Органические поражения мозга

Болезнь Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера, ранее известная также под названием деменция, впервые была описана немецким врачом Альцгеймером в 1907 г. В США по статистике ею страдают 5% людей после 65 лет и 25% после 85 лет. В настоящее время выявлена наследственная природа болезни Альцгеймера в некоторых семьях, однако наследственная основа выявлена лишь у 5%.

Болезнь Альцгеймера развивается начиная примерно с 60 лет. Чаще болеют женщины. Болезнь Альцгеймера начинается постепенно. После появления первых симптомов умственная функция ухудшается в течение 3–10 лет. Отмечается двигательное возбуждение маниакального типа, суетливость, распад речи. Больные часто теряются и могут бесцельно бродить в различных местах. Постепенно исчезают двигательные навыки, нарастает расстройство памяти. Больные не могут вспомнить имен своих родственников, не знают свой возраст, не помнят профессии, не понимают смысл речи. У них ослабевает внимание, нарастает вялость и безразличие ко всему окружающему. Наблюдаются бредовые идеи ущерба, ограбления, преследования. На последних стадиях больные не могут говорить и принимать пищу и нуждаются в уходе. Смерть часто наступает в результате инфекций, что обычно наблюдается у людей, прикованных к постели.

При патологоанатомическом исследовании отмечается атрофия коры головного мозга. При гистологическом анализе наблюдается жировое перерождение и дегенерация нервных клеток. Типичным признаком болезни Альцгеймера является отложение белка (3-амилоидавокруг кровеносных сосудов мозга. Считается, что отложение амилоидного белка – главный момент в развитии этой болезни.

Описаны три мутации в кодоне 717 гена АРР, которые вызывают болезнь Альцгеймера. Все они связаны с замещением аминокислоты валина на изолейцин, фенилаланин или глицин. Эти мутации связаны с отложением белка ß-амилоида. При вскрытии бляшки (3-амилоида содержатся в мозгу в области центров обучения и памяти. Открыты еще три гена, ответственных за болезнь Альцгеймера. Один из них локализован в 14-й хромосоме (14д24.3) и кодирует мембранный белок 5182 (белок тау,или тау-протеин), который обусловливает наследование болезни как аутосомного доминантного признака. Белок тау прикрепляется к микротрубочкам в нервных клетках, разрушая эти клетки. Локус АОЗдетерминирует возникновение злокачественной формы болезни Альцгеймера. Было найдено 5 различных мутаций этого гена, связанных с ранним началом семейной болезни. Ген, кодирующий белок 8182, вызывает около 80% рано начинающихся случаев болезни Альцгеймера. Его продукт имеет сходство с мембранным белком, обнаруженным у одного из модельных объектов генетики поведения – червя нематоды. В работе на нематоде показано, что этот белок участвует в транспортировке белков внутри клетки. Считается, что при мутациях гена 5182соответствующий дефектный белок способен прерывать транспорт АРР в клетку и тем самым способствует накоплению амилоидных бляшек. Методы генной инженерии позволяют внести человеческий ген болезни Альцгеймера в геном мыши. У генетически трансформированых мышей также начинают откладываться бляшки в тех же областях мозга, что и у человека, – в зоне памяти и зоне обучения.

Болезнь Паркинсона

Болезнь Паркинсона, или дрожательный паралич, впервые была описана английским врачом Джеймсом Паркинсоном в 1817 г. Болезнь Паркинсона является медленно прогрессирующим дегенеративным заболеванием центральной нервной системы, которое примерно одинаково встречается у мужчин и женщин. Европеоиды чаще страдают болезнью Паркинсона, чем представители других рас. Болезнь Паркинсона встречается у 1% популяции в возрасте старше 65 лет и у 0,4% популяции в возрасте старше 40 лет. В абсолютном выражении число случаев болезни Паркинсона растет, что связано с ростом продолжительности жизни и неблагоприятными экологическими факторами.

