michigan) получили доказательства того, что хронический стресс обусловливает ускорение старения детей путем укорочения теломер.
Как известно, теломеры, концевые участки хромосом, в каждом новом цикле деления клетки укорачиваются вследствие потери повторяющихся ДНК-последовательностей. Эти потери концевой ДНК приводят к невозможности бесконечного деления клетки. Способность «достраивать» потерянные участки имеют лишь раковые клетки. Таким образом, обычные соматические клетки обладает определенным лимитом деления, что является одним из главных факторов биологического старения.
В настоящее время отмечается повышенный научный интерес к проблеме старения и влияния стрессовых факторов на этот биологический процесс. Ранее уже были опубликованы данные о взаимосвязи между домашним насилием и укорочением теломер на выборке из 200 британских детей.
В новой работе связь между стрессом и укорочением теломер выявлена у 40 детей в возрасте 9 лет. В качестве стрессового фактора выступали неблагоприятные внутрисемейные условия (низкий семейный доход, низкий уровень образования родителей, нестабильная структура семьи).
В своих результатах исследователи отмечают, что длина теломер у детей, проживающих в неблагоприятных условиях, на 19% короче, чем у сверстников, которые не испытывали подобных проблем. Также ученые оценили соотношение доходов и потребностей семьи, и удвоение этого соотношения было ассоциировано с 5% увеличением длины теломер.
Анализ отдельных факторов показал, что наличие образования выше среднего (бакалавр) у матери связано с увеличением длины теломер на 32% по сравнению с теми детьми, матери которых не имели высшего образования. Наличие высшего образования (магистр) было связано с увеличением длины теломер у ребенка на 35%. Смена структуры семьи (развод, смерть одного из родителей) связана с укорочением теломер на 40%.
Интересно, что действие хронического стресса в виде проживания в неблагоприятных условиях на длину теломер опосредовано нейромедиаторами. Оказалось, что дети, у которых выявлен набор определенных вариантов генов, отвечающих за образование серотонина и дофамина, были более восприимчивы к изменению длины теломер вследствие негативных воздействий внешней среды.
Исследователи отмечают, что поскольку существует множество вариантов кодирования генетических эффектов и отсутствует возможность объединения множества генетических маркеров, они использовали простой метод кодировки и суммирования генетических маркеров. Ключевым моментом в данном методе является использование научной информации о взаимодействиях генов — внешнее окружение для определения сенситизирующих или реактивных аллелей, то есть аллелей, наличие которых повышает восприимчивость к какому-либо фактору. Этот сенситизирующий аллель в научной медицинской литературе обычно рассматривается как генетический фактор риска. Однако это касается лишь неблагоприятных условий внешней среды. В более широком понимании этот реактивный аллель способен усиливать благоприятное воздействие внешней среды. В данной работе ученые отдельно суммировали сенситизирующие аллели для 4 серотониновых маркеров из 2 генов (5-HTT: 5-HTTLPR и STin2; TPH: rs4570625 и rs1386494) и сенситизирующие аллели или их гомозиготные генотипы для 4 дофаминовых маркеров (DAT1, rs40184; DRD4, третий экзон VNTR; DRD2, Tag1a, rs1900497; COMT, Val158Met, rs4680).
По мнению ученых, если следовать гипотезе генетической восприимчивости, то у наиболее генетически сенситивной группы лиц будут отмечать наибольшую длину теломер по сравнению с другими при благоприятных условиях и наименьшую — при неблагоприятных, что и подтвердилось в этой работе. У детей с ≥2 сенситизирующими серотониновыми маркерами отмечали наибольшие различия в длине теломер при этих типах внешних условий (благоприятные/неблагоприятные). Подобные результаты получили и для детей с ≥1 сенситизирующим дофаминовым маркером.
- Brauser D. (2014) Chronic stress prematurely ages kids. Medscape, 9 April (http://www.medscape.com/viewarticle/823339).
- Mitchell C., Hobcraft J., McLanahan S.S. et al. (2014) Social disadvantage, genetic sensitivity, and children’s telomere length. PNAS, 10 March [Еpub ahead of print].
Виталий Безшейко
