и совершенно не подозревать об этом! Если носитель рецессивного мутантного гена вступает в брак с человеком, у которого оба аллеля данного гена нормальны, в потомстве от такого брака также не удастся обнаружить видимого проявления мутации. Если же оба родителя являются носителями мутации, с вероятностью 25 %, у них может родиться больной ребенок, который будет являться рецессивной гомозиготой по мутантному аллелю.
Мутантные аллели, которые в принципе могут являться причиной того или иного врожденного заболевания, встречаются у людей все же нечасто. Предположим, частота обнаружить такой аллель составляет 1/500. Вероятность образования родительской пары, у которой случайным образом совпали одни и те же дефекты в ДНК, будет, естественно совсем крошечной. В нашем случае она будет равна 1/500 х 1/500 = 1/250000. Всего один случай на четверть миллиона! Шанс совсем крошечный, однако, он может многократно возрасти в случае неслучайного образования пар со сходными дефектами. Такое может произойти в результате родственного брака. Не случайно у разных народов и в разных странах запрет на подобные браки зафиксирован в законодательстве. Обычно он не распространяется на брак с племянником, племянницей или двоюродным родственником, хотя и в этом случае шанс появления в потомстве детей с врожденными аномалиями существенно возрастает. Чем реже встречается данная рецессивная мутация в обществе, тем чаще вызванное ею заболевание проявляется в результате браков именно близких родственников.
Наследование по рецессивному типу обладает также следующими особенностями:
— сами родители, у которых в потомстве появляются больные дети, обычно здоровы;
— в браке здорового человека с больным все дети будут здоровы, если здоровый не гетерозигота по мутантному гену;
— если больны оба супруга, все их дети обязательно будут больными;
— в браке больного с носителем мутантного аллеля половина рожденных детей будут больными.
Подобные тины браков чаще всего встречаются среди близких родственников.
Наследование, сцепленное с полом
В предыдущих двух случаях, когда мы рассматривали наследование врожденных аномалий по доминантному и по рецессивному типу, предполагалось, что мутации затрагивают аутосомы (греч. autos — сам и soma — тело), то есть находятся не в половых хромосомах. Однако встречаются заболевания, причинами которых являются именно половые хромосомы. Как вы помните, в отличие от парных аллельных аутосом, эти хромосомы разные. Следовательно, каждый находящийся в них ген не имеет аллельной пары. К тому же, сочетания половых хромосом обуславливают половую принадлежность человека. Это и определяет во многом специфику наследования болезней, сцепленных с полом.
Чаще всего мутантные гены находятся в X хромосоме. Рассмотрим случай, когда такая мутация является доминантной. Ясно, что тогда заболевание будет проявляться и у мальчиков, и у девочек. Что еще характерно для подобной ситуации?
— Больных женщин вдвое больше, чем мужчин, несмотря на примерно равное соотношение полов в обществе;
— если в данном браке больна только мать, она передаст заболевание 50 % своих сыновей и 50 % своих дочерей;
— у мужчин заболевание обычно проявляется тяжелее;
— если в данном браке болен только отец, все его дочери окажутся больными, а сыновья родятся здоровыми.
Последнюю особенность легко объяснить. Мужчина обладает только одной X хромосомой. Именно ее он передает своим дочерям. Если такая хромосома несет доминантную мутацию, она обязательно проявится у дочерей больного отца. Своим сыновьям он передает только Y хромосому, которая не несет копию мутантного гена.
Если мутация, локализованная в X хромосоме, является рецессивной, то:
— заболевание проявляется только у мальчиков;
— у больных мальчиков нередко бывают больны дяди по матери;
— сестры больных братьев с вероятностью 50 % являются носительницами мутантного гена;
— больные мужчины передают мутантный ген всем своим дочерям, которые становятся его носительницами;
— мальчики, родившиеся от брака здорового мужчины с женщиной — носительницей мутантного гена, с 50 % вероятностью окажутся больными.
Классический пример заболевания, сцепленного с полом и передающегося в поколениях по данной схеме — гемофилия. При этом первое утверждение, что болеют только мальчики, строго говоря, не совсем верно. Ведь можно представить себе случай, когда обе женские X хромосомы содержат по мутантному аллелю данного гена. Такая ситуация может возникнуть в результате брака женщины — носительницы мутантного гена и больного мужчины. Половина всех их дочерей будет иметь по мутантному гену в обеих X хромосомах и, следовательно, такие девочки окажутся больными. Такие ситуации возникают все же достаточно редко, поэтому и считается, что та же гемофилия проявляется только у мужских представителях рода.
По сравнению с X хромосомой, Y хромосома несет мало генов. Поэтому известно лишь немного заболеваний, которые обусловлены мутациями, локализованными в Y хромосоме. Проявляются они, естественно, только у мальчиков. Поскольку «Y-гены» определяют развитие организма по мужскому пути, мутации в них часто приводят к стерильности. Следовательно, такие мутации появляются каждый раз вновь в результате случайных событий и не передаются в ряду поколений.
Люди-мозаики
Подводя краткий итог описанию типов наследования врожденных заболеваний человека, необходимо сделать несколько замечаний. Мутантные гены работают не в одиночку. Они всегда «трудятся» вместе со всеми остальными генами человека. Сочетание же генов у каждой отдельной личности уникально. Поэтому одна и та же болезнь вызванная нарушениями в генах или хромосомах, может протекать у различных людей по-разному. Например, у одних гетерозигот по доминантному мутантному гену недуг может проявляться в явной форме, а у других — очень слабо. В генетике даже есть специальный термин для обозначения таких феноменов — пенетрантность. Заболевания, обладающие большой пенетрантностью, проявляются практически у всех носителей доминантного гена. При слабой пенетрантности заболевание как бы «мелькает» в ветвях родословного древа, проявляясь далеко не во всех случаях, когда этого вроде бы следовало ожидать.
Нередко можно говорить не о наследственных болезнях, а о наследственной предрасположенности к тем или иным заболеваниям. Вероятно, такая ситуация опять-таки объясняется тем, что каждый человек является носителем совершенно уникального сочетания различных генов, и в некоторых случаях именно те или иные сочетания оказывают влияние на возможность возникновения или проявления болезни. Анализировать такие ситуации непросто, равно как и выдавать прогнозы об их наследовании.
Некоторые мутации проявляются очень четко, влияя на один или несколько признаков. Другие влияют на целые системы органов, на организм в целом, на обмен веществ. Иногда даже трудно бывает понять, какой именно конкретный дефект лежит в основе появления того или иного синдрома. Как объяснить этот феномен? Наш организм можно сравнить с очень сложным заводом. Если из строя выходит деталь только одного станка или механизма, это сказывается только на его работе. Если же проблемы возникли в системах, влияющих на производство в целом, перебои начнутся по всей технологической цепочке. Представьте себе, к примеру, что изоляционный пластик проводов со временем стал разрушаться. Короткие замыкания в проводке наверняка скажутся на работе компьютеров. Они же вызовут остановку и сборочного конвейера. Такая же ситуация и со сбоями, имеющими наследственный характер. В некоторых случаях уже точно известны гены и белки, изменения в которых их вызывают. В других ситуациях конкретная причина наследственных болезней остается пока неизвестной.
Рассуждая о наследовании тех или иных мутаций, мы молчаливо предполагали, что все диплоидные клетки организма человека обладают наборами одних и тех же генов. Теоретически это так. Разница в работе клеток различных тканей зависит лишь от того, какие именно гены в них работают, а какие «выключены». На практике иногда оказывается, что мутантные гены содержатся не во всех клетках тела, а лишь в их части. Таких людей называют мозаиками, а само явление различия генома клеток в пределах организма — мозаицизмом. Понять причину его возникновения несложно.
Представьте, что на самых ранних стадиях развития зародыша происходит мутация в одной из его клеток. Все остальные клетки остаются нормальными. Если мутантная клетка сохраняет при этом жизнеспособность и способность к делению, это приведет к ситуации, когда лишь часть клеток новорожденного будет обладать данной мутацией, а другая часть останется нормальной. Так на свет рождаются люди-мозаики. Выявлять такие случаи гораздо труднее, поскольку анализ пробы лишь нескольких тканей может дать отрицательный результат. Более того, поскольку в течение жизни человека во многих его клетках постепенно накапливаются различные мутации, все мы в той или иной мере являемся мозаиками. Это совершенно неизбежный процесс. На фоне миллиардов нормально работающих клеток несколько мутантных — не проблема. Важно лишь, чтобы изменения в их генах не приводили к появлению раковых клеток.
Врожденные заболевания органов и тканей
Диагностика достигла таких успехов, что здоровых людей практически не осталось.
— Карликовость может быть вызвана дефектом в генах
— Авраам Линкольн и Николо Паганини страдали от врожденных заболеваний
— Белок дистрофии приковывает мальчиков к инвалидной коляске
— Резус-конфликт способен убить ребенка в чреве матери
— Распутин боролся с гемофилией
— Дальтонизм — болезнь наследственная
Костная и мышечная системы
Гиганты и карлики
Гормон роста
В книге «Секреты эндокринологии» рассказывается о знаменитых гигантах и карликах, а также приводятся любопытные своеобразные «рекорды», связанные с самым маленьким и самым большим ростом в мире. Самым высоким человеком во второй половине XX века был уроженец местечка Элтон в штате Иллинойс американец Роберт Уадлоу. В 22 года его рост составил 286 см, а вес — 1200 кг. Роберт, которого прозвали «элтонским гигантом», был почти вдвое выше всех членов своей семьи, физические параметры которых ничем не отличались от таковых большинства людей. К сожалению, жизнь его трагически оборвалась из-за скоротечной болезни.
Самой высокой женщиной была Зенг Зин Ля (Китай). Ее рост в 1982 г. достиг 244 см.
