Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 2023, T. 109, № 11, стр. 1584-1600

ВВЕДЕНИЕ: ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ ГЕНОВ МОНОАМИНОВЫХ ТРАНСПОРТЕРОВ

Биологическая роль моноаминовых транспортеров

Моноаминовые транспортеры (МАТ) играют важную роль в нейротрансмиссии, регулируя обратный захват серотонина, дофамина и норадреналина [1–3]. МАТ обладают достаточной селективностью к собственным специфическим нейромедиаторам, но также могут частично захватывать другие моноамины [3, 4]. Гены МАТ включают гены транспортеров серотонина (SERT, SLC6A4), дофамина (DAT, SLC6A3) и норадреналина (NET, SLC6A2) [4] (рис. 1). Белковая структура, общая для всех МАТ, состоит из трансмембранного домена из 12 α-трансмембранных сегментов и N- и C-концов. МАТ представляют собой мультидоменные структуры с отдельными функциональными компартментами, механизм работы которых реализуется последовательными конформационными изменениями белка [5]. Между III и IV сегментами располагается дополнительная петля, несущая сайты N-гликозилирования. Длины аминокислотных последовательностей SERT, NET и DAT составляют 630, 617 и 620 аминокислот соответственно [2]. Экспрессия МАТ происходит в окончаниях соответствующих моноаминергических нейронов [3, 6]. Механизм обратного захвата молекул медиатора определяет продолжительность и интенсивность передаваемого сигнала, являясь таким образом основным механизмом регуляции синаптической передачи [3].

Рис. 1.

Общая структура и расположение наиболее известных однонуклеотидных полиморфизмов (SNPs) и переменного числа тандемных повторов в генах дофаминового (hDAT), серотонинового (hSERT) и норадреналинового (hNET) транспортеров.

Биологическая роль МАТ включает регуляцию уровня и поддержание гомеостаза моноаминов в нервной системе [3], что необходимо для реализации основных физиологических нейроэндокринных и поведенческих функций [4, 7, 8]. Изменения в структуре, эффективности транспорта моноаминов или уровне экспрессии МАТ в нейронах, причинами которых могут быть мутации или наличие полиморфных аллелей, имеют значительное влияние на работу ЦНС, в том числе регулируя настроение, эмоции, поведение и когнитивные процессы [1]. В свою очередь, нарушения в работе системы моноаминовой нейротрансмиссии ответственны за проявление ряда распространенных заболеваний нервной системы, таких как депрессия, синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), синдром Туретта, а также различных когнитивных и поведенческих нарушений [8]. Поэтому МАТ являются ценными терапевтическими мишенями для действия нейроактивных лекарственных препаратов [4]. Например, селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС) обладают антидепрессантными свойствами и являются наиболее применяемыми в мире лекарствами [9, 10].

Помимо клинических данных, связь патофизиологических состояний и дисфункциональных МАТ продемонстрирована на мышах с использованием генетического нокаута. В частности, нокаут DAT, SERT и NET приводит к увеличению внеклеточной концентрации соответствующих моноаминов и нарушениям гомеостаза, а также уменьшению количества внутриклеточного нейротрансмиттера [8]. Эффекты функциональных нарушений МАТ на ЦНС также показаны на животных моделях. Например, мыши с нокаутом по гену DAT демонстрируют гиперактивность, снижение когнитивной и сенсомоторной функции [11], а также нарушение реакций в тестах на новизну [12], напоминая клинические проявления гипердофаминергического состояния и СДВГ [3]. Нокаутирование гена SERT у мышей и крыс приводит к повышенной тревожности, снижению реакции на окружающую среду, исследовательского и социального поведения, а также к меньшей стрессоустойчивости [13–15]. В частности, мыши-нокауты по гену SERT меньше времени проводят в зонах открытого лабиринта, а также демонстрируют меньше интереса к исследованию ярко освещенных зон [13]. Другие фенотипические отклонения у этих мышей включают увеличение продолжительности фазы быстрого сна, склонность к ожирению в половозрелом возрасте, нарушения моторики желудочно-кишечного тракта. Гетерозиготы-нокауты по гену SERT проявляют зависимое от уровня экспрессии гена изменение гомеостаза серотонина [13], снижение двигательной активности, тревогу и нарушения социального поведения [15]. При этом повышенная экспрессия SERT демонстрирует снижение внеклеточного серотонина и тревожного поведения [3]. Нокаут NET у мышей сопровождается снижением двигательной активности в ответ на новизну среды, повышенной чувствительностью к психостимуляторам, а также изменением работы сердечно-сосудистой системы (приводя к гипертонии и тахикардии) [3]. Кроме того, мыши с дефицитом NET характеризуются повышенным болевым порогом, меньшими размерами и более низкой температурой тела [16].

СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КАК ОБЛАСТЬ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЛИЯНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Профессиональная спортивная деятельность – комплексное биосоциальное явление, эффективность в котором зависит от множества факторов различной природы [38]. Физиологические особенности индивида, такие как сила, выносливость, скорость [44, 45], накладываются на особенности работы его ЦНС и психофизиологических характеристик: быстроты принятия решения, устойчивости к психологическому стрессу, воли к победе, агрессивности, состязательности, общей лабильности, темперамента и многих других [38]. Важными параметрами являются также психологические черты личности – адаптация к среде, сосредоточенность и уверенность [46]. Особую роль в физиологии спорта играют также конкретные его разновидности. Например, для командных видов спорта важны быстрота принятия решения и высокая социабельность членов команды [45], а для боевых видов спорта (борьба, бокс) – агрессивность и темпераментность спортсмена [45, 47, 48]. Каждая из данных психотипических характеристик, безусловно, по-разному контролируется мозговыми медиаторами, и соответственно роль последних в различных видах спорта также может быть неодинаковой.

В последнее время возрос интерес к пониманию того, насколько значителен вклад в успех спортивной карьеры, привнесенный наследственностью и врожденными особенностями [49]. Например, наследственность может обуславливать от 20 до 90% различий антропометрических и физиологических характеристик, имеющих отношение к спортивной деятельности [38], в то время как наследственность фенотипической изменчивости черт личности оценивается в 30–60% [50]. Также описана корреляция высокой результативности в спорте (например, у спортсменов-олимпийцев и чемпионов мира) и взаимодействия эндогенных генетических детерминант с экзогенными факторами окружающей среды, таких как диета, регулярные тренировки и состояние здоровья [51–53]. В то же время проводить прямые ассоциации конкретных аллельных вариантов с фенотипическими проявлениями в спорте сложно в силу его многофакторной природы, полигенного наследования сложных признаков [38, 53] и небольшого числа уже установленных генетических детерминант [54]. При этом наличие одиночных полиморфизмов может не иметь влияния на спортивную эффективность, но в сочетании с полиморфизмами других генов приводит к синергичным эффектам [53]. Поэтому крайне важно изучение не только отдельных полиморфизмов, но и полногеномного профиля спортсмена.

С другой стороны, в спорте различия в эффективности того или иного индивида могут быть опосредованы не только отличиями в программах индивидуальной спортивной подготовки и степенью натренированности, но и различиями в последовательностях генов, ответственных за синтез ключевых белков и ферментов, а также эпигенетических процессов [55]. Это подводит к необходимости поиска генетических вариаций, которые могут быть положительно ассоциированы с преимуществами в спортивной карьере: например, выносливостью [56], скоростью на короткие дистанции [57], силой [58], быстрым восстановлением после тренировок или травм [59, 60], психологической устойчивостью к постоянным стрессам, “самодисциплиной” и мотивацией продолжать занятия спортом [53].

