23andme: дофаминовая психогенетика, часть 3.

Психогене́тика — наука о наследственности и изменчивости психических и психофизиологических свойств, возникшая на стыке психологии и генетики.  В последние годы активно развиваются такие отрасли психогенетики как генетическая психофизиология, исследующая наследственные и средовые детерминанты биоэлектрической активности мозга, генетика индивидуального развития, а также геномика поведения, изучающая влияние генетических эффектов на поведение и различные виды психопатологий. В данной статье мы разберем разные аспекты генетических модификаций, играющих важную роль в дофаминовой сигнализации. Сначала мы разберем некоторые полиморфизмы рецепторов к дофамину, а потом – системы транспорта и расщепления дофамина (ферменты, разрушающие дофамин), которые тоже влияют на его обмен


Он-лайн курс "Здоровый дофамин": как самому научиться сохранять гармоничный баланс главного нейромедиатора дофамина.

23andme: дофаминовая психогенетика
23andme: дофаминовая психогенетика

Генетика на здоровье, часть 1. С чего и как начать.
Генетика на здоровье: внешность, питание и физическая активность, ч.2



Введение.


Как известно, гены представляют собой последовательность нуклеотидов — дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК). ДНК кодирует длинную нить белка исходя из правила «три нуклеотида — одна аминокислота». Замена одного нуклеотида другим называется однонуклеотидным полиморфизмом (Single Nucleotide Polymorphism, SNP, снип) и может привести к изменению белковой последовательности. Например, если в кодоне треонина изменить первый нуклеотид, то вместо него в белковую молекулу встанет аланин. Как следствие, изменится функция белка: если замененная аминокислота находилась в активном центре фермента, то он перестанет выполнять свою функцию. Это может привести к гибели клетки и всего организма. А что произойдёт, если меняется не фермент, а рецептор к нейромедиатору в головном мозге? В этом случае замена одного нуклеотида может привести к разнице в реакции между нейромедиатором и рецептором. Этого так легко не увидеть, но мы заметим, как это повлияет на личность и отразится на поведении человека.

Одним из главных медиаторов в центральной нервной системе является дофамин. Дофаминовые пути регулируют работу мышц (снижают тонус и способствуют двигательной активности), входя в экстрапирамидные пути. При нарушенной работе дофамина в центральной нервной системе развивается болезнь Паркинсона. Нервные структуры, «работающие» на дофамине, отвечают за формирование желаний, целенаправленную деятельность и эмоциональное восприятие, т.е. формируют поведение и личность человека. В данной статье мы разберем разные аспекты генетических модификаций, играющих важную роль в дофаминовой сигнализации. Сначала мы разберем полиморфизмы рецепторов к дофамину, а потом – системы транспорта и расщепления дофамина (ферменты, разрушающие дофамин), которые тоже влияют на его обмен


1. Рецепторы 
 
Семейство D1: рецепторы D1 и D5, которые кодируются генами DRD1 и DRD5
Семейство D2: рецепторы D2, D3 и D4 которые кодируются генами DRD2, DRD3 и DRD4


2. Переносчики.
 
Молекула DAT (dopamine active transporter) уменьшает концентрацию и действие дофамина, вызывая его обратный захват в нейрон.

3. Ферменты синтеза дофамина.

Биоптерин-зависимамя aromatic amino acid hydroxylase (AAAH), Aromatic L-amino acid decarboxylase (AAAD).


4. Ферменты, разрушающие дофамин.
Моноаминоксидаза (MAO), катехол-о-метилтрансфераза (COMT)



Рецептор к дофамину первого типа (D1).


Полиморфизмы в гене рецептора первого типа связаны с зависимым поведением, аутизмом и психиатирическими болезнями. У меня ТТ в снипе rs4532 - это обычный риск зависимостей и подобного поведения. Так, носители ТС и СС больше риск опиоидной зависимости. В снипе rs686 – у меня АА. А также отметим, что T вариант в rs686 связан с алкогольной зависимостью.


 

Рецептор к дофамину второго типа (D2). 