Карликовым считается у мужчин рост ниже 130 см и у женщин менее 120 см. По статистике, один карлик приходится на каждые 15 тысяч жителей нашей планеты. Одной из самых маленьких женщин в мире была Полин Мастерс из Нидерландов. В 1895 г. в возрасте 19 лет ее рост был равен 60 см. Рекорд же карликовости держит пока мексиканка Лючия Зарата, родившаяся во второй половине XIX века. Ее рост составлял всего 20 дюймов, то есть не более 51 сантиметра! Самым маленьким мужчиной считается американец Кальвин Филипс, чей рост в 1812 г. был равен 57 см. Порой карлики благодаря своей необычной внешности становятся знаменитостями. В частности, среди лилипутов было немало знаменитых актеров. Например, Герве Виллечейз, который стал известным после роли Тату в американском телесериале «Фантастический остров», и циркач Чарльз Шервуд Страттон (имевший рост 1 м). Герцог Бекингем в начале XVII века передал английскому королю Карлу I в качестве живой игрушки карлика Джефри Хадсона, чей рост не превышал рост пятилетнего ребенка. Несмотря на с голь малые размеры Хадсона, его жизнь вместила множество приключений, достойных описания в романе. Он бывал пленником фламандских и турецких пиратов, бежал из Англии во Францию после того, как Кромвель лишил Стюардов престола, дрался на дуэлях, сидел в тюрьме по ложному обвинению в заговоре против короля, был оправдан и числился по королевским ведомостям… шпионом его величества!
Другим знаменитым карликом был Чарльз Шервуд Страттон, которому его импресарио (тоже, кстати, лилипут!) дал сценическое имя Том Тамб, то есть «мальчик с пальчик» (англ. thumb — большой палец). В XIX веке на Тамба стекались посмотреть миллионы людей! Во время турне по Европе он был представлен самой королеве Виктории, которой тоже не было чуждо здоровое любопытство к причудам природы. Можно сказать, что вся жизнь Тамба была одним сплошным шоу. Когда в 1857 г. он решил жениться на очаровательной лилипутке Лавинии Уоррен Вами, его свадьба превратилась в сценический гвоздь сезона. Тамб получил подарки от более чем 2 тысяч человек, среди которых был тогдашний президент Соединенных Штатов Авраам Линкольн. Через некоторое время пресса будоражила воображение обывателей рассказами о ребенке, который якобы появился в результате этого удивительного брака. Младенца некоторое время даже показывали публике, хотя, конечно, это был сознательный розыгрыш. Через некоторое время младенец «скончался» от болезни. Америка искренне горевала и сочувствовала паре лилипутов.
В чем же причина карликовости? Почему возникают подобные отклонения от нормы? Являются ли они наследственными и наследуемыми? Чтобы разобраться с этим вопросом, стоит вспомнить основы школьной анатомии.
Основой скелета человека является позвоночник — стержень, состоящий из 33 отдельных сегментов — позвонков, расположенных в виде столба. Позвоночник — наиболее древняя часть скелета человека. В эволюции он появился около 500 млн лет назад. У наших предков было больше костей, чем в скелете современных людей. Поэтому в теле развивающегося ребенка около 300 костей — гораздо больше, чем в теле взрослого человека. В процессе развития некоторые кости срастаются.
Каждый позвонок состоит из тела и дуги, между которыми расположено отверстие. В позвоночнике эти отверстия образуют канал, внутри которого находится спинной мозг. Таким образом, позвоночник является не только главной опорой для тела, но и прочным футляром для главного «нервного кабеля» человеческого организма.
Скелет человека — весьма совершенная инженерная конструкция. Достаточно сказать, что верхняя конечность человека состоит из 32 различных костей. Большую часть из них составляют маленькие кости запястья, пястные кости, а также фаланги пальцев. Нижняя конечность человека состоит из 31 кости. Большую часть из ник составляют маленькие кости предплюсны, плюсневые кости и фаланги пальцев. Вероятно, не существует отдельных генов, которые так или иначе контролируют каждую отдельную косточку человека. Некоторые гены кодируют белки соединительной ткани, которые входят в состав скелета. Другие являются регуляторными, то есть играют определенную роль в формировании костей в эмбриогенезе и влияют на рост костей.
Глядя на изображение скелета, можно подумать, что он является неживым каркасом, а составляющие его кости напоминают прочные пластмассовые стержни и пластины. Это не так. Каждая кость в теле человека является живым образованием, способным постепенно увеличиваться в размерах. Поврежденные кости могут срастаться после переломов. Неживые образования на такое неспособны. Любая кость является результатом деятельности клеток остеоцитов (от греч. osteon — кость и cytos — клетка). Множество остеоцитов и выделяемое ими межклеточное вещество образуют костную ткань, которая является разновидностью соединительной ткани. Поверхность любой кости покрыта плотной оболочкой — надкостницей. Находящиеся в ней остеоциты работают как каменщики на стройке. Они создают все новые и новые пластинки из солей кальция, из которых постепенно слагается плотная часть кости. В результате кость растет в толщину. Чем интенсивнее работают остеоциты, тем быстрее идет процесс увеличения размеров скелета.
Часть остеоцитов, названная остеобластами, строит кость в зонах роста, которые расположены главным образом в местах перехода средней части кости в ее оконечность. Именно там расположен так называемый эпифизарный хрящ, за счет роста которого кость вытягивается в длину. Другая группа клеток, называемых остеокластами, постоянно разрушает кость. Такой процесс тоже необходим для нормального роста скелета, ведь диаметр полости трубчатых костей по мере их увеличения в длину тоже увеличивается. Это происходит именно благодаря остеокластам.
У мужчин рост скелета наиболее быстро происходит в 15–16 лет и заканчивается к 20 24 годам. У женщин он идет наиболее интенсивно в 12–13 лет и заканчивается к 18–22 годам. До 50 лет рост взрослою человека остается неизменным, а потом начинает уменьшаться на 1–2 см каждое десятилетие. Средний рост у различных народностей колеблется от 135 до 178 см.
Тем не менее, иногда на свет появляются очень маленькие люди — карлики, которых иначе с легкой руки Джонатана Свифта называют лилипутами. Как бы в противовес, порой рост отдельных людей заведомо превышает верхнюю границу нормы. Петр I интуитивно считал, что такие состояния являются врожденными. Во всяком случае, он пытался вывести породу солдат путем принудительных браков между великорослыми супругами. Как известно, из этой царской идеи ничего не вышло. Времени не хватило для очередного «прожекта», или причина кроется в чем-то ином?
На интенсивность работы остеоцитов и ряда других клеток организма влияют в первую очередь не гены как таковые, а гормон роста соматотропин (греч. soma — тело и tropos — способ). Он представлял собой белок, который вырабатывается в одной из плавных желез внутренней секреции — в гипофизе. Он расположен в черепе и выделяется еще около 10 различных гормонов. На связь работы гипофиза с ростом ученые обратили внимание еще в конце XVIII века. Однако выяснить, что ключевую роль играет белок, удалось лишь в XX веке. Соматотропин состоит из 191 аминокислоты. Недостаток его синтеза приводит к карликовости, которая получила название гипофизарного нанизма (греч. nannos — карлик). Нормальное содержание гормона роста в крови составляет 3,8±0,2 нг/мл, в то время как у карликов оно снижено до 1,3±0,3 нг/мл.
Сразу надо оговориться, что карликовость вызывается многими причинами, и врожденные случаи составляют лишь часть общей патологии. Например, истоки карликовости иногда надо искать в психо-социальной сфере или в опухолях гипофиза. Задержке роста способствует и множество других заболеваний. Она может вызываться пороками сердца, болезнями легких, почек, печени, нехваткой витаминов, различными инфекциями, а также черепно-мозговыми и родовыми травмами (особенно при кесаревом сечении). Не стоит лишний раз подчеркивать, что в силу специфики книги речь дальше пойдет именно о генетически обусловленных причинах карликовости.
В эволюции хордовых животных кости возникли не сразу. Сначала роль опоры для поддерживания формы их тела играл хрящ, одного из самых наших дальних родственников — ланцетника — до сих пор в теле нет ни одной косточки. Внутри его полупрозрачного тела проходит только хрящевой тяж — хорда. Лишь значительно позже спинной и головной мозг хордовых были укреплены костными пластинками. Поэтому и в процессе эмбриогенеза у человека на месте костей сначала возникают хрящи. Понятно, что любые дефекта их закладки, роста и развития практически автоматически будут сказываться на формировании скелета.
Одним из таких дефектов является ахондроплазия (греч. chondros — хрящ) — врожденное аутосомно-доминантное заболевание, встречающиеся с вероятностью примерно 1/10000. Хрящ при этом недоразвит, не так прочен, как следовало бы, к тому же порой он начинает ненормально разрастаться. Все это приводит к укорочению формирующихся костей и искривлению позвоночника. Поскольку позвонки так и не могут приобрести необходимую прочность, при ахондроплазии порой происходит сдавливание спинного мозга под действием тяжести тела. В крайних случаях такая ситуация со временем приводит к остановке дыхания и смерти. Часть эмбрионов с таким диагнозом гибнет еще внутриутробно. В лучшем же случае новорожденные жизнеспособны, но у них страдают суставы, искривляются ноги, стопы становятся большими, как бы расплющиваясь. По сравнению со всем скелетом голова с заметно выдающимся лбом становится непропорционально крупной. Интеллектуальное развитие детей не страдает, однако заболевание практически не поддается лечению.
Прочность костей во многом зависит также от содержания в них солей кальция. Способность костных клеток захватывать эти соли зависит от витамина D. Как известно, в организме человека он образуется при воздействии на кожу ультрафиолетовых солнечных лучей. Дети, появившиеся на свет зимой, нечасто принимают естественные солнечные ванны, а через оконные стекла ультрафиолетовые лучи не проходят. В результате в растущих костях новорожденных начинает не хватать солей кальция. Кости конечностей и позвоночника становятся менее прочными и порой могут даже искривляться под тяжестью тела. Такое заболевание называется рахитом (от греч. rhachis — спинной хребет). Новорожденные много лежат на спице, поэтому у рахитичных младенцев кости затылка постепенно становятся плоскими. Избежать рахита совсем несложно, принимая ультрафиолетовые ванны и употребляя в пищу свежие овощи и фрукты — продукты, содержание витамин D. Гораздо труднее бороться с ситуацией, когда витамин D в необходимом количестве вырабатывается, но не захватывается при этом клетками. Так происходит в результате генетических дефектов, возникающих в клеточных рецепторах этого витамина. Такое заболевание называется семейным гипофосфатимическим рахитом. Оно встречается в вероятностью 1/25000 родов. Последствия примерно такие же, как и при обычном рахите. Чаще всего у малышей под действием тяжести тела начинают искривляться ноги.
