Витамания. История нашей одержимости витаминами

Однако все как раз наоборот: как подтвердилось в ходе дальнейших исследований, последствия голода действительно повлияли на психологическое и физическое здоровье не только детей, но и внуков тех матерей. Например, выяснилось, что дети женщин, чьи матери подверглись голоду, когда те были в утробе, имеют больше жировых тканей при рождении и больше проблем со здоровьем в течение жизни, чем люди, чьи бабушки не страдали от голода в период беременности. (Также оказалось, что внуки курильщиков подвержены большему риску возникновения астмы [573] .)

573

Painter, R., C. Osmond, P. Gluckman, M. Hanson, D. Phillips, and T. Roseboom. Transgenerational Effects of Prenatal Exposure to the Dutch Famine on Neonatal Adiposity and Health in Later Life. BJOG: An International Journal of Obstetrics and Gynaecology, 115 (2008): 1243; Zeisel, Steven H., et al. Epigenetic Mechanisms for Nutrition Determinants of Later Health Outcomes, (supplement) American Journal of Clinical Nutrition 89 (2009), p. 1488S–1493S. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2677001/.

В одной из научных статей говорится: «Мы только начинаем принимать во внимание затронувшее поколение воздействие условий среды в ранний период жизни, что может быть особенно значимо в отношении наций, находящихся в стадии перехода от традиционного строя к индустриальному. Это может пролить свет на такие проблемные состояния, как диабет, ожирение и сердечно-сосудистые заболевания, которые быстро распространяются в таких странах» [574] . Все они, а еще остеопороз, заболевания нервной системы и разнообразные воспалительные процессы связаны с питанием [575] .

574

Roseboom, T. J., and E. D. Watson. The Next Generation of Disease Risk: Are the Effects of Prenatal Nutrition Transmitted Across Generations? Evidence from Animal and Nutrition Studies. Placenta 33 (2012), p. e40–e44.

575

DeBusk, Ruth, et al. Nutritional Genomics in Practice: Where Do We Begin? Journal of the American Dietetic Association 105, no. 4 (April 2005), p. 591.

Эти трансгенерационные (межпоколенческие) последствия, как их называют в научной литературе, кажется, сводят на нет строгую теорию среды — ведь младенец следующего поколения никогда не попадал под прямое воздействие утробы своей бабушки. Более того, согласно результатам другого исследования, предрасположенность к некоторым заболеваниям может передаваться внукам от их дедушек, у которых, очевидно, вообще нет утроб! [576] Но трансгенерационные последствия также едва ли были вызваны изменениями в генетической природе детей и внуков, так как изменения в генах национального масштаба сами по себе требуют гораздо больше времени для развития. Коротко говоря, по-видимому, риски для здоровья первого и второго поколений не были вызваны исключительно их генетической природой или пренатальным развитием. На самом деле, кажется, они имеют отношение к тому, в какой среде находилась сама генетическая природа детей.

576

Daxinger, Lucia, and Emma Whitelaw. Understanding Transgenerational Epigenetic Inheritance via the Gametes in Mammals. Nature Reviews: Genetics, March 2012: 153–162; Zeisel et al. Epigenetic Mechanisms for Nutrition Determinants of Later Health Outcomes, p. 1488S–1493S.

Мои собственные представления о среде и наследственности сформировались на последнем курсе колледжа, когда мне поставили диагноз «диабет первого типа». Это неизлечимое аутоиммунное заболевание, при котором организм уничтожает клетки, производящие важный гормон инсулин. Свыкнувшись с мыслью о болезни, я захотела узнать: было ли развитие диабета первого типа обусловлено генетически? Если так, почему я узнала о заболевании, только когда мне исполнилось двадцать два? В качестве объяснения врачи привели следующую метафору: «Генетика заряжает пистолет, — говорили они мне. — Но на спусковой крючок нажимает среда».

Будучи человеком, порой склонным к излишнему буквализму, я не находила этот ответ удовлетворительным, но не по вине моих врачей. Вопрос о том, как факторы среды (включая питание и не только) влияют на активность наших генов — не говоря уже о том, как эти изменения могут повлиять на будущие поколения, — это совершенно новая область научных изысканий.

Эта область известна как эпигенетика. Данный термин относится к вторичному набору инструкций, которые сообщают нашим генам, где, когда и в каком объеме должна произойти их экспрессия. (Слово «эпигенетика» означает «над» или «помимо» генетики.) Позаимствовав аналогию у британского ученого Нессы Керри, автора прекрасной книги The Epigenetics Revolution {73} , вы можете взглянуть на это через призму голливудского фильма: если ДНК — это сценарий, эпигенетика — то, как его будут ставить. Например, адаптация «Ромео и Джульетты» 1996 года, где играли Клэр Дэйнс и Леонардо Ди Каприо, была основана на тексте Шекспира, но данная постановка сильно отличалась от изначальной версии, поставленной на сцене театра «Глобус» [577] . Эти особые инструкции имеют отношение к эпигенетическим маркерам и могут быть порождены внешними факторами, такими как постоянный стресс, эмоциональная травма, воздействие химикатов, и да, питание.

