Генетика алкоголизма

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени Н.П.ОГАРЕВА» 

Факультет биологический

Кафедра генетики 
 

РЕФЕРАТ

ГЕНЕТИКА  АЛКОГОЛИЗМА 

Автор реферата                                                                      Е. Ю. Савкина

Специальность биохимия

Работу проверил

канд. биол. наук, доц.                                                            В. И. Кудряшова 
 
 

Саранск 2010

Содержание 

Введение 3 

1 Алкоголизм. Стадии алкоголизма 4

2 Алкоголизм  и генетика 6

       2.1 Наблюдения и исследования 6

       2.2 Гены, влияющие на предрасположенность  к алкоголизму 8

             2.2.1 Гены, отвечающие за метаболизм  алкоголя 8

             2.2.2 Гены, контролирующие нейропсихические функции 10

3 Влияние  алкоголя на наследственность 13

Заключение 15

Список  используемых источников 16

Введение

     Бытует  мнение, что в России всегда пили много и от этого жили меньше, чем положено. На самом деле, в России не всегда пили много. Раньше пили не водку, а медовуху и прочие напитки, по крепости не сильнее пива. В настоящее время велика проблема алкоголизма в России.

     Ежедневно в авариях по вине пьяных водителей  погибают сотни людей; из-за систематического приема алкоголя развиваются острые патологии и обостряются хронические  заболевания; большинство бытовых  преступлений совершается на почве  алкогольного опьянения.

     Вся эта ситуация усугубляется тем, что  алкоголь оказывает определенное влияние  и на генетику человека. Какую роль в развитии алкоголизма играет генетическая предрасположенность? Какие гены задействованы в формирование и поддержание алкогольной зависимости? Постараемся найти ответы на поставленные вопросы. 

     1 Алкоголизм. Стадии  алкоголизма

     Алкоголизм — заболевание, частный случай проявления токсикомании, характеризующееся болезненным пристрастием к употреблению алкогольных напитков (психическая и физическая зависимость) и алкогольным поражением внутренних органов. При алкоголизме происходит деградация человека как личности.

     Современное определение в медицине описывает  алкоголизм как болезнь, которая  приводит к систематическому потреблению  алкоголя, несмотря на негативные последствия. Выделяют следующие стадии болезни.

     Продром. «Продром» считается «нулевой» стадией алкоголизма — на этом этапе ещё нет болезни, но присутствует «бытовое пьянство». Человек употребляет спиртные напитки «по ситуации», как правило, с друзьями, но редко напивается до потери памяти или до иных тяжёлых последствий. Пока стадия «продрома» не перешла в алкоголизм, человек сможет без вреда для своей психики прекратить употребление алкогольных напитков на любое время.

     Первая  стадия. На первой стадии алкоголизма больной часто испытывает труднопреодолимое желание употребить алкоголь. При невозможности употребления спиртного чувство влечения на время проходит, однако в случае употребления алкоголя контроль по отношению к количеству выпитого резко падает. На этой стадии заболевания состояние опьянения нередко сопровождается чрезмерной раздражительностью, агрессивностью, и даже случаями потери памяти в состоянии опьянения.

     Вторая  стадия. На второй стадии алкоголизма значительно возрастает выносливость (толерантность) к спиртному. Влечение к спиртному становится более сильным, а самоконтроль слабеет. В пьяном состоянии он, как правило, ведёт себя непредсказуемо и порой опасно для окружающих. Возникает алкогольный психоз, у человека появляются галлюцинации.

     Третья  стадия. На третьей стадии алкоголизма выносливость к алкоголю падает, а потребление алкоголя становится практически ежедневным. Наблюдается значительная деградация личности больного с необратимыми изменениями психики. Нарушения со стороны внутренних органов нарастают и становятся необратимыми.

     В связи с вызванными алкоголем нарушениями выделяют следующие степени алкогольного опьянения: легкая, средняя, тяжелая.

     «Лёгкая» степень алкогольного опьянения определяется, прежде всего, изменением настроения. В это время человек становится беспричинно весёлым, настоящее и будущее рисуется ему в радужном свете, он склонен к переоценке своих сил, возможностей и способностей.