Карликовость часто объясняется различными нарушениями в гене, кодирующим гормон роста. Описано уже несколько подобных дефектов. Обычно речь идет о делениях, то есть утратах части ДНК. Такие состояния, естественно, наследуются, причем обычно по рецессивной схеме. То есть больные (карлики) являются гомозиготами по дефектному гену. Описаны точечные мутации в гене соматотропина, приводящие к обрыву синтезируемого белка со всеми вытекающими отсюда последствиями катастрофического падения ею биологической активности. Существуют также врожденные формы карликовости, наследуемые по доминантному типу и даже формы, сцепленные с полом. Другая распространенная причина врожденной карликовости — дефекты в гене рецептора соматотропина (синдром Ларон). То есть сам гормон вырабатывается нормально, но клетки его «не видят». Они просто не в состоянии воспринять его сигнал. В общем, с генетической точки зрения пестренькая получается картина. Ее пестрота обусловлена еще и тем, что на синтез соматотропина в клетках оказывают влияние некоторые другие гормоны. Например, гормон роста выделяется из клеток гипофиза под воздействием двух гормонов: так называемою рилизинг-фактора и соматостатина. Следовательно, генетические нарушения в их производстве почти автоматически будут негативно сказываться и на «клеточных поставках» гормона роста. Наконец, надо добавить, что и сам гормон роста не оказывает непосредственного влияния на интенсивность работы клеток. Он стимулирует печень выделять особые вещества — соматомедины. И вот уже они непосредственно влияют на синтез белка в клетках. Следовательно, любой генетический дефект в производстве этих соматомединов также может служить причиной карликовости.
Любая из врожденных причин карликовости приводит к характерной клинической картине. При рождении рост и вес детей соответствуют норме. Первые признаки заболевания появляются лишь в возрасте 2–3 лет, когда они начинают отставать в росте от своих сверстников. Скорость роста у детей с недостаточным производством соматотропина резко снижена. За год ребенок должен подрастать не менее чем на 4 см (нормой считается 7–8 см в год). Если этого не происходит, и прирост не превышает 3–4 см в год, надо срочно обратиться к эндокринологу.
Задержка роста не оказывает существенного влияния на пропорции тела. Они остаются нормальными. Зато кожа становится тонкой и нежной. Подкожно-жировая клетчатка также недоразвита. Дефекты в рецепторах к гормону роста (синдром Ларон) приводят обычно к избыточной массе тела при слабо развитой мускулатуре. Скелет окостеневает медленнее, чем следует, часто наблюдаются нарушения развития и смены зубов. У карликов обычно высокий голос, тонкие волосы и мелкие черты лица, они, как правило, бесплодны, а их половые органы недоразвиты. Вместе с тем, умственное развитие людей с недостатком гормона роста находится в норме, порой у них хорошая память, хотя психика часто носит оттенок детскости и неразвитость эмоций.
Пока рост скелета еще не закончился, карликовость можно вылечить с помощью инъекций гормона роста, которые должны осуществляться под контролем врача эндокринолога. Когда препараты на сто основе только входили в медицинскую практику и опыта их применения еще не хватало, случались и «курьезы». Например, житель Австрии Адам Рейнер вырос из 115-сантиметрового карлика в 214-сантиметрового гиганта. Считается, что это самое большое из зарегистрированных в мире колебаний роста. В настоящее время гормональная терапия с применением соматотропина помогает детям с дефицитом гормона роста нормально расти. При длительной терапии они могут достичь вполне удовлетворительных параметров физического развития взрослого человека.
Люди, у которых соматотропный гормон по тем или иным причинам вырабатывается в избытке, страдают не менее неприятным заболеванием — акромегалией (греч. megalos — большой). Одна из распространенных причин — опухоли гипофиза, в результате развития которых продукция гормона роста увеличивается. Из-за этого начинают увеличиваться кисти рук, стопы, нижняя челюсть, нос и даже язык. Лицо расширяется за счет разрастания связочных узлов нижней челюсти под скулами. Мышечная масса также растет. Гормон роста укрепляет соединительную ткань, сухожилия, кости и хрящи, что приводит к увеличению силы. Не случайно на Западе профессионалы, занимающиеся бодибилдингом, нередко включают в свой медикаментозный арсенал соматотропин, полученный методами генной инженерии. Не удивительно, что их мышцы растут прямо на глазах! Ведь гормон роста «подстегивает» синтез белка в клетках и стимулирует сами клетки к делению. Для сравнения — препараты на основе стероидных гормонов к увеличению числа мышечных клеток не приводят. Кстати, Международный Олимпийский Комитет в 1988 г. запретил спортсменам использовать соматотропин, классифицировав его как разновидность допинга. Генно-инженерный соматотропин используют не только профессионалы. В наши дни только в США около миллиона человек регулярно используют препараты с гормоном роста, приводя с его помощью в порядок свое несколько обрюзгшее тело.
Американцев понять можно — они готовы на все, чтобы внешний «фасад» личности соответствовал навязанным обществом стандартам. Ради этого они готовы на любые жертвы: и грудь силиконовую вставят, и золотыми нитями морщинистую кожу подтянут… Соотечественника же сразу хочется предупредить: познакомившись с удивительными особенностями соматотропина, не надо кидаться в ближайшую аптеку на его поиски. С гормонами ведь вообще шутки плохи. Тут недолго и переборщить. Эти препараты обычно советуют принимать только по рекомендации врача и под его неусыпным контролем. А еще можно заработать гипертонию, гипертрофию сердечной мышцы и заполучить к тому же проблемы со щитовидной железой.
К тому же, гормональные курсы обычно дороги, особенно если они включают генно-инженерные препараты. Ампула с гормоном роста, содержащая 16 условных единиц препарата, стоит более 20 долларов США. В лучшем случае вам ее хватит на неделю. Средний же курс гормонотерапии с применением синтетического соматотропина длится от 6 недель до 6 месяцев. Вот и подсчитайте, во сколько обойдется «подправить» фигуру без особых усилий! Так что если вы действительно хотите немного подрасти или подправить фигуру, лучше хвататься за проверенные опытом гантели, чем за сомнительные таблетки. Тем более, что на вводимый гормон роста животных иммунная система вырабатывает антитела (то есть пытается cm «уничтожить»), При этом каждые сутки в теле человека совершенно бесплатно вырабатывается от 0,5 до 1,5 единиц собственного гормона роста. Его синтез можно увеличить с помощью физических нагрузок, полноценного сна, снижения содержания сахара в крови (гипогликемия) и даже стрессов. Надо также учитывать, что лечение гормоном роста проводят только детям от 3 до 17–18 лет, то есть до окончания роста. Позже эффекту, от применения соматотропина будут незначительны.
Кстати, с возрастом естественный синтез соматотропина падает. В результате к старости люди обычно становятся чуть ниже ростом. При этом доказано, что соматотропин может предотвращать процесс старения! Доктор Марк Блекман из Университета Джона Гопкинса (США) уже два десятилетия разрабатывающий эту проблему, опубликовал недавно результаты исследований. Вот самые интересные: доказано, что у молодых людей с недостатком гормона роста рано появляются признаки старения. После приема искусственного гормона они исчезают!
В историческом плане со средним ростом людей происходит прямо противоположный процесс. С течением времени он увеличивается. В начале XIX века средний рост мужчин составлял 155–160 см. В 1980 г. по мировой статистике он уже достиг 173,9 см. К 1987 г. мужчины «подросли» до 174,1 см. Не отстают от них и женщины. Их средний рост также увеличивается. В начале XXI века этот во многом загадочный процесс, судя по всему, продолжится. Очевидно, гены тут ни при чем. В чем же дело? Самое банальное объяснение — улучшение качества жизни. Менее очевидное состоит в том, что в эволюции видов есть свои тенденции, непосредственно не связанные с отбором по Дарвину.
Коварный белок
До середины восьмидесятых годов XX века различные виды гипофизарного нанизма достаточно успешно лечили дозами гормона роста, который выделяли из гипофизов человеческих трупов. Так продолжалось до тех пор, пока такая практика не привела к гибели нескольких людей. Первым в 1984 г. скончался двадцатилетний молодой человек, которого с 3 до 17 лет лечили именно гормонами роста, полученными из гипофизов покойников. Его смерть наступила в Стенфордском университете через 6 месяцев после появления первых неврологических признаков болезни. При вскрытии был поставлен диагноз: болезнь Крейцфельда — Якоба. В 1985 г. было опубликована информация о еще трех подобных смертных случаях. Медицинский мир был встревожен. В результате были тщательно проверены все истории болезней людей, которые получали препараты гормонов роста из трупного материала. В результате выяснилось, что от болезни Крейцфельда — Якоба, заработанной таким необычным путем, к 1993 г. скончалось более 50 человек! Как следствие, применение в лечебных целях гормона роста, полученного из гипофизов человека, было запрещено.
Что же это за таинственная болезнь, и какое она имеет отношение к соматотропину и генам человека? Сама по себе эта история так любопытна, что имеет смысл немного задержать на ней ваше внимание.
История научного исследования этого смертельно опасного недуга уходит корнями в XVIII век. Именно тогда в Англии впервые была описана болезнь овец, которую местные фермеры называли скрепи (от англ. to scrape — скоблить, скрестись, тереться). Заболевшие ею овцы начинали дрожать, неистово чесаться, часто буквально соскребая с себя почти всю шерсть, и вскоре погибали.
