Текст книги "Почему мы болеем? Какая скрытая причина лежит в основе большинства хронических заболеваний и как с ней бороться"

Отдельная категория сердечно-сосудистых расстройств связана с поражениями сердечной мышцы, или миокарда. При кардиомиопатии мышцы сердца теряют способность генерировать достаточно силы, чтобы прокачивать кровь по бесчисленным сосудам. Существует несколько видов кардиомиопатии, но все они обычно классифицируются по таким структурным изменениям в сердце, как:

• дилатационная кардиомиопатия, при которой сердце «раздувается»;

• гипертрофическая кардиомиопатия, при которой сердечная мышца становится слишком толстой и препятствует адекватному наполнению сердца кровью;

• рестриктивная кардиомиопатия, при которой сердечная мышца покрывается рубцами и становится жесткой.

В совокупности эти кардиомиопатии иногда называют сердечной недостаточностью неишемической этиологии, подчеркивая тот факт, что причиной нарушения работы сердца не является затруднение кровотока (как при атеросклерозе или инфаркте).

Из этих трех основных видов инсулинорезистентность заметнее всего ассоциируется с дилатационной кардиомиопатией, или ДКМП³⁰. Основным видом топлива для клеток сердечной мышцы служит глюкоза. При ДКМП сердечная мышца (миокард) растягивается и истончается, постепенно утрачивая способность нормально сокращаться и полноценно перекачивать кровь. Со временем работоспособность миокарда начинает все сильнее зависеть от глюкозы. Однако инсулинорезистентность ослабляет способность сердца усваивать и использовать глюкозу, и это нарушение метаболизма становится причиной того, что сердце начинает страдать от относительной нехватки энергии и питательных веществ³¹.

Несмотря на отсутствие такого же количества доказательств, как в случае с ДКМП, некоторые исследования показывают, что инсулинорезистентность может играть определенную роль в развитии гипертрофической кардиомиопатии³². (Тут тоже нет ничего особенно удивительного, правда?) Весьма вероятно, что хроническое повышение уровней инсулина стимулирует рост миокарда, делая его слишком толстым, чтобы позволять камерам желудочков сердца полностью наполняться кровью.

Надеюсь, вы уже поняли, к чему я веду: в то время как мы обвиняем другие факторы, у болезней сердца нет ни одной более значимой переменной, чем резистентность к инсулину. Любые успешные усилия по снижению повышенного риска развития заболеваний сердца должны быть направлены на борьбу именно с этой проблемой. Когда мы признаем ведущую роль инсулинорезистентности, у нас появится возможность приступить к устранению первопричин, а не симптомов сердечно-сосудистых заболеваний (на что нацелены все современные медицинские препараты). Как бы ни старались медики всего мира остановить распространение этих болезней, чем дольше мы будем оставлять инсулинорезистентность без внимания, тем сильнее будет усугубляться проблема.

Глава 3
Мозг и неврологические нарушения

Всего 20 лет назад учебники медицины называли мозг органом, который не реагирует на инсулин. Как меняются времена! С тех пор было проведено множество прорывных исследований в этой области. Теперь мы точно знаем, что инсулин регулирует многие процессы в мозгу, и совершаем все больше и больше открытий, которые показывают, как инсулинорезистентность угрожает здоровью мозга.

Так же как у всех клеток тела, у клеток мозга есть инсулиновые рецепторы. Клетки чувствуют инсулин и реагируют на него, что помогает им функционировать. Инсулин побуждает мозг усваивать глюкозу в качестве топлива¹ и помогает клеткам мозга расти и выживать². Кроме того, этот гормон играет определенную роль в регулировании нашего аппетита и в том, как мы используем энергию: когда мозг ощущает повышение уровней инсулина в организме (это всегда происходит после приема пищи), аппетит слабеет. В число дополнительных функций инсулина в мозгу также входит воздействие на работу репродуктивных гормонов (об этом мы поговорим позже)³.

