2.3. Спонтанные и индуцированные мутации

По способу возникновения различают спонтанные и индуцированные мутации. Спонтанные мутации происходят в природе крайне редко, с частотой 110^-(6-9) данного гена. В нас­тоящее время очевидно, что спонтанный мутационный процесс зависит как от внутренних, так и от внешних факторов, которые называют му­тационным давлением среды.

Индуцированные мутации возникают при воздействии человека на объекты мутагенами - факторами, вызывающими мутации. Мутагены бы­вают следующих категорий:

- физические (радиация, электромагнитное излучение, давление, температура и т.д.);

- химические (цитостатики, спирты, фенолы, циклические ароматические соединения, иприт);

- биологические (бактерии и вирусы);

- социальные (стрессы и т.д.).

Спонтанные (случайные) мутации - это мутации, возникающие при обычных условиях жизни. Спонтанный процесс зависит от внутрен­них и внешних факторов. Спонтанные мутации у человека могут возни­кать в соматических и генеративных тканях.

Индуцированный мутагенез - искусственное получение мутаций, с помощью мутагенов различной природы.

Все нарушения генетической информации человека, подрывающие здоровье населения, объединяются под названием генетический груз. В настоящее время основными проблемами являются оценка уровня гене­тического груза снижающего здоровье людей. Влияние генетического груза на экономику, на трудовые и оборонные ресурсы страны очень велико. Статистический анализ показал, что за период с 1964 по 1979 гг. в дома инва­лидов г. Москвы поступило 75680 больных (только по двум болезням). Статистика прежних лет давала другие показатели: синдром Дауна возникал с частотой один больной на 600 новорожденных, и фенилке­тонурия - рецессивная болезнь, которая появлялась один раз среди 10 000 новорожденных. (Дубинин Н.П., 1990).

Как мутационные изменения, приводящие к нарушениям генетичес­кого аппарата, так и модификационные (изменения нормы реагирования генов) приводят к ухудшению здоровья человека. В настоящее время разрабатыва­ются методы коррекции таких нарушений. Создаваемые реабили­тационные центры позволяют корректировать целый ряд модификационных нарушений у детей и взрослых.

2.4. Стресс и нестабильность генома

Известный канадский физиолог, основоположник учения о стрес­се, Ганс Селье (1950) писал, что источником стресса является пос­тоянно присутствующий элемент рассогласования организма с внешней средой.

Адаптация не абсолютная гармония взаи­моотношений организма и среды. "С точки зрения стрессовой реакции не имеет значения, приятна или неприятна ситуация, с которой мы столкнулись. Имеет значение лишь интенсивность потребности в пе­рестройке, или в адаптации... Специфические результаты двух событий - горе и радость - совершенно различны, даже противоположны, но их стрессорное действие - неспецифическое требование приспособления к новой ситуации - может быть одинаковым".

Как бы мы ни оценивали изменение, потребность в перестройке возникает всякий раз, когда привычная ситуация изменяется, становясь в чем-то непривычной. Эта потребность тем сильнее, чем быстрее совершается изменение и чем оно заметнее. Следовательно, внезапное исключение из среды раздра­жителя, ставшего привычным - это тоже источник стресса.

Селье предложил различать стресс, связанный с "истощением" организма, (дистресс) и стресс как полезное для организма напряжение (эвс­тресс). По Селье, некоторая степень напряжения есть непременный признак жизни, а "полная свобода от стресса означает смерть".

Система стресса представляет собой комплекс нервных, гор­мональных и иммунных реакций. Стресс (общий адаптационный синдром) имеет три фазы: реакцию тревоги, фазу сопротивления и фазу истоще­ния.

Реакция тревоги: вступает в действие когда стрессор застав­ляет гипоталамические центры секретировать кортиколиберин (хими­ческий сигнал). Под его воздействием гипофиз секретирует в кровь адренокортикотропный гормон (АКТГ).

В результате надпочечники начинают секретировать кортикостероиды, гормоны, подготавливающие организм к борьбе с повреждающими факторами. На этом этапе стрессовая реакция измеря­ется по содержанию в крови АКТГ или кортикостероидов. Общие предс­тавления о регуляции стрессорной системы можно использовать для объяснения этиологии психических и соматических заболеваний.