На данный момент известно порядка 200 генов и их маркеров, которые связаны с физическими характеристиками спортсменов [44, 47, 52]. Однако генов, потенциально связанных с физиологией нервной системы, особенностями восприятия и психики в контексте спортивной физиологии, известно значительно меньше. При этом, как уже указывалось, когнитивные характеристики, такие как память, внимание, стрессоустойчивость, скорость реакции и время принятия решения – являются факторами, определяющими развитие спортивного таланта. Самыми распространенными подходами к исследованиям являются “случай–контроль”, направленный на выявление вариантов аллелей, которые больше распространены среди группы профессиональных спортсменов в сравнении с контрольной группой, не занимающейся спортом, а также ассоциативные исследования между генотипом и фенотипом [45]. Однако данные методы не могут выявить значимые полиморфизмы, расположенные вне кодирующей последовательности, к примеру, регуляторной [55]. Генотипирование спортсменов, в том числе их полногеномное секвенирование [55], становится не только необходимым инструментом молекулярной диагностики для выявления задатков и физиологической предрасположенности к спортивной карьере, но и важным этапом анализа, по результатам которого будут составляться персонализированные программы тренировок – необходимые меры индивидуального подхода к достижению максимальной эффективности спортсменов.

Анализ физических и физиологических характеристик спортсменов выявил, что результативность в одних спортивных дисциплинах может отрицательно коррелировать с успехами в других [53]. Так, если спортсмен показывает высокие результаты в видах спорта, где требуется выносливость, то в дисциплинах, рассчитанных на силовые показатели, он будет менее конкурентен. Это указывает на возможность изначальной предрасположенности к результатам профессионального высококвалифицированного спорта [61]. В то же время может быть и “базовый” уровень общефизических способностей, имеющих общие генетические детерминанты, позволяющий добиваться результатов сразу в нескольких спортивных дисциплинах причем как в близких, так и в достаточно различающихся [52]. При этом анализ когнитивных и личностных качеств спортсменов показал соответствие между наличием определенных психологических черт и предрасположенностью к тем или иным типам спорта. Так, для видов спорта, рассчитанных на выносливость, характерны интроверсия, пластичность мышления, стратегическое и тактическое мышление, низкие показатели эмоциональности и тревожности [45]. Для сравнения, спортсмены командных видов спорта должны обладать высоким эмоциональным интеллектом, коммуникабельностью и эмоциональным контролем [45]. При этом для спортсменов боевых искусств важны аналитическое и оперативное мышление, повышенное внимание и так называемая “склонность к самовыражению”, тогда как силовые виды спорта предполагают наличие напористости, самоконтроля, сдержанности, экстраверсии и склонности к рискам [45].

Выявление “успешных” для спортивной карьеры генов является сложной задачей, так как каждый ген по отдельности привносит лишь небольшой вклад в итоговый фенотип. В первую очередь поиск корреляций генотип–фенотип проводился среди генов, потенциально связанных с особенностями выносливости, мышечной производительности, качества состояния сухожилий, связок а также психологического состояния спортсменов. В частности, большинство (порядка 165 генов) [61] относятся к аутосомным генам количественных признаков (QTLs), среди которых отдельно выделяют генетические локусы, связанные с метаболизмом (mQTLs), изучение которых важно для понимания взаимосвязи метаболома и спортивных характеристик, к примеру, выносливости и физической производительности [54]. Кроме них идентифицированы 5 генов на X хромосоме и 17 митохондриальных генов, непосредственно влияющих на фенотип более успешного физического развития и результативности [61]. Проводя классификацию обнаруженных генов, можно отметить следующие их функциональные кластеры: гемодинамика и особенности сердечно-сосудистой системы (частота сердечных сокращений, артериальное давление), метаболизм (в частности, глюкозы и инсулина), а также антропометрические характеристики, особенности строения мышечных волокон и эффективности скелетной мускулатуры [61].

Помимо характеристик, непосредственно определяемых генами и влияющих на параметры силы и выносливости, успех в соревнованиях связан с психологическим благополучием и особенностями эмоционального восприятия, в частности с устойчивостью к продолжительным стрессам, депрессии и тревожным расстройствам, способностью быстро запоминать и использовать уже приобретенный опыт, мотивацией придерживаться нормированных графиков и ограничений, накладываемых особенностями программы тренировок, настойчивостью и мотивированностью [38]. Однако взаимосвязи между генетикой, спортивной психологией, физиологией и нейробиологией остаются все еще недостаточно хорошо изученными. Изучение генетической составляющей, связанной с умственными способностями, мотивацией и способностью переносить боль, показало возможный разброс дисперсии на уровне 35–83% [61]. Несмотря на явный характер наследуемости, только недавно стало проводится изучение генов, имеющих связь с наличием мотивации и дисциплинированности или с поддержанием стабильного психологического фона. К таким генам-кандидатам, помимо SERT, DAT и NET, также относят гены BDNF (нейротрофического фактора мозга), UCP2 (митохондриального разобщающего белка 2) [47, 51, 61], COMT (катехол-О-метилтрансферазы) [48, 62], МАО-А (моноаминоксидазы-А) [48], ACE (ангиотензин-превращающего фермента) [52, 63, 64], NK1R (рецептора нейрокинина 1) [63], CRF-BP (белка, связывающего фактор высвобождения кортикотропина) [63], DRD4 (дофаминового рецептора D4) [47] и генов серотониновых 5-HT1 [63] и 5-HT2 [45] рецепторов. При этом данные гены могут находиться в сложных взаимодействиях друг с другом. Например, плейотропные отношения показаны для SERT и BDNF [65], COMT и DAT [66], а также NET и MAO-A [67]. Поэтому вариабельность одного из взаимодействующих генов может также влиять на вклад другого гена в физиологический фенотип.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ МОНОАМИНОВЫХ ТРАНСПОРТЕРОВ В СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Наиболее известные полиморфизмы генов МАТ, среди которых ведется поиск ассоциаций со спортивными достижениями, суммированы в табл. 1 и рис. 1.

Дофаминовую систему традиционно ассоциируют с мозговой системой вознаграждения, стимуляцией когнитивных способностей через лимбические структуры мозга, локомоцией и общим контролем поведения, мотивации и эмоциональности [68]. Большинство исследований перспективных генов-кандидатов, регулирующих гомеостаз моноаминов и ассоциированных с поведением, которое способствует занятиям физическими нагрузками, и спортивной эффективностью, сосредоточено на изучении дофаминовой системы [66, 68]. Однако, хотя описаны ассоциации различных полиморфных вариантов DAT среди исследуемых групп спортсменов, в разных популяциях результаты оказались противоположными. Например, дефицит дофамина положительно коррелирует с предрасположенностью к экстремальным видам спорта [23]. На группе спортсменов, занимающихся смешанными боевыми искусствами, показана корреляция частоты встречаемости генотипа 9/9 DAT с повышенной “контролируемой агрессией” и экстремальным поведением, что, вероятно, помогает достигать больших успехов в экстремальных и травмоопасных видах спорта, например, в смешанных единоборствах [23]. Физиологически это может объясняться пониженным уровнем свободного дофамина, который возникает из-за повышенной активности DAT [23]. В исследовании профессиональных спортсменов также подтверждается высокая ассоциация генотипа 9/9 с профессиональным успехом [51], однако в популяции египетских спортсменов генотип 9/9 DAT встречался чаще в контрольной группе, а не у спортсменов (у которых самым распространенным генотипом был вариант 10/10) [68]. При этом опросник Freiburgh Personality Inventory-Revised для оценки черт личности выявил, что для генотипа 9/9 наиболее характерными чертами являются подверженность депрессии и эмоциональности, а для генотипа 10/10 – агрессивность, возбудимость и самоконтроль [68].

