Исследования в области психогенетики, или «генетики поведения» (behavioral genetics — термин, чаще используемый в западной литературе), сегодня представляют огромный интерес для современной науки [1, 2]. Особое место отводится изучению психогенетических основ агрессивного поведения в связи с актуальностью данной проблемы для общества. Достоверная связь между склонностью к агрессии и нарушениями в нейротрансмиссии серотонина установлена в многочисленных исследованиях [3—5]. Однако, помимо серотониновой системы, наследуемость агрессивного поведения реализуется также и генетическими факторами, регулирующими функционирование других катехоламинергических систем — дофаминергической и норадренергической [6, 7]. Распад катехоламинов в нервных тканях протекает главным образом под влиянием двух ферментных систем: катехол-О-метилтрансферазы (COMT) и моноаминоксидазы A (МАОA).

Ген катехол-О-метилтрансферазы (COMT) у человека расположен на хромосоме 22 в области q11.1—11.2 [8]. В гене COMT в 158 кодоне обнаружен функционально значимый SNP-полиморфизм по типу транзиции (rs4680). Транзиция G-472>A приводит к 3—4-кратному снижению энзиматической активности COMT в результате замены в кодирующей последовательности аминокислоты валин (Val) на метионин (Met). Носители генотипа Val/Val имеют самый высокий уровень активности фермента COMT, носители генотипа Met/Met — самый низкий, а гетерозиготы занимают промежуточное положение [9]. В нескольких работах было сообщено об ассоциации аллельного варианта Met158 гена COMT c агрессивным поведением у детей [7, 10] и у больных шизофренией [11].

У человека ген МАОА находится на Х-хромосоме (Xp11.3) и состоит из 15 экзонов и 14 интронов [12]. В промоторном регионе гена MAOA описан VNTR-полиморфизм (размер повтора 30 п.н.) [13], который влияет на транскрипционную активность гена. В настоящий момент описано шесть вариантов MAOA-uVNTR: с 2, 3, 3,5, 4, 5 и 6 повторами ® [14]. Наиболее распространены в человеческих популяциях 3R- и 4R-аллели: 3R-аллель транскрибируется в 5 раз менее эффективно, чем 4R-аллель, что приводит к снижению уровня каталитической активности фермента [13, 15, 16]. Результаты поиска ассоциаций генотипов и аллельных вариантов гена МАОА с агрессией противоречивы: часть исследователей сообщают о положительной ассоциации между аллелями, повышающими активность фермента, и агрессивным поведением [17, 18], другая часть — об обратной ассоциации. Например, носители низкоактивных аллелей имели более высокие показатели как импульсивной [19], так и преднамеренной [20] агрессии. Однако необходимо отметить, что поскольку ген МАОА расположен на Х-хромосоме, его влияние на агрессию также может зависеть от пола.

Правильный выбор модельной системы при анализе взаимосвязи генетических и поведенческих факторов агрессии может позволить дать объективную оценку распределения аллельных частот генов — маркеров агрессивного поведения, поэтому огромный интерес для такого рода исследований представляют традиционные племенные общества, живущие практически без контактов с западной цивилизацией. Хадза и датога — два аборигенных общества, проживающие на севере Танзании, удовлетворяют этим требованиям: их жизненный уклад остается традиционным, а контакты с представителями индустриальных обществ сведены к минимуму. Хадза (охотники-собиратели) и датога (полукочевые скотоводы), являясь представителями разных хозяйственно-культурных типов, также характеризуются различным уровнем культурно-допустимой агрессии. Ранее нами было показано, что представители обоих полов племени хадза характеризуются более низкими средними баллами всех шкал опросника уровня агрессивности Басса—Перри (BPAQ) [21].

В данной работе был изучен полиморфизм двух генов системы деградации катехоламинов (MAOA и COMT), предположительно ассоциированных с агрессивным поведением, у представителей африканских этнопопуляций хадза и датога.

Материалы для исследования в виде буккального эпителия были собраны в 2006—2007 гг. в Объединенной Республике Танзания. Размер выборок: хадза — 353 представителя, из них 195 мужчин и 158 женщин; датога — 465 представителей: 233 мужчины и 232 женщины. Выделение ДНК производилось с помощью набора реагентов для выделения ДНК из различного биологического материала Diatom^TM DNA Prep 200 (ООО «Лаборатория Изоген») согласно протоколу производителя. Амплификацию локусов COMT rs4680 и MAOA-uVNTR проводили методом локусспецифичной полимеразной цепной реакции (ПЦР) с помощью набора реагентов GenePak PCR MacterMix Core (ООО «Лаборатория Изоген») согласно протоколу производителя. Последовательности праймеров и температуры их отжига представлены в табл. 1.

Данные по соответствию эмпирического распределения частот генотипов исследуемых локусов теоретически ожидаемому равновесному распределению Харди—Вайнберга в выборках хадза и датога приведены в табл. 2.

Сопоставление наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности по локусу COMT rs4680 в целых популяциях показало, что в обеих исследованных нами популяциях наблюдается слабый эксцесс гетерозиготных генотипов (хадза: H_O= 0,524, H_E=0,494; датога: 0,471 и 0,451 соответственно). Избыток гетерозигот внутри субпопуляций равен 5,3% (F_IS= –0,053), во всей популяции — 4,1% (F_IT= –0,041). Генетическая дифференциация хадза и датога по данному локусу выражена слабо. Показатель F_ST, отражающий степень подразделенности популяций, указывает на то, что между популяциями распределяется лишь 1,1% выявленной генетической изменчивости (F_ST=0,011; p=0,001), остальная изменчивость сосредоточена внутри популяций.

