Текст книги "Познакомьтесь с собой. Как гены, микробы и нейроны делают нас теми, кто мы есть"

Глава 3
Познакомьтесь со своим аппетитом

Я не могу прекратить есть.

Я ем, потому что несчастен, и я несчастен, потому что ем. Это порочный круг.

Жирный Ублюдок, «Остин Пауэрс: Шпион, который меня соблазнил»

Когда люди слышат слово «эпидемия», они обычно представляют себе вирус Эбола, зомби-апокалипсис или дурацкий фильм «Эпидемия» 1995 года, где Дастин Хоффман преследует обезьянку. Однако в Соединенных Штатах и некоторых других странах разразилась другая эпидемия – та, которая расширяет талию. На нашей одежде столько букв X, что некоторые могут решить: они заглянули не в свой платяной шкаф, а в магазин для взрослых. Чтобы принимать тучных пациентов, конструируют более крупные машины скорой помощи, в которые ставят более мощные подъемники. Популярные телешоу вроде The Biggest Loser[46]46
  The Biggest Loser – американское реалити-шоу, участники которого соревнуются за денежный приз, стараясь сбросить как можно больше веса.


[Закрыть] сделали из похудения «просветительскую» игру. Ради удовлетворения нашего ненасытного аппетита создаются целые каналы вроде Food Network, и трудно представить социальные сети, где бы не искушали изображением какого-нибудь нового монструозного пицца-бургера-с-жареной-курицей.

Мы пытаемся противостоять обжорству, глотая взамен чужие слова в виде книг по диете. К сожалению, у всех модных диет есть нечто общее: похоже, ни одна из них не помогает поддерживать здоровый вес. Что характерно, букинистические магазинчики переполнены книгами о полезном питании, заляпанными морковным соком: разочарованные владельцы быстро продали их, осознав, что предложенный план оказался бесполезным. Известно даже, что победители шоу The Biggest Loser вернули бо́льшую часть своего веса, покинув шоу.

По данным Центра по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), уровень ожирения в стране вырос практически до 40 %. Еще у трети населения избыточный вес. С клинической точки зрения ожирение есть у каждого пятого ребенка. Большинство из нас осознают связанные с этим серьезные риски для здоровья: например, сердечные заболевания, инсульт, диабет II типа и рак. И тем не менее мы продолжаем проигрывать битву с животом. Это обходится недешево: ежегодно государство тратит на связанные с ожирением проблемы со здоровьем более 190 миллионов долларов. По мере того как западный рацион и образ жизни распространяются по планете, следом шагает и ожирение. Тревожный отчет 2017 года авторитетного медицинского журнала The New England Journal of Medicine показывает, что от проблем, связанных с избыточным весом, страдает более двух миллиардов взрослых и детей по всему миру. Что с нами происходит?

Многое объясняется нашим образом жизни: мы много едим и мало двигаемся. Мы не только питаемся так, будто завтра вся еда в мире исчезнет, – наш рацион весьма нездоров. Все мы это знаем; слова о пищевой пирамиде и важности физических упражнений нам вдалбливали еще в начальной школе. И тем не менее мы видим, как у нас на глазах реализуется старая пословица «ты – то, что ты ешь»: большинство из нас похожи на булочки с корицей, а не на стебли сельдерея. Почему так трудно быть рациональным человеком, когда дело касается аппетита и выбора продуктов? Это проблема с силой воли или в игре участвуют какие-то другие факторы?

Почему вы стремитесь к калорийной жизни

Как упоминалось во второй главе, наша страсть к сладкому уходит корнями в эволюционное прошлое, когда еще не были изобретены такие штуки, как сладкая газировка и пончики. В африканской саванне, где возник наш вид, было трудно найти высококалорийные источники энергии. Люди, тянувшиеся к энергетической пище вроде сладких фруктов, животного жира или меда, получали преимущество перед остальными: у них были резервы топлива для охоты, сражений, секса и покрикивания на детей, чтобы те прекратили изрисовывать стены пещеры. Чтобы побудить наших предков стремиться к такой пище, эволюция встроила в наши мозги систему наказания и вознаграждения.