Мой вариант rs1800497 – СС (норма). Снип rs1800497 находится в гене, кодирующим рецептор к дофамину второго типа D2 в DRD2 гене. Мой вариант – норма (A2/A2). Хорошо избегаю повторения ошибок, обычный риск гиперактивности, меньше риск зависимости от алкоголя. Чуть повышен риск обсессивно-компульсивного расстройства. Быстрое восстановление после травм головного мозга. Ген DRD2 кодирует рецептор D2, локализованный на поверхности дофаминэргических нейронов и запускающий каскад реакций внутри клетки под воздействием дофамина.

Белок ANKK1 - негативный регулятор экспрессии транскрипционного фактора - ядерного фактора каппа-В (NF-каппа-В, NuclearFactor-Kappa-B), регулирующего, в свою очередь, экспрессию гена DRD2. Экзон гена ANKK1 содержит участок, в котором цитозин (С) заменяется на тимин (Т), в результате происходит замена аминокислоты глутамин на лизин в 713 кодоне белка ANKK1. Поэтому данный аллельный полиморфизм называется Glu713Lys ANKK1 (rs1800497 - номер по dbSNP). Следствием аминокислотной замены в ANKK1 является нарушение регуляции экспрессии NF-kappaB и опосредованное им снижение плотности D2 рецепторов в головном мозге. У носителей аллеля Lys плотность дофаминовых рецепторов D2 в лобной коре и полосатом теле снижается на 30 %. Показана ассоциированность аллеля Lys с повышенным риском развития аддиктивного поведения и снижением обучаемости в избегании действий с неблагоприятными последствиями. А вот снип rs4648318(G;G) связан с риском обессессивно-компульсивными расстройствами, а снип rs2242592(C;C) – с шизофренией



Рецептор к дофамину четвертого типа D3.


rs3732783 у меня ТТ – типичный вариант, в снипе rs6280 у меня ТТ, значит я хуже реагирую на лечение оланзапином. Плюс я чуть хуже справляюсь с executive functioning tasks. Также у меня выше риск развития обсессивно-компульсивный расстройств.


Рецептор к дофамину четвертого типа (D4).


Ген DRD4 является одним из самых полиморфных (вариабельных) генов в геноме человека. Белок, кодируемый этим геном, — дофаминовый рецептор D4 — работает в клетках мозга и определяет, наряду с другими белками, чувствительность определенных групп нейронов к «веществу удовольствия» — нейромедиатору дофамину.


Cнип rs1800955, также известный как C-521T and -521C/T кодирует часть гена DRD4, который представляет собой рецептор к дофамину четвертого типа. Носительство СС (мой вариант!) характерно лишь для 3-5% популяции. Данный полиморфизм связан с повышенной тягой и чувствительностью к поиску новизны, с любопытством, а также с поиском приключений на свою задницу. Повышен риск суицида. Синтия Томсон на основе изучения выборки из 503 горных лыжников и сноубордистов обоего пола показала, что мутация 521 C/T (rs1800955) в промоторной области дофамин-4-гена рецептора (DRD4) поддерживает значимую связь с жаждой поиска нового и экстраверсией, но не с импульсивной жаждой ощущений. Это также поиск новизны, включая повышенную сексуальную активность и различные варианты секса. 


 Один из участков гена DRD4, кодирующий последовательность из 16 аминокислот (экзон 3), может повторяться несколько раз — от 2 до 11. Эта разница, по-видимому, влияет на качество связи рецептора с молекулой дофамина: более «длинные» варианты реагируют на нейромедиатор хуже, чем «короткие». Обладатели гена DRD4 с семикратным повтором экзона отличаются большей реактивностью системы награды . Люди проявляют больше альтруизма, если в их генотипе нет семикратного повтора этого участка. Также семикратный повтор этого экзона называют «геном миграции» - его концентрация выше у кочевников, чем у земледельцев. Проанализировав распределение частот аллелей DRD4 у южноамериканских индейцев, бразильские генетики обнаружили, что в племенах, которые в недавнем прошлом вели образ жизни охотников-собирателей, «ген авантюризма» встречается чаще, чем у оседлых народов, издавна занимавшихся сельским хозяйством. По-видимому, этот ген дает адаптивное преимущество при кочевом образе жизни, а переход к оседлости делает его фенотипические проявления скорее вредными, чем полезными.


