Что влияет на формирование фенотипа
Фенотип
Из Википедии — свободной энциклопедии
Феноти́п (от др.-греч. φαίνω «являю; обнаруживаю» + τύπος «образец») — совокупность характеристик, присущих индивиду на определённой стадии развития. Фенотип формируется (в процессе феногенеза) на основе генотипа, при участии ряда факторов внешней среды. У гетерозиготных организмов в фенотипе проявляются доминантные гены.
Фенотип — совокупность внешних и внутренних признаков организма, приобретённых в результате онтогенеза (индивидуального развития).
Несмотря на кажущееся строгое определение, концепция фенотипа имеет некоторые неопределённости. Во-первых, большинство молекул и структур, кодируемых генетическим материалом, не заметны во внешнем виде организма, хотя являются частью фенотипа. Например, именно так обстоит дело с группами крови человека. Поэтому расширенное определение фенотипа должно включать характеристики, которые могут быть обнаружены техническими, медицинскими или диагностическими процедурами. Дальнейшее, более радикальное расширение может включать приобретённое поведение или даже влияние организма на окружающую среду и другие организмы. Например, согласно Ричарду Докинзу, плотину бобров также как и их резцы можно считать фенотипом генов бобра. [1]
Фенотип можно определить как «вынос» генетической информации навстречу факторам среды. В первом приближении можно говорить о двух характеристиках фенотипа: а) число направлений выноса характеризует число факторов среды, к которым чувствителен фенотип, — мерность фенотипа; б) «дальность» выноса характеризует степень чувствительности фенотипа к данному фактору среды. В совокупности эти характеристики определяют богатство и развитость фенотипа. Чем многомернее фенотип и чем он чувствительнее, чем дальше фенотип от генотипа, тем он богаче. Если сравнить вирус, бактерию, аскариду, лягушку и человека, то богатство фенотипа в этом ряду растёт.
ВЛИЯНИЕ НАСЛЕДСТВЕННЫХ И СРЕДОВЫХ ФАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ФЕНОТИПА ЧЕЛОВЕКА
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
ВЛИЯНИЕ НАСЛЕДСТВЕННЫХ И СРЕДОВЫХ ФАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ФЕНОТИПА ЧЕЛОВЕКА
Аннотация: В данной статье рассмотрено влияние окружающей среды на генотип человека. Описана роль формирования благоприятной среды для развития определенных фенотипических признаков. Показана необходимость знания генетики для построения идеальной среды жизни человека, и для реализации его наследственных задатков.
Ключевые слова: генотип, фенотип, ген, признак, факторы окружающей среды, наследственность, изменчивость.
Lecturer Rostov State Transport University Branch of RSTU in Voronezh
Russia, Voronezh Klyagin S.D.
Student Department of Biology Moscow State University
Russia, Moscow Vetchinin K.A.
Student Faculty of «Physical Culture» Pacific State University Russia, Khabarovsk
INFLUENCE OF GENETIC FACTORS AND ENVIRONMENTAL FACTORS ON THE FORMATION OF THE PHENOTYPE OF THE
Annotation: This article examines the influence of the environment on the human genotype. The role of the formation of a favorable environment for the development of certain phenotypic traits is described. Demonstrated the need for knowledge of genetics for building an ideal environment for human life, and for the realization of his hereditary deposits.
Key words: genotype, phenotype, gene, sign, environmental factors, heredity, variability.
Проблема роли наследственности в развитии человека уже на протяжении многих столетий является актуальной. Еще в доменделевский период развития биологии, люди сделали достаточно много важных наблюдений, касающихся наследственности человека.
С развитием генетики, молекулярной биологии, эпигенетики, появился большой пласт новейших знаний, позволяющих предсказать поведение конкретного генотипа в тех, или иных условиях среды. И это, несомненно, важно учитывать не только при проведении фундаментальных изысканий, но и в повседневной жизни, в частности, в процессах воспитания, образования и обучения.
Теория и методика педагогики неразрывно связана с генетическими знаниями. Прежде всего, это касается такого важнейшего понятия педагогики, как природосообразность.
Природосообразность предполагает построение педагогического процесса в соответствии с особенностями обучаемого или воспитуемого, соответствие возрасту, а также множеству других биологических особенностей человека (Я.А. Коменский, К.Д. Ушинский, И.Г. Песталоцци).
Современная генетика может оказать значительную помощь педагогам в построении целостного педагогического процесса, оптимально воздействующего на каждого человека, задействованном в нём.