     «Средняя» степень алкогольного опьянения характеризуется появлением более выраженных расстройств. Повышенное настроение, беспечность, благодушие легко сменяются обидами, раздражительностью, злобностью, которые проявляются в высказывании претензий, ругани, агрессивных действиях. Характерна неспособность сдерживать свои чувства и желания.

     «Тяжёлая» степень алкогольного опьянения характеризуется появлением симптомов глубокого отравления алкоголем. Часто наступает бессознательное состояние, которому могут предшествовать головокружение, тошнота, рвота, звон в ушах, чувство онемения различных участков тела, глубокое нарушение координации движений, снижение тонуса мышц.

     Бессознательное состояние — алкогольная кома — не всегда заканчивается благополучно. Для этой стадии опьянения характерен внешний вид больного. Он не реагирует не только на окрик, но даже и на болевые раздражения, его лицо приобретает вначале багрово-красный, а затем бледно-синюшный цвет. 

     2 Алкоголизм и генетика

     2.1 Наблюдения и исследования

     Алкоголизм  – это заболевание, причины которого многогранны. Часто он носит семейный характер. Чтобы установить характер наследственной предрасположенности  к алкоголю, проводили исследования в семьях, близнецовые исследования и исследования усыновленных детей. Сравнение алкоголизма у однояйцевых  и разнояйцевых близнецов показало, что роль наследственности  довольно велика. Усыновленные дети по склонности к развитию алкоголизма больше похожи на своих биологических родителей, а не на приемных. Это показывает, что гены влияют на предрасположенность  к алкоголизму. Однако нет такого одного гена, который отвечал бы за склонность к алкоголю. Выявленные гены «риска» по-разному проявляются  в зависимости от окружающей среды  – ситуации в семье и в обществе.

     Результаты  исследований, проведенных шведскими  учеными, показали, что шансы стать  алкоголиками у сыновей от отцов-алкоголиков  в девять раз выше, чем у сыновей  непьющих родителей. Наследование алкоголизма  от пьющей матери к дочери в три  раза выше, чем в благополучных  семьях. Клинические исследования указывают  на то, что дети алкоголиков страдают алкоголизмом в 4-5 раз чаще, чем дети родителей, не употребляющих спиртное.

     Данные  о роли наследственности в алкоголизме  способствовали поиску биологических  маркеров, позволяющих прогнозировать индивидуальный риск этого заболевания. В одном из исследований отобрали 453 мужчин 20 лет, за которыми затем наблюдали  в течение 10 лет. Оказалось, что реакция  на алкоголь у человека, отец которого страдает алкоголизмом, ослаблена: менее  выражены чувство опьянения, психомоторные  расстройства. У таких лиц через 10 лет нередко развивался алкоголизм.

     Давно было замечено, что алкоголизм чаще развивается у выходцев из семей, родословная которых имеет много  больных алкоголизмом. Обзор научных исследований по семейному алкоголизму показывает, что риск развития алкоголизма среди родственников алкоголика, относящихся к первой степени родства, в 7 раз выше, чем среди аналогичных родственников здоровых лиц.

     В дальнейшем было установлено, что существует два типа алкоголизма:

     I – тип развивается под влиянием как средового, так и генетического фактора (средовой фактор реализует генетически детерминированную предрасположенность).

     II – тип не зависит от средовых влияний и полностью формируется путем генетической передачи.

     Есть  и другие различия между I и II типами: I тип начинается в молодом, часто даже в подростковом, возрасте, наблюдается только у мужчин, протекает тяжело, сопровождается криминальными наклонностями, которые проявляются не только у больных, но и у их отцов (агрессия в состоянии опьянения). Впрочем, как выяснилось позднее, у больных алкоголизмом II типа асоциальные наклонности могут отсутствовать, хотя все другие признаки II типа обнаруживаются даже в большей степени. На этом основании было предложено также выделять алкоголизм III типа, более «чистый» в генетическом отношении, поскольку он свободен от влияния особого гена, контролирующего наследование криминальности. 

     Таким образом, для людей, генетически  предрасположенных к алкоголизму, важно правильно оценить риск появления у себя этой предрасположенности.  
 