Чаще всего встречается вариант с четырьмя повторами (4R), который является исходным (предковым) вариантом данного гена у Homo sapiens. Немного реже встречаются аллели 2R и 7R. Известно, что рецептор с семью повторами (то есть белок, кодируемый аллелем 7R) реагирует на дофамин примерно вдвое слабее, чем варианты 2R и 4R. Аллель 7R в последние годы привлекает особое внимание исследователей. Его иногда называют «геном авантюризма», потому что, как оказалось, его носители имеют довольно четкие, статистически значимые поведенческие отличия от обладателей других вариантов гена DRD4. У носителей аллеля 7R в среднем сильнее, чем у других людей, выражено стремление к поиску новых ощущений (novelty-seeking behaviour), для них характерна повышенная импульсивность; кроме того, среди них чаще встречаются люди с «синдромом дефицита внимания и гиперактивности» (attention deficit hyperactivity disorder). 

 

 

Переносчик (транспортер) дофамина


Дофаминовый транспортер – это специальный белок, который отвечает за обратный захват дофамина нервными клетками (DAT gene (DAT1). Они выяснили, что стать хорошим лидером помогает ген DAT1. Он участвует в передаче нейромедиатора дофамина, отвечающего за вознаграждение и удовольствие. У детей данный ген связан с плохим поведением, например, прогулами, но не с серьезными правонарушениями. Судя по всему, DAT1 формирует положительные лидерские качества. Видимо, те, у кого данный ген наиболее активен, с детства привыкают выходить за рамки дозволенного. Нарушение правил позволяет узнать много нового. В будущем такие люди часто становятся руководителями крупных компаний или их подразделений. Правда, тот же самый ген связан с эгоизмом и эксцентричным поведением. Это может помешать человеку стать лидером. По словам специалистов, все зависит от окружения. Если родители и учителя поддерживают ребенка и учат его сотрудничать с другими, то у него будет больше шансов занять руководящую позицию.
 

Повышение активности транспортера связано с повторами. В общем чем больше выделяется DAT, тем быстрее происходит обратный захват дофамина и быстрее падает его концентрация. По этому переносчику есть много разных снипов. Так, у меня ТТ в rs27048 обычный риск синдрома отмены алкоголя. У носителей СС возможно развитие серьезного абстинентного синдрома. rs27072 у меня СС - повышенный риск гиперактивности и дефицита внимания.

 

Cинтез дофамина.


Вариант gs224 связан с вариантом гена GCH1, которые снижают выработку тетрагидробиоптерина (BH4), он используется как кофермент для синтеза ряда нейромедиаторов, включая серотонин и дофамин. У многих людей нет видимых проявлений этого эффекта, хоть в крови они имеют уменьшение уровня биоптерина на 80% по сравнению с нормой. Нехватка биоптерина может приводить к уменьшению превращения фенилаланина в тирозин, что приводит к накоплению фенилаланина в тканях. Это может вызывать проблемы со здоровьем, например, повышенное артериальное давления. Низкий уровень дофамина может вызывать симптомы, имитирующие фибромиалгию, паркинсоноподобные расстройства (но не паркинсона). Так что у меня потенциально сниженный уровень синтеза дофамина.


Разрушение нейромедиаторов ферментами MAO и COMT.


Действие нейромедиаторов похоже на праздник, будто все вышли радостной толпой на улицу смотреть салют. Но праздник не может (и не должен) длиться вечно, и неоновые розы в ночном небе должны уступить привычным созвездиям и утренней заре. Для это в организме есть функция обратного захвата медиатора — когда вещество возвращается из синаптической щели обратно в пресинаптическую мембрану аксона и действие нейромедиатора прекращается. Но иногда обратного захвата недостаточно, и нужны более действенные меры — разрушение молекулы нейромедиатора. Эти функции также выполняют белки.