И здесь важно не просто знание и понимание молекулярно-генетических механизмов, определяющих физические и психические свойства и качества индивида, но и умелое применение их в педагогическом процессе.
Также следует обратить внимание, что в педагогике существует проблема недостаточности знаний о наследственном аппарате человека, а также о его взаимодействии с окружающей средой.
В 70-х гг. ХХ в. Владимир Павлович Эфроимсон предложил понятие
«педагогическая генетика». В данной работе был изложен вариант развития педагогики и психологии, опираясь на знания биологии и генетики (В.П. Эфроимсон, 1998).
В настоящее время данное направление бурно развивается в некоторых областях, таких как спортивная генетика (И.И. Ахметов), однако проблема заключается в том, что результаты научных исследований апробируются на узком круге лиц (спортсменов), и не имеют широкого применения. В системе высшего спортивного образования, курс спортивной генетики обязателен к изучению, потому, что, при применении данных знаний для планирования и
реализации тренировочного процесса, многократно увеличивается эффективность тренировок, а также спортивные результаты.
Так как принципы функционирования генома идентичны у разных индивидов, и нам хорошо известны этапы онтогенеза человека, мы можем попытаться применить генетические знания и к педагогическому процессу.
Для этого необходимо определить основные понятия.
Онтогенез 247 человека начинается с момента объединения родительских геномов248. Именно в этот момент человек получает не просто полный набор информации о том, какими будут его физические, физиологические качества, но и тип нервной деятельности, характер, и т.д.
Далее, с момента зачатия, развитие человека может происходить по различным сценариям, в зависимости от условий среды.
Окружающая среда будет играть важнейшую роль на протяжении всей жизни человека: от зачатия до смерти.
Условия окружающей индивида среды разнообразны, и в соответствии с ними, будет формироваться фенотип249.
Обычно под фенотипом подразумевается совокупность признаков, приобретенных индивидом в течение жизни, и детерминированных окружающей средой.
Однако следует понимать, что человек, как существо биологическое и социальное, способен активно изменять среду, а также создавать условия жизни с заранее заданными параметрами.
Также важно отметить, что любая среда представляет собой мультифакторную систему с множеством переменных, которые будут в той, или иной мере воздействовать на генотип, формируя бесконечное множество комбинаций признаков.
Кроме того, любой признак, определенный наследственно, также является мультифакторным.
Классическое определение гена говорит, что ген – это полинуклеотидная250 последовательность молекулы ДНК, кодирующее одну полипептидную251 последовательность.
Однако, изучение генетического аппарата человека, привело к конструктивно иному понятию механизма наследственности.
В 2007 г. Герштейном было предложено следующее понятие гена: «ген представляет собой совокупность геномных последовательностей, кодирующих когерентный252 набор потенциально перекрывающихся функциональных продуктов» (Gerstein M.B., и др., 2007).
Из этого следует, что проявление того, или иного признака, зависит от множества условий, приводящих к экспрессии нескольких последовательностей.
247 Онтогенез – индивидуальное развитие человека.
248 Геном – совокупность генов организма.
249 Фенотип – результат реакции генома на условия окружающей среды. 250 Нуклеотид – структурная единица нуклеиновой кислоты (ДНК, РНК). 251 Полипептид – белок.
252 Совместный, сцепленный.
Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что развитие индивида зависит не только от наследственных задатков и окружающей среду, но и от их тесного взаимодействия.
Человеческое общество является основной средой, в которую помещен человек с момента зачатия. Внутриутробное развитие также зависит от условий жизни матери, ее психического и физического состояния (Несса Кэри, 2009).
Дальнейший онтогенез также проходит в условиях социума, где, зачастую, условия природной среды играют далеко не главную роль в развитии и становлении ребенка.
Социальная среда разнообразна. Она зависит от исторического времени, экономических и экологических факторов, а также от социокультурного окружения, частью которого является педагогическая среда.
Педагогическая среда – это совокупность факторов, воздействующих на индивида, и формирующих у него социокультурные навыки, необходимые для адаптации и социализации в конкретном обществе.
Педагогическая среда является основной в детском возрасте, и детерминирует проявление, либо угнетение определенных наследственных задатков, формируя фенотип с определенными свойствами.
Таким образом, педагогическая среда является основой формирования определенных качеств человека, определяющих впоследствии его место в обществе.