Помимо прочего, инсулин играет важную роль в обучении и формировании памяти⁴. В ходе одного замечательного исследования на крысах была изучена экспериментальная модель диабета 1-го типа, при которой эти животные не вырабатывали инсулин. Крысы с диабетом 1-го типа не могли выучить лабиринт так же быстро, как крысы контрольной группы, способные производить нормальное количество инсулина. Однако после получения инсулина у животных с диабетом значительно улучшились показатели обучаемости и памяти⁵.

Все это указывает на важную роль инсулина в нормальном функционировании мозга. Проблемы возникают, когда у вас слишком много инсулина или когда мозг не реагирует на инсулин⁶, то есть обретает резистентность к инсулину⁷. Было бы очень приятно думать, что резистентными к инсулину могут становиться лишь некоторые ткани, такие как мышцы или печень. Однако исследователи все больше убеждаются в том, что мозг становится инсулинорезистентным одновременно со всеми остальными тканями. Кроме того, нормальная чувствительность к инсулину необходима мозгу для сохранения его здоровой структуры. Длительная резистентность к инсулину изменяет физическое состояние мозга. Недавнее исследование показало, что после каждых 10 лет, проведенных в состоянии инсулинорезистентности, мозг человека выглядит на два года старше, чем мозг такого же человека, сохранившего чувствительность к инсулину⁸. Нарушается и нормальное функционирование мозга. Ослабление реакции на инсулин может привести нас к перееданию и набору избыточного веса. Кроме того, оно может негативно сказаться на скорости обучения и повредить долговременной памяти⁹. Эта связь между инсулином и мозгом имеет важное значение для нашего здоровья и умения вести самостоятельную жизнь.

Помимо прочего, инсулинорезистентность может причинять серьезный вред физиологии мозга, повышая риск развития тяжелых мозговых нарушений. В этой главе мы рассмотрим связь между инсулином и заболеваниями головного мозга и центральной нервной системы, начиная с самого распространенного – болезни Альцгеймера.

Нам уже известно, какую важную роль инсулинорезистентность играет в тяжелых заболеваниях мозга, но еще предстоит многое узнать о деменции. Термин «деменция» означает слабоумие и характеризует потерю памяти и умственных способностей, что значительно ухудшает качество повседневной жизни. В числе различных расстройств, сопровождающихся деменцией, самым распространенным является болезнь Альцгеймера.

Мы все еще не полностью понимаем причины и природу болезни Альцгеймера, и наша неспособность предотвращать или вылечивать ее привела к тому, что она быстро стала самым распространенным неврологическим расстройством, на долю которого приходится до 80 % всех случаев деменции и от которого страдают примерно 30 миллионов человек во всем мире¹⁰. Если нынешние тенденции сохранятся, это число будет удваиваться каждые 20 лет¹¹. Несмотря на распространенность этой болезни, мы все еще слабо представляем, как ее диагностировать, лечить и предотвращать. Наше понимание настолько расплывчато, что поставить точный диагноз позволяет лишь препарирование мозга после смерти пациента. Однако значительный вклад, который инсулинорезистентность вносит в болезнь Альцгеймера, становится все более очевидным: он настолько релевантен, что теперь у этой болезни появилось новое название: диабет 3-го типа¹².

Следует отметить, что о связи болезни Альцгеймера с инсулинорезистентностью врачи и ученые знают уже несколько десятилетий, хотя поначалу пытались объяснить ее тем, что пациенты с болезнью Альцгеймера ведут относительно малоподвижный образ жизни. Другими словами, специалисты в области биомедицины считали, что у людей, страдающих болезнью Альцгеймера, инсулинорезистентность развивается потому, что они не могут выходить на улицу и заниматься физическими упражнениями. Однако дополнительные исследования пациентов на ранней стадии болезни Альцгеймера показали, что у них уровень физической активности и стиль жизни были такими же, как у здоровых людей, но при этом они были более резистентными к инсулину. По мере накопления доказательств игнорировать эту связь становится все труднее.

Болезнь Альцгеймера – это сложное нейродегенеративное заболевание, вызываемое механизмами, о которых мы еще ничего не знаем. Однако исследователи ранних стадий этого недуга пришли к консенсусу по поводу того, что его главными признаками являются скопления бляшек и нейрофибриллярных клубков в мозгу.