 

     2.2 Гены, влияющие на  предрасположенность  к алкоголизму 

     В последнее десятилетие возрастает количество исследований, посвященных  генетике алкоголизма. По мнению И. П. Анохиной, существуют биологические показатели (маркеры), отражающие индивидуальную предрасположенность к алкоголизму. К ним относятся гуанилатциклазная  активность в лимфоцитах и тромбоцитах, активность фермента дофамин-β- гидроксилазы, превращающего дофамин в норадреналин. У больных с высоким биологическим  риском развития алкоголизма отмечается очень низкая активность этого фермента.

     Многие  ученые сходятся во мнении, что гены, влияющие на предрасположенность к  алкоголизму, можно разделить на 2 основные группы. Во-первых, это гены, контролирующие метаболизм алкоголя в  организме. А во-вторых, гены, контролирующие нейропсихические функции. 

     2.2.1 Гены, отвечающие  за метаболизм  алкоголя 

     Рассмотрим  первую группу генов. Этанол окисляется в два этапа, и на этих двух этапах работают два ключевых фермента. Сначала  под  действием фермента алкогольдегидрогеназы этанол превращается в ацетальдегид, а тот под действием фермента ацетальдегиддегидрогеназы превращается в ацетат (то есть  в конечном итоге, спирт превращается в уксус, но с образованием промежуточного токсичного вещества – ацетальдегида). Скорость работы этих ферментов генетически детерминирована и на нее влияют разные варианты того и другого генов.

       В 70-х годах у населения юго-восточной  Азии – китайцев, корейцев и  японцев, обнаружили так называемый  «флаш-синдром» (от английского flush – прилив крови; румянец) –  после небольшого количества  выпитого алкоголя им становилось  плохо: учащалось сердцебиение, поднималось  давление, и больше пить они не могли. Оказалось, что у них неактивна митохондриальная ацетальдегиддегидрогеназа, а алкогольдегидрогеназа, наоборот, очень активна. В результате у них этанол быстро превращается в ацетальдегид, а тот, в свою очередь, расщепляется очень медленно. А именно ацетальдегид вызывает неприятные симптомы и плохое самочувствие у человека после принятого алкоголя.

       У большинства европейцев всё  происходит наоборот: первый этап  окисления идет медленно, а второй  – быстро. «Европейский» и «азиатский»  варианты генов ферментов отличаются  всего по одному нуклеотиду. Если  у человека оба полученных  от мамы и папы гена ацетальдегиддегидрогеназы представлены «азиатской» версий, он просто не может выпить такое количество алкоголя, чтобы приобрести зависимость. То есть такое сочетание является протективным (защитным) генотипом в отношении алкоголизма.

     «Азиатский» вариант гена алкогольдегидрогеназы (также как «азиатский» вариант гена ацетальдегиддегидрогеназы) обладает протективным эффектом в отношении алкоголизма, но более слабо выраженным. В Юго-Восточной Азии его имеют более 70% населения, на Ближнем Востоке – около половины, в Европе – до 5-8%. Интересно, что у чукчей частота встречаемости его такая же, как у европейцев. Вопреки распространенному мнению, они не отличаются от, например, русских, по этим ферментам.

     В Африке с алкоголизмом связаны варианты другого участка гена алкогольдегидрогеназы. В этом участке также найдена точечная мутация – замена одного нуклеотида. Исследовали матерей-афроамериканок, непьющих и пьющих, и оценивали состояние их детей в возрасте одного года. Оказалось, что у непьющих матерей генотип не оказывал влияния на уровень развития ребенка. А у пьющих носители мутантного гена оказались защищенными от действия алкоголя – их дети по развитию не отставали от детей непьющих матерей. В то же время дети пьющих матерей с обычным геном были менее развиты интеллектуально и физически.  

     2.2.2 Гены, контролирующие  нейропсихические  функции

     Теперь  рассмотрим влияние второй группы генов. В формирование алкогольной зависимости  вовлечены многие гены, контролирующие передачу нервного импульса с одного нейрона на другой через межклеточный контакт – синапс. Это гены синтеза  и деградации таких нейромедиаторов  как дофамин, серотонин, γ-аминомасляная  кислота, гены их рецепторов и переносчиков. Генов много, все они вносят свой вклад, хотя роль каждого отдельного гена при этом не так уж велика.

     Например, было показано, что определенный вариант (аллель TaqA1) гена рецептора дофамина DRD2 чаще встречается у алкоголиков. При этом варианте гена уменьшается плотность рецепторов.