Являясь важнейшим условием формирования физических, физиологических, психических, и психологических особенностей индивида, педагогическая среда представляет собой систему, включающую в себя природную среду, а также общество, тем самым, определяя сценарий, по которому будет идти формирование поведенческого фенотипа253. Мы предлагаем рассматривать поведенческий фенотип не как конкретный стереотип поведения, а как результат взаимодействия конкретного генотипа и определенной педагогической среды.
Далее следует отметить, что педагогическая среда гетерогенна254. Она определяется не только воздействием общества и образования, но, прежде всего, семьей, как первой ступенью в социализации.
Поэтому, мы предлагаем выделить несколько уровней организации педагогической среды:
1) негативная педагогическая среда. Она подразумевает крайний низкий уровень развития наследственных задатков. Эта среда асоциальна, онтогенез индивида в такой среде направлен на развитие базовых (физиологических) качеств, снижая возможность нормальной социализации. В негативных условиях развивается тревожность, часты депривации и, как следствие, формируется девиантный фенотип, который, зачастую, представляет собой крайнюю степень педагогической запущенности, который практически не
253 Поведенческий фенотип – совокупность характеристик, присущих индивиду на определенной стадии развития (Б.Р. Мандель, 2015).
254 Гетерогенный – неравномерный, разнообразный.
поддается коррекции. В основе формирования фенотипа в такой среде лежат эпигенетические процессы (Weaver, и др., 2004), запускающие механизмы адаптации индивида к негативной среде;
2) универсальная педагогическая среда. В данном случае, мы имеем дело с классической средой, в которую помещен индивид. Её условия и параметры определены обществом, четко регламентируются признаки, которые индивид должен получить, находясь в ней. Унифицированная система образования и воспитания выполняет социальный заказ, который необходим обществу. В такой среде развитие получают признаки, необходимые для функционирования системы «индивид – общество». Главным достоинством такой среды является то, что в педагогический процесс вовлекается большое количество индивидов, и их онтогенез и социализация находятся в определенных контролируемых рамках, позволяющих им нормально функционировать на протяжении всей жизни. Однако у такой среды есть и негативная черта. Сохраняя стандартизированные параметры индивида, универсальная педагогическая среда неспособна развивать проявление наследственных задатков, отличающихся от среднего показателя, и требующих для их проявления иных условий;
3) идеальная педагогическая среда. В условиях идеальной педагогической среды индивид имеет возможность реализовать большинство своих генетически обусловленных задатков. Здесь мы говорим о всестороннем развитии индивида: физическом, психологическом, творческом. Особенностью такой среды является то, что ее создание требует больших усилий, как со стороны индивида, так и со стороны общества, которое ее реализует.
Главной проблемой является то, что нельзя создать идеальные условия для развития каждого индивида. Кроме того, нет доступных и простых методик определения наследственных задатков. Имеющийся арсенал педагогов и психологов ограничен, и носит, как правило, условный характер.
Педагогическая среда, как основополагающий фактор эффективного педагогического процесса, динамична. Она постоянно обновляется и изменяется в соответствии с социальными и аксиологическими потребностями общества.
Педагогическая наука всегда ставила своей целью воспитать всесторонне развитого человека, настоящего гражданина и патриота, и генетика может в этом помочь.
Зная особенности наследственности конкретного индивида, можно разработать индивидуальную программу его развития, определить условия, в которых он проявит себя максимально эффективно. Это учитывается в случае с одаренными детьми, у которых способности проявляются достаточно ярко. Но, зачастую, они игнорируются в раннем детстве, и не получают развития. Человек развивает универсальные признаки, теряя возможность развиваться по своему индивидуальному сценарию.
Поэтому необходимо комплексно изучать механизмы наследственности и изменчивости, и их роль в становлении и развитии человека. И, по нашему
мнению, такой подход позволит более полно реализовать цели и задачи современной педагогики.
1. Коменский Я.А. Великая дидактика. – М.: Учпедгиз, 1955
2. Кэри Несса. Эпигенетика: как современная биология переписывает наши представления о генетике, заболеваниях и наследственности: пер. с англ. / Несса Кэри. – Ростов-н/Д.: Феникс, 2012.
3. Мандель Б.Р. Психогенетика. Учебное пособие. – М.: Издательство «Флинта», 2015.
4. Песталоцци И.Г. Избранные педагогические сочинения: в 2 т. – М. 1981, т.2.