Согласно предложенной ими теории, при болезни Альцгеймера в мозговой ткани формируются бляшки, состоящие из бета-амилоидного пептида (Aβ). Амилоиды – это частицы белка, которые производит нормально функционирующий организм. Слипаясь в кластеры, именуемые бляшками, они могут нарушать нормальную работу мозга, ухудшая память, двигательные функции и способность к обучению.

Эти амилоидные бляшки весьма вредны, и у здорового тела есть встроенные механизмы, которые помогают предотвращать их формирование. Наиболее известным профилактическим средством является аполипопротеин Е (ApoE), выполняющий в организме множество функций. В мозгу он занимается доставкой необходимого нейронам холестерина и способствует разрушению амилоидных бляшек… когда работает надлежащим образом. Существуют три формы аполипопротеина Е, которые кодируются тремя основными вариантами (аллелями) гена ApoE, и примерно у 15 % всех людей этим занимается аллель ApoE4, неспособный решать задачу разрушения бляшек с надлежащей эффективностью. Когда возраст носителей ApoE4 достигает середины восьмого десятка лет, их предрасположенность к развитию болезни Альцгеймера возрастает примерно в 10–30 раз¹³. Вот почему исследователи факторов риска болезни Альцгеймера обычно считают наличие ApoE4 наиболее значимой переменной. Например, группа финских ученых провела исследование факторов риска болезни Альцгеймера среди широких слоев населения¹⁴. Неудивительно, что наиболее значимой переменной у людей с болезнью Альцгеймера оказалось наличие аллеля ApoE4 (для тех читателей, которые придают особое значение силе статистики, отмечу, что уровень значимости этого фактора составил р = 0,0001). В число других значимых переменных вошли возраст (р = 0,005) и уровень образования (р = 0,002; это вторичное преимущество посещения школы, хотя вполне может быть результатом привычки поддерживать разум в активном состоянии и часто подвергать его испытаниям)¹⁵. А что дальше? Следующей наиболее статистически значимой переменной оказалась не гипертензия (р = 0,31), не инсульт в анамнезе (р = 0,59) и не курение (р = 0,47). Это был показатель инсулина натощак (р = 0,0005). Оказывается, эта величина имеет более сильную статистическую значимость, чем ваш возраст! Следует особо отметить, что в данном исследовании статистическая значимость каждого маркера инсулинорезистентности в развитии болезни Альцгеймера была подтверждена результатами других анализов, включая измерение уровней глюкозы и инсулина в крови.

Инсулин может вносить непосредственный вклад в агрегацию амилоидных бляшек. В ходе одного исследования ученые вводили инсулин здоровым взрослым людям. И обнаружили, что искусственно вызванное резкое повышение уровней инсулина увеличивает количество амилоидных бляшек в спинномозговой жидкости, особенно это касается людей старшего возраста¹⁶. Но одного лишь формирования амилоидных бляшек может оказаться недостаточно, чтобы повысить риск болезни Альцгеймера. Важное значение имеет место их расположения. При болезни Альцгеймера бляшки Aβ накапливаются в промежутках между нервами, а не в самих нервах головного мозга. Ученые установили, что инсулин действительно стимулирует высвобождение Aβ из мозговых нервов¹⁷, чем способствует их агрегации вокруг клеток мозга и между ними.

Еще одним ключевым фактором развития болезни Альцгеймера считается формирование нейрофибриллярных клубков, состоящих из специального тау-белка, который отвечает за сохранение нормальной структуры нервов. При первых же признаках болезни Альцгеймера тау-белок становится гиперактивным и буйным, словно неугомонный ребенок. Вместо того чтобы исправно выполнять свою работу и содержать структуру нервов в полном порядке, тау-белок начинает скручивать нервы в нейрофибриллярные клубки.

Даже здесь дело не обходится без инсулина. Когда инсулиновая сигнализация в мозгу работает в нормальном режиме, она подавляет чрезмерную активность тау-белка¹⁸. А когда она нарушается (что происходит в состоянии инсулинорезистентности), тау-белок становится гиперактивным и начинает создавать нейрофибриллярные клубки¹⁹.