Сначала подобную хворь считали сугубо «овечьей» напастью, но уже в первой половине XX века скрепи удалось заразить коз. За ними последовали олени, хомяки, кошки, крысы и мыши, что неизбежно породило вопрос о соответствующем инфекционном агенте. Теоретически это мог быть вирус, бактерия или одноклеточное существо, поскольку уже в 1935 г. французские исследователи доказали, что скрепи может передаваться от одной овцы к другой в результате прививки.
Дело с выделением возбудителя заболевания шло очень туго, поскольку подозреваемый в преступлениях вел себя странно. Он не вызывал никаких воспалительных процессов, защитная иммунная система хозяина на него никак не реагировала. С другой стороны, какой-то белок определенно принимал участие в начале заболевания — его обработка разрушающими белки ферментами и фенолом приводили к утрате инфекционности. При этом на возбудителя болезни практически не влияли ни ионизирующее излучение, ни специальные ферменты, активно разрушающие ДНК. Представить же себе вызывающего болезнь паразита, не имеющего собственной ДНК было очень сложно, поскольку это противоречило всем накопленным к тому времени биологическим данным.
Ситуация стала еще более интригующей, когда в 1959 г. сотрудник американского Национального института аллергии и инфекционных заболеваний Уильям Хэдлоу обратил внимание на некоторое сходство симптомов скрепи овец и одного из редких и экзотичных заболеваний человека — куру или «смеющейся смерти», как называли его жители Новой Гвинеи.
Это заболевание впервые было описано в середине 50-х годов XX века Даниелем Гайдушеком. Страдающий куру человек сначала постепенно терял координацию движений при ходьбе, а затем его начинали донимать приступы беспричинного смеха. Кончалось же заболевание отнюдь не смешно — стопроцентным летальным исходом. Сначала куру рассматривали как наследственное заболевание, но затем детальные исследования показали, что истинная причина — ритуальный каннибализм аборигенов горного племени Форе, обитающих на Новой Гвинее. Родственники умершего из уважения к покойному съедали его мозг, получая тем самым инфекционное начало «смеющейся смерти».
Развивалось заболевание чрезвычайно медленно. С момента мрачного ритуального пиршества до первых проявлений куру могли пройти годы! В 1963 г. куру удалось заразить шимпанзе, причем первые признаки заболевания проявились только через два года после инфицирования подопытных животных. В те же годы была высказана гипотеза, что куру вызывает какой-то вирус, медленно размножающийся в мозговой ткани. Однако дело с его выделением и идентификацией шло также плохо, как и с поисками причины скрепи.
Определенный шаг вперед удалось сделать, когда внимание исследователей привлекли ненормальные скопления странных белковых тяжей в мозгу мышей, специально зараженных скрепи. Развитие заболевания приводило к нарушению нормальных тканей мозга и превращению их в своеобразную губку. Аналогичная картина как раз и наблюдалась у людей с редко встречающейся болезнью Крейцфельда — Якоба (примерно один случай на миллион), которая стала известна общественности после гибели от нее известного балетмейстера Джорджа Баланчина.
Складывалось впечатление, что и скрепи, и куру, и болезнь Крейцфельда — Якоба вызываются сходными причинами. Подобные им заболевания включили в отдельную группу так называемых «губчатых болезней мозга». К ним относится и коровье бешенство, статьи о распространении которого в конце двадцатого века так взбудоражили всю Европу.
Со временем накапливалось все больше фактов, говорящих о том, что заразное начало, индуцирующее синдром Крейцфельда — Якоба и прочие губчатые энцефалопатии, напрямую связано с аномальным белком в мозгу зараженных животных и больных людей. Поскольку возбудителя заболеваний обнаружить так и не удалось, в 1982 г. сотрудником лаборатории нейрологии, биохимии и биофизики Калифорнийского университета Стенли Прузинером была выдвинута смелая гипотеза, что инфекционным началом куру, скрепи и синдрома Крейцфельда — Якоба является сам этот белок!
Прузинер выделил его в чистом виде, экспериментируя с зараженными скрепи сирийскими хомяками. Позже, в 1997 г. он был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за исследование белкового возбудителя скрепи и аналогичных болезней. Тогда, в начале восьмидесятых годов, предположение о белке-возбудителе болезни нарушало все принятые в биологии каноны однако именно оно наиболее соответствовало всем накопленным к тому времени фактам.
Коварный белок назвали прионом (prion), переставив буквы в словосочетании «инфекционный белок» (INfectious PROtein). В 1985 г был открыт ген PRNP, в котором была записана информация о последовательности аминокислот в белке-прионе. Самое поразительное обстоятельство состояло в том, что этот ген обнаружили у людей, у всех млекопитающих (грызунов, жвачных, приматов), и даже у некоторых птиц (например, у кур). Это означало, что в природе существуют как минимум две формы соответствующего белка — нормальная, всегда присутствующая в мозгу людей и животных, и патогенная (которую и называют прионом). Именно последняя вызывает куру, скрепи и синдром Крейцфельда — Якоба.
Парадокс состоял в том, что информация о двух формах этого белка была записана в одном гене и обе эти формы имели одну и ту же последовательность аминокислот! Разница между ними состояла лишь в их определенной пространственной конфигурации — так называемой конформации. В частности, у «заразного» белка-приона примерно на 10 % меньше закрученных участков, чем у его без вредного собрата. К тому же, прионная форма белка хуже растворяется, и она более устойчива к разрушению ферментами. Казалось бы странно: столь малые различия и такие последствия!
Таким образом, постепенно вырисовывалась следующая странная картина. В мозгу животных и человека в норме присутствует некий белок, функции которого пока неясны. Его удается обнаружить также в легких, селезенке, мышцах, слюнных железах и кишечнике, однако, там этого белка в 10–15 раз меньше, чем в мозге. По-видимому, его роль в функционировании клеток не так уж и велика, поскольку мыши, у которых ген этого белка не работает, чувствую себя неплохо.
Редко и случайно в организме может появляться иная пространственная форма этого белка (прион). Она начинает накапливаться в мозге в виде так называемых амилоидных бляшек, которые, в конечном счете, и нарушают работу всей нервной системы. После специальной обработки этот патогенный белок виден на препаратах в виде тяжей и палочек. Именно так, редко и спонтанно, у людей возникает синдром Крейцфельда — Якоба. Выделенные в чистом виде прионы способны соединяться вместе, самопроизвольно образуя вытянутые палочки диаметром около одной стотысячной миллиметра. В каждой такой палочке содержится около тысячи молекул приона.
Попадая в другой организм, прион может вызвать появление таких же пространственных форм из нормальных белков, закодированных в том же гене, что и сам прион. Так случалось при ритуальном каннибализме на Новой Гвинее, при заражении людей препаратами гипофиза или при поедании мяса зараженных прионами коров. Иначе говоря, прион играет роль своеобразного «зародыша», влияющего на образование пространственных форм белка, чья первичная структура закодирована в гене PRNP.
Именно о таком кристаллическом зародыше прозорливо писал американский фантаст Курт Воннегут в своем романе «Колыбель для кошки». Там он описывал ситуацию, когда созданная учеными застывшая капелька воды, в которой молекулы были уложены необычным образом, привела в конечном счете к необратимой кристаллизации всей воды на планете. К. Воннегут так описывал этот феномен: «Теоретически „злодеем“ была частица, которую доктор Брид назвал „зародыш“. Он подразумевал крошечную частицу, определившую нежелательное смыкание атомов в кристалле. Этот зародыш, взявшийся неизвестно откуда, научил атомы новому способу соединения в спайки, то есть новому способу кристаллизации».
Точно таким же образом прион является как бы зародышем кристаллизации для цепочечной полимеризации «нормальных» белков, закодированных в гене PRNP. В пользу именно такой точки зрения говорит следующий факт. Если в здоровых мышей, содержащих как свой собственный, так и человеческий ген PRNP, ввести выделенный из коров прион (аномально уложенный белок), все инфицированные таким образом грызуны со временем заболеют губчатой энцефалопатией.
С другой стороны, вовсе лишенные гена PRNP мыши устойчивы к введению в их тело прионов. Этот факт подчеркивает, что введенный прион опасен не сам по себе, а лишь как «зародыш», изменяющий способ укладки «здоровых» белков. Любопытно, что размер такого «зародыша» примерно в сто раз меньше среднего вируса. Таким образом, на сегодняшний день прионы являются самыми маленькими инфекционными агентами на свете!
По-видимому, явление наследования определенной пространственной организации белков не является частным случаем, обнаруженным только при изучении губчатых энцефалопатий. Подобные явления уже замечены у низших грибов и обычных дрожжей. Феномен «прионизаций», состоящий в размножении белка-приона, может быть широко распространен в природе. Например, амилоидные бляшки, основу которых, по-видимому, составляют кристаллоподобные скопления прионов, присутствуют в мозгу людей, страдающих от болезни Альцгеймера. По данным врачей, это заболевание является самым распространением видом старческою слабоумия в США. Среди причин смерти в старости оно занимает печальное четвертое место. В частности, от нее страдает Рональд Рейган, и все американские врачи не в состоянии помочь своему бывшему президенту.
Теперь пора вернуться к карликам и гормону роста, который выделяли из трупного материала. В ряде случаев вместе с препаратом врачи, ничего не подозревая, вводили пациентам белки прионы, которые годы спустя вызывали у их подопечных болезнь Крейцфельда — Якоба. Однако нельзя же было в этой ситуации вовсе отказаться от лечения! Проблему удалось решить только с помощью методов молекулярной биологии, которые позволили наладить производство синтетического гормона. Однако различные его препараты появились не только в арсенале средств врачей, но и на черном рынке, в свободной продаже. Имеет смысл сказать об этом пару слов, поскольку с предложениями «подправить свой рост и фигуру» можно столкнуться и на просторах российского рынка медицинских препаратов.