5. Ушинский К.Д. Собрание сочинений: В 11 т. Т.2. Педагогические статьи 1857 – 1861 гг. – М. – Л.: АПН РСФСР,1948.
6. Эфроимсон В.П. Гениальность и генетика. – М.: Информационно- издательское агентство «Русский мир», 1998.
8. Weaveret al. (2004), Neuropsychopharm. 29: 777 – 784.
Биология волос
Авторы:
Жизнь волос на всех этапах находится под контролем гормонов (от греч.«возбуждать, приводить в движение»), так что вовсе не случайно то, что волосы чувствительны практически к любым нейроэндокринным нарушениям. Лечение волос не даст положительного эффекта, если гормональный фактор не будет учтен. Именно поэтому мы решили посвятить отдельную главу нейроэндокринной регуляции волос.
2.1. Половые гормоны
Важной вехой в учении о влиянии гормонов на функции организма стал доклад Шарля Броун-Секара в мае 1889 г. Он сообщил Парижской академии наук о результатах опытов, которые произвел над собой. С целью борьбы со старостью (ему было уже за семьдесят) ученый разрушал яички морской свинки, а экстракт вводил себе под кожу живота. К счастью для исследователя, эксперимент завершился успешно, и теперь во всех отношениях он чувствовал себя омоложенным.
Вряд ли идея введения омолаживающего коктейля пришла бы в голову Броун-Секара, если бы этому не предшествовал тысячелетний опыт человечества, показывающий, какие последствия для человека и животных влечет за собой кастрация и другие вмешательства на гормонально-активных органах.
Еще за 40 лет до Броун-Секара Арнольд Бертольд экспериментировал с петухами, удаляя и подсаживая им яички. Тем птицам, которым он вновь подсаживал удаленные органы, удалось оставаться здоровыми петухами, у остальных же сморщивался гребень, угасал половой инстинкт, исчезала драчливость, яркое и пестрое оперение сменялось тусклым, начиналось отложение жира. Эксперимент доказал, что нормальную жизнедеятельность яички регулируют не только и не столько через иннервацию, как ранее предполагали. Ведь при операции связь между яичками и их нервами была нарушена. Главная роль, по мнению наблюдательного ученого, отводилась «воздействию яичка на кровь, а затем и соответствующему воздействию на весь организм в целом».
Аристотель (384–392 гг. до н.э.) отмечал, что «…из всех животных лысеет только человек, потому что он имеет наибольший и наиболее влажный мозг. Женщины не лысеют, так как по своей природе они сходны с детьми: и те, и другие не производят выделения семени. И евнух не становится лысым, так как он превращается в женщину, причем волосы, появляющиеся позднее, или не вырастают у него совсем, или, если имеются, выпадают, за исключением волос на лобке: ведь и женщины упомянутых волос не имеют, а волосы на лобке уних растут».
Интересно, что Аристотель обратил внимание на один из парадоксов с позиций современной эндокринологии. Ведь волосяной фолликул — единственный «орган», который по-разному отвечает на один и тот же гормон (ныне известно, что это — дигидротестостерон) в зависимости от своей локализации. Андрогены, стимулирующие рост волос в таких областях, как усы и борода, грудь и живот, нередко подавляют фолликулы волос на скальпе, вызывая облысение. Эстрогены же, напротив, обеспечивают рост волос на волосистой части головы, но не в «зонах полового оволосения».
В 1935 г. Эрнст Лако выделяет из тестикул быка «кристаллический мужской гормон», в этом же году немецкий химик Адольф Бутенандт получает и описывает структуру тестостерона, а неделей позже Леопольд Ружичка, югославский химик, сообщает о методе синтеза тестостерона из холестерина. «Новая» история применения андрогенов развивается стремительно и громко. Всего через четыре года после открытия тестостерона, в 1939 г., Ружичка и Бутенандт получают Нобелевскую премию за открытие метода синтеза тестостерона из холестерина.
Сегодня биосинтез стероидных гормонов (стероидогенные пути) известен в деталях (рис. I-2-1), хотя все еще остаются «белые пятна».
Рис. I-2-1. Биосинтез стероидных гормонов в организме человека
2.1.1. Андрогены
Тестостерон и дигидротестостерон. Известно, что тестостерон является основным андрогеном у мужчин. Главный источник тестостерона — клетки Лейдига — расположены в яичках, где секретируется до 95% (чуть менее 10 мг) этого гормона. Лишь 5% тестостерона образуется путем периферической конверсии предшественников в надпочечниках. У женщин секретируются те же гормоны, что и у мужчин, и однако их соотношение у разных полов отличается. Уровень секреции тестостерона у женщин, вырабатываемого яичниками и надпочечниками, в 10–20 раз ниже, чем у мужчин (рис. I-2-2).
