начало :: поиск :: подписка :: издатели :: карта сайта

 

---

Том 09/N 1/2007

В ФОКУСЕ

---

Биологические механизмы предрасположенности к зависимости от психоактивных веществ

---

И.П.Анохина

Институт медико-биологических проблем Национального научного центра наркологии Росздрава, Москва

---

Алкоголь и наркотики становятся все более острой проблемой не только медицинского, но и социального характера. Злоупотребление психоактивными веществами (ПАВ) приводит к увеличению числа случаев отравления, травматизма, насильственных преступлений и т.д. При этом потребление наркотиков наиболее распространено среди молодежи, в том числе среди подростков и детей.
   Внутривенное введение наркотиков способствует быстрому распространению вирусных инфекционных заболеваний - СПИДа, гепатитов и др. Большинство больных опийной наркоманией, как правило, умирают в молодом возрасте.
   На современном уровне знаний факт генетической предрасположенности к алкоголизму хорошо известен. В последнее время появились данные о том, что больные опийной наркоманией часто имеют наследственную отягощенность алкоголизмом (49% больных имеют отца, больного алкоголизмом) [1]. При этом 59% больных злоупотребляли алкоголем до начала наркотизации. У них выявлялась различная преморбидная патология: патология беременности матери и постнатального периода развития, энурез, признаки "минимальной мозговой дисфункции", выраженный психический инфантилизм и др. Таким образом, склонность к злоупотреблению ПАВ наблюдается большей частью среди лиц с наследственным отягощением алкоголизмом и другими врожденными отклонениями функций ЦНС [1].
   Нейрохимические исследования позволяют сделать вывод о принципиальном единстве центральных механизмов зависимости от различных ПАВ. В связи с этим возможно, что генетические механизмы предрасположенности также могут быть общими. У всех веществ, способных вызвать синдром зависимости, имеется общее звено фармакологического действия - характерное влияние на катехоламиновую (КА) нейромедиацию в лимбических структурах мозга, в частности в системе подкрепления. Воздействие ПАВ вызывает интенсивный выброс из депо в этих отделах мозга нейромедиаторов группы КА (в первую очередь дофамина - ДА) или активирует непосредственно ДА-рецепторы, что приводит к значительно более сильному возбуждению системы подкрепления. Такое возбуждение нередко сопровождается положительно окрашенными эмоциональными переживаниями.
   Эксперименты на животных привели к заключению, что одной из основных нейрофизиологических предпосылок высокой мотивации потребления ПАВ является врожденная недостаточность активности "системы награды" мозга, обусловленная главным образом дефицитом ДА-нейромедиаторной системы [2].
   Учитывая, что изменения ДА-нейромедиации являются центральным звеном формирования алкогольной и наркотической зависимости, есть основания думать, что именно в этой системе следует вести поиск нейрохимических и генетических механизмов врожденной предрасположенности к злоупотреблению ПАВ.   

Особенности кругооборота ДА в крови больных алкоголизмом из отягощенных и неотягощенных этим заболеванием семей
   Результаты исследований выявили значительные различия в функциях ДА-системы у больных алкоголизмом с наследственной отягощенностью этим заболеванием и без нее. Наряду с изменениями функций КА-нейромедиаторной системы, свойственных всем больным алкоголизмом, были обнаружены нарушения деятельности этой системы, характерные только для больных с наследственной отягощенностью этим заболеванием.
   К числу нарушений, свойственных только больным с наследственными формами алкоголизма, относятся значительное снижение концентрации свободного ДА в сыворотке крови, тенденция к снижению содержания норадреналина (НА), что сопровождается резким снижением коэффициента ДА/НА, низкой концентрацией диоксифенилаланина (ДОФА) и высоким уровнем ДОФУК (рис. 1, 2). У больных с благополучной наследственностью эти результаты были прямо противоположными: концентрация свободных форм НА и ДА в сыворотке крови имела тенденцию к повышению, уровень ДОФА был высоким, а концентрация ДОФУК - низкой. У больных с наследственной отягощенностью алкоголизмом в период ремиссии также была обнаружена значительно более низкая активность дофаминбетагидроксилазы (ДБГ) в крови (рис. 3).
   Анализ полученных данных позволяет заключить, что у больных алкоголизмом с семейной отягощенностью имеется системное нарушение функций ДА-системы, в первую очередь дефицит свободных форм ДА, который выполняет нейромедиаторные функции. Причиной этого дефицита, вероятно, является сниженный синтеза ДА и усиленное его дезаминирование (низкая концентрация ДОФА и высокая ДОФУК). Низкая активность ДБГ, которая выявляется даже в период ремиссии, свидетельствует о нарушении и других звеньев ДА-системы.
   Исследования на крысах с различной предрасположенностью к добровольному потреблению опиатов также свидетельствуют о связи высокой мотивации потребления наркотика с низким уровнем активности системы подкрепления мозга и дефицитом ДА-нейромедиации в лимбических структурах.   

