ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2007, том 57, № 3, с. 276-281
ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ (ПСИХИЧЕСКОЙ) ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
УДК 612.821.3+575.162
АССОЦИАЦИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОЛИМОРФИЗМА 5НТТ С АГРЕССИВНОСТЬЮ У СПОРТСМЕНОВ
© 2007 г. Н. В. Малшченко1, О. В. Сысоева2, А. М. Ведяков3, М. А. Тимофеева1, Г. В. Портнова2, А. М. Иваницкий2, А. Г. Тоневицкий 3, М. П. Кирпичников1
1 Биологический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, 2 Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, 3Всесоюзный научно-исследовательский институт физической культуры Росспорта, Москва,
e-mail: mal_nat@mail.ru Поступила в редакцию 19.06.2006 г Принята в печать 25.12.2006 г.
Генетические вариации промоторной области гена серотонинового транспортера (5НТТ) связаны с адаптивными способностями человека в области контроля эмоциональной сферы и представляют интерес в исследовании спортсменов, профессиональная деятельность которых сопряжена с высоким психоэмоциональным напряжением. В настоящей работе изучали влияние 5НТТ на проявление агрессивности у спортсменок синхронного плавания. Генетический анализ проводили у 86 человек, 73 из них являются активно выступающими молодыми спортсменками, у 64 оценивали агрессивность методом Басса-Дарки. Анализ связи первичных шкал агрессивности с полиморфизмом гена 5HTT выявил, что косвенная агрессия увеличивается, а раздражительность и негативизм уменьшается у лиц с генотипом SS по сравнению с другими группами (LS, LL). Адаптивное значение агрессивности в ее прямой и косвенной форме для спортивной жизни обсуждается.
Ключевые слова: генетический полиморфизм, серотонин, транспортер серотонина, 5HTT, полиморфизм промоторной части 5НТТ, 5-HTTLPR, агрессивность, опросник Басса-Дарки, праймеры, синхронное плавание.
Effect of 5HTT Genetic Polymorphism on Aggression in Athletes
N. V. Malyuchenko, O. V. Sysoeva, A. M. Vedyakov, M. A. Timofeeva, G. V. Portnova, A. M. Ivanitsky, A. G. Tonevitsky, M. P. Kirpichnikov
Lomonosov State University, Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, Russian Academy of Sciences, Research Institute of Sports and Physical Education, Moscow, e-mail: mal_nat@mail.ru
Genetic variations of serotonin transporter gene (5HTT) are closely related with human adaptive ability to control emotions and are very attractive in investigation of athletes whose life is accompanied by high emotional pressure. This study was concerned with the effect of genetic polymorphism of 5HTT on aggression of athletes. In total, the study enrolled 86 synchronized swimmers. Analysis of genotype was carried out in 73 young females (aged 8-18) actively engaged in competitions. Psychological testing of aggression (Buss-Durkee Hostility Inventory) was performed in 64 sportswomen. Analysis of correlation between scores on the primary scales of this test and genotypic features showed that scores of Indirect Hostility were higher but scores of Irritability and Negativism were lower in sportswomen with genotype of the SS type as compared to other groups (LS and LL types). The correlation of 5HTT genotype, aggressiveness and success in competitions is discussed.
Key words: genetic polymorphism, serotonin, serotonin transporter, 5-HTT, 5-HTTLPR, aggressiveness, Buss-Durkee Hostility Inventory, primers, success in sports, synchronized swimmers.
Для современного спорта характерна большая нагрузка на психоэмоциональную сферу человека, поскольку жизнь спортсмена находится под давлением постоянного физического и эмоционального стресса соревнований, изматывающих тренировок, жесткого распорядка и пр. В связи с этим имеет существенное значение выявление биологических маркеров выносливости в условиях психологического стресса.
В настоящем исследовании проводили диагностику агрессивности у спортсменов и выявление ее адаптивного значения в спортивной жизни. Агрессивность - относительно устойчивая черта личности, выражающаяся в готовности к агрессии, а также в склонности воспринимать и интерпретировать поведение другого как враждебное [1, 2, 6]. Агрессия возникла у животных как поведение, способствующее сохранению вида, защите собственных территорий, конкуренции за размножение и у высших животных - поддержании социального статуса. В человеческом обществе агрессия существенно преобразовалась в новые формы, но сохранилась как адаптивное поведение в ответ на вызовы окружающей среды [10, 11].
В качестве генетического маркера был выбран промоторный полиморфизм серотонино-вого транспортера (5HTTLPR), вариации которого, как показано во многих работах, связаны с агрессивным, тревожным поведением, депрессией и другими ментальными расстройствами [7-23]. Однако есть ряд других данных, не подтверждающих такой ассоциации [10, 24]. Серотонин в качестве нейромедиатора контролирует физиологические и поведенческие реакции, такие как регуляция сна, аппетит, эмоции и настроение [9, 21]. Серотонинергические нейроны широко распространены в центральной нервной системе. Они обнаруживаются в составе дорзального и медиального ядер шва, а также в среднем мозге и Варолиевом мосту. Серотонинергические нейроны иннервируют обширные области мозга, включающие кору больших полушарий, гиппокамп, бледный шар, миндалину, область гипоталамуса. Серотони-нергическая система является сложной и представлена семейством серотониновых пресинап-тических и постсинаптических рецепторов, ферментов, вовлеченных в синтез и деградацию серотонина, а также белком - переносчиком (транспортером) серотонина. Переносчик серотонина (5нТТ) участвует в деятельности серотонинергической системы и ее рецепторов через регуляцию внеклеточной концен-
трации серотонина [21]. Транспортер серотонина отвечает за активный транспорт серотонина в нейронах головного мозга, а также во многих периферических тканях. Он удаляет серотонин из синаптической щели и определяет величину и продолжительность сигнала на постсинаптической мембране [12].
