Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №18/2002

БИОЛОГИЯ

Л.А. БЕЛОВА

Тайны волос

В одном из рассказов Конан Дойла великий сыщик Шерлок Холмс по нескольким волоскам, прилипшим к подкладке утерянной шляпы, делает верные выводы о внешности ее владельца. Сегодня достижения современной физики, химии, биологии позволяют по нескольким волоскам узнать о человеке гораздо больше, чем мог Шерлок Холмс 100 лет назад. Каждый раз, посещая парикмахерскую, мы оставляем там полное описание своих привычек, диеты и даже свою наследственную информацию. По волосам, оставшимся после стрижки или бритья, можно определить, имеет ли их владелец дело с наркотиками, а если имеет, то как потребитель или как торговец.

Такие заключения позволяют делать результаты исследований, проводимых в лаборатории медицинского факультета Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, с использованием радиоиммунологического метода. Суть метода станет ясной из описания следующего эксперимента.

Кролику вводят небольшие дозы наркотика, в результате чего в сыворотке его крови появляются антитела – белковые молекулы, связывающиеся с молекулами наркотика. Каждый наркотик вызывает образование специфических для него антител. Затем в молекулу наркотика внедряют радиоактивные атомы, получая радиоактивно меченный наркотик. После этого в пробирку с выделенными из сыворотки крови кролика антителами помещают определенные количества этого радиоактивного наркотика и экстракта из волос. Если в экстракте содержится хотя бы небольшое количество молекул данного наркотика, они вступят в конкуренцию с радиоактивными молекулами за возможность соединиться с антителами. В результате радиоактивность выделенных из раствора антител изменится, и по величине этого изменения можно рассчитать, сколько молекул антител образовали комплексы с нерадиоактивными наркотиками, выделенными из волос. Таким образом можно доказать не только присутствие наркотиков, но и измерить их количество.

В лаборатории Калифорнийского университета подобному анализу подвергли несколько волосков английских поэтов Байрона и Китса. Волосы Байрона оказались «чистыми», а в волосах Китса анализ обнаружил присутствие большого количества морфина. Но это не значит, что поэт был наркоманом. Известно, что в последние два года жизни Китс тяжело болел туберкулезом и принимал обезболивающую настойку опия, содержащую морфин.

На основании анализа можно даже составить «календарь» приема наркотиков хозяина волос. Длина волоса за месяц увеличивается примерно на 1 см, и определенное количество потребляемых ядов в течение этого времени включается в корковое вещество – составную часть ствола волос. Для того чтобы определить, с какими промежутками и когда принимались наркотики, волосы режут на кусочки определенной длины, например по сантиметру, и каждый кусочек исследуют отдельно. Следует учесть, что наркотические вещества могут поступать в волос не только из организма с кровью, но и из внешней среды, например, из дыма от сигарет с марихуаной или из распыленного кокаинового порошка. В подобных случаях частицы наркотика оседают на волосе снаружи, и чтобы их выявить, надо исследовать не экстракт волос, а смыв с них.

В волосах удается обнаружить не только наркотики, но и многие другие вещества. Когда в мае 1821 г. на острове Святой Елены умер Наполеон Бонапарт, его камердинер состриг несколько прядей волос императора и отдал членам его семьи. При анализе этих волос был найден мышьяк. Так возникла версия о намеренном отравлении Наполеона его тюремщиками, но более точные измерения, проведенные в 1980-е гг., показали, что количество мышьяка было слишком мало для отравления. Скорее всего, яд попал в волосы императора из обоев: в его доме использовали зеленые обои с красителем на основе мышьяка. В сухом воздухе такая краска совершенно безвредна, но если обои отсыревают и на них заводится плесень, то плесневые грибки превращают устойчивые неорганические соединения мышьяка в летучий триметилмышьяк. Даже если Наполеон никогда не касался головой стен своего дома на острове Святой Елены, яд, содержащийся в воздухе, проникал в его организм при дыхании и накапливался в волосах.

Используя другие методы, исследователи в некоторых случаях могут определить, какие продукты употреблял хозяин волос. Биофизик Т.Торибара из университета в Рочестере смог установить, чем питались два эскимоса, тела которых 400 лет пролежали во льдах Аляски. С помощью спектрального анализа он обнаружил, что содержание цинка и ртути в волосах изменяется от сезона к сезону в пределах одного года. Наибольшая концентрация цинка приходилась на лето, когда эскимосы питались мясом северных оленей, богатым цинком. Ртуть преимущественно откладывалась зимой, когда основным продуктом питания становилась рыба.

Этот же ученый установил особенности характера распределения элементов в волосах алкоголиков. Содержание цинка в волосах падает ниже среднего, когда алкоголик по тем или иным причинам лишается спиртного, например, когда попадает в тюрьму. Таким образом можно установить время, когда человек прекратил употреблять алкоголь.

Кроме того, из волос можно выделить ДНК. Конечно, в самом стволе волоса ДНК нет, поэтому для анализа необходима волосяная луковица. Метод, называемый «генной дактилоскопией», позволяет выявить особенности ДНК, характерные для каждого конкретного человека и не повторяющиеся полностью даже у близких родственников (кроме однояйцевых близнецов). Сейчас «генная дактилоскопия» широко применяется, например, для установления отцовства, для идентификации сильно изуродованных трупов, для установления личности преступников. Волосы могут помочь определить личность, например, потерявшихся или украденных маленьких детей.

Пока по ДНК из волос нельзя получить информацию о каких-либо внешних приметах человека: о цвете его глаз, росте и т.п. Правда, это ограничение, по-видимому, со временем будет преодолено, и молекулярные генетики смогут давать фенотипические описания владельцев ДНК и делать медицинские прогнозы.

Теоретически по ДНК можно узнать о личных особенностях человека очень многое. Когда эта возможность станет реальностью, наши привычки сильно изменятся. Мы станем беречь свои выпавшие волосы не менее бдительно, чем записные книжки и дневники. Клиенты парикмахерских будут требовать, чтобы состриженные волосы уничтожали при них. Секретные агенты будут обшаривать правительственные резиденции в поисках хотя бы одного волоска, который мог бы поведать о тайнах своего хозяина. И, возможно, влюбленные пары будут обмениваться прядями волос как реальными носителями самых сокровенных тайн.

 

Рейтинг@Mail.ru