Чтобы «машина для выживания» была конкурентоспособной, наша ДНК создала мозг, который может ощущать удовольствие и боль. «Машина для выживания», которая не ест, вскоре станет ощущать муки голода. После еды их заменит чувство удовлетворенности. Однако высококалорийные продукты дают не просто его, но и наиприятнейшее ощущение, близкое к оргазму. Наш мозг получает вознаграждение, когда губ касается нечто сладкое. «Поцелуй Херши»[47]47
  Hershey’s Kisses («Поцелуи Херши») – марка шоколадных конфет компании «Херши».


[Закрыть] или французский поцелуй – результат будет одинаков: выброс дофамина – нейромедиатора, который стимулирует центр удовольствия в мозге и требует повторения.

То, что мы едим, ощущается на вкус хорошим или плохим, поскольку для нашего организма это примитивный способ отслеживать, что́ полезно положить в желудок. Наша ДНК сделала высококалорийные продукты такими вкусными, что мы, а точнее наши предки, часто рисковали жизнью и здоровьем, желая их получить. Однако сегодня мы рискуем разве что тем, что автомат по какой-то причине не выбросит батончик «Твикс». Сласти и жир просто окружают нас, и все, что нужно, чтобы их добыть, – оторваться от дивана и открыть дверь разносчику пиццы. Мы живем в реальной версии Конфетной страны[48]48
  Candy Land (Конфетная страна) – популярная настольная игра для детей.


[Закрыть], где нет физических нагрузок. Идеальная формула для набора веса.

Американская кардиологическая ассоциация рекомендует добавлять сахар в количестве пять чайных ложек в день (80 калорий) при среднем дневном расходе энергии в 1800 калорий для взрослой женщины и девять чайных ложек в день (144 калории) при среднем дневном расходе в 2200 калорий для взрослого мужчины[49]49
  Здесь и далее автор использует бытовую терминологию, которая, строго говоря, неверна: то, что в быту часто именуется калорией, на самом деле килокалория (то есть тысяча калорий).


[Закрыть]. Но я знаю людей, которые кладут пять ложек сахара только в одну чашку утреннего кофе (вероятно, супердегустаторы!). Средняя банка газировки (около 340 граммов) содержит примерно восемь чайных ложек сахара. Многие люди, выпив чашку или банку, потребляют всю допустимую дневную норму.

Мы склонны недооценивать количество съедаемого сахара, потому что он содержится в скрытом виде во множестве продуктов, которые мы обычно не считаем сладкими. Среди них соусы для пасты и пиццы, соус для барбекю, заправки для салатов, соки и даже некоторые «здоровые» хлопья, йогурты и батончики гранолы[50]50
  Гранола – смесь овсяной крупы, орехов и меда, запеченная до хрустящего состояния. Может быть рассыпчатой или в виде батончика.


[Закрыть]. Нет еды, в которой содержание сахара давало бы неприятные ощущения, и наш организм не справляется с его количеством.

Когда мы едим на завтрак сладкие кукурузные хлопья и маффин с шоколадной крошкой, то получаем заряд сахара, который нужно обработать быстрее, чем умеет наш организм. Поджелудочная железа пашет с перегрузкой, чтобы выработать достаточное количество инсулина и справиться с притоком сахара, переполняющего тело. Инсулин – это гормон, помогающий доставлять молекулы сахара в клетки, которым он нужен; остаток хранится в виде жиров. Избыточное производство инсулина эффективно убирает сахар из крови, однако часто остается неприятное ощущение «упадка» при снижении уровня сахара. Соответственно, мы ощущаем, что нужно съесть еще что-нибудь, чтобы стабилизировать уровень сахара в крови, который мы опустили ниже нормы.

То же с жирами и солью. Для правильной работы нашему организму нужны и жиры, и минеральные вещества вроде соли, поэтому мы не можем исключить их из рациона. Однако, как и в случае с сахаром, люди не осознают, сколько лишних жиров и соли содержится в обычных продуктах питания. Если вы потребляете 2000 калорий в день, вам ежедневно нужно 44–78 граммов жиров. Обычно это количество обеспечивает всего одно блюдо из фастфуда. Одна плюшка в сети Cinnabon – почти 40 граммов жиров. На тарелке макарон с сыром может быть до 60 граммов. Как ни удивительно, многие салаты в сетях быстрого питания содержат 30–60 граммов жиров. Даже в замороженном кофе мокко может оказаться до 50 граммов жиров.