     Еще есть ген моноаминооксидазы (МАОА) – это фермент, который разрушает дофамин, непрореагировавший в синоптической щели. Мутация в гене – замена одного нуклеотида на другой, приводит к низкой активности МАОА, что делает поведение более неустойчивым, проявляясь порой как асоциальное поведение. Но в полной мере все эти черты проявляются в неблагополучных семьях. Там же, где с воспитанием все в порядке, влияние гена корректируется, и носители мутантного гена (с низкой активностью МАОА) проявляют асоциальное поведение не чаще, чем носители гена с нормальной активностью.

     У потомства алкоголиков моноаминооксидаза обнаруживается не только в митохондриях, но и в плазме клетки. Очень большая активность данного фермента  может проявляться в частоте алкоголизма, расстройств личности, аффективных расстройств, особенно депрессий, у потомства отцов алкоголиков. У взрослых сыновей, родившихся от отцов-алкоголиков, риск заболевания алкоголизмом достигает 67%.

     Похожая ситуация с геном транспортера другого  нейромедиатора – серотонина. Ген  переносчика серотонина – SLC6A4. Один из вариантов этого гена, при котором образуется недостаточное количество белка-транспортера, связан со склонностью к депрессии и, соответственно, к алкоголизму. Но он проявляет себя при неблагоприятных условиях воспитания, а там, где ребенок воспитывают в любви и понимании, «плохой ген» не дает о себе знать.

     В предрасположенность к алкоголизму  вовлечены и гены, отвечающие за контакты между клетками, за формирование ионных каналов и многие другие. И с последними достижениями генетики и медицины находят все новые  и новые гены. Например, при изучении электрической активности мозга  оказалось, что у людей с нерегулярным α- ритмом  после приема алкоголя он становился более выраженным. Это  сопровождалось релаксацией, которая  у таких людей без алкоголя не наступала. Найдены и гены, отвечающие за этот эффект – ген рецептора  γ – аминомасляной кислоты (ГАМК).

     Еще совсем недавно газетные заголовки  говорили, что в организме человека был обнаружен ген алкоголизма. Открытие это сделали ученые из медицинской  школы, находящейся при Нью-Йоркском и Национальном институте по алкоголизму. Ген – виновник алкоголизма – называется Grm7. На самом деле, этот ген давно известен ученым. Его функция – кодировать определенный подтип рецепторов, которые снижают или подавляют выработку глютамина и других веществ, обеспечивающих передачи нервных импульсов от одной клетки к другой.

     Однако  только сейчас американским ученым удалось  обнаружить иную форму этого гена, которая присутствует далеко не у  каждого, и резко снижает выработку  соответствующей Grm7 в тканях мозга иРНК.  Информационная РНК – это рибонуклеиновая кислота, которая синтезируется в ядре и переходит в цитоплазму, где становится матрицей, синтезирующей фермент или другой специфический белок. Она является неким промежуточным продуктом или посредником между геном и белком, продуктом его экспрессии.

     Те, у кого иРНК, соответствующая Grm7, понижена, гораздо больше других подвержены алкоголизму. Пока что эта закономерность выявлена только среди лабораторных грызунов, однако ученые считают весьма вероятным, что у людей обнаружится то же самое.

     Всего на сегодняшний день найдены десятки  генов, нарушение работы которых, как  предполагают, повышает риск развития алкоголизма.

     Знание  таких генов дает нам новую  информацию о природе болезни, в  данном случае алкоголизма. Открываются  возможности для создания новых  лекарств, ведь мишени для алкоголя могут быть в той же степени  мишенями и для лекарственных  веществ. Наконец, можно будет предсказывать  риски развития алкоголизма у  людей-носителей каких-либо «неблагополучных»  генов. Но наследственная предрасположенность  к заболеванию проявляется в  том случае, если и гены, и среда  действуют в одну сторону. Пока мы не можем менять гены, но мы можем  изменить условия среды, чтобы снизить  риск. 
 
 
 
 
 
 
 

     3 Влияние алкоголя  на наследственность

     Алкоголизм  сопровождается глубокими изменениями  в половой сфере. Наблюдается  недоразвитие половых клеток как  у мужчин, так и у женщин-алкоголиков. В этом случае намного больше вероятность  рождения больного потомства.

