Материал: Психологияспорта

369
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
может способствовать поддержанию духа соперничества во время соревнований, однако может повлечь за собой и депрессивные со- стояния.
Рецептор серотонина типа 2А (5HT2A)
Рецептор серотонина 2А широко распространен в организме в периферических тканях. В центральной нервной системе рецеп- тор локализован в основном в неокортексе, а так же в базальных ганглиях, т.е. в районах ответственных за когнитивные функции.
В нейронных синапсах данный рецептор расположен на постси- наптической мембране.
5НТ2А участвует в запуске нескольких внутриклеточных сиг- нальных путей. Эти сигнальные пути направлены в лимбическую систему, гиппокамп и другие области мозга, ответственные за ре- гуляцию поведения, настроения и утомляемости.
Ген рецептора серотонина 2А находится в 13 хромосоме и со- держит три экзона и два интрона. Одним из наиболее изученных полиморфизмов является замена 102Т/С. Аллель Т сопряжен с по- вышенной экспрессией гена, по сравнению с аллелем С
90
.Около
30 исследований показали, что аллель С является фактором риска развития шизофрении
91
Помимо связей с поведенческими чертами, показана ассоциа- ция данного полиморфизма с утомляемостью у спортсменов, так как при длительных физических нагрузках повышается концентра- ция серотонина в мозгу, что и приводит к развитию усталости
92
Изменение активности рецепторов может иметь адаптивное зна- чение в условиях постоянных тренировок. Так, было показано, что при регулярных физических нагрузках плотность 5НТ2А растет, повышается настроение и физическая эффективность. Зато, при продолжительных тренировках повышенной тяжести плотность
90
Polesskaya O.O., Sokolov B.P., Diff erential expression of the «C» and «T» alleles of the 5-HT2A receptor gene in the temporal cortex of normal individuals and schizophrenics // Journal Neurosci Res. — 2002. — Vol.67. — P.812-822.
91
Spurlock G., Heils A., Holmans P., Williams J., D'Souza U.M., Cardno A. et al. A family based association study of T102C polymorphism in 5HT2A and schizophrenia plus identifi cation of new polymorphisms in the promoter // Mol.
Psychiatry. — 1998. — Vol.3. — P.42-49.
92
Newsholme E.A., Acworth I.N. Blomstrand E. Amino acid, brain neuro trans- mitters and functional link between muscle and brain that is important in sustained exercise. — P.127-133.

370
ГЛАВА 8. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ…
этих рецепторов падает, ухудшается настроение и увеличивается общая усталость
93
Моноаминоксидаза А (MAOA)
Способность моноаминоксидазы А метаболизировать ней- ротрансмиттеры позволяет отнести ген этого фермента к генам- кандидатам, ответственным за этиологию поведенческих черт че- ловека, а так же за развитие нейропсихиатрических болезней.
Моноаминоксидаза А (MAOА) является ферментом внешней мембраны митохондрий, который катализирует окисление амино- групп биогенных и ксенобиотических аминов. МАОА преимуще- ственно окисляет биогенные амины, такие как серотонин, дофамин, адреналин и норадреналин, в центральной нервной системе и пе- риферических тканях. Данный фермент присутствует в различных тканях организма, но больше всего её в тканях печени и мозга
94
Следует отметить, что многие антидепрессанты, а так же ле- карственные препараты, которые применяются при лечении повы- шенной возбудимости, являются ингибиторами МАОА
95
. Отмече- но, что нехватка МАОА приводит к повышенной импульсивности и агрессивности
96
Ген МАОА находится в X-хромосоме, состоит из 15 экзонов и 14 интронов, кодирует белок размером 527 аминокислот
97
. В гене присутствует небольшое количество полиморфных сайтов, кото- рые могут быть информативными для исследования человеческой популяции. Только один полиморфизм влияет на степень экспрес- сии фермента: VNTR 30 bp. Эти повторы находятся в промотор- ном регионе гена. Отмечено существование аллелей с 2, 3, 3.5, 4,
5 и очень редко с 6 повторами. Аллель 3,5 включает в себя три
93
Weicker H., Struder HK., Influence of exercise on serotonergic neuromodulation in the brain // Amino Acids. — 2001. — Vol.20. — P.35-47.
94
Th orpe L.W., Westlund K.N., Kochersperger L.M., Abell C.W. & Denney,
R.M. Immunocytochemical localization of monoamine oxidases A and B in human peripheral tissues and brain // Journal Histochem Cytochem. — 1987. — Vol.35. —
P.23-32.
95
Davidson J.R. Pharmacotherapy of social anxiety disorder // Journal Clin
Psy chiatry. — 1998. — Vol.59. — P.47-53.
96
Brunner H.G. MAOA defi ciency and abnormal behaviour: perspectives on an association // Ciba Found Symp. — 1996. — Vol.194. — P.155-164.
97
Levy E.R., Powell J.F., Buckle V.J. et al. Localization of human monoamine oxi dase-A gene to Xp11.23-11.4 by in situ hybridization: implications for Norrie di- sease // Genomics. — 1989. — Vol.5. — P.368-370.