Моноаминоксидаза.


Ген фермента моноаминоксидазы А MAOA отвечает за дезактивацию моноаминов — нейромедиаторов с одной аминогруппой, к которым относятся адреналин, норадреналин, серотонин, мелатонин, гистамин, дофамин. Чем лучше работает ген MAOA, тем быстрее нейтрализуется «затуманивание рассудка», вызванной стрессовой ситуацией и тем быстрее человек способен принимать взвешенные решения.



Иногда даже ген MAOA называют «геном преступника»: определенные мутации гена способствуют возникновению патологической агрессии. Из‑за того что ген находится в X-хромосоме, и у девочек две копии этого гена, а у мальчиков только одна, среди мужчин статистически больше «прирожденных преступников». Существует два типа моноаминоксидаз: МАО-А и МАО-Б. По своему строению эти белки сходны между собой, их аминокислотные последовательности совпадают примерно на 70 %. В то же время эти два фермента различаются по своим функциям. Субстратами для МАО-А являются адреналин, норадреналин, серотонин и дофамин. Субстратами МАО-Б являются фенилэтиламин и дофамин.

Что касается МАО-А, то есть ее версии 2R, 3R, 4R. Версия 2R свзяана с минимальным производством МАО-А, а версия 4R – с максимальным. Версии 2 и 3, следовательно, связаны с более высокими уровнями адреналина, серотонина и дофамина. Итак, проверяем снипы Rs909525 (MAO-А), находится на Х-хромосоме, мой вариант – Т. Это значит, что я не очень агрессивный, но у меня выше риск суицида. Смотрим далее снип Rs6323 (MAOA R297R Gene) у меня Т вариант, что связано с более высокой активностью фермента. Значит, это снижает агрессивность и улучшаем мышление, правда, иногда способствуя беспокойству. Женщины и мужчины с Т вариантом склонны к беспокойству, а женщины с ТТ – а аутоагрессии. Следующий снип Rs1799836 (MAO-B) –У меня вариант С, связан с более низкой агрессией. Вариант Т – более злой.



Катехол-о-метилтрансфераза.


Ген COMT кодирует фермент катехол‑О-метилтрансферазу, который разрушает норадреналин и дофамин. От работы белка зависит, насколько хорошо вы будете справляться со стрессовыми ситуациями.


Проверяем снип rs4680 (Val158Met), мой вариант: AA (паникер или профессор). В зарубежной литературе носит название warrior или worrier strategy. При варианте АА очень высокий уровень дофамина в префронталке, а у варианта GG – самый низкий. «Ген воина» COMT кодирует белок катехол‑О-метилтрансферазу. Он разрушает адреналин, норадреналин и дофамин — известные нейромедиаторы, которые определяют большинство наших эмоций. Дофамин считается «гормоном» удовольствия и удовлетворения, а норадреналин по своему действию похож на адреналин: он отвечает за бодрствование и быстрое реагирование на стрессовые ситуации. От работы фермента (нейтрализатора) этих нейромедиаторов зависит стрессоустойчивость. Более активный фермент быстрее деактивирует дофамин в лобной доле головного мозга, которая отвечает за обработку информации и приятные ощущения. 



Малоактивный вариант AA (мой вариант) — прямая противоположность «воину»: такой хрестоматийный «сумасшедший ученый» с выдающимися интеллектуальными способностями, впадающий в панику при любом поводе. У носителей такой мутации хорошо развита мелкая моторика и изобретательность, но они плохо переносят боль и в стрессовых ситуациях теряют самообладание. Такие люди лучше думают, чем действуют, они имеют достаточно высокий уровень дофамина в префронтальной коре. Носители АА намного более рефлексивны, понимают и признают свои ошибки. У них намного лучше рабочая память и ключевые когнитивные навыки.