Многие гены ЦНС изменяют уровень экспрессии на протяжении жизни, в частности посредством эпигенетических механизмов, одним из которых является метилирование ДНК, преимущественно по цитозину CpG-островков. Промоторная последовательность DAT может метилироваться по 33 позициям, что влияет на регуляцию транскрипции DAT [69] и в итоге на эффективность дофаминергической системы. Исследования спортсменов по боевым искусствам (ММА, дзюдо, бокс, карате, кикбоксинг, борьба) показали корреляцию между гипо- или гиперметилированием CpG-островков и результатами пятифакторного личностного опросника, оценивающего невротизм, экстраверсию, открытость опыту, сотрудничество и добросовестность. Например, имеются ассоциации между метилированием 3 CpG-островка и низкой открытостью, метилированием 13 CpG-островка и высоким невротизмом, а также гипометилированием 22 CpG-островка и низкой открытостью [69].

Спортивные мероприятия, в особенности международного и мирового уровня, отличаются особым набором стрессорных факторов [70], таких как тренировки, получение травм, низкая результативность на соревнованиях, взаимодействие с тренерами и другими спортсменами [71]. При этом выявление тревожных расстройств у спортсменов может быть затруднено из-за субсиндромальных проявлений депрессии и тревоги [71] на фоне уникальности спортивной среды и стигматизации проблем с психическим здоровьем [72]. Предрасположенность и восприимчивость к тревоге – сложный признак, определяемый условиями среды, наличием генетических детерминантов, а также их сочетанием. Учитывая тесную связь серотонинергической системы с тревожностью, депрессией или компульсивным поведением, SERT является важным кандидатом для оценки предрасположенности стрессу на спортивных мероприятиях и успешности спортивной карьеры. В частности, структура L и S аллелей SERT оказывает влияние на восприимчивость к стрессовым событиям, к которым в полной мере относятся спортивные мероприятия. В этом случае S аллель, ассоциированная с большей подверженностью к тревожно-депрессивному поведению из-за недостаточной экспрессии SERT, у профессиональных спортсменов должна встречаться реже, а L аллель, особенно ее LL генотип, – ассоциироваться с успехами в спорте [70]. Независимыми исследованиями профессиональных спортсменов разных национальностей, занимающихся различными видами спорта, данная гипотеза подтверждается [70, 71, 73, 74]. Так, на выборке спортсменов-мужчин из Италии обнаружена связь наличия хотя бы одной короткой аллели S и повышенной тревожности в тесте для оценки психоэмоционального состояния и (на фоне сниженного эмоционального контроля) по психологическому опроснику спортивных результатов. При этом носители двух копий S-аллели SERT имеют высокий невротизм по сравнению с носителями генотипа L/S [71]. И хотя неизвестно точное влияние полиморфизма 5-HTTLPR на метаболизм и физиологию [74], оно может быть связано с отличиями в функционировании миндалины у носителей L и S аллелей SERT [75].

NET играет важную роль в проявлениях особенностей физиологии нервной системы, таких как импульсивность, обучаемость, восприимчивость к болевым ощущениям [38], а также когнитивные и нейроэндокринные функции [76]. Подверженность тревожности и неспособность поддерживать высокий уровень концентрации негативно влияют на результативность спортсменов. Кроме ЦНС, норадреналин влияет на функциональность вегетативной нервной системы, в частности на регуляцию артериального давления [77]. Наличие аллельных вариантов, ассоциированных с определенными психологическими и физическими характеристиками, дает основания для поиска генетически детерминированной предрасположенности к успехам в спортивной деятельности [38]. Одним из известных и изучаемых однонуклеотидных полиморфизмов NET является rs1805065 (Thr99Ile) – точечная замена C на T в 296-ом положении, которая встречается у ≈1% у популяций Европы и Америки, и потенциально снижает транспорт норадреналина [78]. Исследования, посвященные поискам ассоциаций между полиморфными вариантами NET и спортивными успехами, на данный момент дают неоднозначную картину. Так, минорный аллельный вариант T обнаружил отрицательную ассоциацию с достижениями в силовых видах спорта выборки атлетов из Бразилии, для которых важна выносливость и преобладал генотип T/C [78]. При этом выборка спортсменов-атлетов из Польши не подтвердила обнаруженную ассоциацию, а минорный аллельный вариант T коррелировал с успехами в спортивных единоборствах у высококвалифицированных спортсменов [38]. При этом как среди спортсменов, так и в контроле, не был обнаружен гомозиготный генотип T/T. Таким образом, необходимы дальнейшие исследования связи генетики и психофизиологии данного аллельного варианта NET и эффективности в спорте.

ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Несмотря на то, что спорт является важнейшей частью социальной деятельности человека, спортивная генетика и анализ ее физиологических аспектов как самостоятельное направление представляет собой достаточно новую область, в связи с чем возникает необходимость в поиске и изучении наследственных факторов, важных для успешной спортивной работы. В cпортивной генетике накапливаются новые данные, указывающие на ассоциации определенных генов со спортивными достижениями, например, спортивной выносливостью [79]. Как правило, такие данные описывают ассоциации по отношению к различным физиологическим аспектам, но мало ориентируются на особенности ЦНС. На данный момент имеются весьма фрагментарные сведения о наличии ассоциаций определенных полиморфных вариантов среди генов МАТ. Поскольку эффективность в спорте представляет собой результат сложного полигенного взаимодействия, изучение влияния полиморфизмов генов МАТ обычно проводится на выборке определенного гена транспортера, не рассматривая возможное взаимодействие между полиморфными вариантами генов разных транспортеров одновременно. Подтверждение наличия или отсутствия синергических или плейотропных эффектов между генами МАТ, а также генами других нейромедиаторных систем, может помочь в более точном генотипическом профилировании спортсменов.

Кроме того, возможные различия в распределении полиморфизмов среди спортсменов разного происхождения могут быть результатом неодинаковой представленности аллельных вариантов среди народностей, в результате чего исследованиия ассоциаций определенных полиморфизмов, проведенные на одной популяции, могут не воспроизводиться на популяции другого происхождения. В особенности это важно учитывать по отношению к высокогетерогенным популяциям, в историческом формировании которых происходили множественные миграции [80]. Изучение генотипического распределения, обусловленного принадлежностью к определенному этносу, может объяснить различия в данных, полученных на спортсменах разных национальностей. Возможно, существует корреляция между частотой встречаемости определенных аллелей и предрасположенностью к определенным видам спорта у спортсменов различного происхождения. Поскольку для разных видов спорта важны разные характеристики (силовые показатели, выносливость, внимание, время реакции и т.д.), эффект, обусловленный генными полиморфизмами, на них может быть различен. Неизвестно, могут ли носители “плохих” аллелей, не преуспевая в одних видах спорта, оказаться более подходящими кандидатами для других типов спортивной деятельности, и есть ли прочные ассоциации между различными генными полиморфизмами, обеспечивающими успех в том или ином виде спорта. Необходимо также исследовать не только каждый отдельно взятый признак, но и их результирующий вклад в общий фенотип, в частности изучая, как могут наследоваться и проявляться совместно признаки, связанные с когнитивными характеристиками, памятью и стрессоустойчивостью относительно физических параметров спортсмена.

На сегодня недостаточно исследован вопрос распределения полиморфизмов, обусловленных половыми различиями и различиями в фенотипических проявлениях между мужчинами и женщинами, занимающимися теми или иными видами спорта. Недостаточно данных о влиянии исследуемых полиморфизмов на метаболизм организма, который подвергается постоянным систематическим тренировкам, и на совместимость с лекарственными препаратами, в частности антидепрессантами. Данный вопрос важен для разработки индивидуальных программ тренировок элитных спортсменов, а также для изучения эффектов полиморфизмов у людей, не занимающихся профессиональными видами спорта, но поддерживающими здоровый образ жизни.

