Глава вторая Знакомство с генами

Мир генетики очень занимателен, но для большинства из нас непонятен. Мне, например, оказалось очень сложно разобраться, как же там все работает. Когда я писала свою кандидатскую диссертацию в девяностых, большой интерес вызывали ДНК, генная инженерия и особенно клонирование. Именно тогда появилось первое «официальное» клонированное животное, овечка Долли, и начались серьезные разговоры о клонировании человека. Мне стало интересно, к чему это может нас привести. Я решила сменить специальность и сосредоточиться на философии науки; моя диссертация была посвящена этике генной инженерии. Однако тема оказалась очень широкой и требовала хорошего научного понимания, так что мне пришлось пройти интенсивный частный курс биохимии – и именно там меня поразили чудеса ДНК. Позже эти знания мне пригодились: чтобы понять, как работает кожа, нужно знать, что такое гены и что они делают. Ниже вы найдете очень краткий курс по ДНК. (Профессор, пожалуйста, простите меня за настолько упрощенные объяснения!)

1. ДНК: необходимые знания

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) содержит рабочую инструкцию для организма. Она хранит всю необходимую информацию в сегментах, называемых генами.

ДНК содержится в ядре клетки. Клетке необходимо ядро, чтобы иметь неповрежденную и легкую для чтения ДНК. У зрелых эритроцитов ядра нет, как нет его и у ороговевших клеток. Последние находятся на сухой коже, волосах и ногтях и проходят последнюю стадию кератинизации – они потеряли ядро и подверглись обезвоживанию, превратившись в мощную защитную структуру. Жесткая часть волос и ногтей все равно содержит рибонуклеиновую кислоту (РНК) – молекулу, участвующую в кодировании и декодировании генов, – которую можно переработать в ДНК, но ее зачастую бывает довольно трудно прочитать. Однако в основании ногтя и в волосе, прикрепленном к фолликулу, содержится множество новых клеток, у которых по-прежнему есть ядро и, соответственно, цельная ДНК. Кроме этих безъядерных клеток, все остальные клетки нашего организма содержат ДНК.


Что такое гены?

Гены – это сегменты внутри ДНК. Гены контролируют функционирование и развитие всех органов, в том числе самого большого органа нашего тела – кожи. Каждая человеческая клетка содержит почти 30 000 специализированных генов. Как ни удивительно, полная копия тех же самых генов содержится во всех наших клетках, содержащих ДНК. Экспрессия или подавление определенных генов в клетках вызывают развитие различных частей тела и их функциональности.

Как мы получаем ДНК?

ДНК передается из поколения в поколение; каждый раз, когда это происходят, гены обоих родителей соединяются, создавая новую, уникальную последовательность ДНК. Именно поэтому у братьев и сестер часто есть схожие черты, но они никогда не являются полной копией друг друга. Даже у однояйцевых близнецов есть определенные различия в характере и внешности: например, их отпечатки пальцев не бывают одинаковыми.

Хромосомы содержат генетическую информацию – собственно гены. Мы получаем 23 хромосомы от матери и 23 от отца, так что всего у нас 46 хромосом. Они располагаются парами, составляя 23 пары хромосом; одна из этих пар определяет наш пол (XX – женский, XY – мужской).

2. Генетические мутации

Что неудивительно, существуют факторы, которые вызывают перманентные изменения в сегментах ДНК, например избыточное пребывание на солнце, загрязнение воздуха и воды, радиация от рентгеновских лучей, сигаретный дым. Все эти факторы называются «мутагенами» – физическими или химическими агентами, которые вызывают генетические мутации в клетке. Не все мутации плохи (некоторые вообще особенно ничего не делают, некоторые даже бывают полезными, например избавляют от плохого гена), но мутации, вызываемые токсинами и загрязняющими веществами, полезными не бывают.

Наша кожа уже является отличным барьером против загрязняющих веществ и патогенов; даже верхний слой кожи покрыт кислотной мантией, которая защищает наши гены от внешних раздражителей. Однако, пусть этот слой и непроницаем для большинства веществ, встречающихся в природе, он не так хорошо справляется с химикатами, произведенными человеком: загрязнителями, синтетическими веществами, содержащимися в косметике и чистящих средствах (например, отбеливателях), а также с избыточным воздействием ультрафиолетового света – как напрямую от солнца, так и в соляриях.

