Текст книги "Энциклопедия долгой и здоровой жизни"

Анемия представляет собой распространенное заболевание крови (ею страдают около 10 % людей в развитых странах), характеризующееся аномально низким уровнем здоровых красных кровяных клеток или восстановленного гемоглобина, железосодержащего белка эритроцитов, который доставляет кислород в ткани по всему телу. Наиболее распространенными симптомами этого заболевания являются усталость, слабость и, в более редких случаях, одышка и сердцебиение.

Таблица 16

Питательные вещества, снижающие риск развития анемии

Заболевание чаще всего встречается у женщин репродуктивного возраста, а также у спортсменов, детей и вегетарианцев. Также анемия может быть симптомом других, более сложных заболеваний. Причинами анемии могут быть острые или хронические кровотечения и кровопотери, недостаток железа, витамина B₁₂ и фолиевой кислоты, хронические заболевания: рак, ревматоидный артрит, иммунологические заболевания, ВИЧ/СПИД, болезни печени и почек, нарушения костного мозга, гемолиз эритроцитов, аутоиммунные расстройства и наследственные заболевания.

Для образования эритроцитов в красном костном мозге в организме должно быть достаточно железа, некоторых аминокислот, минералов и витаминов (таблица 16), а также в порядке должна быть функция печени и почек.

Печень выполняет такие важнейшие функции, как усвоение, активация, накопление и метаболизм макронутриентов (белков, жиров, углеводов) и микронутриентов (витаминов и минералов), обезвреживание и выведение лекарств и токсинов (как собственных, так и попавших в организм извне).

Кроме того, печень принимает участие в формировании белков крови, факторов свертывания крови, метаболизме аминокислот и холестерина.

Нарушения функции печени способствуют недостаточности в организме жирорастворимых витаминов (A, D, E, и K), анемии в результате дефицита железа, фолата, тиамина и пиридоксина.

Неправильное питание, недостаток витаминов и микроэлементов являются одной из основных причин заболеваний печени (таблица 17). К таким факторам также относятся избыточное потребление фруктозы и насыщенных жиров, недостаток в пище белков.

Факторами риска заболеваний печени выступают избыточный вес, нечувствительность к инсулину и сахарный диабет 2-го типа, недостаточная физическая активность.

Кроме того, болезни печени вызываются воспалением гепатоцитов, вирусными инфекциями (гепатит А, В, С), лекарствами (парацетамол, сульфаниламиды, антибиотики, противозачаточные, кортикостероиды, нестероидные противовоспалительные препараты, лекарственные травы), алкоголем.

Таблица 17

Связь риска заболеваний печени с недостатком или избытком питательных веществ

Почки регулируют состав и объем крови, удаляют отходы метаболизма с мочой, помогают контролировать кислотно-щелочной баланс в организме. Они активизируют витамин D, необходимый для усвоения кальция, и производят эритропоэтин, гормон, необходимый для образования красных кровяных клеток в костном мозге. Хроническая болезнь почек проявляется снижением почечной функции (сопровождается анемией, повышенной кислотностью крови, избытком калия и фосфора, нарушением баланса кальция и витамина D в организме) и попаданием белка крови альбумина в мочу. Риск этого заболевания может быть обусловлен избыточным потреблением некоторых микроэлементов (таблица 18), животных белков и некомпенсированным сахарным диабетом.

Таблица 18

Факторы, повышающие риск хронической болезни почек

Остеоартроз является одним из наиболее распространенных хронических заболеваний, влияющих на качество жизни пожилых людей. Наиболее характерной особенностью этого заболевания является постепенное разрушение суставного хряща, что приводит к нарушению подвижности суставов, сильным болям и в конечном счете потере трудоспособности. Его высокая распространенность и воздействие на повседневную жизнь представляют собой серьезную проблему общественного здравоохранения. Несмотря на скептицизм относительно возможности профилактики этого заболевания при помощи диеты, есть разрозненные сведения о полезности авокадо, мидий и соевых продуктов, омега-3 эйкозапентаеновой и докозагексаеновой кислот, глюкозамина и хондроитин сульфата, фитофлавоноидов (их содержат фрукты, овощи, специи, чай и орехи), витаминов D и К, ниацина, бора.

