Понятие и направления исследования генетики наркомании, интерес к данной проблеме на современном этапе. Нейрохимические системы мозга, участвующие в опосредовании эффектов алкоголя, а также опиоидов. Мутации, связанные с применением алкоголя и опиума.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Генетика человека и наследственные заболевания. Генетические аспекты опийной наркомании и алкоголизма

Введение

Несмотря на то, что интерес к генетике наркомании возник еще в начале XX столетия и ее изучение особенно активно осуществлялось в 20-е годы, убедительных данных, подтверждающих или отрицающих решающее влияние наследственности в развитии этой группы заболеваний до сих пор не получено. Тем не менее, существуют наблюдения о наличии у больных наркоманиями наследственной отягощенности алкоголизмом и наркоманиями, особенно по мужской линии. связи с этим сформировалось мнение, что у детей от больных алкоголизмом или наркоманиями родителей существенно повышен риск развития этих заболеваний. Среди ближайших родственников больных отмечено также накопление лиц с патохарактерологическими аномалиями. В эту группу входят и дети больных наркоманиями, у части из которых имеются те или иные характерологические и поведенческие расстройства: повышенная возбудимость, агрессивность, склонность к депрессивным реакциям и пр. Также существуют данные, что употребление наркотиков женщиной во время беременности может стать причиной рождения ребенка со сформированной наркотической зависимостью. Разные исследователи по-разному относятся к данным молекулярной биологии и генетики. В частности, не очень стабильная зависимость развития наркоманий у детей больных родителей (даже в случае наркологического заболевания обоих родителей и отягощенности в ряду поколений) невольно наводит на мысль о том, что наследственность в механизме опийной наркомании и алкоголизма играет незначительную роль. С этим можно согласиться только в том случае, если рассматривать проблему не с точки зрения глубинных причин этих патологических состояний, а с точки зрения конкретных проявлений. Например, алкоголизм и наркомании в нашем обществе разделены некоторой умозрительной чертой, делающей их как бы разными заболеваниями, имеющими не так много общего. Конечно же, это чисто бытовое представление, никак не связанное с представлениями современной наркологии. В сущности, достижения молекулярной биологии и молекулярной генетики показали, что механизмы и генетические предпосылки развития опиоидной наркомании и алкоголизма весьма близки, о чем я подробнее расскажу в данной работе. В принципе, механизмы развития зависимостей вообще весьма схожи, что позволяет осторожно экстраполировать выводы, сделанные при изучении генетики нейрохимии. Кроме того, те же механизмы генетической природы могут оказывать значительное влияние на социальное поведение человека, уровень его тревожности, агрессивности, а, следовательно, на устойчивость социума и человека как вида в биосфере.

1. Нейрохимическая справка

В рамках данной работы мы кратко рассмотрим некоторые нейрохимические системы мозга, участвующие в опосредовании эффектов алкоголя и опиоидов, а также структуры, ответственные за реакции подкрепления и мотивации.

В первую очередь, необходимо понять, что такое нейромедиаторная система. В мозге человека существует несколько систем биологически активных веществ (норадреналин, ацетилхолин, серотонин, ГАМК и др.), взаимосвязанных между собой и осуществляющих контроль над силой и количеством нервных импульсов. Нейромедиаторы - это биологически активные вещества, которые и отвечают за эти действия. Их функции чрезвычайно разнообразны и до конца еще не ясны, однако наиболее важные результаты их действия уже известны. Например, известно, что серотонин отвечает за настроение, процессы памяти, эмоций, контролирует соотношение сна и бодрствования и т.д. Норадреналин ответственен за реакции, известные в биологии как «нападай или беги», в применении к социальной сущности человека - за реакции гнева, страха, тревоги и др. ГАМК (гаммааминомасляная кислота) является тормозным нейромедиатором, т.е. гасит передачу нервного импульса и способствует, в частности, успокоению и сну (в виде похожего соединения - ГОМК - это вещество используют как анестетик).

В различных областях мозга концентрируются нейроны разного механизма передачи: где-то главным медиатором является норадреналин, другие части осуществляют передачу импульса с помощью серотонина и т.п.

С точки зрения основной темы данной работы нас будет интересовать преимущественно эндорфинная система мозга. Прежде чем коснуться ее подробнее, необходимо отметить, что такое выделение одной нейрохимической системы в высшей степени условно, так как мозг представляет собой глубоко интегрированную систему, ни на один элемент которой нельзя изолированно воздействовать.