Активная мутация GG по полиморфизму rs4680 встречается у тех самых «воинов». Люди с таким вариантом лучше приспосабливаются к стрессовым ситуациям, они открыты к общению, у них лучше память. Но из‑за низкого уровня дофамина они получают меньше удовольствия от жизни, более склонны к депрессии, у них хуже развиты моторные функции. 
Есть и промежуточный вариант гена COMT — гетерозигота GA, которая встречается у большинства людей. Она определяет золотую середину между двумя крайностями. Носители такого варианта гена способны принимать рациональные решения в стрессовых ситуациях, но это не мешает им получать от жизни удовольствие в перерывах между спасениями мира.

http://biomolecula.ru/content/1464
https://genes2brains2mind2me.com/tag/dopamine/
http://www.eupedia.com/genetics/psychological_traits_snp.shtml
https://selfhacked.com/2014/12/24/worrier-warrior-explaining-rs4680comt-v158m-gene/
http://www.maximonline.ru/longreads/get-smart/_article/spit-of-fate/

https://books.google.by/books?id=5ewNAwAAQBAJ&pg=PA86&lpg=PA86&dq=COMT+%D0%B4%D0%BE%D1%84%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%BD&source=bl&ots=IePOOLUyn8&sig=AxTKbsmWvvbsrKmE4-olmmYM5LQ&hl=ru&sa=X&ved=0ahUKEwiDzt2Ln4zQAhWFjSwKHXqGA5wQ6AEINzAF#v=onepage&q&f=false
https://selfhacked.com/2014/12/07/about-mao-a-and-what-to-do-if-you-have-the-warrior-gene/

http://www.beloveshkin.com/2016/04/gen-voina-geroya-ubijcy-monakha-predprinimatelya-i-lidera.html


http://cyberleninka.ru/article/n/addiktivnoe-riskovoe-povedenie-kak-proyavlenie-snizheniya-instinkta-samosohraneniya

https://verenich.wordpress.com/2014/08/16/%D1%81%D0%BA%D1%80%D1%8B%D1%82%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%BE%D0%B7%D0%BC%D0%BE%D0%B6%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA%D0%BB%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85-%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD/

https://geneticgenie.org/methylation-analysis/

Комментарии

Александр Крупский написал(а)…
В каких лабораториях можно сделать анализ на модификации этих генов? Как называется такой анализ?
osharper написал(а)…
Здравствуйте! А где-нибудь в англоязычных источниках можно найти информацию из части "Рецептор к дофамину четвертого типа (D4)"? Про сноубордистов и кочевников :)
Znuk Zanuzok написал(а)…
Интересует тот же вопрос.
Лилу написал(а)…

Уважаемый доктор, так как же все-таки лечить синдром беспокойных ног? Он меня совсем измучил. У матери была та же проблема, так что это скорей всего наследственное.

Архив

Показать больше

Ярлыки

телесность32 болезни31 интересно31 вес27 генетика26 видео24 семья24 мозг23 экологичность23 семинар здоровое питание22 советы18 стрессоустойчивость18 тест18 цикл "день-ночь"18 измерение ресурсов здоровья17 сон17 неврология16 свет15 здоровое общество14 традиции14 медицина13 завтрак12 инсулин11 красота11 нейробиология11 рецепт11 водно-солевой баланс10 самоидентичность10 семинар ваш ресурс стрессоустойчивости10 СМИ9 история9 минимализм9 наука9 природа9 беременность8 диагностика8 температура8 юмор8 практика7 воспитание6 инфекции6 микрофлора6 осанка6 продуктивность6 социальные связи6 эволюция6 mtor5 иммунитет5 курс здоровая телесность5 сознательность5 старение5 NO4 архив4 дизайн4 гистамин3 еда3 искусство3 кофеин3 отзывы3 родословная3 секс3 семинар осознанность3 шум3 грелин2 долголетие2 серотонин2 смерть2 холод2 гомоцистеин1 заметки1 здоровье1 лекция1 мелатонин1 мотивация1 окситоцин1 осанка.1 работа стоя1 ресурсы1 рефид1 солнце1 спонтанность1 статус1 термогенез1 триптофан1 циркадные ритмы1
Показать больше