Перед лицом таких доказательств, подтверждающих роль амилоидных бляшек и нейрофибриллярных клубков, трудно поверить, что может существовать альтернативная теория, объясняющая происхождение болезни. Но в ходе недавнего исследования были обнаружены бляшки и клубки в мозгу пожилых людей, у которых не было никаких признаков деменции²⁰, и это означает, что происходит что-то еще, в связи с чем необходимо взглянуть на проблему с другой стороны.

Альтернативная теория существует, и она сфокусирована на изменениях мозгового метаболизма. (Как вы уже наверняка догадались, инсулин и тут играет немаловажную роль.)

Мозг нуждается в огромном количестве энергии. Когда тело находится в состоянии покоя, ткани мозга сохраняют высокий уровень метаболической активности (в несколько раз выше, чем в мышцах), и поэтому мозг очень чувствителен к любым перебоям в энергоснабжении. Его можно сравнить с мощным двигателем, который начинает глохнуть, когда нарушается подача топлива. Человек, который плотно поел, пребывает в состоянии сытости, и его мозг получает 100 % энергии из глюкозы, но когда человек голоден, то мозгу достается из этого источника менее половины необходимой энергии (остальную поставляют так называемые кетоны, о которых мы поговорим позже)²¹. В типичной западной диете частота приемов пищи (через каждые несколько часов) и выбираемые нами продукты питания (зачастую это продукты глубокой переработки) создают постоянное ощущение сытости. Наш организм привыкает полностью полагаться на глюкозу, и это становится причиной серьезной проблемы. Неспособность мозга получать достаточное количество глюкозы является одной из характерных черт болезни Альцгеймера. Так же как и в случае с мышцами, инсулин облегчает поступление глюкозы в мозг. Однако по мере того, как мозг становится все более резистентным к инсулину, его способность получать достаточное количество глюкозы для удовлетворения своих энергетических потребностей неуклонно слабеет²². Подобно машине, у которой кончается бензин, мозг начинает работать с перебоями. Этот феномен известен как гипометаболизм глюкозы, и чем сильнее он развивается у человека, тем быстрее возникают клинические проявления болезни Альцгеймера. Начинается дегенеративный процесс: снижение чувствительности мозга к инсулину →→ уменьшение количества поглощаемой мозгом глюкозы → уменьшение энергоснабжения мозга → нарушение функций мозга.

Пугающие темпы распространения болезни Альцгеймера заставляют нас уделять ей все больше внимания. В то время как старая теория, возлагающая вину на бляшки и нейрофибриллярные клубки, вызывает все больше сомнений, новые открытия в области метаболической природы данной болезни, включая ключевую роль инсулина, позволяют находить более эффективные подходы к ее выявлению и лечению. Однако на этом рассмотрение воздействия инсулинорезистентности на мозг и нервную систему не заканчивается. Она принимает активное участие в развитии других форм деменции.

Сосудистая форма деменции является второй по распространенности после болезни Альцгеймера. Их симптомы очень похожи, но причиной сосудистой деменции является недостаточное кровоснабжение мозга. Эти два расстройства взаимосвязаны: скопления амилоидных бляшек в мозгу могут повреждать кровеносные сосуды. Если теория бляшек и нейрофибриллярных клубков верна, значит, болезнь Альцгеймера может способствовать развитию сосудистой деменции²³.

Вспомните, что мы говорили ранее о сердечно-сосудистых нарушениях. Поскольку инсулинорезистентность оказывает сильное воздействие на функцию кровеносных сосудов, между инсулинорезистентностью и сосудистой деменцией может существовать такая же тесная связь. Например, результаты известного исследования старения «Гонолулу – Азия», в ходе которого более 20 лет велось наблюдение за почти 10 тысячами мужчин старшего возраста, показали, что у участников, страдающих инсулинорезистентностью, риск развития сосудистой деменции оказался примерно в два раза выше, чем у испытуемых с нормальной чувствительностью к инсулину²⁴. Вероятно, причиной этого стало сочетание факторов, которые мы обсуждали в главе 2 в связи с повышенным кровяным давлением (изменение выработки оксида азота, утолщение стенок кровеносных сосудов и т. д.). Каким бы ни был реальный механизм, полученные данные доказывают, что сердечно-сосудистые осложнения, связанные с резистентностью к инсулину, не только создают проблемы с сердцем, но и могут привести к сосудистой деменции.