Распределение частот аллелей и генотипов, а также результаты попарных сравнений распределений частот по двум исследованным локусам представлены в табл. 2 и 3 соответственно. По локусу COMT rs4680 были выявлены достоверные различия в распределениях частот аллелей и генотипов между мужчинами хадза и датога (G=16,265, 16,386; p<0,001 соответственно). Однако различия, наблюдаемые у женщин двух племен, не достигали уровня значимости (G=3,419, 5,156; p=0,064, 0,076 соответственно). У мужчин хадза G-аллель встречается с частотой 0,528, частота А-аллеля составляет 0,472. У мужчин датога также преобладает G-аллель, но частота его выше и составляет 0,663, а частота А-аллеля равна 0,337. Кроме того, мужчины отличаются по частотам гомозиготных генотипов. Частота гомозигот G/G выше среди представителей датога по сравнению с хадза и составляет 0,435 и 0,287 соответственно. Ранее рядом исследователей была выявлена ассоциация между генотипом G/G и высоким уровнем агрессии у больных шизофренией европейского происхождения [23], внешне направленным агрессивным и суицидальным поведением [24]. Эти данные позволяют нам предположить, что высокая частота генотипа G/G среди мужчин датога может быть связана с их повышенной склонностью к физической агрессии. Однако частота гомозигот А/А среди представителей датога ниже по сравнению с хадза (0,108 и 0,231 соответственно). Доля гетерозигот сопоставима в исследуемых выборках: у датога 0,457, у хадза 0,482. Также внутри популяции хадза мы выявили статистически значимое (G=6,818; p=0,033) увеличение доли гетерозигот G/A и снижение доли гомозигот А/А среди женщин (0,576 и 0,127 соответственно) по сравнению с мужчинами (0,482 и 0,231 соответственно). Данные литературы оставляют вопрос наличия подобных гендерных различий открытым для обсуждения [25]. Ранее было показано, что наличие аллеля, А уменьшает активность фермента COMT в 4 раза, вследствие этого в префронтальной коре возрастает уровень дофамина [26], что в свою очередь ведет к повышению агрессии. Рядом авторов показана ассоциация генотипа А/А с высоким уровнем враждебности (форма агрессии) [6] и повышенными тревожностью и нейротизмом (черты личности, сопряженные с агрессией) только у женщин [27, 28], но нам не удалось выявить значимых различий в частотах гомозигот A/A среди женщин разных племен.

По локусу MAOA-uVNTR в исследованных выборках было выявлено 4 аллельных варианта. Преобладающими для представителей обоих полов являются аллельные варианты с 3 и 4 повторами. При этом у мужчин возрастает частота короткого аллельного варианта, а у женщин — длинного. Кроме того, у 4 мужчин (p=0,017) и 9 женщин (p=0,019) датога был выявлен 5R-аллель, не обнаруженный среди представителей хадза. Различий по распределению аллелей между женщинами и мужчинами внутри каждой из изученных популяций по локусу MAOA-uVNTR выявлено не было (хадза: G=4,326, p=0,115; датога: G=1,687, p=0,430). Также отсутствовали достоверные различия в распределениях частот аллелей между мужчинами хадза и датога (G=0,015; p=0,993). В обеих выборках самая высокая частота наблюдается у 3R-аллеля (0,603 — хадза, 0,601 — датога). Однако среди женщин наблюдается тенденция к увеличению частоты преобладающего гетерозиготного генотипа 3R/4R у датога (0,453) по сравнению с хадза (0,368), а также к снижению частоты гомозиготного генотипа 4R/4R — 0,168 и 0,253 соответственно (G=7,503; p=0,057). Различия в частотах остальных генотипов MAOA-uVNTR оказались незначительны. Рядом ученых было подтверждено, что мужчины — носители 3R-аллеля склонны к агрессивному поведению в том случае, если подвергались жестокому обращению в детстве [14, 28, 29]. У девочек, переживших жестокое обращение со стороны родителей, наличие хотя бы одной копии длинного аллеля (3,5, 4, 5) в генотипе связывают с повышением риска склонности к преступным действиям [30]. Известно, что датога практикуют ритуальные манипуляции с телом у детей, связанные с прижиганием точек на голове и теле (пожизненные метки, ассоциированные с этнической принадлежностью), выбиванием передних резцов и обрезанием (в том числе и женским) у подростков [21]. Подобные обряды могут осуждаться современным обществом и отчасти расцениваться как жестокое обращение с несовершеннолетними. В связи с этим можно предположить, что повышенная агрессивность представителей датога объясняется взаимодействием генетических и средовых факторов.

Таким образом, в результате данного исследования была дана популяционно-генетическая характеристика восточноафриканских обществ хадза и датога по локусам COMT rs4680 и MAOA-uVNTR, данные которой могут быть использованы для изучения роли генетических факторов в развитии различных форм поведения (в том числе агрессивного). Дальнейшее выяснение возможных связей аллельных вариантов данных локусов, а также ряда других локусов потенциальных генов-кандидатов, с различными формами агрессивного поведения составляет предмет нашей будущей работы.

Работа частично финансировалась грантами РФФИ (№ 16−04−00458, № 16−34−00644, № 15−36−01027), РГНФ (15−36−01027а), программой Президиума РАН «Молекулярная и клеточная биология». Эксперименты были проведены с использованием оборудования ЦКП ИБГ РАН. Сбор материала проводился в Танзании в рамках разрешения на исследование, полученного от комиссии по науке и технике Танзании (COSTECH), а также Министерства здравоохранения Танзании (NIMR/HQ/R.8a/Vol.IX/458).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для корреспонденции: Фехретдинова Дания Илдусовна (Fekhretdinova Daniya Ildusovna); e-mail: fekhretdinovadaniya@gmail.com