Остеопороз является заболеванием многих миллионов пожилых людей по всему миру. Он характеризуется уменьшением массы и разрушением микроархитектуры, разрушением костной ткани, что приводит к повышенной хрупкости костей и увеличению риска переломов.

Для профилактики остеопороза у женщин в период после наступления менопаузы рекомендуется употребление продуктов, содержащих кальций, тофу (содержит растительные аналоги женского полового гормона), потребление витамина D из рыбы и более высокое потребление витамина К из листовых овощей. Комбинация кальция, витаминов D и К вместе обязательна. Витамин D способствует усвоению кальция, а витамин К вызывает его закрепление в костной ткани. В противном случае избытки кальция могут откладываться в мягких тканях и стенках сосудов. Кроме того, для профилактики остеопороза полезен магний, калий, витамин С, витамины группы В и каротиноиды. Регулярное потребление газированных напитков, например колы, оказывает отрицательное влияние.

С возрастом угасает сила и выносливость скелетных мышц. Причина этому изменению – саркопения – комплекс возрастных атрофических изменений скелетной мускулатуры. Профилактике саркопении способствует регулярная аэробная физическая нагрузка (плавание, бег и ходьба) и периодическое голодание. Витамин D, аминокислота лейцин и другие незаменимые аминокислоты (содержатся в сыре, яйцах) также доказали свою профилактическую пригодность.

Уролитин А – это вещество, которое образуется под действием микрофлоры кишечника, когда мы употребляем в пищу гранаты, клубнику или орехи. Это соединение продлевало жизнь модельным животным на 45 % и повышало выносливость при физической нагрузке. У старых особей млекопитающих оно обращает вспять процессы саркопении, запуская аутофагию и удаление из мышечных клеток поврежденных митохондрий. В настоящее время начались клинические испытания его эффективности для человека.

Таблица 19

Факторы, влияющие на риск остеопороза

Рак входит в число лидирующих факторов смертности. Однако лишь 5–10 % всех случаев рака связаны с генетическими дефектами, в то время как остальные 90–95 % обусловлены факторами, связанными с образом жизни, такими как курение, характер питания, злоупотребление алкоголем, отсутствие физической активности, ожирение, чрезмерное пребывания на солнце, инфекциями и загрязнением окружающей среды. Это дает нам широкие возможности для профилактики рака. Диета является вторым по значимости фактором в риске возникновения рака после курения.

Европейское проспективное исследование рака и питания выявило много интересных фактов. Например, риск возникновения рака желудка снижался при высоком уровне в крови витамина С, каротиноидов, витаминов А и Е, значительном потреблении пищевых волокон и стиле питания, близком к средиземноморской диете. Напротив, красное мясо и продукты его переработки повышали риск. Высокий уровень потребления пищевых волокон, рыбы, значительные уровни кальция и витамина D в плазме крови были связаны с уменьшением риска развития колоректального рака. Опять же красное и переработанное мясо, а также потребление алкоголя, высокий индекс массы тела и абдоминальное ожирение связаны с повышенным риском. Употребление фруктов и овощей в существенных количествах у активных курильщиков уменьшало риск развития рака легких. Повышенный риск развития рака молочной железы был связан с высоким потреблением насыщенных жиров и потреблением алкоголя. У женщин после менопаузы высокий индекс массы тела увеличивал риск развития рака груди, а физическая активность уменьшала его. Высокое потребление молочного белка и кальция из молочных продуктов, а также высокая концентрации в крови гормона IGF-1 увеличивали вероятность развития рака простаты.

Некоторые другие факторы приведены в таблице 20.

