Текст книги "Секреты наследственности человека"

Автор книги: Сергей Афонькин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 12 (всего у книги 26 страниц)

Кожа

Если против какой-нибудь болезни предлагается очень много средств, это значит, что болезнь неизлечима.

Антон Чехов

Как известно, верхние слои кожи постоянно обновляются; старые клетки кожи ежедневно заменяются новыми. Поэтому кожу нельзя «сносить», как старое платье. Происходит этот процесс благодаря тому, что кожа состоит из двух слоев. Внешний, наружный слой называется эпидермисом (греч. epi – над, сверху и derma – кожа). Внутренний, глубинный слой называют дермой. Именно здесь проходят кровеносные сосуды и располагаются окончания нервных волокон. Дерма содержит волокна белка коллагена, которые придают коже эластичность, гибкость и упругость. Ниже дермы находится лишенная соединительных волокон жировая ткань – подкожная жировая клетчатка. Благодаря ей кожа немного подвижна относительно расположенных ниже мышц.

Образование эпидермиса похоже на возведение кирпичной кладки – с той разницей, что на стройке новые слои кирпичей кладут поверх старых. В эпидермисе же все происходит наоборот. Самые старые клетки лежат сверху, а новые образуются внизу, на границе дермы и эпидермиса. Именно там находятся стволовые клетки кератиноциты (греч. keras – рог), которые в неповрежденной коже образуют сплошной слой. Кератиноциты постоянно делятся. В результате часть клеток оказывается сверху слоя продолжающих постоянно делиться клеток. Потеряв контакт с дермой, молодые клетки кожи утрачивают способность к делению и начинают производить особый белок кератин, из которого, в основном, состоят волосы и ногти человека.

Делящиеся кератиноциты постепенно оттесняют своих родственников все дальше от дермы, и последние, словно находясь на переполненном эскалаторе, начинает долгий путь к поверхности кожи. При этом клетки эпидермиса постепенно меняют свою форму, становясь все более плоскими. Через две недели они превращаются в ороговевшие мертвые чешуйки, состоящие почти из одного кератина. Оказавшись на поверхности, чешуйки отделятся от тела, чтобы уступить дорогу своим соседям, уже поднимающимся из глубин эпидермиса.

Самое любопытное, что рога и копыта животных, перья птиц и чешуи пресмыкающихся также состоят из кератина! Просто, в отличие от молекул в кожных образованиях человека, у других животных они организованы в пространстве несколько иначе. Биологи проделывали любопытные опыты – пересаживали кусочек кожи млекопитающего на поверхность зародыша птицы. При этом на пересаженном кусочке начинали появляться зачатки перьев! Значит, клетки нашей кожи могут производить кератин по-разному. В связи с этим нет ничего удивительного в том, что у человека отмечены врожденные заболевания, связанные с теми или иными нарушениями синтеза кератина. Поговорим о некоторых из них.

Ихтиозы, кератозы и бородавки

Увеличение интенсивности синтеза кератина клетками кожи может приводить к целому ряду заболеваний, которые обычно объединяют под общим названием «кератоз». Нередко производство кератина идет настолько интенсивно, что на поверхности кожи появляются отдельные чешуйки и лепестья, отдаленно напоминающие чешую рыб. Такую разновидность кератозов называют ихтиозами (греч. ichthys – рыба). В медицинских справочниках можно найти более тридцати разновидностей кератозов, каждая из которых вызывается своими причинами. Часто к наследственности эти причины отношения не имеют, как, например, в случае кератоза, вызванною отравлением мышьяком. Наоборот, некоторые разновидности кератозов носят явно семейный, наследственный характер. О них дальше и пойдет речь.