Данное заболевание включает несколько симптомов, среди которых наиболее выражены тремор (дрожание), мышечная ригидность (напряженность), гипокинезия (замедленность и обеднение рисунка движений), деменция (утрата интеллектуальных способностей), депрессия, снижение обоняния и нарушение сердечного ритма и кровяного давления. Заболевание обычно начинается дрожанием рук в виде «счета монет» и нарушением походки в виде замедленных шажков, наклона туловища вперед и перехода в бег. Уменьшается громкость голоса, речь становится замедленной и монотонной, лицо часто представляет собой застывшую маску.

Люди с болезнью Паркинсона имеют проблемы со многими видами двигательной активности. Одна из наиболее необычных проблем впервые была обнаружена Арнольдом Пиком в 1903 г. Он сравнивал образцы почерков людей до и после появления у них болезни Паркинсона. В некоторых, хотя и не во всех случаях он обнаружил, что размер букв значительно уменьшился. Он назвал данный феномен «микрография», что в переводе с греческого означает «мелкий почерк». Не все, у кого мелкий почерк, страдают болезнью Паркинсона. Речь идет о произошедшем уменьшении почерка.

При болезни Паркинсона существенно повреждаются клетки черной субстанции головного мозга. Характерные симптомы болезни появляются тогда, когда погибает 80–85% клеток данной области. Болезнь Паркинсона происходит из-за недостатка дофамина, который синтезируется в мозгу.

Существует несколько форм болезни Паркинсона. Две наиболее важные – ранняя и поздняя формы. Ранняя форма начинается до 50 лет и составляет 5–10% всех случаев, на позднюю – после 50 лет приходится 90–95%.

Болезнь Паркинсона имеет семейный характер. На развитие болезни оказывают влияние как гены, так и среда. В одном исследовании на близнецах было показано, что болезнь Паркинсона, развивающаяся до 50 лет, имеет значительную генетическую компоненту. Болезнь Паркинсона, развивающаяся после 50 лет, имеет средовую обусловленность. К настоящему времени ученые открыли несколько генов подверженности ранней,или ювенильной, форме болезниПаркинсонаК ним относятся гены 5НСА (РАКК1), рагКт (РАКК2) и ген убиквитина которым вводили Н-МФТП в
1980-х гг., лишь у немногих развились признаки болезни, а остальные остались невосприимчивыми.

Часто причиной развития болезни Паркинсона является прием ряда нейролептиков, например галоперидола, а также вещества резерпина, которые вызывают блокаду дофаминовых рецепторов. Реже причиной является отравление угарным газом или марганцем, опухоли и инфаркты мозга. Болезни Паркинсона чаще подвержены работники умственного труда. Частые травмы головы также могут приводить к развитию заболевания, что можно продемонстрировать на примере боксера Мухамеда Али, у которого симптомы болезни проявились в возрасте до 40 лет.

Курение и употребление кофе снижает риск развития болезни Паркинсона. Некоторые ученые считают, что в сигаретах и кофе имеются некоторые защитные вещества. Другие ученые полагают, что сами по себе данные вещества не имеют никакого значения, а все объясняют тем, что людям с пристрастием к каким-либо веществам свойственны специфические биохимические процессы в головном мозгу, что делает их более устойчивыми к болезни Паркинсона.

Установлено, что у 75% лиц с болезнью Паркинсона в роду никогда не было случаев данного заболевания. И, наоборот, в семьях, где встречалось много лиц с данной болезнью, некоторые люди не болели вообще. Однако если у консультирующегося лица в семье были больные, то у него самого риск заболеть выше среднепопуляционного.

В настоящее время основным лечением болезни Паркинсона является введение предшественника дофамина. В некоторых случаях больным проводят трансплантацию пораженного участка
мозга.