После выброса серотонина в синапс транспортер перемещает его в пресинаптический нейрон, где он возвращается в нейротрансмит-терный пул. Промоторный полиморфизм представлен коротким 5НТТ аллелем, состоящим из 14 повторяющихся элементов, каждый из 20-23 пар оснований, или длинным (Ц) аллелем из 16 элементов. Полиморфизм промоторного участка гена переносчика серо-тонина влияет на активность транскрипции. При коротком аллеле транспортер серотонина в меньшей степени транскрибируется и соответственно в меньшей степени представлен на пресинаптической мембране, чем при длинном (Ц). Нейроанатомические исследования показали, что у людей с генотипом SS в ответ на негативные и нейтральные стимулы правая миндалина стимулируется более активно и более продолжительно, чем у носителей L-аллеля [16]. При этом система обратной связи со стороны коры головного мозга, регулирующая активность правой миндалины, у носителей коротких аллелей слабее [26]. Это говорит о том, что генетические вариации серотонинового транспортера напрямую связаны с адаптационными способностями человека в области контроля эмоциональной сферы. Таким образом, изучение 5HTTLPR представляет интерес в исследовании спортсменов, профессиональная деятельность которых сопряжена с высоким психоэмоциональным напряжением.
МЕТОДИКА
Испытуемые
Генетический анализ проводили у 86 спортсменок европейского типа (возраст 8-67 лет, вид спорта - синхронное плавание ), 73 из них являются активно выступающими молодыми (818 лет) спортсменками, имеющими спортивный разряд от первого до мастера спорта международного класса. Из них 64 человека (817 лет) участвовали в психологическом тестировании на уровень агрессивности. Все участники эксперимента дали информированное согласие на использование их ДНК для исследований. Все генетические и психологические
исследования одобрены этическим комитетом ВНИИФКа.
Генетический анализ 5HTTLPR
В качестве материала для исследования служили образцы венозной крови. Полиморфизм 5HTTLPR определяли с помощью поли-меразной цепной реакции (ПЦР) на основе идентификации различий в длине продуктов ПЦР каждого аллеля [3]. ДНК выделяли из 100 мкл цельной крови с помощью наборов "ДНК-сорб Б" производства ЦНИИЭ (Россия). Реакцию проводили в объеме 25 мкл. Стандартная реакционная смесь включала: 67 мМ Трис-НС1 (рН 8.4), 16 мМ сульфата аммония, 2.5 мМ Mga2, 0.125 мг/мл бычьего сывороточного альбумина, 8% глицерин, 0.001% ксиленцианол, 2.5 Ед Tаq-ДНК-полимеразы (ЦНИИЭ, Россия), 0.2 мМ каждого из четырех дезоксинуклеозидтрифосфатов и по 4 пмоль праймеров. При постановке ПЦР обязательно использовали технику "горячий старт", которая обеспечивалась разделением нуклеотидов с праймерами и Taq-полимеразы прослойкой воска.
Для ПЦР-амплификации использованы следующие праймеры, фланкирующие полиморфный участок гена 5-НТТ [3]: 5-НТТ F -СААТ-GTCTGGCGCTTCCCCTACATAT, 5НТТ R -GACATAATCTGTCTTCTGGCCTCTCAAG.
Ожидаемые длины продуктов амплификации 300 и 256 п.о. для аллелей L и S соответственно. ПЦР проводили по следующей программе: 1) 94°С, 1 мин -1 цикл; 2) 94°С -30 с, 65°С -30 с., 72°С - 30 с - 35 циклов; 3) хранение: +10°С.
Детекцию продуктов проводили с помощью электрофореза в 3% -ном агарозном геле в присутствии 0.00001% бромистого этидия.
Психологическое обследование: диагностика агрессивности
В рамках общего психологического обследования спортсменок просили ответить на вопросы опросника Басса-Дарки в адаптации А.К. Осницкого [5]. Этот опросник направлен на выявление и оценку агрессивности и состоит из 75 вопросов, предполагающих два варианта ответов ("да" или "нет"). Ответы испытуемые фиксировали на отдельном бланке. Время заполнения опросника в среднем равнялось 20 мин. Вопросы опросника при анализе группируются в восемь первичных шкал: физической агрессии, косвенной агрессии, раздражения, негативизма, обиды, подозрительности,
вербальной агрессии и чувства вины. Данные, полученные по опроснику Басса-Дарки, нормируются за счет умножения на коэффициенты, рассчитанные при апробировании данного опросника [3].
Статистический анализ
Связь между генотипом и
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.