Шарон Моалем - Властелин ДНК. Как гены меняют нашу жизнь, а наша жизнь – гены

Например, представим, что мы только что нашли кости моряков, живших и бороздивших моря в XVI веке. Скажем, из команды «Мэри Роуз». Этот флагман английского флота Генриха VIII затонул 19 июля 1545 года в бою с французами. Что мы можем узнать, глядя на эти кости?

Несмотря на обилие записей, мы не знаем доподлинно, почему «Мэри Роуз» затонула. И не знаем, что за люди были на борту корабля и теперь оказались на дне пролива Солент к северу от острова Уайт в проливе Ла-Манш. Однако благодаря современной научной методике остеологического анализа мы можем понять, как эти кости использовались при жизни. Про моряков с «Мэри Роуз» их скелеты говорят многое: у всех них очень крупные левые плечевые кости {48} 48 Stirland A. (1993). Asymmetry and activity related change in the male humerus. International Journal of Osteoarcheology, 3: 105–113. . Исследователи считают, что работа, которую выполняли матросы, требовала равной физической нагрузки на обе руки. Кроме, разве что, одного очень важного дела – стрельбы из длинного лука. В Англии времен Тюдоров умение стрелять из лука было обязательно для всех здоровых мужчин. И на борту «Мэри Роуз» было 250 длинных луков, большая часть которых, по-видимому, использовалась для стрельбы горящими стрелами по вражеским кораблям.

Сегодняшние луки, вроде тех, какие можно увидеть на олимпиадах, делают из современных материалов, легких сплавов и пластиков. В отличие от них, английские луки XVI века были очень тяжелыми. Многое поменялось с тех пор, как «Мэри Роуз» пошла ко дну, но если вы, как и большинство людей, правша, то лук при стрельбе, скорее всего, возьмете в левую руку. {49} 49 «Мэри Роуз» оставалась на морском дне, пока корабль не подняли на поверхность в 1982 году. И с тех пор ученые наперегонки бросились устанавливать личности моряков и уточнять их биографии: Hough A. (Nov. 18, 2012). Mary Rose: scientists identify shipwreck’s elite archers by RSI. The Telegraph.

Конечно, уже довольно давно очевидно, что если человек использует одну руку чаще другой, то ее форма, тонус и размер мышц будут отличаться. Если вы сами играете в теннис или просто любите смотреть соревнования, вы наверняка замечали, насколько лучше развита та из рук, в которой игроки держат ракетку. (Прекрасным примером может послужить талантливый испанский теннисист-левша Рафаэль Надаль, ведущая рука которого выглядит так, как будто принадлежит уменьшенной и не такой зеленой копии Невероятного Халка.)

Постоянная работа, напряжение и нагрузка не только развивает мышцы – ускоряется работа остеокластов и остеобластов, что, в свою очередь, меняет экспрессию генов. Кости становятся крепче, и в их структуру вплетается история вашей жизни. Эта история живет, покуда остаются целыми ваши кости.

Однако нам не надо отправляться назад на сотни лет, чтобы понять, сколь пластичен в работе человеческий скелет. Вы наверняка не раз видели это на примере бурситов пальцев стопы. Жарким летом, когда все носят сандалии, в автобусе или метро можно наблюдать целую выставку искривленных пальцев ног. И если сами вы уже страдаете или начнете страдать в будущем от этого недуга, не спешите винить свои кости. Они ведь просто перестраиваются в ответ на все те часы, что ваши ноги провели в неудобной обуви. Конечно, дело не обошлось без генетической предрасположенности, подталкивающей ваш скелет к таким перестройкам. {50} 50 Если вам вдруг интересно прочесть побольше про наследственность, связанную с деформацией суставов стопы, рекомендую: Hannan M. T., et al. (2013). Hallux valgus and lesser toe deformities are highly heritable in adult men and women: The Framingham foot study. Arthritis Care Research (Hoboken). Так что искривление пальцев ног, пожалуй, одна из немногих бед, в которых можно совершенно справедливо винить и своих родителей, и модную обувь. А кости ваши тут совершенно не виноваты, ведь как мы уже увидели, вне зависимости от тех или иных наследственных предрасположенностей, почти у каждого человека на Земле есть гены, позволяющие его скелету иметь определенную пластичность.

