Генетическая лотерея

Исследования показывают, что работа гена UCP2 активируется в ответ на тренировку аэробной направленности (бег, плавание, езда на велосипеде), диету с высоким содержанием жиров, а также в ответ на повышение содержания свободных радикалов. Высокая активность гена UCP2 у спортсменов обусловлена переходом организма на более эффективное энергообеспечение за счет использования жиров, а не углеводов. Получается, для того чтобы избежать развития ожирения и сахарного диабета 2 типа, а также запустить более эффективное использование питательных веществ для получения энергии нужно усилить работу гена UCP2. Для этого необходимы аэробные физические тренировки и высокожировая диета (многие слышали о кето-диете, но прибегать к ней можно только под руководством врача-диетолога).

Ген UCP3: ген отвечает за синтез белка UCP3, который участвует в теплообмене, углеводном и жировом обмене, а также в защите от свободных радикалов. Генетические изменения в данном гене связаны с развитием ожирения и сахарного диабета 2 типа. Работа данного гена активируется во время голодания и аэробных тренировок. С целью профилактики ожирения и сахарного диабета 2 типа через активацию данного гена эффективны аэробные нагрузки и интервальное голодание (когда в течение как минимум 16 часов человек не принимает пищу, для интервального голодания существуют противопоказания, поэтому предварительно необходимо проконсультироваться с врачом).

Ген NOS3: ген кодирует фермент, участвующий в синтезе оксида азота (NO), который может помочь предотвратить сердечно-сосудистые заболевания (инфаркт миокарда, артериальная гипертония и др.), а также улучшает спортивные показатели за счет увеличения кровотока, эффективного производства энергии и регуляции сердечного ритма. В спортивном питании широко используется аминокислота L-аргинин, из которой в организме как раз синтезируется оксид азота.

Ген VEGF: кодирует белок – эндотелиальный фактор роста сосудов VEGF, который способствует образованию новых кровеносных и лимфатических сосудов, усилению роста мышц после физических упражнений.

Препараты на основе гена VEGF могут использоваться как генный допинг у спортсменов.

На сегодняшний день лекарственный препарат Неоваскулоген успешно используется врачами для лечения атеросклероза нижних конечностей.

На спортивные результаты человека влияют как экологические, так и генетические факторы, причем за большинство признаков, связанных с физическими упражнениями, отвечает не один ген, а целый комплекс генов. Поэтому при интерпретации результатов генетических исследований спортсмена необходимо принимать во внимание тот факт, что любой генетический вариант объясняет лишь небольшую часть производительности, и многое зависит от количества тренировок, их организации, питания, суточного режима и прочих факторов внешней среды.

В 2017 году Австралийский институт спорта выпустил документ, согласно которому проведение генетических исследований для выявления талантов не рекомендуется из-за недостаточной научной базы и этической стороны вопроса, если тест хотят провести детям. Поэтому пока генетика спорта – это, скорее, кропотливые научные исследования, а не рутинная практика.

Почему эфиопы лучше бегают?

Кого вы представляете, когда вам говорят о бегуне-чемпионе Олимпийских игр? Скорее всего, вы видите Усейна Болта, Абебе Бикилу или просто собирательный образ легкоатлета африканского происхождения. Это, конечно, не значит, что люди с других континентов никогда не побеждают в беге. Побеждают, но за ними не наблюдается такой регулярности побед, про их скорость не складывают легенды. Так в чем секрет потрясающего успеха африканцев в беге?

Несмотря на то, что спортсмены африканского происхождения бегали на Олимпиадах и раньше, первым чемпионом, представившим африканскую страну (Эфиопию), был Абебе Бикила на Олимпиаде 1960 года. Спортсмен поразил всех не только своей скоростью, но и тем, что пробежал марафонскую дистанцию босиком. Некоторые тогда решили, что в этом заключается причина победы. Однако на следующих Олимпийских играх Бикила бежал уже в обуви и опять победил. А после Олимпийских игр 1968 года в Мехико стали говорить о доминировании африканских бегунов на средние и длинные дистанции.

Ученые предложили несколько возможных факторов, объясняющих выдающиеся успехи этих бегунов на длинные дистанции:

• генетика;

• развитие высокого максимального потребления кислорода в результате активной ходьбы и бега в раннем возрасте;

• высокий уровень гемоглобина и гематокрита;

• «хороший» состав скелетно-мышечных волокон;

• традиционная диета;

• жизнь и тренировки на высоте;

• мотивация (некоторые африканские спортсмены были очень бедными).

Эти факторы были тщательно изучены, и ученые пришли к неожиданному выводу. Данные показывают, что гены, исследованные в связи с результатами в беге, не могут полностью объяснить успех этих спортсменов. Приобретенные в процессе тренировок физические показатели, по-видимому, имеют большее влияние, чем генотип, на их успех в беге на длинные дистанции.

Генетика

Как мы писали выше, генетика не может полностью объяснить успех спортсмена, однако можно сказать, что она создает благоприятную почву, на которой успех вырастет, если приложить достаточно усилий.

Одним из наиболее хорошо изученных генов является ACTN3, который достоверно влияет на скорость, мощность и силу. Исследования показывают, что вариант в этом гене может также влиять на адаптацию к тренировкам, восстановление после упражнений и спортивных травм.

ACTN3 кодирует альфа-актинин-3 – белок, вырабатывающийся только в мышечных волокнах типа II. Распространенным полиморфизмом в этом гене является rs1815739, где замена основания C на T приводит к образованию нефункционального белка. Люди, у которых две дефектные копии гена ACTN3, имеют дефицит альфа-актинина-3, что связано с более низким процентом быстросокращающихся волокон. Число таких людей различается в зависимости от этнической группы: примерно 25 % азиатов, 18 % европейцев, 11 % эфиопов, 3 % ямайцев и афроамериканцев и 1 % кенийцев и нигерийцев. При изучении спортсменов выяснилось, что у элитных спортсменов-спринтеров частота функциональной копии гена ACTN3 была значительно выше, чем у контрольной группы.

Даже несмотря на то, что у людей африканского происхождения могут чаще встречаться предрасполагающие генетические факторы, в других популяциях они тоже присутствуют. Поэтому нельзя сказать, что успех зависит только от генетики. К врожденному таланту должны прилагаться и другие факторы.

Глава 6 Генетика и психика

Можно ли унаследовать гениальность?

В некоторых случаях талантливые люди происходят из талантливых семей, что позволяет предположить, что генетика частично отвечает за физические, физиологические или внешние характеристики, необходимые талантливому человеку. Впервые изучением передачи гениальности по наследству в XIX веке занялся ученый Фрэнсис Гальтон, кузен Чарльза Дарвина. Гальтон уже тогда отмечал, что «талант передается по наследству в очень значительной степени, целые семьи талантливых людей встречаются чаще, чем те, в которых только один член обладает талантом». На сегодняшний день наука далеко продвинулась в этом направлении, о чем мы и поговорим.

В чем отличие гениальности от таланта? Передаются ли они по наследству?

Гениальность – это высший уровень интеллектуального и творческого развития личности, который проявляется в научных открытиях, изобретениях, создании художественных произведений, внесших исторический вклад в развитие определенных сфер человеческой деятельности.

Талант – выдающиеся способности человека, проявляемые в определенной сфере деятельности, позволяющие на основе принятия нестандартных решений добиваться высоких результатов.