Черный рынок гормонов
Впервые искусственный гормон роста синтезировали американцы. Произошло это в 1996 г. Первая попытка оказалась неудачной, поскольку была получена не точная копия гормона, а лишь его укороченный вариант (часть аминокислотной цепочки), который никак не влиял на рост. Гормоны роста, выделенные из животных, — быков, крыс, лошадей, и даже китов — тоже для терапевтических целей не годились (поскольку иммунная система человека распознавала их как чужеродные белки). Успеха в деле получения препаратов, содержащих гормон роста, удалось добиться только с помощью методов генной инженерии. Была применена стандартная стратегия. Человеческий ген гормона роста был выделен и после копирования вставлен в нить ДНК обычной кишечной палочки (симбиотической бактерии человека). Такие культивируемые вне организма бактерии стали «живыми фабриками» но производству гормона роста человека, который получил название рекомбинантного генотропина.
В настоящее время лидерами производства «синтетического» гормона роста являются американские фирмы Генетекс и Эли Лилли, общий доход которых от продаж этого препарата превышает 130 миллионов долларов ежегодно. На мировой рынок синтетических гормонов начинают выходить и другие фирмы, поскольку со временем методы генной инженерии становятся все более рутинными для специалистов в этой области. В наше время синтетический гормон роста выпускается под разными торговыми марками: Генотропин, Соматотропин, Соматасорм… Распространение этих препаратов, по крайне мере в США, контролируется Федеральной администрацией по вопросам питания и лекарств. Препараты, содержащие гормон роста, можно официально получить только по рецепту. Однако, поскольку в среде спортсменов-профессионалов и любителей накачивать мышцы на подобные препараты существует устойчивый спрос, они регулярно появляются на черном рынке. Его питают несколько источников, среди которых банальные кражи в упомянутых выше фирмах Генетекс и Эли Лилли занимают не последнее место.
В прессе публиковалась информация о том, что часть «черного» гормона роста, имеющего хождение на подпольном рынке лекарственных средств, получена из животных. В частности, один предприниматель наладил его добычу из южноамериканских обезьян. Полученный из них препарат назывался «гориллий гормон». Думаю, такое название придумано было не случайно. Огромная мифическая горилла Кинг-Конг валяется в США одним из стереотипов пиктографического мышления, и ее образ способен подсознательно действовать на воображение обывателей. Примерно такая же ситуация сложилась в Японии с могучим монстром Годзиллой. Недавно одна из фирм выбросила на рынок консервы «мясо Годзиллы», которые содержали банальную говядину. Тем не менее, трюк удался: консервы идут нарасхват! Примерно такая же ситуация была и с «гормоном гориллы». Наконец, часто случаются прямые подтасовки и фальсификации, когда вместо гормона роста на черном рынке продается обычный физиологический раствор в ампулах!
Правительство США пытается бороться со сложившейся ситуацией в основном путем законотворчества. Например, в штате Флорида существует закон, запрещающий открытую продажу анаболических стероидов (так называемых «анаболиков»), тестостерона и гормона роста. В штате Вашингтон действует инструкция, запрещающая выдавать, выписывать или распространять ряд лекарств, включающий гормон роста, для целей «повышения спортивных результатов». Понятно, что на черный рынок подобные указы практически не влияют. Скорее наоборот — стимулируют его развитие, поскольку все, что официально запрещено, можно найти нелегальным путем. Контролировать ситуацию с гормоном роста на черном рынке у правоохранительных органов США нет ни времени, ни сил. Чего уж говорить об отечественной ситуации! Наверняка, и здесь вам смогут за большие деньги из-под полы предложить сомнительные препараты, якобы содержащие гормон роста. Мой вам совет: не рискуйте. В лучшем случае вы приобретете просроченный препарат, который в результате неправильного хранения давно потерял свою биологическую активность. В худшем же случае станете обладателем «куклы», содержащей обычный физраствор. Да и вообще, еще раз подчеркну: с гормонами шутки плохи. Назначать их должен только врач эндокринолог.
Шестипалость и косолапость
Примерно в одном случае на 5000 новорожденных на свет появляются младенцы с врожденными дефектами развития конечностей. Эти аномалии могут быть выражены в разной степени. Избыточный рост конечностей называют макромелией (греч. macros — большой и melos — конечность). Чаще, однако, происходит недоразвитие конечности или возникают различные дефекты развития пальцев. В крайних случаях рождаются дети, у которых вовсе отсутствует одна или несколько конечностей. Такой тяжелый порок развития называют эктомелией. Иногда отсутствует конечный отдел руки или ноги (так называемая дистальная часть конечности). Тогда конец имеющегося у ребенка плеча, голени или бедра имеет вид ампутационной культи (гемимелия). Порой врожденные «ошибки» в развитии плода приводят к отсутствию у младенца средней (проксимальной) части конечности. Такую ситуацию врачи называют фокомелией; предплечье или голень в этом случае начинается прямо от туловища и напоминает своим внешним видом ласту тюленя. На предплечье чаще отмечается недоразвитие лучевой или локтевой костей, что приводит к характерной деформации руки. На голени встречается недоразвитие большеберцовой или малоберцовой кости, либо обеих костей сразу, в связи с чем развиваются деформации голени и стопы.
Тяжелые пороки вроде эктомелии или фокомелии чаще всего являются следствием сбоев в процессе внутриутробного развития, которые могут возникать в результате действия различных токсических веществ на организм матери в процессе беременности. Печально известный пример — последствия действия лекарства талидомида, которое во второй половине XX века американским женщинам рекомендовали применять для снятия симптомов токсикоза в процессе беременности. Позже выяснилось, что талидомид нередко привод к врожденным уродствам плода, чаще всего влияя именно на конечности ребенка. В результате в стране за относительно короткий период времени на свет появилось множество детей с недоразвитыми конечностями. Это была настоящая национальная трагедия! Еще одна причина пороков развития конечностей — спайки в амниотической полости, которые нарушают правильное развитие зародыша. Их наверняка можно обнаружить при ультразвуковом обследовании беременной.
Может показаться, что такое тяжелое врожденное уродство, как фокомелия, способно с первых дней буквально перечеркнуть жизнь человека. Однако история знает примеры, когда люди с такими тяжелыми дефектами не только не сдавались в своей борьбе за достойную жизнь, но и достигали в этой борьбе впечатляющих успехов. Например, у родившегося в Пруссии в 1848 г. Карла Германа Антана вместо рук были короткие обрубки, каждый из которых заканчивался всего одним пальцем. Несмотря на это, Карл смог не только полностью обслуживать себя с помощью пальцев ног, но и научился играть на скрипке. Он даже мог поменять струну во время выступления, ловко орудуя ногами! Знаменитый музыкант не раз гастролировал по странам Европы, был в США, на Кубе, в Мексике и в некоторых странах Южной Америки. В конце своей жизни он собственноручно написал свою биографию, которую с известным чувством юмора назвал не «манускриптом», а «педискриптом» (греч. podos, pedis — нога)!
Не мене удивительное жизнелюбие демонстрировал в XVIII иске «ластоногий гений» Матиас Бюхингер. Несмотря на фокомелию (у него, по сути, не было ни рук, ни ног!), Матиас занимался музыкой, неплохо стрелял, был изобретателем, четырежды состоял в браке и нажил 11 детей! Поразительный пример победы над, казалось бы, неотвратимым роком!
Как известно, наши далекие эволюционные предки жили в морях и океанах. Предшественниками всех наземных позвоночных биологи считают кистеперых рыб. Около 380 миллионов лет их парные толстые мясистые плавники действительно немного напоминали кисти (отсюда и название — кистеперые). Правда, кисти еще не оканчивались пальцами, однако внутреннее устройство таких плавников кистеперых уже таило в себе конструкцию лапы, ноги, крыла и человеческой ладони. Эти удивительные плавники были укреплены внутри пятью крупными костями и прилежащими к ним косточками поменьше. Взгляните паевою ладонь, и вы увидите неопровержимое доказательство родства с древними кистеперыми — пять пальцев!
Возможно, благодаря тому, что костей в плавниках наших рыбообразных предков было все же больше пяти, иногда на свет появляются шестипалые дети. У них на руках или на ногах не пять, а шесть пальцев! Такой порок развития конечности называют полидактилией (греч. poly — много и daktylos — палец). Добавочные пальцы только мешают работе конечности, и к тому же создают косметические неудобства. Впрочем, от них легко избавиться с помощью несложной хирургической операции.
Хуже дело обстоит в ситуации, когда происходит эктродактилия — уменьшение количества пальцев (греч. ektioma — преждевременное рождение). Единственное, что утешает — такой врожденный дефект возникает реже, чем полидактилия, и дети к нему относительно легко приспосабливаются.
Сравнительный анализ частоты встречаемости поли- и эктродактилии у мальчиков и девочек позволил некоторым футурологам сделать вывод о том, что глобальная эволюция человека как вида идет по пути уменьшения числа пальцев на руках и ногах. При этом человека отдаленного будущего изображают этаким трехпалым карликом с огромным черепом и маленькой грудной клеткой. Не знаю, не знаю… Большинство биологов склоняется к выводу, что в течение последних сотен тысяч лет морфологическая эволюция человека как биологического вида вообще не происходит. Его взаимоотношения со средой изменяются лишь благодаря накоплению и применению знаний.
Еще один дефект развития пальцев — синдактилия — их сращение между собой (греч. sym, syn — вместе). При этом нередко между некоторыми пальцами возникают кожные перепонки. Считается, что синдактилия возникает в результате остановки эмбрионального развития на определенном этапе. Ликвидировать ее последствия относительно несложно с помощью пластической операции.
К врожденным дефектам конечностей относят так называемый артрогрипоз (греч. arthron — сустав и gryposis — скручивание). Как следует из расшифровки этого медицинского термина, речь идет о нарушении суставов, которые становятся тугоподвижными из-за недоразвития ряда мышц. В некоторой степени ситуацию можно улучшить с помощью массажа, физиотерапии и лечебной гимнастики.