Полиморфизм генов дофаминовой системы
   Изучение генетики алкоголизма и наркоманий имеет большое практическое значение для профилактики и лечения этих заболеваний. Выявление генетических маркеров предрасположенности к злоупотреблению ПАВ позволит определять группу биологического риска с целью проведения в ней специальных мер профилактики. Врожденный дефицит ДА-нейромедиации в системе подкрепления мозга является основой склонности к депрессивным состояниям, постоянному чувству неудовлетворенности, эмоциональной нестабильности. Субъекты с таким дефицитом характеризуются постоянным поиском новизны, склонностью к рискованному поведению [3].
   Знание генетических основ алкоголизма и наркоманий даст возможность подойти к разработке методов генотерапии. Чтобы реализовать вмешательство на генетическом уровне для лечения алкоголизма и наркоманий, необходимо иметь "генетический адрес", т.е. знать гены, ответственные за предрасположенность к злоупотреблению ПАВ, и их структурные особенности. Зависимость от ПАВ является полигенным заболеванием, и поиск ответственных за это заболевание генов представляет значительную трудность. На наш взгляд, такой поиск должен осуществляться в рамках функционального подхода. Перечисленные факты свидетельствуют о том, что поиск генов-кандидатов, ответственных за предрасположенность к злоупотреблению ПАВ, целесообразно вести именно среди генов, регулирующих ДА-нейромедиацию.
   Мы изучали у больных алкоголизмом и опийной наркоманией структурные особенности генов, ответственных за различные звенья кругооборота ДА: гена ключевого фермента синтеза ДА и НА, тирозингидроксилазы (ТГ), ДБГ, генов ДА-рецепторов (DR2, DR4), гена дофаминтранспортного белка (ДАТ) и гена фермента разрушения ДА катехолортометилтрансферазы (КОМТ). Все исследования проводились путем сравнения результатов у больных двух групп - группы с наличием наследственной отягощенности зависимостью от ПАВ (не менее двух кровных родственников страдали алкоголизмом или наркоманиями) и группы без наследственной склонности к злоупотреблению ПАВ. Эти группы различались также по клиническим характеристикам болезни. У больных первой группы, как правило, отмечалось раннее начало заболевания, более тяжелое его течение и неудовлетворительные результаты лечения. В контрольную группу входили здоровые доноры, не злоупотреблявшие алкоголем или наркотиками, не страдавшие психическими заболеваниями. По полу, возрасту и этнической принадлежности контрольная группа была статистически однородна группе больных с зависимостью.

