Онтогенез індивідуальності

Риси морфологічної та біохімічної неоднорідності виявляються вже на початкових стадіях онтогенезу. Показано, що яйцеклітини багатоклітинних тварин характеризуються гетерогенністю за рядом ознак, що відіграють істотну роль для подальшого розвитку особи. Тому пренатальна і рання постнатальна смертність частини потомства пов'язана не тільки з можливими фенотипічними відхиленнями в трофіці розвиваючого зародка, а й зі ступенем повноцінності вихідного матерілу - яйцеклітини і сперматозоїда.

Практика акушерства і мікропедіатріі також свідчить про те, що всі види порушень внутрішньоутробного розвитку плоду і патології раннього дитячого віку за етіологічним принципом можуть бути розділені на дві основні групи: патологічний генотип і патологічний фенотип. При цьому патологічний генотип обумовлений наявністю у зиготи «недоброякісного» генетичного матеріалу, що приводить до певних ензимопатій і наступним дефектами біохімізму клітин. Патологічний фенотип пов'язаний з відхиленнями в процесі реалізації інформації нормального хромосомного набору, з порушення так званого процесу зчитування триплетного генетичного коду. Таким чином, навіть у початкових стадіях дроблення яйцеклітини можливі розбіжності в передачі спадкової інформації, що приводять до дивергенції біохімічних властивостей різних клітин.

У міру індивідуального розвитку особи та реалізації гомеостазу відбувається формування механізмів нейроендокринної регуляції фізіологічних процесів, розвиваються деякі раніше приховані особливості організму. Індивідуальний розвиток особи, в принципі, підкоряється закону рекапітуляціі, повторюючи основні етапи філогенезу. В цьому відношенні характерно, що переважання анаеробного шляху вивільнений енергії (специфічне для початкових форм життя, що виникло в без кисневому середовищі) відповідає більш високій стійкості новонароджених хребетних до нестачікисню. Відомо, що повна асфексія протягом 30-60 хв не є смертельною для новонародженого кошеняти, що використовує переважно гліколітичні шляху обміну.

У міру переходу організму на окислювальний шлях метаболізму все яскравіше виявляються спадкові дефекти синтезу ферметів циклу трикарбонових кислот, білкового обміну та інших ензимопатичних процесів, специфічних для дорослого організму. Вікові обмеження у використанні алкалоїдів і зміна терапевтичних доз фармакологічних препаратів пов'язані зі специфікою обмінних процесів у кожному віковому періоді індивідуального розвитку організму.

Біохімічні основи індивідуальності

Порівняння ферментних наборів клітин тварин, що знаходяться на різних етапах філогенезу, приводить до висновку, що у всіх живих організмах протікають в основному одні й ті ж обмінні процеси, що забезпечуються наявністю основних ферментів вуглеводного обміну. В усіх органах в усіх видів виявлені ферменти гліколізу, у аеробних і анаеробних організмів виявляються лише кількісні варіації їх змісту. Поряд з цим ферменти, що беруть участь в обміні азоту, відрізняються своєрідним розподіленням в тваринному світі. Одним із прикладів нерівномірного поширення може служити ксантипоксидаза. Майже універсальний для живих тканин убіхінон відсутній в клітинах облігатних анаеробів. Є й ряд інших високоспецифічний ферментів і ферментних наборів, що дозволяють вважати, що «в основі багатьох видових відмінностей між різними тканинами одного й того ж організму лежать особливості ферментного обладнання».

Вдосконалення методів ідентифікації ферментів і дослідження особливостей їх функціонування в різних умовах дозволяють все більш детально оцінювати структуру і властивості кожного ферменту. При цьому поступово виявляється все більше відмінностей, які можуть розглядатися як специфічні характеристики певних об'єктів, пов'язані з їх гено-і фенотипом.

В даний час встановлено, що в кожному організмі функціонують множини основних фермтів - аллотипи, здатні повноцінно забезпечувати визначені етапи метаболізму, однак відрізняються від «типових» для даного ферменту характеристик по константі Міхаеліса, електрофоретичній рухливості, термолабільністю, ізоелектричними. Поряд з цим існують множинні форми ізоферментів - генетично обумовлених молекулярних модифікацій, що володіють деякими особливостями фермент-субстратної взаємодії. Фізіологічне значення наявності в організмі декількох молекулярних варіантів одного й того ж білка вивчений недостатньо.

Стабільні відхилення від нормального якісного і кількісного розподілу ферментів прийнято позначати терміном «ензимопатія». Встановлено, що в основі багатьох захворювань людей і тварин лежить зміна генетичної інформації, внаслідок чого не синтезується або синтезується в недостатній кількості будь-який життєво важливий фермент. Поряд з ними існують і придбані ензимопатії, пов'язані з неспецифічним пригніченням певних ферментів, обумовлені токсичними впливами навколишнього середовища або дефіцитом елементів, необхідних для їх синтезу. В результаті поєднання спадкових, генотипічних впливів на всьому періоді онтогенезу виникає широкий поліморфізм ферментного набору індивіда, що забезпечує унікальність кожної особи і своєрідність відповідних реакцій організму на зміни зовнішнього або внутрішнього середовища.

У зв'язку з пластичністю шляхів метаболізму та можливістю перемикання обміну дефектність ферментних наборів особи часто не проявляється у звичайних умовах існування. Харчові або фармакологічні речовини можуть виступати як провокаторов, що виявляють особливості обміну індивіда, викликані певною ензимопатією.

Глютенова ентеропатія - випадання біосинтезу специфічної пептидази, що розщеплює білок пшеничного хліба - глютен, виявляється лише як реакція на вживання булочних виробів і супроводжується тяжкими диспептичні явища. Виключення з їжі білого хліба нормалізує патологічний стан організму, і ензимопатія може не позначатися на працездатності і самопочутті пацієнта.

Непереносимість молока - ензимопатія, пов'язана з недостатністю вироблення бета-галактозидази - ферменту, що розщеплює молочний цукор на глюкозу і галактозу. У результаті нестачі ферменту молочний цукор потрапляє в нижні відділи кишечника, піддається мікробному бродінню з явищем метеоризму і дискомфорту.

Цукровий діабет у ряді випадків розвивається в результаті спадкової ензимопатії гексокінази, що виникає на фоні випадання синтезу інсуліну. Надлишок вуглеводів в харчуванні прискорює розвиток захворювання.

До важких наслідків для організму призводить фенілпіровиноградна кетонурія. В результаті випадання синтезу фенілаланілгідроксилази фенілаланін харчових продуктів не трансформується в тирозин. Накопичення в крові і тканинах дитини феніл-аланіну і аномальних продуктів його перетворення надає специфічний вплив на розвиток центральної нервової системи і є причиною розвитку олігофренії.