Вплив спадковості на психічне здоров'я дітей. Принципи спадковості й прояв захворювань з віком.

Лабораторія клінічної генетики Наукового центру психічного здоров'я РАМН м. Москва

Психічний розвиток дитини - це складний процес, на який надають сукупний вплив спадковість дитини, внутрішньосімейний клімат і виховання, зовнішнє середовище, а також велика кількість соціальних і біологічних факторів. У даній статті ми спробуємо відповісти на запитання, наскільки великий вплив генетичних (спадкових) чинників на прояв психологічних якостей у психічно нормальної особистості, а також у розвитку психічних порушень.

Як вивчають вплив генетичних факторів

Існує два наукових напрямки, вивчають вплив генетичних факторів на людину. Одне з них спрямовано на виявлення кількісного внеску впливу спадковості на виникнення захворювання, інше займається пошуком і виявленням генів, відповідальних за виникнення психічних розладів.

Для отримання кількісної оцінки ролі спадковості у розвитку захворювання, вивчаються сім'ї, в яких часто зустрічається (накопичується) досліджуване захворювання. Також для отримання кількісної оцінки досліджуються блізнецовие пари: виявляється, як часто психічним захворюванням страждають обидва близнюки (таким способом визначається відсоток збігу захворювання - конкордантность ), а також обчислюється різниця за цим показником у однояйцевих і многояйцевих близнюків. Ефективним, хоча і досить складним підходом, є вивчення прийомних дітей з психічними порушеннями, а також їх біологічних і прийомних батьків. Цей підхід дозволяє розмежувати внесок генетичних факторів і факторів розділеної (внутріродинною середовища) у розвиток досліджуваного розлади.

У результаті застосування описаних вище підходів вчені можуть оцінити ступінь успадкованого того чи іншого захворювання і розрахувати відносний ризик його виникнення у родичів хворого і його нащадків.

Успадковане або коефіцієнт успадкованого - це показник, що відображає внесок генетичних факторів у варіабельність досліджуваного ознаки. Очевидно, що оцінити його можна при вивченні пар кровних родичів, тобто людей, що мають спільні гени. Наочним прикладом оцінки успадкованого є вивчення розлучених близнюків. Оскільки такі близнюки виховувалися в різних сім'ях, то будь-яке подібність між ними в психологічних, емоційних і поведінкових характеристик можна вважати впливом генетичних факторів, кількісним виразом якого є коефіцієнт успадкованого. Підкреслимо, що успадковується не можна ототожнювати з генетичною схильністю, яку оцінюють за допомогою інших показників, використовуючи, наприклад, величину відносного ризику.

Для виявлення генів, пов'язаних з психічним розладом, вчені досліджують ізольовані соціальні спільноти, в яких накопичується це розлад. Наприклад, ряд досліджень такого роду проводили серед жителів тихоокеанських островів, а також у закритих від зовнішнього світу релігійних громадах. Перевагою таких досліджень є можливість встановити загального предка і простежити передачу захворювання з покоління в покоління. У результаті вченим вдалося визначити ділянку хромосоми, всередині якого знаходиться ген, пов'язаний (зчеплений) з цікавлять дослідника захворюванням.

Іншим методом дослідження є вибір гена, порушення в структурі якого, ймовірно, можуть викликати розвиток захворювання (такий ген називають " ген-кандидат "), і вивчення того, наскільки його поліморфізм пов'язаний з розвитком досліджуваного захворювання.