На ладонях и подошвах стоп слой эпидермиса обычно толще, чем на других участках тела. Наверняка и кератина на единицу площади в этих участках тела больше. Причина такого различия предельно ясна. Именно стопы и ладони испытывают обычно максимальную нагрузку при ходьбе и работе. Вы наверняка замечали, что увеличение такой нагрузки вызывает в ответ утолщение и без того плотного слоя эпидермиса вплоть до образования твердых мозолистых корок. Мальчишка, пробегавший все лето босиком в деревне, наступает на сосновую шишку и не испытывает боли; вся его стопа – уже давно сплошная мозоль. Следовательно, интенсивность синтеза кератина наш организм может регулировать в зависимости от физических нагрузок на кожу. Иногда в такой регуляции происходят сбои. В результате на отдельных участках тела возникают зоны, в которых образование кератина всегда происходит особенно интенсивно независимо от механической нагрузки. Пример такого генетически обусловленного дефекта – ладонно-подошвенный гиперкератоз.

Проявления этот заболевания заметны уже у новорожденных, хотя средний возраст развития гиперкератоза – 5–7 лет. На поверхности тела появляются симметрично расположенные желто-коричневые бляшки диаметром 2–10 мм, чей цвет как раз и обусловлен избытком кератина. Обычно бляшки заметны на пятках и ладонях, хотя иногда они проявляются в районе локтей и колен. Считается, что заболевание передается в ряду поколений по доминатно-аутосомному типу.

Порой у новорожденных детей в отдельных местах на коже удается заметить несимметричные темные пятнышки, своеобразные роговые чешуйки – акрокератомы. Особенно часто они появляются у больных на тыльной поверхности кистей рук и имеют вид маленьких узелков. В этом случае говорят о веррукозном акрокератозе (лат. verruca – бугор, холм), которое также наследуется по аутосомно-доминантному типу.

Фолликулярный дискератоз (болезнь Дарье), впервые описанный еще в конце XIX века, тоже является наследственным доминантным заболеванием. Он вызывается ускоренным созреванием кератиноцитов и проявляется уже в детском возрасте. Созревающие в глубине эпидермиса кератиноциты начинают интенсивно синтезировать роговое вещество еще до того, как достигнут поверхности кожи. В результате возникают мелкие плотные зудящие образования – узелки (папулы), которые чаще всего появляются в районе волосяных фолликулов. Наиболее часто они возникают на лице, ладонях и подошвах, на груди и на половых органах. Постепенно узелки увеличиваются в размерах и покрываются жирными чешуйками. Узелки с повышенным содержанием кератина могут сливаться друг с другом, образуя более обширные бляшки. В подмышечных, паховых или заушных впадинах появляются разрастания, издающие неприятный запах. Словом, приятного мало. На слизистой оболочке рта часто заметны белесые точки. Дискератоз сказывается на форме и строении ногтей. Ногтевые пластинки деформируются и начинают трескаться (подногтевой гиперкераит). Солнечные ванны не смягчают протекание заболевания, а наоборот – только стимулируют его развитие.

Как уже упоминалось, волосы в основном состоят из кератита. Врожденная суперпродукция кератина волосяными фолликулами, равно как и увеличение числа самих фолликулов, приводят к появлению на отдельных участках тела так называемых пучков фавна. Как известно, Фавном в римской мифологии называли бога полей, лесов, пастбищ и животных. Фавн отождествлялся также с греческим богом козлоногим Паном, чрезмерная, почти звериная волосатость которого была характерным его признаком. Более научное название пучков волос, растущих не там, где принято, – врожденный гипертрихоз (греч. thrix – волос). Неприятно. Не очень эстетично, но не смертельно. Бывают врожденные кератозы с гораздо более неприятными последствиями.

Интенсивное деление клеток, синтезирующих кератин, лежит в основе появления бородавок, которые можно рассматривать; как миниатюрные доброкачественные опухоли. Обычно они четко, локализованы на теле и не разрастаются. В клетках, составляющих бородавку, происходит повышенный синтез кератина и пигмента меланина. Бородавки бывают обыкновенные, остроконечные и плоские. Остроконечные бородавки на ощупь мягки и болезненны. Иногда они встречаются группами, напоминая по форме петушиный гребешок или головку цветной капусты. Величина плоских бородавок небольшая, поверхность – гладкая: они едва выступают над уровнем кожи.