Эндорфины - это биологически активные вещества, представленные пептидами (от коротких пептидов до относительно длинных фрагментов других пептидов - например, липотропина). Их функция, как и функция нейромедиаторов, до конца не ясна, однако точно известно, что данный класс веществ уменьшает эмоциональную реакцию на боль, способствует транквилизации психики, может вызывать эйфорию. Этим обусловлена важная их роль в становлении личности в процессе социализации. Эндорфины участвуют в реакциях положительного подкрепления, они являются своеобразным «внутренним вознаграждением» за правильно осуществленное действие. Именно благодаря этому свойству эти биологически активные вещества имеют столь широкую сферу влияния: они участвуют в процессах памяти, мышления, обучения, агрессии, ноцицепции и др. По этой причине крайне актуально изучение нарушений, происходящих в этой системе.

Чтобы продолжить тему работы, необходимо познакомиться с понятием рецептора. Рецептор в контексте данной работы - это молекула (обычно белок) на поверхности клетки, клеточных органелл или растворенная в цитоплазме, специфически реагирующая изменением своей пространственной конфигурации на присоединение к ней молекулы определенного химического вещества, передающего внешний регуляторный сигнал и, в свою очередь, передающая этот сигнал внутрь клетки или клеточной органеллы, нередко при помощи так называемых вторичных посредников или трансмембранных ионных токов.

Вещество, специфически соединяющееся с рецептором, называется лигандом этого рецептора. Внутри организма это обычно гормон или нейромедиатор либо их искусственные заменители, применяемые в качестве лекарственных средств и ядов (агонисты). Некоторые лиганды, напротив, блокируют рецепторы (антагонисты). Когда речь идет об органах чувств, лигандами являются вещества, воздействующие на рецепторы обоняния или вкуса. Кроме того зрительные рецепторы реагируют на свет, а в органах слуха и осязания рецепторы чувствительны к механическому давлению, вызываемому колебаниями воздуха и иными воздействиями.

Эндогенные лиганды представлены глутаматом и глицином, а также некоторыми ионами. Экзогенным веществом может являться, например, РСР (фенциклидин) - популярный в 80-е годы наркотический препарат, изначально применявшийся в ветеринарии в качестве анестетика и вызывающий галлюцинации в субнанестетических дозах. Чрезмерная активация рецептора вызывает его гибель (что и происходит в случае с бесконтрольным применением фенциклидина или подобного NMDA-агониста, например, кетамина). Постепенное снижение популяции рецепторов ведет в относительной недостаточности системы, в которой они функционируют. Например, немедицинское применение амфетаминов (стимуляторы ЦНС) вызывает постепенную деградацию дофаминовых рецепторов. Нейромедиатор дофамин отвественен, в том числе, за мотивацию, двигательную активность, ощущение удовольствия и общий тонус. У наркоманов со значительным стажем нередки случаи хронических трудно корректируемых лекарствами депрессий, связанных именно с невосполнимой гибелью дофаминовых рецепторов.

Таким образом, мы познакомились с понятием рецептора и немного исследовали его работу.

Теперь нам необходимо понять функционирование еще одной принципиально важной структуры - синапса. Синапс представляет собой вид межклеточного контакта между нейронами (либо между аксоном и дендритом, либо между дендритами, либо между дендритом и телом другого нейрона и т.д.). Синапсы по механизму активации могут быть электрическими и химическими. Нас будет особенно интересовать второй тип синапса. По аксону одного нейрона приходит электрический импульс, вызывающий выделение нейромедиатора (например, ацетилхолина) в синаптическую щель. Молекулы нейромедиатора связываются с рецептором, расположенным на дендрите и, в зависимости от типа медиатора, на дендрите может генерироваться потенциал, наступать деполяризация (т.е. импульс проводится, клетка активируется), но этого может и не происходить (тогда импульс не передается). Разрушение нейромедиатора является необходимым процессом, поскольку слишком длительное его пребывание в синаптической щели способно перевозбуждать клетку и приводить к ее гибели. Неразрушенная часть медиатора подвергается обратному всасыванию (т.н. реаптейк, reuptake). С помощью определенных веществ можно замедлить процесс разрушения медиатора. Например, многие боевые отравляющие вещества являются ингибиторами ацетилхолинестеразы - фермента, разрушающего ацетилхолин, что приводит к перевозбуждению парасимпатической нервной системы и, в конце концов, параличу дыхательных мышц (таков, в частности, применявшийся в годы Второй мировой войны газ зарин).

Многие наркотические вещества также действуют по схожему принципу, однако ингибирование ими различных нейромедиаторов обратимо, вследствие чего не приводит к смерти. Например, относительно недавно разработана группа ингибиторов энкефалиназы - фермента, разрушающего эндорфины. Эта группа веществ способна вызывать продолжительную эйфорию за счет длительного связывания эндорфинов с опио...