Министерство сельского хозяйства США (USDA) рекомендует здоровым взрослым употреблять в день не более 2400 миллиграммов соли (примерно одна чайная ложка) в день. Однако американцы, как правило, употребляют 3000–4000 миллиграммов. Основная часть излишка поступает в организм из обработанных продуктов, фасованной и ресторанной пищи; одна порция мороженой еды или первое блюдо в кафе быстрого питания может содержать всю дневную норму соли, да еще и с запасом. Самым соленым блюдом в Америке считается острый суп в сети китайских ресторанчиков P. F. Chang: в его порции содержится примерно 8000 миллиграммов соли (в три с лишним раза больше дневной нормы).

Постоянное злоупотребление солеными закусками: чипсами, брецелями, попкорном и орехами – может легко привести нас к опасной солевой зоне. Не такими очевидными источниками хлорида натрия являются некоторые супы, овощные соусы и мясные деликатесы. Одна столовая ложка соевого соуса может содержать более 1000 миллиграммов соли.

Продовольственным компаниям и ресторанам нужны повторные заказы. Добавлять сахар, жир и (или) соль в пищевые продукты – эффективное средство для такой цели, потому что они срабатывают так же, как наркотические препараты. Мы похожи на Аль Пачино в фильме «Лицо со шрамом», только лица у нас не в кокаине, а в пудре от пончиков. Поскольку высококалорийная пища возбуждает систему вознаграждения в мозге так же, как и опиоиды, нездоровая пища формально является веществом, вызывающим зависимость. Многочисленные исследования показали, что сахар вызывает привыкание сильнее кокаина. Вот почему тяга к нездоровым перекусам может быть просто непреодолимой. А поскольку сахар так же вездесущ, как реклама страховой компании GEICO, заставлять людей избавляться от этой привычки все равно что организовывать в больнице реабилитацию от наркозависимости.

Нас тянет к обработанным продуктам, содержащим много сахара, жиров и соли, потому что миллионы лет назад спрос и предложение были другими. Когда-то дефицитные и ценные сахар, жир и соль сегодня повсеместны и дешевы. Необработанные продукты обычно стоят дороже обработанных, и вам требуется время на их готовке. Вероятно, это объясняет, почему ожирение – некогда болезнь богачей – сейчас стремительно распространяется среди бедняков и среднего класса. Такие различия хорошо выражены в откровенном заявлении Моники Дрейн, дочери человека, который создал марку чрезвычайно популярных снеков для детей Lunchables: «Не думаю, что мои дети когда-нибудь ели Lunchables… Они знают, что такие штуки есть и что их придумал дедушка Боб. Но мы питаемся здоровой пищей».

Почему вы едите слишком много

Умело обработанные пищевые продукты играют на стороне наших худших пищевых предпочтений, создавая среду, в которой крайне сложно отказаться от нездоровой пищи. Однако наши пристрастия – только часть дела. Что управляет количеством съеденного?

Вы знаете, что смартфон пора заряжать, потому что так показал индикатор заряда. Аналогично действуют некоторые гормоны нашего организма. Когда желудок пуст, клетки желудочно-кишечного тракта выделяют грелин, гормон голода, и он двигается в мозг с призывом: «Пора есть!» Как только мы начинаем насыщать наше тело пищей, уровень грелина падает – и мы испытываем сытость. Удовлетворенность после еды возникает благодаря лептину, гормону сытости, который выделяют наши жировые клетки. Этот изящный гормональный цикл с помощью биохимических сигналов управляет тем, когда и сколько мы едим. Некоторые люди переедают из-за генетических мутаций, разрушивших гормональную систему «голод – сытость». Чем-то похоже на смартфон, который больше не определяет, сколько осталось энергии в аккумуляторе.

Впервые гены, связанные с контролем аппетита, были обнаружены у мышей. Это может показаться неожиданным: когда вы в последний раз видели толстую мышь, ковыляющую по полу? Вероятно, никогда. Мышам с лишним весом было бы сложно убежать от хищников. Но в 1949 году ученые глазам своим не поверили, обнаружив тучную мышь, слонявшуюся по клетке среди тощих однопометников. Совершенно случайно эта мышь родилась с мутацией гена лептина, но, если уж родилась, ее использовали для выведения линии мышей с ожирением под названием ob/ob. Поскольку эти мыши больше не вырабатывали лептин, они никогда не ощущали сытости. Примечательно, что, если исследователи вводили лептин какой-нибудь мыши ob/ob, она прекращала переедать. Если дать мыши ob/ob печенье, она непременно захочет еще. А если дать лептин – обязательно ощутит сытость.