Хорея Гентингтона

Хорея Гентингтона– это заболевание, которое на начальных этапах характеризуется нарастанием повышенной двигательной активности конечностей, усиливающейся при эмоциональном напряжении. Впервые болезнь была описана американским ученым Джорджем Гентингтоном в 1872 г. Болезнь проявляется начиная с 30 лет и старше. Начало заболевания может быть связано с интеллектуальными расстройствами, психозом и бредом. Отмечаются нарушения речи, эмоциональная притупленность, эндокринные нарушения. В мозгу умерших больных обнаруживают тяжелые
изменения в лобных долях, сглаживание извилин, поражения подкорки.

Распределение случаев хореи Гентингтона в родословных соответствует аутосомно-доминантному типу наследования. Индивиды, имеющие признаки этого заболевания, обладают генетической особенностью к тандемному умножению ДНК в четвертой хромосоме. Передача из поколения в поколение хромосомы с такой особенностью приводит к тому, что потомок получает хромосому с более длинным участком ДНК, чем имел его родитель. Чем большее число раз повторен один и тот же участок ДНК, тем раньше начинается заболевание. Болезнь Гентингтона, признаки которой у потомков начинают проявляться раньше, чем у родителей, – результат амплификации последовательности С АС в сайте 4р16.3. В норме число повторов в этом участке составляет 11–34, при их числе больше 42 развиваются симптомы заболевания.

Хорея Гентингтона передается преимущественно от больного отца. При этом у детей наблюдается нарастание длины повтора, что сопровождается более ранним появлением первых признаков болезни. Между числом тринуклеотидных повторов в мутантном гене и возрастом появления первых симптомов заболевания имеется обратная корреляция. Число положительно коррелирует с темпом неврологической и психической симптоматики.

Болезнь Гентингтона довольно распространена в популяции. Ее частота в зрелом возрасте составляет примерно 1:10 000 и в крупной психиатрической больнице обычно можно встретить 2–3 человек, пораженных данной болезнью.

Эпилепсия представляет собой заболевание, которое проявляется сочетанием внезапных расстройств сознания и судорог. Различают генуинную, рефлекторную и симптоматическую эпилепсию. При генуинной эпилепсииприпадки возникают без видимой причины. При рефлекторнойэпилепсииприпадок провоцируется звуком или мелькающим светом. Симптоматическаяэпилепсия обусловлена поражениями мозга в результате травмы, инфекции, интоксикации или в связи с соматическими заболеваниями.

Заболеваемость эпилепсией (число вновь заболевших в течение года) составляет в среднем 30–50 случаев на 100 тысяч населения. При этом наблюдается широкая межпопуляционная изменчивость – от 17 случаев на 100 тысяч населения в Японии до 1000 случаев на 100 тысяч населения в Австралии. Распространенность эпилепсии (фактическое число больных) варьирует от 2 до 9 больных на 1000 населения в индустриальных странах и от 7 до 21 в развивающихся. Вероятность появления эпилепсии в возрасте до 20 лет составляет примерно 1% и 2% до 40 лет. Риск заболеть эпилепсией до конца жизни составляет около 3,5%. Риск для родственника первой степени родства больного пробанда в 5–10 раз выше, чем в среднем для популяции. Заболеваемость среди мужчин выше, чем среди женщин. Эту разницу объясняли повышенной подверженностью мужчин к травмам, однако в исследованиях на лабораторных животных (крысах) обнаружена более высокая судорожная готовность у самцов по сравнению с самками, что свидетельствует о генетической природе отличий.

О наследственной природе эпилепсии говорят результаты генеалогического и близнецового анализов. Частота эпилепсии среди близких родственников пробанда в несколько раз выше, чем в популяции. Конкордантность монозиготных пар по генуинной эпилепсии 89%, дизиготных 4%. Тяжелая травма головного мозга может инициировать развитие судорожных припадков, для порога возникновения таких припадков характерна индивидуальная изменчивость. Лица, у которых судорожные припадки возникают как следствие травмы головного мозга, действия высокой температуры и других стрессовых факторов, могут в генетическом отношении отличаться от тех, у кого припадки после таких воздействий не развиваются При симптоматической эпилепсии конкордантность моно- и дизиготных близнецов 12% и 0%. Следовательно, симптоматическая эпилепсия развивается на благоприятной наследственной почве. Это подтверждается также и тем, что заболеваемость эпилепсией среди сибсов больных симптоматической формой этой болезни выше, чем в популяции. Известно около сотни наследственных признаков, связанных с судорожными припадками. К ним относятся нарушения обмена аминокислот, заболевания, связанные с накоплением промежуточных продуктов обмена в клетках мозга, нарушения мозгового кровообращения, опухоли мозга.

Согласно одной из генетических гипотез эпилепсии, это заболевание обусловлено аутосомным доминантным геном, который в гетерозиготе вызывает церебральную дизритмию, а гомозиготе эпилепсию. Эпилепсия считается генетически гетерогенным заболеванием – в одних семьях она контролируется доминантным геном с вариабельной экспрессивностью и высокой пенетрантностью, в других – рецессивным геном, в третьих – находится под контролем полигенного комплекса. Молекулярно-генетические исследования эпилепсии показали наличие у больных нескольких генетических специфичностей в сайтах 6д23-д25; 8р1ег-д22; 8д; 8д24; Ид.

Посредством элекроэнцефалографии были вскрыты церебральные механизмы эпилепсии. Главную роль в них играет судорожная готовность мозга, которая обусловлена функциональными перестройками нервной ткани. Главный признак – нарушение электрического ритма мозга, или церебральнаядизритмия. Дизритмия проявляется вспышками острых и медленных волн, наличием высокоамплитудных и островершинных компонент. У больных отмечаются аномалии ритма не только во время судорог, но и в межсудорожный период. В обычных условиях дизритмия отмечается примерно у 10% населения, а среди родственников больного количество таких людей достигает 60%.

Генетический анализ дизритмии ЭЭГ показал, что она является именно тем наследуемым признаком, который адекватно характеризует предрасположенность к эпилепсии. При неоднократном отведении потенциалов дизритмия обнаруживается примерно у 95% больных эпилепсией. У некоторых людей судорожные припадки могут развиваться в ответ на частые световые вспышки определенного цвета и частоты. При этом возникают изменения в электроэнцефалограмме. У сибсов таких людей подобная реакция возникает чаще, чем в случайной популяции. Чем больше сходство в клинических проявлениях эпилепсии у родственников, тем выше сходство ЭЭГ.

Исследования на животных выявили, что генетически различные линии крыс отличаются по частоте судорог. У пасюков частота аудиогенной (вызываемой звуком) эпилепсии составляет около 4%. Среди белых крыс лабораторной линии Вистар к эпилептическим припадкам склонны 15% животных. У крыс линии Крушинского–Молодкиной, специально отселектированной на предрасположенность к эпилепсии, припадки встречаются примерно у 99% особей. Скрещивание животных из линий показало, что предрасположенность к судорожным припадкам имеет полигенный характер У линий, имеющих более низкий порог электросудорог, обнаруживается более высокая способность к решению задач. Крысы линии Крушинского–Молодкиной имеют более высокую подвижность нервных процессов, чем крысы линии Вистар, у них быстрее вырабатываются условные рефлексы.

Болезнь Феллинга, или фенилкетонурия(ФКУ), была открыта в 1934 г. норвежским ученым Феллингом. Это заболевание связанно с мутацией аутосомного гена, расположенного в 12 хромосоме и наследуется по рецессивному типу. Сейчас открыто уже более 400 мутаций этого гена.