Порой появление бородавок и увеличение их числа носит характер заболевания. Общее их количество может достигать нескольких десятков. Часто это заболевание носит семейный характер. В этом случае врачи говорят о бородавчатом кератозе. Роль наследственности в появлении бородавок неясна. Примерно у 50 % больных обычные и плоские бородавки могут исчезать под влиянием внушения и гипноза. Так что, скорее всего, причину появления бородавок надо искать не в генах, а в особенностях работы нервной системы.

Вместе с тем, считается, что возникновение некоторых типов бородавок обусловлено определенным вирусом. Во всяком случае, точно известно, что появление бородавок в области гениталий (так называемых остроконечных кондиллом) у людей является следствием их заражения вирусом папилломы человека. Следовательно, такими бородавками можно «заразиться», как обычной венерической болезнью, что обычно и происходит, если у одною из партнеров имеются остроконечные кондиломы.

Для нормального функционирования кожных покровов важно правильное соотношение между синтезом кератина и интенсивностью деления и созревания кератиноцитов. При врожденной эритродермии это соотношение, вероятно, нарушается. В результате у больного быстро растут ногти и волосы, однако при этом они становятся тонкими и ломкими. Кожа стянута, она краснеет (греч. crythros – красный), и на ней возникают трещины. При ярко выраженной форме эритродермии кожа начинает шелушиться большими пластинками, которые порой покрывают тело сплошной коркой. К счастью, это неприятное заболевание наследуется по рецессивному типу. Тем не менее, врачи все же регистрируют рождение детей с таким наследственным дефектом кожи, который называют также ламеллярным ихтиозом (лат. lamina – пластинка) Кожа новорожденного словно бы покрыта высыхающей пленкой клея. Не случайно подобных несчастных младенцев несколько ненаучно именуют «коллодийными детьми» (напомню, что коллодием не так давно называли разновидность клея).

Fine более трагичная картина наблюдается при врожденном ихтиозе плода, который еще называют злокачественной кератомой. В этом случае чешуйки на коже буквально сливаются в сплошной панцирь, покрытый глубокими трещинами. Врожденный ихтиоз несовместим с жизнью. Пока таких детей спасать не удавалось.

Недостаток кератина так же опасен для здоровья, как и его избыток. Характерный пример подобного заболевания – врожденный дискератоз, который нередко носит семейный характер и наследуется по рецессивному типу. При этом на слизистой поверхности ротовой полости могут возникать белые пятна (лейкоплакия), трещины и пузыри, а на коже открытых участков тела – характерный узор, напоминающий сеточку. Недостаток кератина приводит к дистрофии ногтей, а то и вовсе к их полному отсутствию (анонихия). Перебои с синтезом кератина вызывают закупорку слезных каналов; возможно, их стенки становятся слишком вялыми. В результате избыток слезной жидкости постоянно выливается через веки; у человека появляется болезненная слезоточивость. Кератин содержат клетки барабанной перепонки, придавая ей необходимую гибкость. Поэтому следствием врожденного дискератоза являются проблемы со слухом. Трещины эпителия возникают в районе заднего прохода, доставляя больному изрядные страдания. У мужчин врожденный дискератоз нередко приводит к патологическим изменениям головки полового члена.