Таблица 20

Питание и рак органов пищеварительной системы

Во многих странах для стимулирования роста крупного рогатого скота применяют анаболические половые стероиды. Как было показано на примере американцев, употребление продуктов питания из красного мяса приводит к уменьшению общего количества сперматозоидов. Мужчины, которые выпивают две или больше чашек крепкого кофе в день, имеют повышенный риск бесплодия. Аналогичное действие оказывает курение. Напротив, умеренное потребление алкоголя (эквивалентное 22 г чистого спирта в день) улучшает мужскую репродуктивную функцию. Это связано с тем, что умеренные количества алкоголя увеличивают концентрацию тестостерона в крови и уменьшают уровень стресса. Диета, содержащая в достаточном количестве углеводы, клетчатку, фолиевую кислоту и ликопин, то есть богатая овощами и фруктами, способствует улучшению качества спермы. Снижение употребления животных белков и жиров также оказалось полезным для фертильности. Достаточное количество витамина Е улучшало подвижность сперматозоидов и на 20 % увеличивало шансы зачатия.

Низкоуглеводная диета, содержащая много животного белка, снижает репродуктивные функции не только у мужчин, но и у женщин. Замещение животного белка на растительный (бобовые, орехи, цельнозерновые) благотворно сказывается на способности к зачатию.

Таблица 21

Питание и мужское здоровье

Облысение может быть связано с множеством факторов. К ним следует отнести старение, дисбаланс различных витаминов и минеральных веществ, эндокринные расстройства, иммунологические заболевания, а также генетическую предрасположенность. В то же время установлено, что достаточное содержание в пище биотина (его содержат говяжья печень, бобовые, арахис, капуста) и витамина D существенно уменьшает риск облысения.

Рак простаты относится к лидирующим причинам смерти мужчин в развитых странах. Предполагают, что немаловажным фактором риска является так называемая «западная диета». Кроме того, исследования подтверждают негативную роль молочных и других продуктов с большим количеством животного белка, а также избытка кальция из молочных продуктов. Напротив, ограничение избыточного потребления углеводов, соевые продукты, гранат, зеленый чай, помидоры и томатные продукты (содержат каротиноид ликопин), как показали некоторые исследования, могут сыграть профилактическую роль.

Глава 6
Как питаться так, чтобы обмануть старение?

Старение – это нарастающий с возрастом спад возможности поддерживать постоянство внутренней среды клетки и организма, приводящий к возникновению возрастных заболеваний и смерти.

Согласно базе данных GenAge, известно 2054 гена, которые в лабораторных экспериментах показали свою связь с долголетием, и их количество увеличивается. Искусственное изменение активности некоторых из них настолько замедляет старение, что продолжительность жизни модельных животных возрастает в несколько раз. Подробнее об этом можно прочитать в моей книге «120 лет – только начало. Как победить старение?». У людей семейное долгожительство тоже творит чудеса – потомки долгожителей на 20 лет позже других заболевают возрастными хроническими заболеваниями. При этом они могут вовсе не вести здоровый образ жизни, доживая при этом в добром здравии до 90–100 и более лет.

О чем это говорит? Что старение до определенной степени контролируемо. Однако что делать тем, кто, вероятнее всего, не является наследственным долгожителем? До безопасного внедрения генной терапии против старения еще придется подождать пару десятков лет.

Как мы знаем, многие гены кодируют важные ферменты, активность которых можно регулировать. На этом принципе построено действие любых лекарств. Уже сейчас известно около 200 соединений, которые в экспериментах на животных продлевали жизнь. Не стоит забывать, что природа – великий химик. В живых организмах встречаются все типы соединений, известных в органической химии. Экспериментально установлено, что некоторые из природных веществ влияют на активность тех ферментов, которые кодируются генами, связанными с долголетием. Многие такие вещества содержатся в общеупотребимых продуктах питания. На этом основании я предположил, что продукты, содержащие такие вещества, при умеренном и регулярном их употреблении могут замедлить старение человека. Довольно смелая гипотеза. Однако далее я поделюсь своими доводами. В этой главе я попытался впервые соединить знания генетики долголетия и молекулярных мишеней тех соединений, которыми богата пища.