Еще один достаточно известный порок развития конечностей — врожденная косолапость. К сожалению, среди новорожденных это не такое уж и редкое явление. Один случай встречается в среднем на 1000–1500 родов. Косолапость бывает одно- и двусторонней. Она приводит к так называемой супинации стопы (лат. supinatum — переворачивать), то есть ее поворотом кнаружи от нормального положения. Именно в таком положении формируются стопы у эмбриона человека. Затем, на более поздних этапах развития они занимают обычное положение. Иногда, по тем или иным причинам, этот процесс тормозится. Дефект можно в значительной степени поправить с помощью массажа и бинтования. Вы наверняка слышали о старинном китайском обычаи, распространенном в средневековье, — туго бинтовать стопы маленьких девочек. В результате стопы деформировались, оставаясь маленькими, словно у младенца, да к тому же они становились еще и подвернутыми. Ходить на таких искалеченных ногах можно было только медленно и мелкими шажками. В то время в Китае маленькая стопа невесты считалась признаком красоты. Так вот, оказывается, с помощью бинтования можно не только создавать дефекты развития скелета, но и устранять их! В раннем возрасте наш костяк напоминает растущее деревце. Постоянными медленными усилиями на его рост можно оказывать действенное влияние. Древние восточные мудрецы утверждали, что все великое делается медленным незаметным ростом. Если рост скелета закончился, врожденную косолапость удается исправлять путем более радикальных операций на стопе.
Частый дефект, развития скелета у новорожденных — врожденный вывих бедра. У девочек он встречается чаще, чем у мальчиков, что указывает на его эволюционную предопределенность в прошлом. В среднем же, вывих бедра удается обнаружить почти у каждого из тысячи и даже пятиста новорожденных. Причина этого дефекта проста — головка бедра в тазобедренном суставе выходит из суставной ямки и располагается вне ее. Как известно из школьных уроков анатомии, каждый сустав закрыт герметичной оболочкой — суставной сумкой. Внутри находится слизистая жидкость, которую выделяют окружающие клетки. Она играет роль своеобразной смазки. Кроме того, трущиеся части костей в суставной сумке покрыты слоем плотного хряща, который также снижает трение костей во время движения. При врожденном вывихе бедра суставная сумка остается неповрежденной. Однако с возрастом, если не предпринимать никаких действии, при развитии ребенка вышедшая из впадины головка бедренной кости начинает смещаться все выше и выше вверх. Суставная ямка остается при этом недоразвитой, как, впрочем, и сама головка кости.
Врожденный вывих бедра не доставляет до поры до времени новорожденному физических страданий. Поэтому, как правило, родители замечают этот дефект только когда ребенок начинает ходить. При одностороннем вывихе у него появляется хромота, а при двустороннем — типичная переваливающаяся (утиная) походка. Опытный ортопед сразу поставит ребенку правильный диагноз и по лордозу — характерному искривлению позвоночника выпуклостью вперед, в результате которого живот слегка отвисает. Окончательный вывод о его причине можно уверенно сделать по рентгеновскому снимку, на котором неправильное положение головки бедренной кости четко заметно. Чем раньше поставлен диагноз «врожденный вывих бедра», тем эффективнее будет лечение, которое проводят с помощью гипсовых повязок, фиксирующих тазобедренный сустав.
Любопытно, что врожденные дефекты тазобедренных суставов встречаются не только у людей, но и у собак. Суставная ямка у них порой оказывается слишком мелкой и плоской, поэтому округлая головка выскальзывает из нее частично пли полностью.
Щенок, пораженный данным заболеванием, начинает прихрамывать, быстро утомляется, прекращает прыгать, при тяжелой форме болезни иногда полностью теряет способность опираться на задние конечности.
Волчья пасть и заячья губа
Расщелины губы и неба — так называемые «волчья пасть» и «заячья губа» — являются одними из самых распространенных врожденных дефектов у детей. Согласно статистическим данным, такие патологии встречается в среднем у одного из каждой тысячи новорожденных. По распространенности «заячья губа» уступает только врожденной косолапости; в большинстве случаев причина рождения такого ребенка — наследственность. Для того чтобы более подробно разобраться, что представляют собой эти аномалии, надо немного вспомнить эволюцию позвоночных животных.
Около 400 миллионов лет назад Южная Америка, Австралия и Антарктида составляли континент — Гондвану. В северном полушарии располагался Евроамериканский континент. 380 миллионов лет назад оба континента сблизились. Так образовался единый суперматерик — Пангея (от греч. pan — вся и ge — Земля). В результате изменился климат. Он стал континентальным, то есть более засушливым. Обитавшим на планете в то время древним земноводным оставалось либо погибнуть, либо постепенно приспособиться к новым условиям жизни. Самым уязвимым местом их жизненного цикла было развитие личинок в воде. Как обеспечить выживание икры на суше? Необходимо было создать вокруг икринки прочную водонепроницаемую оболочку. Другими словами, спасти могло только появление яиц с их прочной скорлупой. У некоторых древних земноводных в процессе эволюции возникло именно такое приспособите к засухе! Так появилась новая группа позвоночных — пресмыкающиеся. Одним из их эволюционных «изобретений» было костное нёбо. Дело в том, что дышать и одновременно жевать совсем нелегко, если ноздри открываются в самом начале ротовой полости (именно так устроены ноздри у земноводных). У рептилий в ротовой полости возникли кости, с помощью которых воздушный поток начал проходить над ротовой полостью. В результате можно и дышать, и жевать. Очень удобно! У человека ротовая полость устроена именно так.
Волчья пасть появляется в результате задержки срастания костей, образующих костное нёбо ротовой полости. А именно, верхнечелюстных отростков с другой костью черепа — так называемым сошником. В результате, на твердом нёбе возникает расщелина. Мягкие ткани тоже расходятся, иногда затрагивая и тубу. Раздвоенная губа названа «заячьей» потому, что у кроликов и зайцев верхняя губа в норме рассечена на две половинки. Присмотритесь как-нибудь при случае повнимательнее к длинноухим братишкам, и вы убедитесь, что это именно так.
Расщелина верхней губы и нёба возникает у человеческого зародыша в первые два месяца беременности, когда формируются челюстно-лицевые органы. Узнать о наличии у младенца подобного дефекта можно с помощью ультразвукового исследования. К сожалению, обычно это удается сделать толь копка очень поздних сроках беременности, когда любое вмешательство в ее процесс уже противопоказано. Тем не менее, лучше такую информацию получить, поскольку у ребенка с «волчьей пастью» могут возникнуть трудности в родах — в его дыхательные пути может попасть околоплодная жидкость. Врач или акушерка должны быть предупреждены об этом заранее. После родов у такого новорожденного обычно затруднено дыхание, он не может нормально сосать, и потому отстает в весе. Дети с «волчьей пастью» и «заячьей губой» более других подвержены различным болезням. Причина проста. Поступающий в их организм воздух плохо увлажняется и согревается, что и вызывает воспалительные процессы дыхательных путей.
В средние века новорожденных с «заячьей губой» и «волчьей пастью» сторонились, как прокаженных, а ученые мужи того времени полагали даже, что такие дети в чем-то сродни животным. Да и в наше время малышу с подобным лицевым дефектом приходится в жизни непросто. Ему трудно рассчитывать на непредвзятое к себе отношение окружающих. Вместе с тем, справиться с «волчьей пастью» и «заячьей губой» у человека можно с помощью пластических операций. Важно лишь пораньше начать лечение. Специалисты расходятся во мнении, в каком возрасте лучше проводить операции. Одни предпочитают делать операцию грудничкам в 3–6 месяцев, другие — в более поздние сроки. В любом случае, лечение маленького пациента с челюстно-лицевыми аномалиями должно быть закончено к шестилетнему возрасту. Хирургические операции делаются, как правило, в несколько этапов, число которых зависит от степени выраженности патологии. В одних случаях, чтобы достичь лучшего результата, производится 2–3 вмешательства, в других — 5–7 и более. При этом полностью избежать послеоперационного рубца нельзя, несмотря на все усилия пластических хирургов.
Причины возникновения челюстно-лицевых аномалий у человека до сих пор изучены недостаточно. Уже довольно давно специалисты высказывают предположение о том, что развитие подобных заболеваний связано с курением женщины во время беременности. Как сообщает агентство Рейтер, этот вывод подтвержден учеными из Мичиганского университета на основании тщательной оценки течения более, чем двух тысяч беременностей, завершившихся рождением детей с грубыми лицевыми аномалиями. В частности, было показано, что вероятность рождения ребенка с расщелинами губы и нёба. У курившей во время беременности женщины зависит от количества выкуриваемых ею сигарет. К примеру, если беременная выкуривает от одной до 10 сигарет в день, то риск возникновения врожденных дефектов челюстно-лицевой области у рожденного ею ребенка на 30 % выше, чем у некурящей женщины. Если же количество выкуриваемых ежедневно сигарет превышает 21 штуку, то такая вероятность увеличивается до 70 %.
Ученые полагают, что наиболее действенным способом снижения количества детей с врожденными расщелинами губы и нёба является борьба с курением беременных женщин. Кроме того, по мнению специалистов, широкая и эффективная пропаганда вреда курения будущих матерей позволит реально сократить количество мертворожденных, недоношенных и маловесных детей.
Любопытно, что «волчья пасть» — врожденный дефект, который свойственен не только человеку. Профессиональные собаководы прекрасно знают, что порой часть щенков в пометах приходится браковать именно благодаря этой аномалии. Щенок с таким дефектом постоянно захлебывается при сосании, молоко частично вытекает через ноздри… В общем, картина грустная. К сожалению, приходится констатировать, что щенки с волчьей пастью обычно погибают в возрасте до 3–5 дней, поэтому их рекомендуют уничтожать при рождении, как это ни печально звучит. Ясно, что курение тут ни при чем. Скорее всего, «волчья пасть» является сбоем развития костной системы, которое могут вызывать различные негативные воздействия, в том числе и курение у человека. До сих пор не найден единственный ген, который отвечал бы за подобную аномалию. Скорее всего, за наследование «волчьей пасти» отвечают сразу несколько генов (так называемое полигенное наследование). Поэтому, если в семье уже есть ребенок с «заячьей губой», родители, прежде чем решиться на второго, должны пройти медико-генетическое консультирование.