Для правильной работы кожных покровов важно не только необходимое количество кератина, но и способ укладки его волокон или пластин. Почти наверняка вы хотя бы раз замечали, как на ваших ногтях появляются белые полоски. Они медленно двигаются от основания ногтя к его краю со скоростью роста ногтевой пластинки. Такие белые образования образуются из прослоек воздуха, возникающих между слагающих ноготь кератиновых слоев и пластинок. Причины появления белых метин на ногтях здоровых людей не совсем ясны. Известно, что в некоторых случаях такой дефект носит характер хронического врожденного доминантного заболевания (лейконихия), при максимальном проявлении которого вся поверхность ногтей приобретает белый цвет. Второй причиной появления у людей белых ногтей является чрезмерное разрастание эпидермиса под ногтевой пластинкой (пахионихия). В результате капилляры дермы перестают просвечивать сквозь ноготь, и он теряет свою розоватую окраску. Пахионихия часто является лишь одним из проявлений различных симптомов, являющихся следствием врожденных нарушений скорости синтеза кератина и деления кератиноцитов.

Похоже, что дефекты укладки кератина или сбои в его равномерном производстве приводят также к такому врожденному заболеванию как монилетрикс. На древнегреческом monile – «ожерелье» (вспомните монисто на шее). Название намекает на любопытную особенность строения волос – они становятся похожими на четки или бусы. Более толстые участки чередуются с тонкими. В результате такие волосы становятся ломкими и секутся. Отмечены также врожденные аномалии, в результате которых стержни волос перекручиваются вокруг своей оси, словно ствол сосны, растущей среди скал на сильном ветродуе. Что именно вызывает такой дефект строения стержня волоса? Какие механизмы на клеточном и молекулярном уровнях приводят к описанным последствиям? Известно, что стержень волоса построен из мягкого кератина, поэтому для обеспечения механической прочности он завернут в кутикулу – несколько слоев прозрачных чешуек, кератин которых более твердый. Как клетки волосяных фолликулов «добиваются» такой правильной укладки пластин кератина? Как на этом процессе могут сказываться генетические дефекты? Какой простор для медико-биологических исследований!

Аутосомно-доминантным заболеванием считается семейная доброкачественная пузырчатка. Как следует из названия, характерным ее признаком являются пузырьки и эрозии кожи, которые возникают при любой, даже самой незначительной травме. Иногда пузырьки появляются в жаркую погоду. Такие явления неприятны, однако, они не представляют собой прямой угрозы здоровью. Чаще всего, пузырьки со временем исчезают сами собой, в худшем случае оставляя на своем месте небольшие рубчики или пигментные пятна. К сожалению, существует и смертельно опасный вариант пузырчатки. Он приводит у новорожденных к такому интенсивному появлению многочисленных пузырей, что кожа у них буквально начинает отслаиваться большими кусками. Пока врачи не в состоянии помочь такому несчастному младенцу, гибель которого наступает в первые часы жизни после родов.

Неприятным, но неопасным изменением кожных покровов считается облысение (алопеция). Причин облысения много, как и способов борьбы с ним. Достаточно полистать подшивки дореволюционных газет, чтобы убедиться: и в то время рекламные странички пестрели самыми разными объявлениями, пропагандирующими «самое верное патентованное средство от облысения».

Потерю волос могуч вызвать гормональные сбои, неполадки работы иммунной системы, стрессы, яды, радиоактивное облучение, инфекции, и даже физические травмы. В истории медицины отмечена потеря волос (обычно на 20–40 %) после сыпного тифа. Наиболее частой формой облысения (до 95 % всех случаев) является так называемая андрогенная алопеция, которая была известна уже в 400-м году до н. э. Достаточно сказать, что 30–35 % мужского населения мира в возрасте от 25 до 55 лет подвержены именно андрогенной алопеции. В чем ее причина? Оказывается, мужские половые гормоны андрогены не только влияют на развитие мужских половых признаков, но и оказывают влияние на роет волос. Предположение, что в развитии андрогенной алопеции играют роль «мужские субстанции» выдвинул еще Гиппократ. Однако подробное изучение этого типа облысения началось только в 1942 г. Дж. Б. Гамильтоном. Выяснилось, что андрогены стимулируют рост бороды, усов и растительности на теле, подавляя одновременно рост волос на голове. Происходит это следующим образом.