73

Издана на русском языке: Керри Н. Эпигенетика. Как современная биология переписывает наши представления о генетике, заболеваниях и наследственности. Р. н/Д.: Феникс, 2012.

577

Carey, Nessa. The Epigenetics Revolution: How Modern Biology Is Rewriting Our Understanding of Genetics, Disease and Inheritance New York: Columbia University Press, 2012, p. 7.

Нас окружают эпигенетические примеры, пусть даже мы не осознаем, что это они. Подумайте вот о чем: каждая клетка вашего тела (за исключением красных кровяных телец) содержит полную копию вашей ДНК и вместе с тем каждый из примерно двадцати пяти тысяч генов с белковым кодом. ДНК в вашем сердце содержит информацию о том, как вырастить глаз, ДНК вашего кишечника тоже знает, что вы правша. И все же благодаря эпигенетическим маркерам наши ноги знают, что не должны отращивать зубы, а наши желудки не выращивают уши. Организм женщин знает, что не надо производить грудное молоко постоянно. К тому же в зависимости от того, какие гены активированы и не активированы, одно и то же существо может выглядеть совершенно по-разному на различных стадиях жизни — вспомните о гусенице, которая превращается в бабочку.

Эпигенетические маркеры не меняют сами базовые гены (и они отличаются от SNP, которые фактически встроены в нашу ДНК) — они просто говорят генам, как себя вести. В связи с этим эпигенетические маркеры могут быть постоянными или временными, что объясняет, почему у женщин появляется грудное молоко только в определенные периоды жизни, а бабочка никогда не вернется в состояние гусеницы. Если вы представите, что ДНК — это жесткий диск, заполненный программами, эпигенетика — это механизм, который решает, как и когда их запустить. Или вернемся к примеру с диабетом: если генетика зарядила пистолет, эпигенетические факторы (которые мои врачи назвали средой) нажали на курок.

Каждый раз при делении клетки передают многие эпигенетические маркеры — поэтому, когда делится клетка мышцы, новые дочерние клетки знают, что они должны быть клетками мышц, а не печени. Впрочем, большая часть эпигенетических маркеров не передается нашим детям — напротив, в момент зачатия организм производит перепрограммирование, которое, как оказывается, стирает большинство маркеров, накопленных родителями за свою жизнь. Этот «чистый лист» позволяет союзу единственного сперматозоида и яйцеклетки превратиться в новенькое человеческое тело. Но большая часть — это не все. Некоторые эпигенетические маркеры, по-видимому, наследуются. И кроме того, даже самое доскональное перепрограммирование все же оставит восприимчивость плода к новым эпигенетическим маркерам, добавляемым в период его нахождения в утробе.

В исследованиях Голодной зимы налицо оба этих фактора. В первом поколении эпигенетические сигналы, вызванные голоданием беременных женщин, по-видимому, оказали мгновенный эффект на экспрессию генов их малышей, которые, в свою очередь, передали некую версию тех приобретенных эпигенетических маркеров своим собственным детям.

Давайте остановимся на минуту, чтобы признать, насколько еретической является эта идея. Изучая материалы об эпигенетике, вы неизбежно столкнетесь с упоминанием о Жан-Батисте Ламарке, французском ученом додарвиновского периода. В 1809 году он написал книгу «Философия зоологии», где предложил теорию приобретенных черт, предполагавшую, что виды могут приобретать новые характеристики из-за влияния среды и передавать их своим потомкам. Так, по его мнению, кузнецы передают сыновьям сильные предплечья, сформировавшиеся вследствие тяжелого физического труда, а жирафы, обитающие в местах, где почва постоянно сухая, вынуждены постоянно тянуться за листвой, которая является для них единственным источником пропитания, и именно поэтому имеют такие длинные шеи.

Спустя пятьдесят лет Чарльз Дарвин опубликовал свой знаменитый труд «О происхождении видов», и успех теории эволюции отправил работы Ламарка в мусорное ведро. Большую часть современной истории ламаркизм считался нелепостью, пережитком эры примитивной науки. Сейчас считается, что, если у сыновей кузнеца развились сильные предплечья, это произошло потому, что они выполняли некий род физической активности, которая укрепила их мышцы, и независимо от того, изучала ли я французский в старшей школе, он не передастся напрямую моему ребенку. (Tant pis! {74} )

74

Тем хуже! (франц.). Прим. перев.

Но что поразительно, стремительно развивающаяся эпигенетика предполагает, что Ламарк мог быть в чем-то прав — не относительно приобретенного знания (те французские глаголы умрут вместе со мной), а относительно других черт. В одной из научных статей 2012 года утверждается: «Обнаружение того, что на установление эпигенома может влиять среда, вместе с обнаружением того, что некоторые эпигенетические маркеры избегают перепрограммирования при переходе от одного поколения к другому, повышает вероятность того, что эпигенетические маркеры, на которые повлияла среда, могут наследоваться следующим поколением. Если бы это было правдой, — продолжает автор, — это бы в корне изменило наше представление о наследственности» [578] .

578

Daxinger and Whitelaw. Understanding Transgenerational Epigenetic Inheritance via the Gametes in Mammals, p. 156.