Мутации в основном происходят при делении клетки – одна клетка получает дефект и, продолжая делиться, передает его по наследству. У всех у нас есть гены, называемые онкогенами (они следят за тем, чтобы клетка росла и делилась), а также гены, которые наблюдают за жизненным циклом клетки и обеспечивают ее смерть в нужное время – опухолевые супрессоры. Однако нарушение работы этих генов, вызванное внешним загрязнением, превращает клетки в раковые и заставляет их бесконтрольно делиться. Понимание этого важно и для борьбы за здоровье кожи: защищая кожу от воздействия свободных радикалов, которые становятся мутагенами, мы на самом деле защищаем и наши гены.

Слова «свободный радикал» и «антиоксидант» в последнее десятилетие стали весьма популярны, хотя не все знают, что именно они обозначают. Не слишком углубляясь в химию, я постараюсь объяснить вам, что означают эти слова, чтобы мы смогли лучше понять, как именно внешние факторы повреждают наши гены.

Свободные радикалы и антиоксиданты

Свободный радикал – это незаряженная молекула. У нее есть по крайней мере один неспаренный электрон на внешнем слое, и она отчаянно пытается найти ему пару. Свободный радикал пытается воровать электроны у других молекул – этот процесс называется окислением. Клетки сильно страдают от этого – их ДНК может быть повреждена, а функции нарушены, после чего они умрут. Возможно, вы удивитесь, узнав, что мы и сами вырабатываем свободные радикалы – это результат метаболизма кислорода, побочный продукт работы клеток. Когда клетки вырабатывают из кислорода энергию, они вырабатывают нестабильную молекулу кислорода, в которой не хватает электрона, что превращает ее в свободный радикал. С накоплением свободных радикалов в организме повышается окислительный стресс.

У организма есть весьма умный способ справиться со свободными радикалами: он вырабатывает антиоксиданты. Антиоксиданты – это молекулы, которые не дают голодному свободному радикалу воровать электроны, делясь с ним собственными. Получая электрон от антиоксиданта, свободный радикал нейтрализуется и больше не угрожает другим молекулам организма.

Организм вырабатывает определенное количество антиоксидантов, без которых не сможет выжить, но вместе с тем зависит и от пищевых антиоксидантов, содержащихся в витаминах и в еде, которую мы употребляем. Витамины C и E – самые важные антиоксиданты, которые мы получаем из еды; они содержатся, например, в болгарском перце, зеленых листовых овощах, цитрусовых фруктах, миндале, авокадо и помидорах. Но стоит помнить, что если употребить слишком много антиоксидантов, эффект будет противоположным – они подвергнут организм стрессу. Поэтому лучше всего получать антиоксиданты из еды, а не из препаратов, если, конечно, у вас нет дефицита какого-либо вещества и вы не получили рецепт от врача или нутрициониста.

Защита кожи от свободных радикалов

В сражении со свободными радикалами очень важна диета: кожа получает большую пользу от принимаемых в пищу антиоксидантов. Однако она подвергается нападению свободных радикалов и из окружающей среды. ДНК в клетках кожи может попасть под атаку свободных радикалов, которые мы встречаем в повседневной жизни. Мы должны делать все возможное, чтобы избегать токсичной среды, а если этого избежать невозможно, нужно принять меры предосторожности и соответствующим образом защищать кожу.

Когда мы просыпаемся с утра, токсическая атака на кожу уже начинается, и по большей части мы даже о ней не подозреваем. Начинается она еще с личной гигиены. Считая, что мы делаем что-то хорошее для кожи, на самом деле мы по большей части лишь загрязняем ее опасными веществами:

• Зубные пасты содержат довольно длинный список токсичных ингредиентов, которые вредны при проглатывании, а также действуют на слизистую оболочку рта, губы и кожи во время ежедневной чистки зубов.

• Шампуни, гели для душа и жидкое мыло состоят в основном из сульфатов и других едких чистящих средств, которые лишают кожу ее естественного защитного слоя – кислотной мантии.

• Продукты для ухода за кожей и косметические средства часто содержат много растворителей, консервантов и других синтетических химических веществ, которые нарушают естественный баланс кожи.

• Парфюмерия – грандиозный финал ритуала ухода за собой – часто одновременно представляет собой и финальный слой токсинов, которые мы помещаем в организм. 99,9 процента парфюмерных средств на рынке – токсичные, синтетические ароматические вещества.

Но это еще не все, с чем нашей нежной коже приходится ежедневно иметь дело. Для выживших после утреннего умывания и прихорашивания бой с токсичными веществами только начинается. При выходе из дома нам (особенно горожанам) приходится сталкиваться с самыми разными опасностями, в том числе: