Эмбрион выпил с мамой и поменял лицо
Алкоголь, который употребляет женщина во время беременности, наносит вред не только ее здоровью. Этиловый спирт нарушает функцию генов ДНК эмбриона, разрушая жизнедеятельность организма навсегда. «Алкоголь противопоказан беременным женщинам, водителям за рулем, лицам, работающим со сложными приборами и механизмами, лицам, не достигшим 18 лет», – читаем мы на этикетках бутылок со спиртным. Фраза кажется дежурной, и не всегда мы полностью осознаем риск здоровью, который несет выпивка. В первую очередь это касается беременных женщин, которые несут ответственность не только за свое здоровье, но и за здоровье своего еще не рожденного ребенка.
Между тем влияние, оказываемое алкоголем на развивающийся в чреве женщины организм, куда серьезнее и опаснее, чем вред ее собственному здоровью.
В работе, опубликованной в Genetics, показано, что алкоголь химически модифицирует ДНК эмбриона, изменяя механизм экспрессии генов.
У пьющих женщин зачастую рождаются дети с фетальным алкогольным синдромом. Эта болезнь плода, обусловленная внутриутробным алкогольным повреждением, характеризуется специфическими аномалиями лица, отставанием в физическом и умственном развитии, поведенческими отклонениями, поражением сердца и других органов. Явление это достаточно хорошо известно, однако его молекулярный механизм до сих пор не был подробно изучен. Предыдущие исследования позволили предположить, что алкоголь (как условие окружающей среды матери) может вызвать «эпигенетические» изменения в ДНК плода. Они происходят без модификации самого генетического кода, однако способны «включить-выключить» некоторые гены или усилить-ослабить их экспрессию. Для изучения механизма влияния алкоголя на экспрессию генов австралийские генетики использовали мышей с шерстью разного цвета. Цвет шерстки у этих мышей, коричневый или желтоватый, меняется именно под действием эпигенетических факторов окружающей среды.
Таким образом, в случае этих мышей очень легко понять, влияют ли измененные условия окружающей среды на экспрессию генов – это видно просто по цвету мехового покрова животного. Ученые скрещивали женских особей мышей с двумя копиями гена, ответственного за желтый цвет шерстки, с мужскими особями с «коричневыми» генами. В этом случае наиболее вероятно рождение потомства с пестрой шерсткой (67%), но возможны и мышата с желтой или коричневой шерсткой (примерно по 16%). Такое соотношение должно сохраниться, если условия окружающей среды не влияют на экспрессию генов. Затем беременным мышам давали алкоголь вместо воды. Их не ограничивали в употреблении «спиртного» в первую половину беременности, и уровень алкоголя в их крови составлял 0,12%. Это содержание в пересчете на человека в полтора раза превышает разрешенный для вождения лимит алкоголя в крови (в Великобритании – 80 мг на 100 мл крови). В результате этого среди новорожденного потомство число коричневых мышат вдвое превышало ожидаемое. Таким образом было доказано влияние алкоголя на экспрессию генов у мышей – он способен «включать» и «выключать» их. Однако ген цвета шерстки нельзя перенести на людей, поэтому проводить параллели здесь не совсем корректно.
Следующим этапом исследования стало изучение ДНК в клетках печени новорожденных мышат. Выяснилось, что 15 генов «детей алкоголя» работали не так, как у обычных мышей – их активность изменилась. За что именно ответственны «измененные» гены, выяснить не удалось, однако точно можно сказать, что влияние алкоголя на мышей не ограничивается генами цвета шерстки, а распространяется на весь организм. Скорее всего, такой же механизм действует и на эмбрионы людей.
«Алкогольное» потомство мышей, кроме того, проявляло некоторые признаки фетального алкогольного синдрома, в частности, сниженный вес тела и уменьшенный череп.
В будущем генетики планируют выяснить, являются ли изменения в функционировании генов, вызванные алкоголем, устойчивыми, и возможна ли их передача по наследству. Кроме того, они надеются найти более твердые аргументы в пользу генетической природы фетального алкогольного синдрома. Если удастся выяснить, экспрессию каких именно генов нарушает алкоголь, обследование на наличие синдрома можно будет проводить у новорожденных младенцев. Такие больные смогут получить больше возможностей для существования в обществе, если окажутся под социальной защитой специальных программ с самого раннего детства, считают западные специалисты.