Некоторые интересные факты о связи долголетия с диетой уже установлены. Модификация диеты позволяет увеличивать продолжительность жизни лабораторных мышей до 50 %. Средиземноморская, окинавская и нордическая диеты, исключение красного мяса способствуют продлению жизни и укреплению здоровья. О некоторых из компонентов пищи известно, что в разумных количествах они благоприятствуют долгожительству, в то время как избыток других – ускоряет старение (таблица 22).

Мы понимаем, что в нас не заложена программа старения, которая бы включалась в определенном возрасте для того, чтобы нас убить. Все, что с нами происходит, – это накопление ошибок и поломок. В тот момент, когда ломаются те системы, которые отвечают за поддержание постоянства внутренней среды организма и за устранение поломок на клеточном уровне, приходят болезни и смерть. Прежде чем попытаться обмануть старение, рассмотрим то, как оно работает на уровне клеток и межклеточных коммуникаций.

В любой момент времени, в зависимости от полученных извне инструкций или внутреннего состояния, клетка делает выбор между несколькими стратегиями существования. Если в нее поступает достаточное количество питательных веществ или она стимулируется особыми сигнальными молекулами – факторами роста, то клетка растет и в зависимости от типа ткани делится. Когда клетка голодна, находится в стрессе (высокая температура, кислородное голодание) или не получает гормональной стимуляции, клетка выходит из программы роста, прекращает деление. При этом она занимает выжидательную позицию, включая дополнительную защиту от стресса и пытаясь пережить неблагоприятный период. Если стрессовые условия не прекращаются, истощаются защитные механизмы или клетка сильно повреждена изнутри, она либо навсегда выходит из клеточного цикла, при этом теряет способность к делениям (клеточное старение) либо самоликвидируется (запрограммированная гибель клетки или апоптоз).

Таблица 22

Нутриенты и долголетие

Где же тут механизмы старения? Когда клетке хорошо, она растет и затем делится, а затратные процессы поддержания устойчивости к стрессам выключаются за ненадобностью. В этот момент ошибки и поломки начинают накапливаться, ускоряя старение. Сам по себе стресс тоже приводит к накоплению поломок. Если стресс сильный, клетка ускоренно старится или погибает. Однако когда клетка лишь периодически голодает или подвергается очень умеренным стрессам, она включает защиту, которая не только устраняет те ошибки, что возникли, но и переводит всю систему на более высокий уровень устойчивости к последующим стрессам и поломкам. Именно поэтому прерывистое голодание, ограничительная диета или периодическое стресс-воздействие (температурное закаливание, гипоксическая тренировка, аэробные физические нагрузки) замедляют старение и продлевают жизнь.

Переключение между стратегиями существования клетки контролируется особыми регуляторными белками. В настоящий момент известно около десятка таких ключевых белков, о некоторых я расскажу. Хорошей новостью является то, что нам известны вещества, которые содержатся в продуктах питания и способны влиять на активность переключателей клеточных программ, а значит, вероятнее всего, и на скорость нашего старения.

Как работает переключатель? Клетка состоит из оболочки (мембраны), цитоплазмы (жидкого внутреннего содержимого, в котором плавают структурные составляющие клетки – митохондрии, лизосомы и другие) и ядра (в нем функционируют хромосомы, несущие генетические инструкции). С одной стороны, клетка получает сигналы от факторов роста (рисунок). Для того чтобы их воспринимать, она вооружена особыми «приемниками» – белками-рецепторами. Как правило, такие «антенны» расположены на поверхности клетки. Если же сигнал – жирорастворимая молекула (стероидный гормон, витамин D, гормоны щитовидной железы), то она проникает через жировую оболочку клетки, и поэтому приемники находятся прямо в ядре. Сигнал от рецептора передается через каскад последовательно активируемых белков, основную часть из которых составляют различные киназы. Заканчивается передача сигнала на транскрипционных факторах. Последние представляют собой белки, которые способны активировать считывание генетических инструкций в клеточном ядре, активируя синтез нужных клетке белков. Все довольно элегантно устроено – взаимодействуя между собой, одни клетки через факторы роста управляют функциями других. С другой стороны, клетка измеряет количество поступающих питательных веществ, прежде всего аминокислот, уровень свободных радикалов, повреждений белков под действием температуры, повреждений ДНК под влиянием мутагенов, ионизирующей радиации или ультрафиолета.