Рис. I-2-2. Источники андрогенов и их периферическая конверсия у женщин репродуктивного возраста
Сывороточный тестостерон связывается глобулином, объединяющим половые гормоны, и в меньшей степени — с альбумином. 1–2% общей фракции остается в свободной форме, способной проникать в клетки и под влиянием 5α-редуктазы трансформироваться в дигидротестостерон (ДГТ).
Известны три изоформы 5α-редуктазы. В волосяных фолликулах вырабатывается преимущественно 2-й тип, пятикратно увеличивая андрогенную активность тестостерона на данном участке. У пациентов, имеющих дефицит 5α-редуктазы, не растут волосы на теле и не развивается андрогенетическая алопеция. Биопсия кожи головы лобных и затылочных областей головы показала, что лысеющие мужчины и женщины имеют более высокие уровни обоих типов 5α-редуктазы в фолликулах лобной зоны в сравнении с фолликулами из затылочной зоны.
По данным Sawaya и Price (1997), концентрация 5α-редуктазы 1-го и 2-го типов у женщин меньше, чем у мужчин, в 3 и 3,5 раза соответственно. Неудивительно, что применение финастерида — мощного блокатора 5α-редуктазы 2-го типа — имеет доказанный положительный эффект при лечении андрогенетической алопеции у мужчин и в меньшей степени — у женщин.
Как у мужчин, так и у женщин кожа (сосочковый слой дермы) и волосяные фолликулы сами вырабатывают тестостерон (паракринный синтез), а также обеспечивают его трансформацию в ДГТ.
Вызывают интерес публикации, показывающие положительное влияние на рост волос на голове местной терапии тестостероном. Так, в эксперименте Christopher с соавт. (1965) описаны положительные результаты наружного применения тестостерона при облысении у мужчин. Мужчины с андрогенетической алопецией (21 человек) ежедневно наносили крем с тестостерона пропионатом в области облысения. У 75% участников этого исследования было отмечено улучшение роста волос в зоне обработки.
Таким образом, не сам тестостерон, а именно активность 5α-редуктазы и накопление ДГТ являются факторами, вызывающими облысение. Системный андрогенный дефицит не является какой-либо гарантией отсутствия алопеции по мужскому типу. Из практики известно, что даже самое тщательное исследование сывороточного тестостерона не позволяет четко понять особенности его периферического синтеза, конверсии и взаимодействия метаболитов с рецепторами органов-мишеней, в том числе фолликулов волос в каждом случае.
В связи с этим обстоятельством, согласно Международному руководству по диагностике и лечению андрогенетической алопеции у мужчин и женщин (Evidence based (S3) guidelines for the treatment of androgenetic alopecia in woman and in men), с целью диагностики андрогенетической алопеции не рекомендуется исследовать тестостерон как мужчинам, так и женщинам, за исключением случаев, когда имеются другие признаки избытка андрогенов. Автор (Ткачев В.П.) неоднократно наблюдал наличие андрогенной алопеции как у мужчин, так и у женщин при дефиците тестостерона, нормальном его уровне или при избытке.
Фермент цитохром P450-ароматаза (ароматаза) имеет функции, противоположные 5α-редуктазе. Благодаря этому ферменту, тестостерон конвертируется в эстрадиол, а андростендион — в эстрон. Примечательно, что концентрация ароматазы в лобно-теменной зоне у женщин в 6 раз выше, чем у мужчин, что, по-видимому, и позволяет женщинам сохранять волосы в лучшем состоянии (Sawaya M.E., Orice V.H., 1997).
В настоящее время уточняется роль дефицита ароматазы, особенно в развитии женской андрогенетической алопеции (female pattern hair loss, FPHL). Известно, что при лечении карциномы молочной железы блокаторами ароматазы у многих женщин развивается алопеция.
Интересно, что FPHL может развиваться и при отсутствии значимых уровней андрогенов. Такие факты, как развитие облысения у женщин при гипогонадотропном гипогонадизме, дебют андрогенетической алопеции еще до развития пубертатного возраста, слабый ответ на лечение системными антиандрогенами (с применением ципротерона ацетата) и финастерид свидетельствуют, что выпадение волос у женщин в меньшей степени зависит от активности андрогенов.