Що таке поліморфізм гена? Відомо, що кожен ген може бути представлений безліччю форм, їх називають поліморфними варіантами гена, а саме явище позначають терміном молекулярно-генетичний поліморфізм . Поліморфізм обумовлений змінами в послідовності нуклеотидів в ДНК гена, представленими різними варіантами. Це може бути заміна одного нуклеотиду на інший, або видалення послідовності нуклеотидів (делеція), або зміна числа повторюваних послідовностей нуклеотидів. Такі зміни можуть не впливати на активність (експресію) гена, тобто не мати будь-яких наслідків для організму, пов'язаних зі зміною біохімічної активності. В інших випадках заміни нуклеотидів або зміна числа їх повторюваних послідовностей можуть впливати на синтез відповідного ферменту, і тоді відмінності між людьми з різними поліморфними варіантами гена будуть виявлятися вже на біохімічному рівні. Як правило, ці відмінності не є причиною розвитку яких-небудь захворювань. Але, як буде показано далі на прикладі ферменту моноамінооксидази (МАО), активність ферменту може бути пов'язана з деякими особливостями психіки.

Що відомо про роль генетичних факторів у психічних проявах

Спектр психічних проявів досить широкий. Психічно нормальні люди відрізняються один від одного за різними психологічними характеристиками. При цьому можна з упевненістю сказати, що приблизно у половини здорових людей вираженість окремих психологічних характеристик може досягати проміжного стану між нормою і психічним порушенням (такий стан в медицині називають "рівнем акцентуації"). Акцентуацією називають своєрідне загострення окремих емоційних і поведінкових рис людина, яка, тим не менш, не досягає рівня розлади особистості (психопатії). Грань між акцентуацією і психопатією дуже розмита, тому лікарі при постановці діагнозу хворому "розлад особистості" орієнтуються на можливості для адаптації людини з такими порушеннями в суспільстві. Щоб проілюструвати різницю між здоровою людиною і людиною з психічним розладом, порівняємо людей з параноїчні складом особистості і параноїдних психопатів. Параноїчні особистості - це люди, для яких характерні примхливість, відсутність почуття гумору, дратівливість, надмірна сумлінність, нетерпимість до несправедливості. При параноидном розладі особистості основними симптомами захворювання є: постійне невдоволення чим-небудь, підозрілість, войовничо-скрупульозне ставлення до питань прав особистості, тенденція до переживання своєї підвищеної значимості, схильність до своєрідного тлумачення подій. Практично кожен з нас стикався з подібними людьми у своєму житті і може згадати, якою мірою навколишні можуть миритися з їх поведінкою або відкидати їх.

За акцентуацією психічних проявів слідують так звані межові розлади, до яких відносять неврози, психогенні депресії, розлади особистості (психопатії). Замикають цей спектр хвороб ендогенні (тобто обумовлені впливом внутрішніх факторів) психічні захворювання, найбільш поширеними з яких є шизофренія і маніакально-депресивний психоз.

Крім перерахованих вище відхилень, діти можуть страждати на захворювання, що виникають через Через різні порушення у дозріванні психічних функцій (такі порушення медики називають неадаптівнимі або дизонтогенетична формами розвитку). Дані порушення призводять до неадекватного інтелектуальному та емоційному розвитку дитини, що може виражатися в різних проявах розумової відсталості, гіперактивності, криміногенному поведінці, дефіциті уваги (підвищеної отвлекаемости), аутизмі.

Розглянемо, яку роль відіграють генетичні фактори у всіх перерахованих вище випадках і що відомо про гени, з якими можуть бути пов'язані психологічні ознаки людини, а також розвиток психічних захворювань.

Психологічні особливості людини

Особистість і психіка будь-якої людини являє собою унікальне поєднання різних властивостей, що формуються під впливом безлічі факторів, серед яких спадковість далеко не завжди відіграє провідну роль. Тим не менш, вчені всього світу вже давно намагаються відповісти на питання: які саме властивості особистості людини визначаються спадковістю, і наскільки зовнішні чинники здатні подолати генетичні у формуванні психологічного складу особистості.

Одним з перших на це запитання спробував дати відповідь англійський дослідник лорд Гальтон. Його книга "Спадковість геніальності", що побачила світ у кінці 19-го століття, по праву вважається однією з перших серйозних робіт у цій галузі медичного знання.