Болезнь Паркинсона – это хроническое дегенеративное заболевание нервной системы, которое наиболее очевидно проявляется в изменении способности пациентов контролировать движения тела. Помимо моторных симптомов, таких как замедленные движения, онемение конечностей и тремор, оно может приводить к другим проблемам, таким как депрессия, нарушения сна, усталость и когнитивные изменения. Хотя ежегодно болезнь Паркинсона диагностируется примерно у 60 тысяч человек, мы плохо понимаем ее причины, соответственно у нас нет никаких способов ее предотвратить или вылечить.

По мере прогрессирования болезни Паркинсона у большинства пациентов развивается деменция. Характерной чертой этой формы деменции является агрегация в мозгу белков, именуемых тельцами Леви. Однако еще более критичной является гибель нейронов, производящих дофамин. Болезнь Паркинсона развивается в той части мозга, которая называется черной субстанцией, структурой среднего мозга, которая контролирует моторные функции и так называемую систему вознаграждения. Ее клетки производят дофамин, а когда они начинают умирать, потеря дофамина вызывает проблемы с движениями.

Известно, что инсулин стимулирует выработку дофамина в мозгу²⁵, и это указывает на прямую причинно-следственную связь между инсулином и болезнью Паркинсона. Кроме того, одно исследование показало, что при снижении уровней инсулина у крыс количество дофаминовых рецепторов в их мозгу увеличилось на 35 %²⁶, а в ходе исследования на людях было установлено, что у участников с самой высокой резистентностью к инсулину объемы производимого в мозгу дофамина оказались самыми низкими²⁷.

Вопреки общепринятому мнению о том, что инсулинорезистентность вызывает проблему с дофамином, в последнее время появляются свидетельства обратного²⁸. Иначе говоря, некоторые исследования свидетельствуют, что не резистентность к инсулину приводит к изменению количества дофаминовых рецепторов, а изменение концентрации дофамина становится причиной изменения чувствительности к инсулину.

Эксперименты на грызунах и людях показывают, что улучшение работы дофаминовой сигнальной системы способствует улучшению метаболической функции, тогда как ослабление дофаминовой регуляции ухудшает метаболизм и даже может стать причиной резистентности к инсулину. Особый интерес вызывают данные исследований на людях. У пациентов, которых лечили антипсихотическими препаратами, блокирующими дофаминовые рецепторы, развивалась инсулинорезистентность и появлялся избыточный вес. По некоторым оценкам, до 40 % пациентов, получающих антипсихотики на протяжении пяти лет, могут заболеть диабетом 2-го типа²⁹. После прекращения приема этих препаратов резистентность к инсулину исчезает в течение нескольких недель³⁰.

Между инсулином и болезнью Паркинсона существует очевидная связь. До 30 % пациентов с болезнью Паркинсона страдают диабетом 2-го типа, а до 80 % могут иметь инсулинорезистентность (или преддиабет)³¹.

БОЛЕЗНЬ ХАНТИНГТОНА

Существует очень мало достоверных данных, свидетельствующих о причинной взаимосвязи между резистентностью к инсулину и болезнью Хантингтона. Тем не менее я считаю, что это заболевание заслуживает упоминания, поскольку у пациентов с болезнью Хантингтона вероятность наличия резистентности к инсулину гораздо выше, чем у здоровых людей, несмотря на сходство многих других показателей (возраст, состав тканей тела и т. д.)³². В ходе одного тщательно контролируемого исследования было установлено, что у пациентов с болезнью Хантингтона симптомы инсулинорезистентности встречаются почти в 10 раз чаще, чем в контрольной группе³³.

Болезнь Хантингтона развивается вследствие мутации гена хантингтина, который со временем приводит к разрушительному повреждению мышц и разума. Исследования болезни Хантингтона проводятся на грызунах с искусственно измененной ДНК, в состав которой вводится человеческий ген хантингтин. Любопытно отметить, что через нескольких недель у этих мышей, наряду с развитием болезни Хантингтона, появляется резистентность к инсулину³⁴.