Еще более интересными являются сообщения о том, что лечение тестостероном женщин так же, как и мужчин, в ряде случаев способствует улучшению роста волос на волосистой части головы. Так, исследование, проведенное Glaser с соавт. (2012) показало, что среди андроген-дефицитных женщин 76 из 285 пациенток (27%) жаловались на истончение волос. 48 из них (63%) отметили улучшение в состоянии волос на фоне терапии тестостероном.
Среди тех, кто не отметил улучшения, преобладали женщины с повышенным индексом массы тела (ниже мы обсудим роль висцерального ожирения, метаболического синдрома и инсулинорезистентности в развитии алопеций, см. ч. I, п. 2.5). Таким образом, поиск других причинных факторов женского типа потери волос (FPHL), не связанных с андрогенами, актуален.
Дигидроэпиандростерон. Еще один андроген, дигидроэпиандростерон (ДГЭА) в организме синтезируется надпочечниками. Будучи веществом стероидной природы, он выступает субстратом для синтеза эстрогенов и андрогенов, хотя и сам обладает слабыми андрогенными свойствами.
О положительном влиянии ДГАЭ на кожу и ее придатки говорится во многих публикациях. В частности, этот гормон предотвращает фотоповреждение и стимулирует процессы заживления кожи. Возможно, эти эффекты связаны в том числе со способностью ДГАЭ повышать синтез проколлагена и угнетать деградацию коллагена.
В коже имеются ферменты для конверсии циркулирующего ДГЭА и его сульфатированной формы (ДГЭА-сульфата) в активные андрогены и эстрогены. Вероятнее всего, положительное действие на кожу опосредовано образующимися в результате ароматизации ДГЭА эстрогенами. Исследования in vitro свидетельствуют о существовании прямого ингибирующего влияния ДГЭА на экспрессию провоспалительных цитокинов ИЛ-6, ингибитора миграции макрофагов (МИФ) и фактора некроза опухоли макрофагами кожи (Labrie F., et al., 1998).
Начиная с 30-летнего возраста, секреция ДГЭА надпочечниками стремительно снижается, составляя к 60 годам всего лишь 50% максимального уровня. Ряд врачей, занимающихся медициной anti-age, придерживаются точки зрения о необходимости проведения заместительной терапии этим гормоном при его возрастном дефиците точно так же, как это принято при дефиците эстрогенов, тестостерона, тироксина и других гормонов.
Рецепторы к андрогенам. Важная роль в потере волос принадлежит рецепторам к андрогенам. Сродство рецепторов к андрогенам к ДГТ в 5–6 раз выше, чем к тестостерону. При этом данные рецепторы имеют низкое сродство к ДГЭА. Оценка количества рецепторов к андрогенам в области фронтальной линии роста волос показала, что у женщин их примерно на 40% меньше, чем у мужчин (Sawaya M.E., Price V.H., 1997).
Продукция рецепторов к андрогенам регулируется геном Хq11-q12, локализованным на длинном плече Х-хромосомы. Связь гена Хq11-q12 с облысением показана на примере болезни Кеннеди (Sinclair R., Greenland K.J., 2007). При этом заболевании сочетаются тестикулярная атрофия, низкая вирилизация и прогрессирующая спинальная мышечная атрофия. У 115 пациентов с болезнью Кеннеди выраженность облысения была существенно ниже в сравнении с группой контроля.
Более высокий уровень рецепторов к андрогенам выявлен в тех зонах, где облысение развивается наиболее часто. В настоящее время развивается технология генетического тестирования для определения риска облысения. Исследование Prodi D.A. с соавт. (2008), включавшее когорту из 200 мужчин с выраженной андрогенетической алопецией и с ранним ее развитием в возрасте до 30 лет, показало очевидную связь алопеции с генами Xq11-q12 и EDA2R.
Другое исследование, проведенное в Германии и включившее 391 человека, позволило определить участие еще одного гена в развитии андрогенетической алопеции — 3q26. Крупное популяционное исследование 1125 мужчин из Швейцарии, Великобритании, Нидерландов, Исландии продемонстрировало связь андрогенетической алопеции с локусом хромосомы 20р11.22 (Richards J.B. с соавт., 2008).
При женском типе андрогенетической алопеции очевидной связи между полиморфизмом рецепторов к андрогенам не выявлено (El-Samahy M.H., Shaheen M.A., Saddik D.E.,2009).