Рис. 4. Процесс программирования активности генов клетки гормонами

Проведенные на протяжении 32 лет наблюдения показали, что употребление животных белков увеличивает общую смертность, особенно это касается переработанного красного мяса и яиц. Красное мясо наиболее значимо увеличивало смертность людей от сердечно-сосудистых заболеваний. Растительный белок, наоборот, снижал смертность в среднем на 10 % на каждые 3 % повышения доли в рационе.

Давно было известно, что ограничение до необходимого минимума употребления незаменимой аминокислоты метионина, которого больше всего в продуктах животного происхождения, увеличивает максимальную продолжительность жизни экспериментальных мышей и крыс до 40 % и выше. Избыток метионина в нашем теле переходит в гомоцистеин, который увеличивает риск атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, метионин снижает уровни «гормонов долголетия» адипонектина, FGF21 и увеличивает – «гормонов старения» лептина, IGF-1.

Кроме того, некоторые аминокислоты, которыми наиболее богаты животные пищевые белки (лейцин, аргинин, лизин), вызывают активацию киназы mTOR. Этот белок считается важнейшим переключателем клеточных программ. Когда пищи достаточно, mTOR активирует процессы биосинтеза нужных для роста клетки белков и создание новых «фабрик по сборке белков» – рибосом. Когда пищи очень много, вновь образуемых белков становится столько, что клетка не успевает их рассортировывать в особых «трубопроводах», которые называются эндоплазматической сетью. Некоторые вновь синтезированные белки не могут принять рабочую форму, сбиваются в агрегаты. Возникает стресс эндоплазматической сети, приводящий к старению или гибели клетки. С другой стороны, mTOR отключает за ненадобностью очень важный процесс, который называется аутофагией. В результате этого процесса клетка освобождается от скопившегося мусора – агрегатов белков, окисленных жиров, поврежденных структур, например отработавших свой век клеточных «электростанций» – митохондрий. Отключение аутофагии останавливает самоочищение клеток и регенерацию тканей. Например, установлено, что без активации аутофагии невозможно образование новых мышечных волокон. С одной стороны, стресс эндоплазматической сети, с другой – выключение аутофагии. Вот та плата, которую мы платим за переедание животных белков.

А что будет, если приглушить активность киназы mTOR? Генетические исследования, проведенные на животных, показали, что это эффективный способ замедлить старение и продлить жизнь, но при этом страдает качество жизни, так как контролируемые mTOR процессы важны для клеток. Были найдены вещества-ингибиторы, подавляющие активность mTOR. Прием одного из таких препаратов в экспериментах на средневозрастных мышах позволил продлить жизнь на 20 %. Однако не обошлось без побочных эффектов, связанных с необходимостью некоторого уровня активности mTOR для клетки. В этих экспериментах использовались вещества, очень сильно подавляющие активность mTOR. Однако во многих продуктах питания есть менее селективные ингибиторы, с меньшей эффективностью подавляющие mTOR (таблица 23). И это залог меньших побочных эффектов для роста клеток и регенерации тканей.

Как уже упоминалось, mTOR подавляет процесс аутофагии. Ее можно простимулировать, употребляя меньше белков животного происхождения либо продукты, содержащие некоторые вещества (таблица).

Таблица 23

Вещества-ингибиторы mTOR и содержащие их продукты

Таблица 24

Вещества-индукторы аутофагии

Аутофагия не только способствует омоложению на клеточном уровне, но и активизирует регенерацию тканей, например мышечной.