ФКУ – одно из наиболее распространенных заболеваний, связанных с дефектом в метаболизме аминокислоты фенилаланина. Заболевание проявляется в первые месяцы жизни и выражается задержкой моторного и психического развития. Причиной заболевания является невозможность усваивать аминокислоту фенилаланин, которая поступает в организм ребенка с молоком матери. При фенилкетонурии в крови накапливаются ядовитые продукты метаболизма. Они патологически влияют на нервные клетки, что приводит к постепенному нарастанию признаков умственной отсталости. Если своевременно не приняты меры, дети погибают. Особенно часто фенилкетонурия встречается в европейских популяциях, поэтому в родильных домах проводится генетическийскрининг(выявление) фенилкетонурии. Дети, имеющие генетический дефект, с первых дней жизни переводятся на диету. Это пища, в которой содержится очень малое количество фенилаланина. Находясь на диете примерно до восьмилетнего возраста, дети вырастают здоровыми.

Гетерозиготность женщины по гену фенилкетонурии может оказать неблагоприятное влияние на умственное развитие ребенка. Во время беременности у нее может повышаться содержание в крови фенилаланина и продуктов его обмена, что может явиться причиной нарушения в развитии мозга плода, хотя после рождения у ребенка обмен фенилаланина будет нормальный.

Болезнь Тэя–Сакса

Болезнь Тэя–Сакса– наследственное нарушение метаболизма, вызываемое отсутствием фермента гексозаминидазы А.

При отсуствии этого фермента в нервных клетках накапливается и разрушает их. Дети с таким заболеванием редко живут дольше пяти лет. Болезнь Тэя–Сакса названа так по имени английского доктора Уоррена Тэя и американского невропатолога Бернарда Сакса. В 1881 г. Тэй описал изменения глаз больного, а Сакс понял, что в клетках происходят опасные изменения и причиной тому – наследственность.

Наследуется болезнь Тэя–Сакса по аутосомно-рецессивному типу. У гетерозиготных носителей обычно не проявляются симптомы заболевания. Болезнь наиболее распространена среди потомков евреев, ведущих свое происхождение из Центральной и Восточной Европы (ашкенази). Приблизительно 1 из 25 ашкеназских евреев является носителем. В других популяциях это соотношение 1:250.

Дети с болезнью Тэя–Сакса в первые шесть месяцев жизни внешне развиваются вполне нормально. Затем они становятся чрезмерно чувствительными к шуму и у них постепенно ухудшается зрение. Приблизительно в год начинаются судороги эпилептоморфного характера; мускулы становятся все слабее, нарушается координация движений. Глотание происходит с трудом, легкие не справляются со своей функцией. Приблизительно в возрасте пяти лет наступает летальный исход, поскольку нервная система к тому времени оказывается полностью разрушенной.

Рассеянный склероз

Рассеянныйсклероз– это болезнь с аутоиммунным компонентом, при которой происходит разрушение миелиновых оболочек нервных волокон головного и спинного мозга. Множественный склероз трудно диагностировать, поскольку болезнь имеет много едва уловимых симптомов. Обычно они устанавливаются при повторяющихся случаях мышечной слабости, вызванной склерозом волокон в ЦНС, которые утратили свои миелиновые оболочки. По-видимому, мишенями рассеянного склероза являются не сами нейроны, а олигодендроциты, клетки нейроглии, выполняющие функции питания и обмена веществ нейронов. Макрофаги (разновидности лейкоцитов) атакуют эти клетки и разрушают их миелиновые оболочки, что замедляет и блокирует проведение импульса по аксону. Результатом являются различные симптомы, такие, как зрительное раздвоение, онемение и похолодание конечностей, утрата двигательной координации в руках и ногах, приступообразная потеря речи и способности глотать. 20% случаев рассеянного склероза представляют собой семейные случаи и ассоциированы с генами главного комплекса гистосовместимости.

Вопросы для обсуждения:

1. Какие вам известны кандидатные гены психических заболеваний?

2. Какие особенности поведения животных сходны с психическими болезнями человека?

3. Приведите примеры отношения к индивидам с пограничными психическими состояниями в различных культурах.