2.1.2. Эстрогены
Эстрадиол. Эстрадиол (17β-эстрадиол) представляет собой половой гормон из семейства эстрогеновых. По химическому строению эстрадиол является стероидом. Помимо эстрадиола, к эстрогеновым гормонам относят еще два вещества — это эстрон и эстриол. Однако именно за счет эстрадиола реализуются основные физиологические эффекты эстрогеновых гормонов. Данный гормон относится к типично женским, поскольку вырабатывается в организме женщин в относительно больших количествах.
Эстрадиол создает женский фенотип и абсолютно необходим для овуляции. Для синтеза эстрадиола требуется холестерин — он превращается в тестостерон, часть которого в свою очередь соединяется с ацетил-КоА, вследствие чего образуется прогестерон. Далее из имеющихся запасов прогестерона и тестостерона в оболочке растущего фолликула яичников образуется эстрадиол.
Во время первой фазы менструального цикла почти весь прогестерон превращается в эстрадиол, который обеспечивает рост и созревание яйцеклетки. Затем, после овуляции, яичники начинают вырабатывать большое количество прогестерона. Из-за относительно низкой скорости превращения прогестерона в эстрадиол во второй фазе менструального цикла у женщин превалирует именно прогестерон над всеми остальными гормонами, что обусловливает соответствующие эффекты. Колеблясь от 40 пг/мл в первую фазу менструального цикла, концентрация эстрадиола достигает 450 пг/мл к овуляторному пику. К менопаузе секреция эстрадиола снижается до 20 пг/мл.
Контроль выработки эстрадиола осуществляется фолликулостимулирующим гормоном (ФСГ), лютеинизирующим гормоном (ЛГ) и пролактином, а в период беременности — хорионическим гонадотропином (ХГЧ). Небольшие количества эстрадиола вырабатываются также корой надпочечников у обоих полов и яичками у мужчин. У мужчин основным источником эстрадиола является конверсия (ароматизация) андрогенов (тестостерона и андростендиона) в эстрогены в периферических тканях, происходящая при участии фермента P450-ароматазы.
У женщин аутокринный синтез эстрогенов в периферических тканях приближается к 100% после наступления менопаузы, не считая небольшого количества, синтезируемого из овариального и/или надпочечникового тестостерона и андростендиона. Таким образом, у постменопаузальных женщин практически все активные половые стероиды производятся в тканях-мишенях по аутокринному механизму.
Эстрадиол вызывает пролиферацию эндометрия, повышает содержание коллагена, гидратацию и эластичность кожи, ее тургор, способствует заживлению ран. К эстрогенам чувствительны не только собственно кожа, но и ее придатки — волосяные фолликулы (Thornton M.J, 2005). Например, эстрадиол удлиняет анагеновую фазу (Hoffman R., 2004).
Ряд клинических наблюдений — улучшение роста волос при беременностии ухудшение в менопаузу, индукция алопеции блокаторами ароматазы,положительный опыт топического применения эстрогенов в области волосистой части головы — не оставляют сомнений в благоприятном влиянии эстрогенов на регуляцию роста волос. Исследования показывают, что β-рецепторы эстрогенов присутствуют в волосяных фолликулах человека со специфическими для каждого пола различиями.
В то же время было показано, что один из стереоизомеров — 17α-эстрадиол (альфатрадиол) — не эффективен при наружном применении для лечения андрогенетической алопеции у женщин (Blume-Peytavi U., et al., 2007).
Прогестерон. Прогестерон — стероидный гормон, производимый у женщин в яичниках и в плаценте при беременности, а у мужчин — яичками. Небольшое количество гормона у обоих полов выделяют надпочечники. Прогестерон понижает возбудимость маточных мышц, в то же время повышает тонус шейки матки и самой матки. Благоприятствует переходу в секреторную фазу слизистой оболочки тела матки, скоплению в ней гликогена, что служит благоприятным фактором для развития плода. Прогестерон способствует формированию женского телосложения, влияет на рост волос, развитие половых органов, груди, подготавливает организм к деторождению, грудному вскармливанию.
Прогестерон является предшественником ряда нейростероидов в головном мозге. В частности, он является предшественником аллопрегненолона, оказывающего воздействие на рецепторы ГАМК. Таким образом, прогестерон в значительной степени «модулирует» настроение, обеспечивая чувство покоя и релаксации.