Кроме того, для многих фенотипов ЦНС описан феномен взаимодействия генов со средой (Gene × Environment interaction, GE) [81]. Например, депрессия синергично усиливается при сочетании S аллели гена SERT и наличием критического количества (>3) сильных жизненных стрессоров [35]. Поэтому спортивная генетика должна учитывать не только конкретные генетические маркеры (например, полиморфизмы генов МАТ, рассмотренные выше), но и в рамках изучения GE оценивать наличие сильных стрессоров у спортсменов (эквивалентами таковых, к примеру, могут быть поражения на важных чемпионатах).

Более того, важной современной концепцией в генетике сложных признаков является анализ корреляции генов со средой (Gene × Environment correlation, rGE) [82]. Ведущим фактором развития фенотипа то тому или иному пути при rGE признается поведение окружения, в свою очередь вызванное генетически детерминированными особенностями поведения самого испытуемого. Например, в случае генетически обусловленной высокой агрессии еще в раннем детстве формируется осторожно-субординантное поведение социального окружения спортсмена, которое, в свою очередь, непрямым образом (в силу rGE) способствует закреплению его высокой агрессивности, и в итоге способствуя высокой результативности в боевых видах спорта. При этом попадание такого же пробанда в слаженный коллектив или к требовательному жесткому тренеру вызвало бы подавление его волевых качеств, тем самым снижая будущую эффективность как спортсмена, даже несмотря на изначальное наличие всех генетических детерминант спортивного успеха. С этой точки зрения более сложной практически, но крайне интересной задачей было бы проведение генетических исследований в области нейробиологии и физиологии спорта не только на самом спортсмене, но также и в парах “тренер–спортсмен”. Наконец, важной задачей является разработка системы исследований на модельных животных объектах. На данный момент тест-системы на животных широко применяются в исследованиях ассоциаций полиморфизмов, в том числе генов МАТ, и психических заболеваний, а также при изучении эффективности лекарственных препаратов. Однако для исследований спортивной физиологии такие подходы в настоящее время отсутствуют.

В целом, несмотря на то, что изучение спортивной физиологии с применением методов генетических исследований остается достаточно новой и мало исследованной областью, оно является перспективным направлением трансляционных работ по выявлению значимых для спортивной деятельности полиморфизмов, генетических маркеров, а также оценки их плейотропии, GE и rGE. Поскольку приведенные данные указывают на существование аллельных вариантов генов МАТ, способствующих успехам в тех или иных видах спорта, их идентификация является важной задачей для развития спорта. Исследования физиологии спорта и сложной, нелинейной роли наследственности и среды в ней поможет улучшить результативность в профессиональных соревнованиях мирового уровня.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Физиологические показатели, характерные для успешного спортсмена, являются результатом воздействия множества внешних средовых и внутренних (в первую очередь наследственных) факторов, основой которых является сложный полигенный характер взаимодействия. Однако вклад генетической составляющей на уровне МАТ в физиологию спорта на данный момент исследован недостаточно. Несмотря на то, что решающим фактором в эффективности спортсменов остается внешняя среда, изучение генетически детерминированных признаков для спортивной карьеры является чрезвычайно важным по ряду причин. Во-первых, это необходимо для проведения генотипический оценки подходящих спортсменов в профессиональную сферу элитного спорта, а также для определения возможной физиологической предрасположенности к определенным видам спорта у конкретного человека. Во-вторых, это поможет разработке более эффективных программ тренировок, в том числе с учетом индивидуальных физиологических различий между спортсменами. Поскольку моноаминергическая система ЦНС является ключевой в регуляции когнитивных функций и поведения, изучение ее роли и вклада генетической вариабильности в спортивную физиологию является логичным и перспективным направлением, требующим как трансляционных подходов в исследованиях на человеке, так и более широкого использования экспериментальных животных моделей.