   При сравнении больных алкоголизмом в группах "отягощенных" и "неотягощенных" по частоте встречаемости 12 возможных неминорных генотипов гена ТГ по локусу HUMTH01 было обнаружено 2 генотипа с разной встречаемостью - 9/10-1 и 7/8. Генотип 9/10-1 встречался в группе "отягощенные" с частотой 0,15% против 0,05% в группе "неотягощенных", в контроле его частота составила 11%, что соответствует промежуточному значению между группами больных. Различия в частоте встречаемости генотипа 9/10-1 между контролем и обеими группами больных были недостоверны, различия между группами "отягощенных" и "неотягощенных" продемонстрировали устойчивый тренд, близкий к порогу достоверности по критерию Сhi2 (Сhi2=2,31; p=0,12).
   Больных, несущих генотип 9/10-1 (группа "9/10-1"), сравнивали с группой больных с прочими генотипами. Обнаружено, что в группе с генотипом 9/10-1 резко снижено число больных с малопрогредиентным течением алкоголизма (0,067 против 0,49; Chi²=9,83; p=0,0017) и повышено число больных со среднепрогредиентным течением (0,47 против 0,15; Сhi2=9,14). В этой группе число больных с высокой степенью семейной отягощенности составило 60% против 14,5% в группе "прочие" (Chi²=17,37; p=0,0001) (табл. 1).
   Таким образом, носители генотипа 9/10-1 характеризуются, как правило, выраженной семейной отягощенностью по алкоголизму и неблагоприятным течением болезни. Случаи малопрогредиентного течения встречаются редко. Эти данные подтверждают связь генотипа 9/10-1 и выраженной семейной отягощенности по алкоголизму.
   Генотип 7/8 обнаружен только в группе "неотягощенных". Сравнение групп больных с использованием двустороннего критерия Фишера показало достоверность различий (p=0,001). Остальные генотипы различались по частоте статистически недостоверно. Все пациенты из общей группы больных алкоголизмом, несущие генотип 7/8, оказались в группе "неотягощенных". Данный генотип представляет также интерес в отношении вариантов структурных особенностей гена ТГ и их связи с семейной отягощенностью по алкоголизму. Тот факт, что все носители этого генотипа не имели семейной отягощенности по алкоголизму, заставляет предполагать, что генотип 7/8 по локусу HUMTH01 гена ТГ имеет негативную ассоциацию с семейной отягощенностью алкоголизмом. Вероятную вовлеченность именно этого варианта полиморфного локуса гена ТГ подтверждают результаты реверсионного анализа, показавшего, что 60% носителей генотипа 9/10-1 имели выраженную семейную отягощенность по алкоголизму.
   Одним из важнейших функциональных белков ДА-системы является ДАТ, с помощью которого осуществляется обратный захват медиатора пресинаптической терминалью. Особое внимание исследователей привлекает 40-нуклеотидный тандемный повтор в 3'-нетранслируемой области гена. Число таких повторов колеблется от 3 до 11.
   В наших исследованиях обнаружено, что в группе больных алкоголизмом с семейной отягощенностью увеличена частота встречаемости генотипа 9/10 ДAT (0,41) по сравнению с контролем и группой больных без семейной отягощенности (табл. 2).
   Среди больных опийной наркоманией наблюдалось преобладание гомозигот 10/10 с частотой 0,69, а также гетерозигот 9/10 с частотой 0,24. При сравнительном анализе распределения частот генотипов между группой больных и контрольной группой обнаружены достоверные различия (Chi²=11,42; p=0,006), возникающие за счет достоверного увеличения доли гомозиготного генотипа 9/9 (Chi²=7,38; p=0,008). В обеих выборках преобладал аллель 10 (0,81 и 0,79), вторым по частоте был аллель с 9 единицами повтора (0,17). Возможно, аллель 9 надо рассматривать в качестве аллеля-риска алкоголизма и наркомании. Это предположение подкрепляется также данными о функциональной роли данного полиморфизма, а именно влиянии на экспрессию гена-переносчика ДА.
   ДА-рецепторы 2-го подтипа (DRD2) представляют собой ауторецепторы, расположенные в основном на окончаниях афферентных нейронов, тела которых находятся в вентральной покрышке мозга. Ген DRD2 человека локализован на хромосоме 11 q22-q23 и содержит несколько полиморфных сайтов [4]. Ген DRD4 человека расположен на хромосоме 11p и представляет собой один из самых вариабельных по структуре из известных генов. Это разнообразие связано в основном с наличием полиморфного сайта в 3-м зкзоне - последовательность из 48 пар нуклеотидов повторяется от 2 (2R) до 11 (11R) раз, что отражается на структуре синтезируемого белка рецептора, состоящего в соответствующем участке из 32-176 аминокислот.
   В ряде работ были получены данные о том, что А1-аллель DRD2 более широко представлен у больных алкоголизмом и наркоманией, чем в общей популяции [4]. В нашем исследовании не было обнаружено достоверных различий в распределении А1-аллеля DRD2 в группах больных алкоголизмом и в контроле (табл. 3).
   Анализ распределения частот генотипов у больных героиновой наркоманией выявил значимые различия с контролем по количеству гетерозигот А1А2 (60% в общей группе больных наркоманией по сравнению с 10% в контроле). Этот показатель не зависел от наличия или отсутствия семейной отягощенности и составил 55% в группе наркоманов, имеющих близких родственников, страдающих зависимостью от ПАВ.