371
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
основных повтора плюс 18 bp. Частота встречаемости в европей- ской популяции аллеля с 3, 4 и 5 повторами 32-35%, 63-66%, 1% соответственно
98
. Наиболее часто встречаются аллели с 3 и 4 по- вторами. Причем, аллели с 5 и 4 повторами более активны, чем с 3 повторами. Ген с тремя повторами транскрибируется в 5 раз менее эффективно, чем с четырьмя, то есть при трех повторах меньший уровень энзиматической активности и, следовательно, выше уро- вень нейромедиаторов в организме
99
Низкоактивные варианты гена моноаминоксидазы связыва- ют с повышенной агрессивностью поведения. Так, было проведено длительное исследование большой (540 человек) выборки юношей с целью выяснить, почему не у всех, выросших в неблагоприятных условиях, развивается впоследствии асоциальное поведение, хотя жестокое обращение в детстве считается серьезным фактором ри- ска предрасположенности к антисоциальному поведению. В резуль- тате было показано, что у мужчин с низко-активным вариантом повышена вероятность возникновения агрессивного и асоциаль- ного поведения, если они испытали неблагоприятное обращение в детстве, а в группе с высокоактивными вариантами гена влияние жестокого обращения оказалось меньше. Таким образом, наличие высокоактивных вариантов гена MAOA, и, следовательно, активная деградация серотонина, «защищает» мужчин от последствий небла- гоприятных условий в детстве
100
. Объяснением противоречия, что повышение концентрации серотонина ведет к снижению агрессив- ности, может быть то, что важен баланс с другими нейромедиатора- ми и то, что на возникновение агрессии влияет не только уровень серотонина, но и состояние рецепторного аппарата.
Так же обнаружена связь данного полиморфизма с уровнем умственного развития у женщин: 4/4 повторы имели более высо- кий уровень умственного развития, чем 3/3 повторы
101 98
Sabol S.Z., Hu S., Hamer D. A functional polymorphism in the monoamine oxidase A gene promoter // Hum. Genet. — 1998. — Vol.103. — P.273-279.
99
Deckert J, Catalano M, Syagailo YV, et.al. Excess of high activity monoamine oxidase A gene promoter alleles in female patients with panic disorder // Hum. Mol.
Genet. — 1999. — Vol.8. — P.621.
100
Caspi A., McClay J., Moffi tt T.E., Mill J., Martin J., Craig I.W. et al. Role of genotype in the cycle of violence in maltreated children // Science. — 2002. —
Vol.297. — P.851–854.
101
Yu Y.W., Tsai S.J., Hong C.J., Chen M.C., Yang C.W., Chen T.J. Association study of a functional MAOA-uVNTR gene polymorphism and cognitive function in healthy females // Neuropsychobiology. — 2005. — Vol.52(2). — P.77-82.

372
ГЛАВА 8. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ…
Усиленные тренировки спортсменов, особенно в период подго- товки к соревнованиям, и сами соревнования являются серьезным стрессом для организма. Замечено, что под влиянием хронических стрессорных условий у людей и животных изменяется экспрессия генов, таких как тирозингидроксилаза, моноаминоксидаза А, кото- рые контролируют синтез и разрушение нейромедиаторов
102
. Кроме того, активность моноаминергических генов может изменяться и под влиянием частой демонстрации агрессии, что было показано на крысах в эксперименте, который моделирует преднамеренную агрес- сию человека. Показано, что при хроническом проявлении агрессии стимулируется экспрессия генов ответственных за синтез и инакти- вацию дофамина, а при повторном опыте агрессии снижается экс- прессия генов моноаминоксидазы и транспортера серотонина
103
Данное явление, видимо, является адаптивным, так как серотонин подавляет агрессивность, а снижение экспрессии инактивирующих его генов приводит к повышению концентраций серотонина и, сле- довательно, к более эффективному снижению агрессивности.
Таким образом, МАОА является одним из ключевых участ- ников метоболизма серотонина в мозге, а анализ генетических вариантов МАОА способствует комплексной оценке адаптивных способностей спортсмена.
Транспортер серотонина (5-HTT)
Множество работ в литературе посвящено исследованию гена серотонинового транспортера (5-НТТ)
104
Транспортер серотонина принадлежит к семейству Na+/Cl- зависимых транспортеров и отвечает за активный транспорт се- ротонина в нейронах головного мозга, а также во многих перифе-
102
Owens M.J., Nemeroff C.B. Role of serotonin on the pathophysiology of depression: focus on the serotonin transporter // Clin. Chem. — 1994. — Vol.40(2). —
P.288-295.
103
Кудрявцева Н.Н., Филиппенко М.Л., Бакштановская И.В. и др. Изме- нение экспрессии моноаминергических генов под влиянием повторного опыта агонистических взаимодействий: от поведения к гену // Генетика. — 2004. —
№40(6). — С.732-748.
104
Retz W., Retz-Junginger P., Supprian T. et al. Association of serotonin transporter promoter gene polymorphism with violence: relation with personality disorders, impulsivity and childhood ADHD psychopathology // Behav. Sci. Law. —
2004. — Vol.22. — P.415-425; Sander T., Harms H., Dufeu P. et. al Serotonin transporter gene variants in alcohol-dependent subjects with dissocial personality disorder // Biol.
Psychiatry. — 1998. — Vol.43. — P.908-912.