У 20-му столітті складається і розвивається нова галузь науки - психогенетика (у західній науці її називають генетикою поведінки), а також починається вивчення генетичної складової основних психічних захворювань - шизофренії і маніакально-депресивного психозу. В кінці 80-х років минулого століття з'являються перші роботи, присвячені молекулярно-генетичних досліджень шизофренії, а в 1996 році вченим вперше вдається виявити гени, що визначають темперамент людини.

Згідно сучасним науковим дослідженням генетичні фактори відіграють значну роль в формуванні психологічних властивостей особистості людини. Так, вчені вважають, що основні психологічні риси людина успадковує у своїх батьків на 40-60%, а інтелектуальні здібності успадковуються на 60-80%. Більш докладне уявлення про спадкування інтелекту дано у статті М.В. Алфімова "Вплив генетичної спадковості на поведінку дитини, зміна впливу з віком, вплив спадковості на поведінку".

В даний час вчені всього світу активно вивчають молекулярно-генетичні основи поведінки людини, а також ведуть пошук генів, пов'язаних з розвитком психічних захворювань. Стратегія пошуку таких генів грунтується на використанні властивостей молекулярно-генетичного поліморфізму, про який раніше вже йшла мова, а також на психобіологічної моделі, яка була запропонована відомим американським психологом Р. Клоніджером. Відповідно до цієї моделі, основні риси темпераменту тісно пов'язані з певними біохімічними процесами, що відбуваються в мозку людини.

Наприклад, така риса темпераменту людини, як прагнення до пошуку нових відчуттів, тяга до ризику, названа автором "пошук новизни" , обумовлена ??активністю дофаминовой системи мозку, в той час як серотонінових система мозку відповідає за виникнення реакцій страху, тривожності у певних ситуаціях і відповідна риса отримала назву "уникнення шкоди".

Дофамін і серотонін - речовини, що грають важливу роль у передачі сигналів по нейронних мереж мозку. Іншими словами, ці речовини відповідають за виникнення у людини тих чи інших реакцій на певну ситуацію: наприклад, загострюють або притупляють почуття небезпеки. Вчені вивчають вплив даних речовин на психіку людини з тим, щоб визначити, наскільки співвідношення дофаміну і серотоніну визначає темперамент людини.

Так, учасники подібних досліджень проходили спеціальні психологічні тести, що дозволяють кількісно виміряти риси темпераменту. Далі генетики визначали різницю в будові гена, що бере участь в обміні серотоніну або дофаміну у цих людей, і порівнювали вираженість психологічних відмінностей у носіїв різних генетичних варіантів. Як гена-кандидата при вивченні "пошуку новизни" розглядали ген рецептора дофаміну четвертого типу DRD4. У цьому гені був виявлений поліморфізм, що виявляється в зміні числа нуклеотидних повторів - у різних людей це число варіював від 4 до 7. Виявилося, що особи, що мають форму гена (алель) з числом повторів 7, відрізнялися більшою тягою до "пошуку новизни", ніж особи з числом повторів, рівним 4. Такий висновок досліджень дозволяє говорити про те, що в середньому володарі алелі 7 більш допитливі і екстравагантні, більш імпульсивні і дратівливі, а також частіше схильні порушувати заважають їм правила.

При дослідженні гена, що відповідає за перенесення серотоніну, вчені також виявили, що зміни в його структурі можуть відображатися на психіці людини. Виявилося, що активність цього гена обумовлена ??числом нуклеотидних повторів в його структурі, що в кінцевому результаті впливає на рівень надходження серотоніну в мозок. Були знайдені 2 алелі цього гена, які позначають як довгий і короткий. При вивченні темпераменту у носіїв різних алелів було виявлено, що носії короткого алелі є більш тривожними людьми в порівнянні з носіями довгого алеля.