Синдром МарфанаСекреты Андерсена, Паганини и Чуковского
Дефект некоторых генов, влияющих на образование и развитие соединительной ткани у человека, нередко приводит к непропорциональному гигантизму. При наиболее ярком проявлении этой доминантной особенности на свет появляются люди с очень длинными руками и ногами и относительно коротким туловищем. Их вытянутые пальцы напоминают лапы огромного паука. Отсюда яркое образное название этой диспропорции — арахнодактилия (греч. dactyl — палец и Arachna — женщина, по легенде превращенная Афиной в паука). Люди с подобными дефектами необычайно худы, их грудная клетка бывает деформирована, хрусталик глаза смещен.
Такая аномалия носит название синдрома Марфана, который считается полулетальным, поскольку связан с пороками сердца. Синдром вызван наследственным нарушением развития соединительной ткани и характеризуется также поражением опорно-двигательного аппарата, глаз и внутренних органов. Первопричины таких пороков недостаточно изучены. Болезнь эта была описана в 1896 г. французским педиатром А. Марфаном.
Нередко люди с арахнодактилией умирают от аневризмы аорты. Другими словами, их самый крупный сосуд тела, выходящий из правого желудочка сердца, не выдерживает давления выбрасываемой в него крови. Его стенка способна в любой момент лопнуть, как прохудившаяся труба. Тем не менее, некоторые люди, у которых этот синдром проявляется не со всей жестокостью, доживают до зрелых лет. По счастью, синдром Марфана встречается достаточно редко. Специалисты оценивают вероятность его появления как 1/50000.
Единственная компенсация, которую люди с синдромом Марфана получают от судьбы за свой порок, — повышенное содержание адреналина в крови. Как известно, этот гормон вырабатывается надпочечниками и выбрасывается в кровяное русло в момент опасности. В результате многие параметры человеческою тела (сердцебиение, давление крови) приводятся, так сказать, в боевую готовность. Таким образом, люди с синдромом Марфана всю жизнь находятся в возбужденном состоянии; адреналин постоянно подстегивает их нервную систему и делает невероятными трудоголиками.
Синдромом Марфана страдали несколько всемирно известных личностей, отличавшихся необычайной работоспособностью. Таков был лесоруб Авраам Линкольн, который благодаря постоянному самообразованию, выдающимся способностям и, главное, потрясающему трудолюбию стал президентом США. Он обладал гигантским ростом — 193 см, огромными стопами и кистями рук, маленькой грудной клеткой и длинными гибкими пальцами — типичное телосложение при синдроме Марфана.
Очень похож на Линкольна по физическому складу был сын полунищего сапожника, ставший позже самым любимым писателем XIX века, — Ганс Христиан Андерсен. Его необычайная трудолюбивость проявилась еще в школе. Свои литературные произведения он переписывал до десяти раз, добиваясь, в конечном счете, виртуозной точности и одновременной легкости стиля. Современники так описывали его внешность: «Он был высок, худощав, и крайне своеобразен по осанке и движениям. Руки и ноги его были несоразмерно длинны и тонки, кисти рук широки и плоски, а ступни ног таких огромных размеров, что ему, вероятно, никогда не приходилось беспокоиться, что кто-нибудь подменит его калоши. Нос его был так называемой римской формы, но тоже несоразмерно велик и как-то особенно выдавался вперед». Нервное напряжение, в котором, по-видимому, постоянно находился этот талантливый человек, порождала у него множество страхов. Он боялся заболеть холерой, пострадать от пожара, попасть в аварию, потерять важные документы, принять не ту дозу лекарства…
История знает случай, когда длинные, тонкие пальцы человека с синдромом Марфана вместе со впечатляющей работоспособностью помогли их обладателю сделать фантастическую карьеру. Речь идет о знаменитом скрипаче Николо Паганини. Гете и Бальзак так описывают его внешность в своих воспоминаниях о великом виртуозе скрипки: мертвенно-бледное, как будто вылепленное из воска, лицо, глубоко запавшие глаза, худоба, угловатые движения и — самое главное тонкие сверхгибкие пальцы, какой-то невероятной длины, как будто вдвое длиннее, чем у обычных людей. Эта чисто морфологическая особенность позволяла ему творить со скрипкой настоящие чудеса. В толпе, слушавшей его импровизации на римских улицах, одни говорили, что он в сговоре с дьяволом, другие, что его искусство является музыкой небес, в которой звучат ангельские голоса. Многие вплоть до XX века верили слухам, что в молодости Николо прибег к помощи хирурга, который сделал ему операцию, чтобы повысить гибкость рук. Теперь-то мы знаем, что, скорее всего, своими данными он был обязан редкому генетическому отклонению, которое позволяло маэстро выполнять труднейшие пассажи. Далеко не каждый современный виртуоз в состоянии точно их воспроизвести. Сам же Паганини, казалось, без видимых усилий извлекал из скрипки невероятные трели, и даже исполнял сложнейшие вариации на одной струне. Он играл так, что слушателям казалось, будто где-то спрятана вторая скрипка, играющая одновременно с первой. Другого Паганини человечество до сих пор не получило.
Впервые на связь мастерства Паганини с синдромом Марфана указал американский врач Майрон Шенфельд в статье, опубликованной в «Журнале Американской медицинской ассоциации». Он указал, что описание внешности Паганини: бледная кожа, глубоко посаженые глаза, худое тело, неловкие движения, «паучьи» пальцы — абсолютно точно совпадает с описанием облика людей с синдромом Марфана. Как известно, в конце своей жизни великий музыкант почти лишился голоса. Это лишнее свидетельство в пользу того, что у Паганини был синдром Марфана, поскольку нередким осложнением этой болезни является сильная хрипота, или даже потеря голоса, вызванная параличом верхнего гортанного нерва. Сохранился дневник врача, который лечил Паганини. Сделанные в нем записи совпадают с классическими симптомами синдрома Марфана: астеническое сложение, явно выраженный сколиоз, «птичье» выражение лица, узкий череп, выступающий или срезанный подбородок, глаза с синими склерами, разболтанность суставов, диспропорции в величине туловища и конечностей, длинные кисти и стопы с тонкими «паукообразными» пальцами. Неудивительно, что не только игра Паганини, но и сама его необычная внешность производила впечатление на его современников, рождая подчас самые немыслимые легенды о музыканте.
Надо заметить, что сам по себе синдром Марфана не располагает к музыкальной одаренности. За исключением Паганини, среди больных им не было выдающихся музыкантов. Что же касается Паганини, то болезнь лишь придала ему большие технические возможности. Великим музыкантом, оставившим огромное творческое наследие, включающее, кроме произведений для скрипки с другими инструментами и оркестром, также более 200 пьес для гитары, он стал благодаря своему великому таланту и трудолюбию, тоже косвенно связанному с синдромом Марфана.
Наверняка вы припомните еще двоих знаменитых длинных, нескладных и талантливых «носачей». Это Шарль де Голль и Корней Иванович Чуковский. Деятельный характер будущего президента Франции настолько ярко проявлялся еще в молодости, что многие из его сослуживцев по армии до второй мировой войны уже тоща прочили его в генералиссимусы. Голова де Голля всегда выдавалась над морем касок и беретов марширующих солдат. Вместе с тем, сидя за столом, он казался вполне обычным человеком. Секрет крылся в его непропорциональном сложении, столь характерном для синдрома Марфана.
Выше всех в толпе был и любимый детьми автор «Мухи-цокотухи», «Мойдодыра» и «Тараканища». Его длиннорукость, длинноногость, большеносость и общую нескладность фигуры многократно обыгрывали в шаржах. «Я всю жизнь работаю. Как вол! Как трактор», — писал о себе Корней Иванович. И это действительно было так, хотя его титаническая работоспособность для многих читателей детских стихов писателя, не знакомых с его многочисленными специальными литературоведческими статьями и переводами, оставалась скрытой. Как и Ганс Христиан Андерсен, Чуковский многократно переделывал каждую свою строчку. «Никогда я не наблюдал, чтобы кому-нибудь другому с таким трудом давалась сама техника писания», — замечал он относительно себя., Из наших современников синдромом Марфана, возможно, обладал биолог Г. В. Никольский, который уже ко времени окончания Московского университет имел пять печатных трудов. За тридцать последующих лет работы число его печатных публикаций превысило три сотни. Причем среди них было около десяти книг. Такой потрясающей работоспособностью может похвастаться далеко не каждый, даже очень способный ученый! Можно ли после этого утверждать, что любые обусловленные генами нарушения в развития являются, безусловно, вредными?
Мышечные дистрофии
Мышечная система является самой крупной системой органов в теле человека. Еще в древности люди подметили, что перекатывающиеся упругие мышцы похожи на шныряющих под кожей мышек, поэтому они назвали такие образования мускулами (от лат. musculus — мышка). Мускул похож на сплетенный из волокон канат. Сверху он покрыт защитной оболочкой из соединительной ткани. Каждое волокно мускула состоит из тончайших белковых нитей — миофибрилл (от греч. myos — мышь, мышца и лат. fibra — волокно). Основой миофибрилл являются два белка — актин и миозин. Каждая миофибрилла состоит примерно из 2,5 тысяч белковых нитей актина и миозина. Во время сокращения мускула они не укорачиваются, а лишь скользят друг по другу. В результате длина мускула становится меньше, он сокращается. Представить, как происходит такой процесс легко, если вставить пальцы одной руки между пальцами другой, держа ладони в одной плоскости.
Миофибриллы могут сокращаться только в том случае, если мышца получает от нервной системы слабые сигналы — электрические импульсы. Роль нервов в сокращении мышц был впервые замечен еще древнеримским врачом Клавдием Галеном, который изучал анатомию в школах гладиаторов. Там-то он и подметил, что повреждение нервов часто приводит к потере мышечной подвижности.