       Большинство детей, рожденных  от больных алкоголизмом родителей,  не имеют клинически выраженной  психической и иной патологии  и отклонений в развитии, в  том числе психосоциальном. Тем  не менее, общепризнанным является  тот факт, что рожденные в семьях  больных дети составляют группу  высокого риска по формированию  психических, неврологических и  соматических нарушений. В связи  с этим к ним применимо обозначение  «группа множественного риска». В это понятие включают, прежде  всего, различные психические  и поведенческие нарушения, которые  у таких детей встречаются  чаще, чем в соответствующих контрольных  группах. 

     Диапазон  психических нарушений в рассматриваемой  группе, если они развиваются, очень  широк – от незначительных отклонений в поведении и изменений в психологической реактивности до признаков органического поражения мозга и умственной отсталости. У детей от больных алкоголизмом родителей более часто встречаются тревога и депрессия, синдром гиперактивности (дефицит внимания), трудности в учебе. У мальчиков чаще наблюдаются поведенческие проблемы, у девочек – эмоциональные. Определенные половые различия выявляются и в частоте развития алкоголизма в потомстве больных: доля пораженных этим заболеванием сыновей 17-86,7 %, а дочерей – 2-25 %.

     У взрослых детей больных алкоголизмом родителей в порядке убывающей  частоты встречаются алкоголизм, психопатии, аффективные расстройства (чаще депрессии). Умственная отсталость характеризует, прежде всего, потомство  больных алкоголизмом матерей, отражая  результат внутриутробного действия алкоголя на плод (алкогольный синдром плода). Другие формы психической патологии встречаются достаточно часто и у детей больных алкоголизмом отцов; особенно часто у взрослых сыновей развивается алкоголизм – в 66,6 %.

     Выяснено, что действие алкоголя на этапе внутриутробного  развития приводит к недоразвитию плода  или отдельных его органов (уродства), повышенной смертности новорождённых.

     Алкоголь, попадающий в детский организм с  молоком матери, вызывает нервные  расстройства (в том числе нарушения  психики, умственную отсталость), заболевания  органов пищеварения (главным образом  печени), сердечнососудистой системы  и т.д.

     В связи с этим родители должны своевременно позаботиться о своем потомстве, так как после употребления алкоголя здоровый ребенок родиться не может. 

Заключение

     Алкоголизм  – это заболевание, причины которого многогранны. Часто он носит семейный характер. Но не нужно игнорировать и генетические аспекты этой болезни.

     В периодизации алкоголизма выделяют несколько стадий, каждая из которых  характеризуется определенными  проявлениями как физиологически, так  и психически.

     На  частоту алкоголизма у потомства  алкоголиков обращали внимание еще  в XIX веке. Современные генетические исследования начались во второй половине XX века и подтвердили, что вероятность рождения у родителей, злоупотребляющих алкогольными напитками, детей с алкогольной предрасположенностью намного выше.

     Существуют  десятки генов, отвечающие за предрасположенность  человека к алкоголизму. Это гены, отвечающие за метаболизм этанола в  организме, а также группа генов, контролирующих нейропсихические функции.

     Конечно, нельзя не учитывать средовой фактор в данной проблеме, ведь быть алкоголиком  или нет, каждый человек решает сам. Однако при этом велика роль генотипа человека. Современная медицина и  генетика уделяют этому особое внимание. Возможны в скором времени генетические исследования на предмет выявления  потенциальных алкоголиков. А пока генетические исследования алкоголизма подсказывают, какие профилактические меры можно предпринять в конкретных случаях. Здесь может идти речь не только о создании новых лекарств, но и о педагогических мерах.

Список  использованных источников

     1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Алкоголизм

     2. http://www.chaskor.ru/article/plastichnye_geny_alkogolizma_13858

     3. Арзуманов Ю., Наговицина И. Генетические аспекты алкоголизма / Русский медицинский журнал. – 2001. – Т. 5. - №14. – С. 3-8.

     4. Боринская С.А. Гены алкоголизма  / Химия и жизнь. – 2008 - №7. –  С.40

     5. Бочков Н.П. Клиническая генетика: Учебник. – 2 изд. – М.: ГЭОТАР - МЕД, 2002.