4. В 1973 г. в журнале «Saienсе» была опубликована статья, которая произвела огромное впечатление на читателей. В ней говорилось о том, что восемь человек ловко одурачили медицинский персонал нескольких психиатрических клиник США. Эти люди заявили, что у них наблюдались галлюцинации, они слышали какие-то странные звуки типа «пустота», «дыра» и т.д. В других отношениях все эти люди были совершенно здоровы. Врачи не могли поставить им диагноз, поскольку по отдельному симптому они не подпадали ни под какую категорию психических больных. Тем не менее все они были помещены в больницы. Став пациентами, они сразу стали вести себя «нормально», однако медицинские работники приняли изменение их поведения за дальнейшее прогрессирование неизвестной болезни. Лишь некоторые другие пациенты считали, что новые «псевдопациенты», возможно, были либо журналистами, либо научными работниками, проникшими в больницы для детального исследования «внутреннего» мира психиатрических учреждений. «Псевдопациенты» провели в больницах от 7 до 52 дней и были выписаны с диагнозом «шизофрения в стадии ремиссии». Когда было обнародовано, что в данном случае имел место научный эксперимент, последовали неоднозначные высказывания, начиная с поддержки обманутых психиатров и заканчивая недоверием в целом психиатрической диагностике. Каково Ваше мнение по поводу сказанного выше? Возможны ли такие фальсификации, если для диагностики психических больных применять современные генетические знания? Достаточно ли этого?

5. Известно, что настроение человека зависит от ситуации, а наследственность остается неизменной в течение жизни. Как Вы относитесь к утверждению, что наследственность оказывает влияние на настроение?

6. Приведите факты, доказывающие роль наследственности в формировании эмоциональных расстройств.

7. Изначально электрошок применялся для наказания людей. Затем его стали использовать для лечения различных болезней, в частности, тяжелых депрессивных состояний человека. Больным назначают 6–8 сеансов электрошока. Некоторые люди негативно относятся к этому лечению, поскольку его последствия часто непредсказуемы. Сами ученые до сих пор не могут объяснить механизм происходящих во время электрошока изменений в головном мозге. Каково Ваше отношения к подобным методам лечения в отношении психики человека, в которых большая составляющая отводится «методу проб и ошибок» и «попадания пальцем в небо»? Какие альтернативные методы Вы считаете более целесообразными?

8. Как Вы считаете, можно ли людей, диагностированных биполярным или униполярным синдромом, допускать в качестве педагогов в учебные заведения? Какие эффекты для обучаемых (положительные и отрицательные) может повлечь деятельность таких педагогов?

9. Приведите факты, которые свидетельствуют о том, что шизофрения – наследственная болезнь.

10. Известны ли Вам факторы среды, вызывающие шизофрению?

Список литературы

1. А. А. Александров. Психогенетика. – СПб.: Питер, 2007.

2. Л. А. Артаментова, О. В. Филипцова. Введение в психогенетику. – М.: Флинта, 2004.

3. Н. Н. Приходченко, Т. П. Шкурат. Основы генетики человека. – Ростов-на-Дону: Феникс, 1997.

4. Биология человека. – Под редакцией академика РАМН профессора В. Н. Ярыгина. – М.: Высшая школа, 1997.

5. А. С. Лучинин. Психогенетика. – М.: Владос-Пресс, 2005.

6. Л. И. Корочкин, А. Т. Михайлов. Введение в нейрогенетику. – М.: Наука, 2000.

7. Н. А. Курчанов. Генетика человека с основами общей генетики. – СПб.: Спецлит, 2006.

8. Биология человека: антропология и экология. – Вологда: ВГПУ, 2007.

9. Алфимова, Трубников. Генные основы темперамента и личности. Работа выполнена при поддержке РГНФ, проект № 99-06-00179.

10. Равич-Щербо И. В. – Психогенетика. – М.: Аспект -пресс, 2000.

11. В. А. Геодакян. – Эволюционная теория пола, 1991.

12. http://www.myword.ru

13. http://ihtik.lib.ru/

14. http://nounivers.narod.ru

15. http://koob.ru

16. http://zhurnal.lib.ru