Время подтвердило этот вывод. Теперь мы знаем, что для сокращения мускульного волокна оно должно получить нервный сигнал. В результате внутри волокна из специальных мембранных емкостей высвобождаются ионы кальция, которые стимулируют актин и миозин ко взаимному скольжению. Для электрохимически изоляции каждое мышечное волокно покрыто специальной ёлочкой — сарколеммой. Запомните этот термин. Он нам еще пригодится!
У каждого человека ровно столько мышц, сколько и у Арнольда Шварценеггера, различается лишь их сила. Она зависит от числа мышечных волокон, входящих в состав мышцы, и от интенсивности проходящих к ним нервных сигналов. Такие сигналы поступают к мышцам всегда, даже вовремя сна. В результате каждая наша мышца постоянно находится в состоянии тонуса (от греч. tonos — напряжение), то есть слегка напряжена. Тонус мышц исчезает только после кончины человека.
Из этих школьных знаний из области анатомии и физиологии мышц можно сделать следующий вывод. Врожденные дефекты мышечной системы могут возникать как в результате дефектов мышечных белков, так и вследствие нарушений иннервации разных групп мышц. Нервно-мышечные заболевания, следствием которых является их быстрая утомляемость, слабость, снижение мышечного тонуса и даже атрофия, называются миопатиями. Рассмотрим некоторые врожденные формы таких недугов.
Наиболее распространенным наследственным нервно-мышечным заболеванием человека является мышечная дистрофия Дюшена. Ее частота составляет около 1/5000 от общего числа новорожденных мальчиков. Причиной дистрофии этого типа являются мутации водном-единственном гене. Он хранит информацию о строении белка, весьма образно названного дистрофином. Этот белок входит в состав сарколеммы (оболочки) мышечных волокон, обеспечивая стабильность этой своеобразной «изолирующей упаковки» мышц. Дефектный белок не в состоянии выполнять эту функцию, следствием чего является нарушение целостности мембраны. В результате начинается запуск процессов дегенерации мышечного волокна. Мембраны мышц становятся проницаемыми, словно дырявый полиэтиленовый пакет. В них появляются разрывы, что приводит к оттоку ферментов из мышц в сыворотку крови. На начальных стадиях заболевания дегенерация мышечных волокон еще как-то компенсируется активной регенерацией мышечных фибрилл, благодаря делению и слиянию вспомогательных клеток. Однако с возрастом этот процесс становится все менее эффективным, вызывая прогрессирующую мышечную слабость. Мышцы постепенно замещаются фиброзной и жировой тканью. Мальчики к 12 годам уже оказываются привязаны к креслу-каталке. Смерть при мышечной дистрофии Дюшена обычно наступает в возраст около 30 лет в результате нарушения работы сердца и диафрагмы.
Ген дистрофина является самым большим из известных генов человека и составляет почти 0,1 % всего ДНК. Он находится в X хромосоме. В результате наследование дистрофии Дюшена сцеплено с полом. Страдают от этого недуга, в основном, мальчики. Ген дистрофина работает не только в клетках мышц, но и во многих тканях, в головном мозге, в сетчатке и в клетках потовых и слюнных желез. Однако в первую очередь дефект в его работе проявляется именно в мышцах.
Обычно у детей мышечная дистрофия Дюшена начинается в 3–5 лет. Начинается атрофия мышц таза и бедер с одновременным утолщением (псевдогипертрофией) икроножных мышц голени, реже дельтовидных или ягодичных. Постепенно начинают атрофироваться мышцы плечевого пояса и рук. У детей вначале нарушается походка, она становится «утиной», возникают проблемы при подъеме по лестнице. У многих нарушается сердечный ритм за счет увеличения размеров сердца. Быстрое развитие заболевания в связи с ранним обездвиживанием конечностей часто приводит к летальному исходу. Поставить ребенку диагноз «мышечная дистрофия Дюшена» можно задолго до проявления первых признаков заболевания по высокому уровню активности особого фермента — сывороточной креатинкиназы. Женщины, носительницы аномального гена дистрофина, часто не обнаруживают описанных выше проявлений заболевания, хотя уровень креатинкиназы у них обычно повышен. По этому признаку можно обнаружить женщин — носительниц дефектного гена дистрофина.
Менее злокачественно развивается миодистрофия Беккера. Причина ее та же — дефект белка дистрофина, однако, в отличие от миодистрофии Дюшена этот белок все же продолжает работать, хотя и хуже, чем в норме. Миодистрофия Беккера проявляется медленно, особенно у низкорослых детей. Многие годы они сохраняют удовлетворительное физическое состояние, и только сопутствующие различать, с заболевания и травмы приковывают их к инвалидной коляске. Дистрофия Беккера менее распространена, чем миодистрофия Дюшена.
Помимо миодистрофии Дюшена и Беккера существует еще несколько форм врожденных миопатий. Например, юношеская форма Эрба-Рота возникает в возрасте 10–20-ти лет, когда незаметно начинает проявляться атрофия мышц плечевого пояса и рук, а затем — тазового пояса и ног. Во время ходьбы больной переваливается с выпяченным вперед животом и отодвинутой назад грудной клеткой. Чтобы встать из положения лежа, ему надо повернуться на бок и, опираясь руками на бедра, постепенно поднять свое туловище. Болезнь со временем медленно прогрессирует.
Существует плече-лопаточно-лицевая форма миодистрофии (Ланду-зи-Дежерина), которая может начаться в возрасте от 6-ти до 52-х лет (чаще в 10–15 лет). Для нее характерно поражение мышц лица и постепенная атрофия мышц плечевого пояса, туловища и конечностей. На ранних стадиях болезни веки плохо смыкаются и не закрываются полностью. Губы также не смыкаются, что создает проблемы с дикцией и невозможность надуть щеки. Заболевание протекает медленно. Долгое время больной может передвигаться и сохранять трудоспособность, а затем, через 15–25 лет постепенно начинают атрофироваться мышцы тазового пояса ног, что затрудняет его передвижение.
При невральной амиотрофии Шарко-Мари, происходит постепенная атрофия мелких мышц стоп, затем атрофируются мышцы голеней и нижней части бедер. Мышцы средней и верхней частей бедер при этом не изменяются, и бедро представляет форму бутылки с горлышком, опрокинутым вниз. Затем постепенно атрофируются мышцы кистей рук и предплечий. Мышцы туловища, плечевого пояса и лица не поражаются. Заболевание возникает в возрасте 18–25 лет, медленно прогрессирует и стабилизируется. В его основе лежит нарушение иннервации соответствующих групп мышц.
Снижение тонуса мышц называют амиотонией. При врожденной амиотонии Оппенгейма мышцы новорожденного недоразвиты, их мышечная дистрофия является вторичной. У новорожденных болезнь не прогрессирует, но респираторные инфекции могут вызвать в этом случае серьезное воспаление, которое нередко приводит к смерти на первом году жизни. С возрастом двигательная функция мышц при амиотонии Оппенгейма улучшается.
Лечение мышечных дистрофии направлено на замедление дистрофических процессов в мышцах, а в идеале — на их полное прекращение. К сожалению, радикального лечения миодистрофий пока не найдено. Существует определенная надежда на генную терапию, которая начинает медленно внедряться в медицинскую практику. Для лечения миодистрофий применяют внутримышечные инъекции АТФ, а также витамин B1, делают переливание крови. Из народных средств применяют проросшие зерна пшеницы, ржи, пчелиное маточное молочко, траву спорыша, хвоща полевого, льнянку обыкновенную, женьшень, корневища топинамбура.
Известно, что врожденные мышечные дистрофии бывают не только у людей. Например, собаки породы золотистый ретривер часто являются носителями дефектного гена белка дистрофина. При этом у них развиваются типичные клинические проявления дистрофии Дюшена. Таких собак экспериментаторы давно используют в качестве модельных объектов для изучения особенностей течения данного заболевания и поисков способов его лечения. Аналогичная ситуация с дефектным геном дистрофина возникает и у некоторых кошек. Нередко эти несчастные животные погибают в результате нарушений работы мышц диафрагмы. Генетики вывели даже особую линию лабораторных мышей с точковой мутацией в гене дистрофина! Оказывается, таким мышам можно помочь, вводя в их мышцы здоровые эмбриональные мышечные клетки.
Проводят аналогичные эксперименты и на больных людях. Суть метода заключается в получении мышечных клеток от здорового донора. Затем их подращивают вне организма (in vitro) и вводят в мышцы больного. Стоимость такой операции составляет около 150 тыс долларов США. Такие опыты были проведены в 6 независимых исследовательских лабораториях, а результаты доложены в Париже в 1999 г. К сожалению, согласно мнению ведущих авторитетов в области биологии мышц и миодистрофий в существующем на данный момент виде этот метод абсолютно неэффективен. Как известно, иммунная система человека отторгает чужеродные (аллогенные) клетки ткани. С этой проблемой исследователи сталкиваются, пытаясь помочь больным миодистрофией. Возможно, прогресс в этой области будет достигнут, когда в дело пойдут эмбриональные клетки. Дело в том, что они еще не обладают специфическими белковыми метками, по которым иммунная система распознает «чужаков».
Другой возможный путь — пересадка собственных стволовых клеток, полученных из костного мозга или скелетных мышц больного. При этом часть инъецированных клеток мигрирует и в скелетные мышцы, где сливается с миофибриллами, восстанавливая синтез дистрофина! Генотерапия же в данном случае пока почти бессильна. Несмотря на то, что ученые умеют выделять ген дистрофина, им пока не удается «доставит его по назначению» — то есть ввести в мышечные клетки, где работает его дефектная копия. Однако ученые не опускают руки. В нашей стране исследования по генной терапии миодистрофии Дюшена ведутся в Институте акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта (Санкт-Петербург) в тесном контакте с ведущими лабораториями поданной проблеме в Великобритании и Италии, а также в комплексе с другими научно-исследовательскими институтами России, в частности Институтом молекулярной биологии им. акад. В. А. Энгельгардта, Институтом цитологии в Санкт-Петербурге, научным Центром Медицинской Генетики и Институтом экспериментальной медицины в Санкт-Петербурге. Остается только надеяться, что в обозримом будущем эти исследования увенчаются практическим успехом!