Один из клеточных ферментов превращает мужской половой гормон тестостерон в очень сходное гормональное соединение – 5-альфа-дигидротестостерон. Это последнее вещество и способно угнетать рост волосяных фолликулов на макушке и на границе роста волос, связываясь с соответствующими рецепторами на поверхности клеток волосяных фолликулов. Этим и объясняется характерный вид мужских пролысин. При андрогенной алопеции на голове у мужчин – в затылочной и височных областях всегда остается венчик волос. Происходит так потому, что волосяные фолликулы в этих зонах не имеют рецепторов, способных воспринимать действие андрогенов. Поэтому волосы в этих областях как бы «застрахованы» от выпадения. В тех же фолликулах, где рецепторы к 5-альфа-дигидрогестостерону имеются, этот гормон проникает в клетку и нарушает синтез белков. В результате этого происходит уменьшение размеров фолликулов, которое сопровождается уменьшением диаметра волосяного стержня с постепенной трансформацией жестких волос в нежный пушок – характерный признак развития андрогенетической алопеции. Сначала происходит поведение волос в височных областях (I степень облысения), затем в области лба и затылка (II степень), потом в центрально-теменной области (III степень). Наконец, волосы остаются лишь на маленьком участке между лобной и центрально-теменной областью (IV степень), а потом и этот участок с течением времени исчезает (V степень).

Любопытно, что интенсивность роста волос не зависит от конкретного места на коже. Главное, чтобы волосяные луковицы были здоровыми и не реагировали на 5-альфа-дигидротестостерон. В истории медицины зафиксирован такой курьезный случай. Во время второй мировой войны одному из раненых солдат кусочек его собственной кожи головы был пересажен на поврежденный палец. Трансплантат благополучно прижился и… на нем начали расти достаточно густые волосы! «Волосатый палец» приходилось время от времени стричь. Так продолжалось до тех пор, пока ветеран не облысел. Вместе с волосами на голове он потерял и волосы на своем знаменитом пальце.

У жёнщин андрогены также вырабатываются, однако чувствительные к ним волосяные луковицы расположены у них на теле более диффузно, чем у мужчин. Поэтому лысеющую женщину можно встретить гораздо реже, чем сверкающего лысиной мужчину. Более того, у женщин, при наличии генетически детерминированной повышенной чувствительности волосяных фолликулов к андрогенам при их нормальной концентрации в крови, облысение практически невозможно. Алопеция «мужского типа» может возникнуть у них только в случае выраженной гиперандрогении, то есть повышенного содержания мужских половых гормонов в крови. Часто такое облысение сопровождают патологические изменения яичников и надпочечников. Резкое уменьшение количества женских половых гормонов эстрогенов (и, как следствие, относительное увеличение концентрации мужских) может произойти после родов и приема контрацептивных препаратов, в состав которых входили синтетические прогестины.

Врачи справедливо считают, что некоторые формы алопеции (в том числе и андрогенная) явно носят наследственно доминантный характер, причем, как правило, они сцеплены с полом. Следовательно, велика вероятность того, что если вы – мужчина, и у вашего отца рано стали появляться залысины, то такая же судьба ждет и вас. Единственное, чем можно утешаться, – степень выраженности наследования облысения в разных семьях варьирует. Лысина на голове – не самая тяжелая дань, которую мужчинам приходится порой отдавать наследственности. Как гены влияют на облысение? Установлено, что в 70–72 % «ген облысения» наследуется мужчиной по материнской линии. Мать передаст его от своего отца своему сыну. В остальных случаях «ген облысения» наследуется непосредственно от отца. Скорее всего, «ген облысения» кодирует соответствующий рецептор клеток волосяных фолликулов, делая их тем самым чувствительными к уровню андрогенов в крови.