373
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
рических тканях. Он удаляет серотонин из синаптической щели и определяет величину и продолжительность сигнала на постсинап- тической мембране. После выброса серотонина в синапс, транс- портер перемещает его в пресинаптический нейрон, где он воз- вращается в нейромедиаторный пул.
5НТТ состоит из 630 аминокислот, имеет двенадцать транс- мембранных доменов
105
. Человеческий 5HTT имеет размер 37.8кб, локализован в хромосоме 17q11.2 и состоит из 14 экзонов.
Одним из наиболее широко изученных полиморфизмов явля- ется 5HTTLPR, который находится в промотерной области. Про- мотер 5-НТТ может быть представлен в двух формах: длинный
(L) аллель из 16 элементов и короткий (S) аллель, состоящим из 14 повторяющихся элементов, каждый из 20-23 пар оснований. Ко- роткие и длинные аллели 5-HTTLPR по-разному влияют на транс- портер серотонина, они приводят к различиям в мРНК, плотности белка и активности серотонина в головном мозге. При коротком аллеле (S) транспортер серотонина в меньшей степени представлен на пресинаптической мембране, чем при длинном (L). При нали- чии одной или двух S аллелей транскрипция 5-HTT снижается на
60-70% в головном мозге и на 30-40% в лимфобластах по сравне- нию с гомозиготой по L аллели.
При изучении 5HTTLPR обнаружились удивительные факты, которые подчеркивают значение генетических основ в восприятии и интерпретации внешних событий
106
. Группа исследователей про- вела длительные исследования, с использованием большой базы данных (N=1037, 52% мужчин). В базе собиралась информация об испытуемых, начиная с их 3 летнего возраста и затем — 5, 7,
9, 11, 13, 15, 18, 21-26 годах . Авторы пытались выяснить, почему у одних людей стрессовые события приводят к развитию депрес- сии, а у других нет. Для генетических исследований был выбран полиморфизм серотонинового транспортера. Было показано, что функциональный полиморфизм 5-НТТ гена модулирует реак- цию человека на стрессовые события. Генетические исследования
105
Dennis L., Murphy, Lerner A., Rudnick G., Lesch K. Serotonin Transporter:
Gene, Genetic Disorders, and Pharmacogenetics // Molecular and Clinical Psycho- biology. — 2004.— P.109-122.
106
Caspi A., Sugden K., Moffi tt T.E., Taylor A., Craig I.W., Harrington H.,
McClay J., Mill J., Martin J., Braithwaite A., Poulton R., Infl uence of life stress on depression: moderation by a polymorphism in the 5-HTT gene // Science. — 2003. —
Vol.301(5631). — P.386-389.