Відомо, що будь-який ген має 2 алелі, отримані по одному від кожного з батьків. Людина, носій гена з двома короткими алелями, буде досить сильно відрізнятися за своїми психологічними якостями від носія гена з двома довгими алелями. Темперамент таких людей буде сильно відрізнятися: доведено, що в середньому носії двох довгих алелей менш тривожні, більш агресивні і володіють більшою вираженістю шизоїдних рис.

Поліформізм іншого гена (ген моноамінооксидази А (МАОА)), також впливає на серотоніновий обмін в мозку людини, безпосередньо пов'язаний з такими характеристиками темпераменту як агресивність, ворожість та імпульсивність. Вченими-генетиками було виявлено кілька поліморфних варіантів цього гена, що розрізняються по довжині, які позначають як 1, 2, 3, 4 у залежності від його довжини. Для алелів 2 і 3 гена характерно збільшення активності відповідного ферменту, а для алелів 1 і 4 - її зниження, що вказує на існування певної довжини алелі, яка є оптимальною для регуляції активності ферменту серотоніну.

Для отримання даних про тому, наскільки поліформізм цього гена впливає на психіку людини, було проведено унікальне дослідження. Вивчалися групи дітей чоловічої статі - володарів певної форми гена МАОА. Спостереження за ними проводилося від народження до повноліття. Генетики вивчали дітей, які росли в неблагополучних сім'ях, з метою визначити, чому одні з них при неправильному вихованні здійснюють асоціальні вчинки, а інші - ні. Виявилося, що носії генетичного варіанту, пов'язаного з високою активністю ферменту серотоніну, в цілому несхильні до асоціальної поведінки, навіть якщо вони росли в неблагополучних сім'ях.

Наведені приклади є досить переконливою ілюстрацією того, наскільки серйозний вплив надає множинність форм генів (молекулярно-генетичний поліморфізм) на формування рис особистості людини. Однак слід зазначити, що кожен із згаданих вище генів вносить лише невеликий внесок в прояв окремого психологічного ознаки. Наприклад, вплив поліморфізму гена, що відповідає за перенесення серотоніну, на вираженість тривожності у людини складає всього 3-4%. Вчені вважають, що за виникнення того чи іншого психологічного ознаки відповідають не менше 10-15 генів, при цьому формування психічного розладу (або ж стійкою риси темпераменту, наприклад, агресивності) можливе лише за умови виникнення цілого ряду генетичних змін у людини.

Розлади психічного розвитку

Розглянемо тепер безпосередньо порушення психічного розвитку у дітей і спробуємо відповісти на питання, чи існує генетична схильність до виникнення такого роду порушень.

Одним із проявів порушень психічного розвитку дитини, яке може бути обумовлено генетичними чинниками, є нездатність до навчання. Найбільш детально вплив генетики вивчено для однієї з форм дислексії, яка пов'язана зі специфічною нездатністю до читання, зокрема, нездатністю зіставити написані і вимовлені слова. Така форма дислексії може передаватися у спадок, і на даний момент ведуться активні пошуки гена, що відповідає за виникнення цього порушення. На сьогоднішній день отримані докази того, що одну з ділянок хромосоми 6 може бути пов'язаний з цією формою дислексії.

Таке захворювання, як синдром дефіциту уваги з гіперактивністю (СДУГ), діагностується у 6-10% дітей, також обумовлено генетичними змінами. Проявами цього синдрому є рухове занепокоєння, легка відволікання, імпульсивність поведінки дитини. Даний розлад найчастіше виникає у разі генетичної схильності дитини: так, на думку дослідників, успадкованого СДУГ становить від 60 до 80%. Вивчення прийомних дітей, що страждають цим синдромом, показало, що у їхніх біологічних родичів він відзначався частіше, ніж у прийомних батьків. Слід зазначити, що СДУГ часто поєднується з іншими психічними порушеннями, наприклад, депресією, асоціальною поведінкою, згаданої вище дислексією, що дозволяє робити висновки про наявність загальних генетичних основ у цих розладів.

Дійсно, зміни в будові окремих генів