Фаза сопротивления: организм мобилизует свои ресурсы для преодоления стрессовой ситуации. При болезнях и травмах к пораженному участку направляются антитела. При психологических стрессах - сипматическая нервная система готовит организм к борьбе или бегс­тву. В этот момент происходит дополнительный выброс кортикостерои­дов.

Каждый человек проходит через первые две стадии множество раз, это наша обычная жизнь. Когда сопротивление успешно, организм возвращается к нормальному функциональному состоянию, но если стрессор продолжает действовать, то ресурсы ор­ганизма могут истощиться.

Фаза истощения: организм не может больше производить и выделять в кровь кортикостероиды. В случае психологического стресса истощение принимает форму нервного срыва, может приводить к психическому заболеванию или психосоматическому расстройству. Селье считал, что каждый должен тщательно изучить самого себя и найти тот индивидуальный уровень стресса, при котором он чувствует себя наиболее "комфортно". Согласно современным представлениям, физиологический стресс - это норма. Каждый растущий организм нуждается в стрессовых влияниях среды: "Факторы, определяющие рост и разви­тие.., должны иметь характер физиологического стресса, так как в противном случае рост и развитие невозможны" (И.А. Аршавский, 1975). Источником такого стресса является постоянный элемент рас­согласования его с внешней средой, так как адаптация не означает абсолютной гармонии во взаимоотношениях организма и среды.

Нарушения регуляции стрессорной системы иногда трактуют как средовые, а, иногда, как генетические факторы при объяснении этиологии и развития психических и психосоматических расстройств.

Современные генетические исследования показали, что индика­тором стрессового состояния организма является значительное повы­шение уровня хромосомных мутаций в лимфоцитах периферической крови человека. Хромосомные мутации выявляются у 1% новорожденных, при этом подразумевается, что у людей, не несущих врожденной хро­мосомной патологии, кариотип обладает высоким уровнем стабильнос­ти. Однако исследования показали, что нестабильность генома сома­тических клеток здоровых доноров не исключение, а норма.

Большое число работ посвящено анализу спонтанного уровня аберраций хромо­сом в лимфоцитах периферической крови. Результаты этих работ пока­зывают, что уровень аберраций хромосом в лимфоцитах у здоровых людей, подвергшихся стрессу, варьирует в пределах от 1 до 6%, при среднем значении в популяции 0,88 %.

По сведениям Бочкова Н.П. с соавторами (1975), при неоднократных исследованиях (до 8 раз в год) одних и тех же лиц отмечены колебания частот лимфоцитов с аберрациями хромосом от 0 до 6% независимо от времени года, пола, возраста и других особенностей индивидов. Была выс­казано предположение о том, что нестабильность генома соматических кле­ток следует рассматривать, не только как патологическое состояние организма, но и как адаптивную реакцию организма на измененные ус­ловия (Е.П. Гуськов, 1989).

Наряду со специфическими адаптационными реакциями в настоящее время описаны неспецифические адаптационные реакции, механизмы их развития, роли в регуляции гомеостаза и формировании неспецифической резистентности. Найдены общие адаптационные реакции и произведена их классификация в соответствии с силой (дозой) воздействия (Гаркави Л.Х., Уколова М.А, Квакина Е.Б., открытие №158,1975).

Это – реакции тренировки, реакции активации – спокойной и повышенной и переактивация. Эти реакции развиваются в соответствии с периодической закономерностью в зависимости от абсолютной величины действующего фактора, т.е. составляют многоуровневую Периодическую систему. Ей соответствует другая многоуровневая Периодическая система регуляции гомеостаза – система ареактивности. Взаимодействие этих систем рассматривается с позиций роли колебательных процессов в самоорганизации.

Сформулирована новая парадигма: зависимость физического и психического состояния от типа и характера адаптационных реакций, т.е. от определённого архетипа функционального состояния (ГаркавиЛ.Х., Квакина Е.Б., Кузьменко Т.С., 1998).