374
ГЛАВА 8. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ…
прошли 847 человек. Ученые подсчитывали у испытуемых коли- чество стрессовых ситуаций, происшедших в течение 5 лет между
21 и 26 годами, опираясь на календарь самонаблюдений, которые вели испытуемые. Учитывали травмирующие события, такие, как служебные, финансовые, домашние, социальные, медицинские и личные неприятности. 30% утверждали, что они не испытывали стресс в течение всего периода, 25% испытывали стресс один раз,
20% дважды, 11% три раза и 15% четыре раза и более. В возрасте
26 лет у них было подсчитано количество депрессивных состояний за прошедший год. В результате 17% испытуемых был поставлен диагноз за последний год — тяжелое депрессивное расстройство. В изученной группе 3% делали попытку совершить самоубийство.
Определение взаимодействия факторов среды с генотипом обнаружило поразительные вещи: оказалось, что те, кто унаследо- вал два длинных аллеля (LL) серотонинового транспортера, имели всегда относительно низкую предрасположенность к депрессии, несмотря на многие травматические события.
Было показано, что влияние травмирующих событий значи- тельно сильнее у носителей короткой аллели (SS и SL) по сравне- нию с носителями LL. Дальнейший анализ показал, что травми- рующие события могут приводить к возникновению суицидных идей или даже попыток у носителей короткой S-аллели в большей степени, чем у LL-носителей. Оказалось, что носители S аллели предрасположены к развитию депрессии вследствие жестокого обращения в детстве в большей степени, чем носители LL. Гомо- зиготы по длинной аллели имеют риск развития депрессии 30%, независимо от того, были они в детстве подвержены жестокому обращению или нет.
Таким образом, наблюдается различная психологическая устойчивость по отношению к травмирующим событиям у носи- телей различных генетических вариантов серотонинового транс- портера. Поэтому полиморфизм 5-НТТ можно рассматривать как генетический маркер способности человека к адаптации в услови- ях высоких психологических нагрузок, что крайне актуально для профессионального спорта, где постоянные тренировки и сорев- нования часто приводят спортсменов в состояние стресса.
Описанное выше исследование также согласуется с данными других авторов
107
. В работе были получены данные о том, что у ис-
107
Armbruster D., Moser D.A., Strobel A., Hensch T., Kirschbaum C.,
Lesch K.P., Brocke B. Serotonin transporter gene variation and stressful life events

375
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
пытуемых с одним или двумя короткими генами переносчика серо- тонина уровень тревожности выше, чем у лиц с длинным геном.
В отношении модулирования восприятия и развития нега- тивной эмоциональности особенно интересны исследования тем- перамента у 2 месячных младенцев, когда факторы окружающей среды, воспитание еще не наложили отпечаток на темперамент.
Авторы этой работы
108
изучали реакцию малышей на факторы среды, такие как появление матери, отношение к рутинным про- цедурам ухаживания, а также к новым случайным ситуациям.
Оказалось, что наибольшая негативная эмоциональность прояв- лялась у младенцев, носителей двух коротких аллелей 5-HTT в сочетании с определенным вариантом дофаминового рецептора
4 типа.
Таким образом, генетические вариации промотерной обла- сти серотонинового транспортера (5НТТ) связаны с адаптивны- ми способностями человека в области контроля эмоциональной сферы и представляют интерес в исследовании спортсменов, вся профессиональная деятельность которых сопряжена с высоким психоэмоциональным напряжением.
В отдельном разделе будет более подробно разобрана цепочка связей от этого гена, через мозговые процессы к такой психологи- ческой характеристике как агрессивность.
Таким образом, дофаминергическая и серотонинергическая нейромедиаторные системы является одними из наиболее важных систем мозга, регулирующих поведение и такие психологические характеристики человека, как агрессивность, тревожность, поиск новых ощущений и др. До сих пор точно не исследована степень изменения работы данных нейромедиаторных систем в ответ на такие явления как физическая или психологическая перенагрузка.
Известно, что во время продолжительных изнуряющих физиче- ских тренировок активность серотонинергической системы мозга повышается, что ведет к повышению концентрации серотонина в организме спортсмена. Это, в свою очередь, способствует развитию усталости, апатичности и снижению физической активности. impact processing of fear and anxiety. Int. Journal Neuropsychopharmacol. — 2009. —
Vol.12(3). — P.393-401 108
Auerbach J., Geller V., Lezer S., Shinwell E., Belmaker R.H., Levine J., Ebstein
R., Dopamine D4 receptor (D4DR) and serotonin transporter promoter (5-HTTLPR) polymorphisms in the determination of temperament in 2-month-old infants. Mol
Psychiatry. — 1999. — Vol.4(4). — P.369-73.

ГЛАВА 8. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ…
Для успешной и продолжительной физической активности очень важно, чтобы организм спортсмена был способен компен- сировать это увеличение концентрации серотонина, что может до- стигаться разными способами. Таким образом, изучение описан- ных генов, а так же мутаций, влияющих на их функциональность, представляет значительный интерес для современного спорта и спортивной медицины. От активности данных генов напрямую зависит скорость утомляемости спортсмена при интенсивных тренировках. Кроме того, влияние нейромедиаторных систем на эмоциональные характеристики, а так же на когнитивные способ- ности, позволяет использовать анализ генов данной системы для составления более полного психологического портрета спортсме- на, что может найти применение при индивидуальном подходе к спортсмену для достижения максимальных результатов. Получен- ные знания могут быть полезны при отборе юных спортсменов и составлении индивидуальных программ максимально эффектив- ных тренировок.

1   ...   42   43   44   45   46   47   48   49   ...   53