Другой наглядный пример, как кости меняются в ответ на то, что мы с ними делаем, нам показывают дети. Груз учебников в портфелях оставляет неизгладимый след в изгибах позвоночника младшеклассников. {51} 51 Во всех прочих случаях «свинцовый» рюкзак можно считать самым настоящим орудием пыток: Chow D. H., et al. (2010). Short-term effects of backpack load placement on spine deformation and repositioning error in schoolchildren. Ergonomics, 53: 56–64. Осознавая эту проблему, многие родители пытаются убедить детей пользоваться сумками на колесах – что-то вроде уменьшенных копий чемоданов на колесиках, с которыми мы обычно путешествуем.

Неудивительно, что большая часть школьников воспринимает такие предложения в штыки. Вот сын моего приятеля так и сказал про катающиеся портфели, что они тупые. Но тут одна канадская компания стала выпускать специальные самокаты-трансформеры, складывающиеся в сумку с колесиками. А в глазах детей это совершенно другое дело! Прошло уже два года с тех пор, как Глайд Гир (Glyde Gear) впервые разместила свою разработку для заказа в интернете, но до сих пор желающих заполучить самокат-трансформер столько, что очередь ожидания составляет около полутора месяцев и компании иногда приходится даже прекращать прием новых заказов!

Но все добрые начинания имеют не только положительную сторону. Обычные портфели и рюкзаки портят детям осанку. А сумки-каталки, оказавшись в детских руках, царапают пол и ударяются о стены. И к тому же школьники часто о них спотыкаются и падают.

К сожалению, зачастую так же выходит и с медициной. Решение старых проблем создает проблемы новые. И этим новым проблемам нужны еще более новые решения. Так, временами наш скелет бывает даже слишком пластичен, особенно в ранние годы, что в итоге может привести к неисправимым искривлениям костей.

В середине 2000‑х годов в США была запущена специальная программа Американского национального института здоровья ребенка «Здоровый сон», и за несколько лет число родителей, следящих за тем, чтобы их малыши спали правильно, на спине, выросло с 10 до 70 %.

Сама эта инициатива появилась по рекомендации Американской академии педиатрии. Врачи стремились снизить частоту случаев внезапной детской смерти, меняя привычки, по-видимому, связанные с этой бедой.

Всего за 10 лет число смертей удалось снизить вдвое, а ведь до старта программы внезапная детская смерть уносила жизнь одного из тысячи младенцев. Однако, как и с любым медицинским нововведением, и здесь не обошлось без непредвиденных последствий, которые на этот раз, к счастью, были почти безобидны. У младенцев, спящих на спине во время формирования и роста костей черепа, головка нередко получается слегка асимметричной формы. В результате такая асимметрия сейчас участилась. С тех пор как большинство малышей стали укладывать спать на спине, количество таких отклонений увеличилось впятеро. {52} 52 Kane A. A., et al. (1996). Observations on a recent increase in plagiocephaly without synostosis. Pediatrics, 97: 877–885; Biggs W. S. (2004). The’epidemic’of deformational plagiocephaly and the American Academy of pediatric’s response. JPO: Journal of Prosthetics and Orthotics, 16: S5 – S8. Научное название этого феномена – плагиоцефалия. С точки зрения медицины никакой серьезной проблемы она не представляет, только вот современное общество с каждым годом все выше ценит физическое совершенство, и потому многие родители обращаются к ортопеду. С помощью особых приспособлений специалисты могут изменять строение и функциональные характеристики мышц и костей. Форму головы младенца ортопеды умеют поправлять с помощью специального шлема. Плагиоцефалия, вызванная положением головы во сне, – блестящий пример того, что человеческое тело развивается в тесной зависимости от внешней среды. Даже незначительные, казалось бы, факторы могут навсегда изменить форму костей черепа.