В 1998 году ученые обнаружили, что мутации в гене лептина имеются также и у нескольких людей с патологическим ожирением. Еще одна странная параллель между мышами ob/ob и этими пациентами касается воспроизводства. Мыши ob/ob стерильны (если не проводить коррекции питания или не добавлять лептин); люди с недостатком лептина и ожирением никогда не достигают половой зрелости. Лептин, вырабатываемый жировыми клетками, – индикатор массы тела. Сколько бы ни весило тело, но если лептин не производится, мозг не получает сигнала о том, что в организме достаточно жира для воспроизводства. Этот также объясняет, почему у мышей и у людей мутации, от которых зависит лептин, так редко встречаются.

Как видно по мышам ob/ob, введение недостающего лептина успешно доводит людей с патологическим весом до почти нормального состояния (а также приводит к половому созреванию и восстанавливает фертильность[51]51
  Фертильность (от лат. fertilis – плодовитый) – способность половозрелого организма производить потомство.


[Закрыть]). Звучит прекрасно, но можно ли похудеть, принимая лептин? К сожалению, нет. Терапия лептином помогает только тем немногим людям, у которых есть его дефицит. На деле у большинства людей с ожирением лептин прекрасно вырабатывается. Проблема в том, что мозг стал устойчивым к воздействию лептина и больше не реагирует нужным образом на этот гормон. Жировые клетки пытаются сказать мозгу, что можно прекращать есть, но мозг не получает этой записки.

Как вы, вероятно, догадываетесь, всякий раз, когда мы говорим о каком-то гормоне (или нейромедиаторе), должен быть рецептор для этой сигнальной молекулы – как перчатка кетчера[52]52
  Кетчер (от англ. catch – ловить) – игрок в бейсболе, который ловит мяч, брошенный питчером противоположной команды.


[Закрыть] для мяча. Рецептор лептина LEPR – это ген, который работает в качестве такой перчатки, и мутации этого гена также могут нарушить сигнал о сытости. Обнаружена другая разновидность мышей с ожирением – db/db; эти мыши обладают мутацией в рецепторе лептина, причем аналогичное состояние наблюдается также и у некоторых людей. Небольшая часть людей с ожирением страдает от такой недостаточности рецептора лептина: они никогда не получают сигнал о сытости, поэтому им практически невозможно прекратить переедать. Сигнал сытости продолжает стучать, но не может достучаться.

Лептин способствует производству другого гормона сытости, который называется α-меланоцитстимулирующим гормоном (α-МСГ); он также помогает обеспечить ощущение сытости после еды. Рецептор, улавливающий и реагирующий на этот гормон, называется MC4R, и ученые установили мутации ДНК у этого гена у людей с ранним этапом ожирения.

Мутации с лептином могут быть связаны с проблемами полового созревания, но существует и другая любопытная связь между питанием и сексом, затрагивающая MC4R. Химики разработали множество соединений, которые выглядят как α-МСГ, в надежде, что они, соединения, будут связываться с MC4R и помогать людям с ожирением чувствовать себя сытыми. Оказывается, некоторые из этих так называемых агонистов MC4R обладают эректогенными свойствами, то есть улучшают сексуальный аппетит. Если однажды выяснится, что они же помогают похудеть, то мужчины, вынужденные сейчас расстегивать ремень после еды, продолжат это делать, но по другим причинам. Меньше еды и больше физических упражнений – двойная польза! Если же отбросить шутки, этот пример подчеркивает проблему, с которой мы сталкиваемся: генетика, лежащая в основе нашего аппетита, сложна и исследователям предстоит еще масса работы, прежде чем они определят, смогут ли какие-то препараты помочь нам контролировать бюджет калорий безопасным образом.

Помимо генов, регулирующих гормональные аспекты пищевого поведения, существуют гены, управляющие приподнятым настроением, которое мы ощущаем после хорошей трапезы. Исследователи обнаружили, что люди с генетической вариацией под названием Taq1A больше склонны к ожирению, поскольку она снижает количество дофаминовых рецепторов (рецепторы, участвующие в восприятии вознаграждения) в мозге. Людям с таким вариантом гена приходится съедать больше, чтобы ощутить такое же дофаминовое вознаграждение, которое другие люди чувствуют, съев меньшее количество пищи.