Ясно, что бороться с андрогенной алопецией, мягко говоря, непросто. С гормонами вообще шутки плохи. Гормональная терапия – вещь во многих отношениях рискованная. Да и вряд ли кто из лысеющих мужчин согласится приостановить этот процесс путем снижения уровня своих мужских половых гормонов. А уж прочтенную терапию, способную повлиять на соответствующие рецепторы волосяных фолликулов, и говорить не приходится. Проще купить парик, как это сделал один из наших популярных эстрадных певцов.

Редко, но все же встречаются врожденные формы алопеции, когда волосы исчезают на отдельных участках тела (гнездная алопеция). Отличить эту форму алопеции от большинства других несложно, поскольку при ней кожа на пораженных участках остается неизменной, а выпавшие волосы являются истонченными. На краю участка облысения их можно удалить даже при слабом потягивании. Гнездная алопеция и ее разновидности встречаются среди населения с частотой 1/500–1/700 человек, ее причина остается неизвестной, хотя есть указания на влияние наследственности, поскольку до 20 % больных имеют родственников с таким же заболеванием. При тотальной алопеции волосы выпадают на всей его поверхности тела. Они просто нигде не в состоянии расти! Такой дефект считается аутосомно-рецессивным заболеванием. Родители впадают в шок, подростки – в депрессию, поскольку сверстники дразнят облысевших, а напряжение, которое болезнь вносит во взаимоотношения с представителями другого пола, и описать нельзя. Случается иногда и врожденная алопеция – у новорожденного нет волос от рождения, и они, увы, не растут и в дальнейшем.

Если у вашего ребенка поредели волосы на затылке, всерьез тревожится еще, быть может, рано. Подчас такой эффект возникает от слишком долгого лежания младенца на затылке. Ему просто надо чаще ворочаться! Не пеленайте его на ночь, лучше оденьте распашонку, и волосы на затылке вскоре вновь заколосятся!

Заканчивая краткий экскурс по врожденным кератозам, из которых была упомянута только небольшая часть, следует заметить следующее. Для человека такие отклонения от нормы – всегда трагедия. Однако попробуем взглянуть на них с эволюционной точки зрения. Что собой представляют самые разные роговые образования, которые украшают различных представителей позвоночных? Все эти чешуи, ветвистые рога, панцири и кривые когти? Не что иное, как опухоли с гиперпродукцией кератина! Вполне возможно, что генетические нарушения синтеза кератина иногда шли нашим братьям меньшим и на пользу. Более того, такие мутанты наверняка получали даже селективное преимущество по сравнению со своими «нормальными» сородичами.

Вот вам любопытная иллюстрация сказанного. Как уже было сказано, 380 миллионов лез назад, в Южном полушарии размещался огромный континент Гондвана, который позже «раскололся» на Южную Америку, Африку, Индостан, Австралию и Антарктиду. На севере Гренландия, Восточная Европа и Северная Америка были в то время слиты воедино в Евроамериканский континент. 350 миллионов лет назад два суперконтинента сблизились. Гондвана соединилась с Евроамерикой. От мощнейших подземных сил тысячекилометровые каменные плиты сжимались, выгибались и комкались, как тонкая бумага. Поднялись Уральские горы и Аппалачи. Образовался единый материк – Пангея (в буквальном переводе – «вся земля»). В результате изменилось направление морских течений и ветров. Климат стал более континентальным, а следовательно, более холодным и сухим. В этих условиях древним земноводным пришлось экономить влагу. Представьте себе в таких условиях древнюю лягушку с кератозом! Ведь ее кожа – настоящий чешуйчатый панцирь, который не пропускает влагу! В тех условиях – явное преимущество перед сородичами. Возможно так, благодаря зафиксированным в эволюции мутациям генов, ответственных за синтез и укладку кератина, и возникли на нашей планете чешуйчатые рептилии. Эта гипотеза подтверждает точку зрения на мутации как на своеобразный «строительный материал» эволюции. Хотя, конечно, человеку с кератозом от таких мыслей легче не станет.