   Представленные в табл. 4 данные показывают увеличение доли гомозиготного генотипа С/С и аллеля С в группе больных алкоголизмом в целом и среди пациентов с семейной отягощенностью. Это увеличение сопровождается снижением доли гетерозиготного генотипа Т/С, наиболее широко представленного в контроле. При исследовании группы больных наркоманией также обнаружено увеличение доли гомозиготного С/С генотипа и С аллеля (0,66 по сравнению с 0,39 в контрольной группе).
   Наиболее исследованным из полиморфных локусов гена D2 является Таq1 А (3'-нетранслируемая область). По мнению ряда зарубежных исследователей, наличие А1-аллеля связано с изменением процесса трансляции белка из-за нестабильности мРНК и более низкой плотностью D2-рецепторов в мозге [4]. В наших исследованиях не было обнаружено достоверных различий между группами больных алкоголизмом и здоровых субъектов в распределении А1-аллеля DRD2. Однако анализ распределения возможных комбинаций генотипов по двум изучаемым полиморфным локусам D2 (Taq1 A и NcoI) показал, что 50% больных алкоголизмом носителей генотипа С/С имели генотип A1/A2, тогда как в контроле этот показатель составлял 26%. Cочетание гетерозиготного генотипа А1/А2 и гомозиготного С/С встречалось чаще в группе больных алкоголизмом с семейной отягощенностью (0,21), чем без таковой (0,14) или в контрольной группе (0,09). Сходные данные были получены для больных опийной наркоманией. В этой группе частота встречаемости комбинации A1/A2 - С/С так же, как в группе больных алкоголизмом с семейной отягощенностью, составила 0,21 (табл. 5).
   Результаты изучения полиморфизма гена DRD4 показали, что аллельный вариант с 7 единицами повтора гена DRD4 присутствует в одинаковой пропорции в контрольной группе и группе больных алкоголизмом. Достоверные различия также не были выявлены для группы больных с семейной отягощенностью алкоголизмом. Однако в проведенном нами ранее исследовании было обнаружено достоверное преобладание аллеля с 7 единицами повтора у больных с наследственной формой алкоголизма [5]).
   Важную роль в метаболизме ДА играет КОМТ, прежде всего в префронтальной коре - области мозга, участвующей в формировании индивидуальных особенностей психического статуса человека. Мы изучали функциональный полиморфизм гена КОМТ, определяющий синтез фермента с различной активностью - с высокой (Н) и низкой (L). Точечная мутация G-А, ведущая к замене Val-Met связана с четырехкратным снижением активности фермента [6].
   При анализе распределения частот аллелей у больных опийной наркоманией было установлено, что в группе больных с семейной отягощенностью алкоголизмом наблюдается увеличение доли гомозиготных генотипов LL и снижение доли гетерозиготных генотипов. Таким образом, наши исследования показали, что у больных опийной наркоманией наблюдается тенденция к увеличению доли гомозиготных генотипов, несущих L-аллель, т.е. вариант гена, кодирующего низкоактивную форму фермента (табл. 6).
   У больных алкоголизмом сохранялась та же тенденция - увеличение доли гомозиготных генотипов LL. L-аллель является уникальной для человека, так как данная мутация не обнаружена у представителей приматов. Уникальность и функциональность мутации, а также первые данные о распределении генотипов и аллелей у больных наркоманией и алкоголизмом позволяют рассматривать LL-генотип КОМТ в качестве перспективного генетического маркера предрасположенности к потреблению ПАВ.
   В большинстве изученных генов обнаружен полиморфизм, который выявляется преимущественно у больных алкоголизмом и наркоманиями с наследственной отягощенностью этими заболеваниями. В литературе также имеются сообщения о структурных отклонениях генов ДА-системы при алкоголизме и различных типах наркоманий. Такое обилие находок полиморфизма генов у больных алкоголизмом и наркоманиями, которые часто проявляются только в виде устойчивых трендов, создало определенный кризис в области молекулярной генетики зависимости от ПАВ. Совершенно очевидно, что необходима систематизация и осмысление этих многочисленных ассоциаций алкоголизма и наркоманий с полиморфизмом различных генов ДА-нейромедиаторной системы. На наш взгляд, предрасположенность к злоупотреблению ПАВ связана в первую очередь с дефицитом ДА-нейромедиации в системе подкрепления мозга. Этот дефицит может быть обусловлен особенностями различных звеньев кругооборота ДА и его нейромедиаторных функций, например слабостью синтеза ДА, гиперактивностью процесса обратного захвата ДА, ускоренного разрушения ДА, низкой чувствительностью ДА-рецепторов. Необходимо подчеркнуть, что групповые нейрохимические исследования сыворотки крови выявили все эти нарушения у больных с наследственным алкоголизмом. Однако не исключена и комбинация этих расстройств, которая также приводит к дефициту функции ДА-системы лимбических структур мозга.
   Таким образом, в основе предрасположенности к алкоголизму и наркоманиям может лежать как полиморфизм одного из генов ДА-системы, так и полиморфизм нескольких генов, комбинация которых приводит к ослаблению ДА-нейромедиации в системе подкрепления мозга. Следовательно, у отдельных больных алкоголизмом и наркоманиями может быть обнаружен полиморфизм различных генов, кодирующих различные звенья ДА-нейромедиации. Именно этим могут быть объяснены обнаруженная множественность полиморфизма различных генов системы ДА при алкоголизме и наркоманиях и тот факт, что эти находки чаще имеют форму трендов и не достигают уровня достоверных различий.   

/media/psycho/07_01/10.shtml :: Tuesday, 15-May-2007 12:01:21 MSD

© Издательство Media Medica, 2000. Почта :: редакция, webmaster