Важность таких исследований невозможно переоценить. Гены могут регулировать наши потребности, и для некоторых людей аппетит находится вне возможностей самоконтроля. Вправе ли мы судить или попрекать людей с ненасытным аппетитом за то, что так устроена их ДНК?

Даже если ДНК сконструировала ваш мозг так, что он сносно регулирует прием пищи, неконтролируемыми могут оказаться другие вещи. Ученые документально зафиксировали множество примеров, когда пациенты набирали или теряли вес из-за опухоли или сотрясения мозга. Кроме того, внезапно начинают переедать некоторые люди с мозговыми имплантатами, подающими электрические импульсы для контроля непроизвольных нарушений движений (например, при болезни Паркинсона). Сходным образом мыши набрасываются на пищу в течение нескольких секунд, если им стимулируют определенные зоны мозга. Такие исследования подчеркивают важную роль мозга в наших пищевых привычках.

Современные исследования по идентификации конкретных областей мозга, контролирующих пищевое поведение, обещают новые методы лечения проблем с весом. В 2018 году нейробиолог Чарльз Цукер из Колумбийского университета смог манипулировать определенными нейронами в мозге мышей так, что у животных пропало и природное стремление к сладкому, и природное отвращение к горькому. Представьте: в один прекрасный день ваш мозг перестроят так, что брокколи станет привлекательнее шоколадного торта!

Как ваши родители повлияли на ваш аппетит

Нет никаких сомнений, что нарушения в некоторых генах могут нарушить контроль аппетита и обмен веществ у некоторых людей. Однако генетические вариации не объясняют стремительный рост уровня ожирения за последние десятилетия. По оценкам, мутации отдельных генов, подобные описанным ранее, отвечают менее чем за 10 % случаев ожирения. Возможно, здесь больше задействованы не мутации ДНК, а эпигенетические механизмы: что-то в нашей окружающей среде может изменять экспрессию генов так, что это способствует тучности. Этому есть свидетельства: менять экспрессию генов так, что это влияет на аппетит, обмен веществ и восприимчивость к болезням, может наша пища.

Одно из самых потрясающих наблюдений, отражающих важность рациона для экспрессии генов, содержится в работе биолога Рэнди Джиртла из Медицинского центра Университета Дьюка. Изучая у мышей ген под названием агути, он с коллегами показал, насколько важно питание матери во время беременности. Вы спросите, что делает этот ген? Придает шерсти мышей светлые оттенки. Что-что? Переход от светлых оттенков к рациону матери и изменениям в аппетите ребенка требует более подробных объяснений.

После столкновения сперматозоида и яйцеклетки появившаяся бригада генов закатывает рукава и начинает конструировать ребенка. Разворачивается сложная цепная реакция, в которой в строгой последовательности включаются и выключаются различные волны генов. С самого первого дня окружающая среда, которую обеспечивает матка матери, начинает программировать геном ребенка на самостоятельное выживание. Природа предполагает, что ребенок будет жить в той же среде, которая окружает его мать во время беременности. Поэтому уровень активности некоторых генов потомства программируется еще до рождения – в попытке подготовить ребенка к жизни вне матки. Это называется пренатальным программированием, или программированием плода.

Теперь представьте мышь. Вероятно, вы вообразили энергичного маленького пушистого грызуна с бурой шерстью. Большинство мышей действительно выглядят так, однако иногда рождаются мыши с желтым окрасом, вырастающие до «большого комка шерсти», напоминая трибблов из «Звездного пути». Такие мыши предрасположены к заболеваниям, включая ожирение, диабет и рак. Разница между обычной и желтой мышью состоит в том, что у желтой не отключился ген агути. Если вы внимательно посмотрите на волосок обычной мыши, то увидите, что его средняя часть желтая. Это означает: ген агути был включен. Коричневые части, окружающие желтую, наоборот, означают, что ген был отключен. У некоторых мышей ген агути вообще никогда не действовал, поэтому их шерсть полностью бурая. У желтых мышей ген агути никогда не отключался, создавая золотистый окрас.

Вспомните наше предыдущее обсуждение гормона сытости – α-меланоцитстимулирующего гормона (α-МСГ). Как и многие другие гормоны, α-МСГ оказывает на организм сразу несколько эффектов: кроме того что дает чувство сытости после еды, он делает волосы темными. Белок гена агути блокирует связывание α-МСГ с его рецепторами в клетках волосяных фолликулов, поэтому волосы остаются светлыми. Однако «блондинкам невесело»: к несчастью для желтоволосых мышей, белок агути также мешает связыванию α-МСГ с рецептором MC4R в клетках мозга, что заставляет мышей переедать, ведь они больше не получают сигнала, что сыты.

Однако вы можете задать вопрос: если ген агути есть у всех этих мышей, почему же некоторые – бурые и тощие, а некоторые – желтые и жирные? Изменения в цвете шерсти и в будущем состоянии здоровья определяются тем, какая именно часть гена агути активна и когда.

Как и следовало ожидать, тучные мыши, как правило, рождают потомство, которое тоже вырастает желтым и нездоровым. Но вот потрясающее открытие: если вы подправите рацион желтой матери во время беременности, она родит бурых, стройных, здоровых мышат! Что за волшебство? Фокус в том, что рацион матери обогащали питательными веществами, которые усиливают метилирование ДНК (фолиевая кислота, бетаин, витамин B₁₂ и холин), а такое химическое изменение отключает гены. Ген агути – один из тех, что можно заглушить с помощью метилирования ДНК, производимого переменами в питании. Когда этот ген заглушили, белок агути, который мог заблокировать рецепторы α-МСГ, вообще не производился, в результате детеныши, родившиеся у желтых толстых матерей, были бурыми и не переедали.

Это замечательное исследование повлекло несколько следствий, касающихся аппетита. Во-первых, ДНК развивающегося плода активно программируется еще до рождения, чтобы подготовиться к среде, в которой живет мать. Такое программирование плода частично основано на сигналах, идущих от рациона матери: они указывают, на что похожа окружающая ее среда. Во-вторых, то, что ест мать во время беременности, может оказать длительный эффект на ее потомство, изменяя метилирование ДНК ребенка. Следует осторожно относиться к пищевым добавкам, если они не входят в список рекомендуемых медиками: мы понятия не имеем, что может сделать большинство таких добавок с ДНК плода. В-третьих, хотя вы наследуете гены отца и матери, это не значит, что гены будут экспрессироваться так же, как у отца и у матери. Желтые матери с геном агути могут быть толстыми, но их потомство не обязано делить такую участь. Конечно, эту концепцию можно и развернуть в обратную сторону: дальнейшее изучение генов и эпигенетического контроля поможет беременной запрограммировать здоровье будущего ребенка.

Прежде чем будущие отцы с комфортом сядут за свиную вырезку и поглотят трехэтажную башню шоколадного десерта, следует вспомнить: их пищевые привычки тоже могут сказаться на будущем ребенке – посредством эпигенетического программирования спермы. Исследование 2010 года, проведенное фармакологом Маргарет Моррис из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии, показало, что от самцов крыс, питавшихся едой с высоким содержанием жиров, рождались крысята-самки с инсулинорезистентностью, что совмещалось с повышением массы и увеличением объема жировой ткани. Более детальное изучение женских особей от отцов с нездоровым рационом выявило аномальную экспрессию свыше 600 генов в клетках так называемых островков Лангерганса в поджелудочной железе – тех участков, что отвечают за выработку инсулина.

А что насчет людей? Чтобы выяснить, может ли вес влиять на экспрессию генов в человеческой сперме, биолог Ромэйн Баррес из Копенгагенского университета в Дании изучал закономерности метилирования ДНК в образцах спермы, предоставленных как худыми, так и тучными мужчинами. В эксперименте 2015 года его группа обнаружила, что в сперме тощих и толстых людей более 9000 генов метилируется по-разному. Это очень много, и среди них оказались некоторые, уже связанные с управлением аппетитом, например MC4R. Такие изменения в экспрессии генов могут привести к постоянным переменам в настройках мозга на контроль аппетита, и это потенциально объясняет, почему некоторые люди считают, что поменять их пищевые привычки почти невозможно. В том же исследовании Баррес с коллегами также изучил, как происходит метилирование ДНК в сперме у тучных мужчин до и после того, как им провели операцию по желудочному шунтированию для снижения массы. Через год после такой бариатрической[53]53
  Бариатрия (от др. – греч. βάρος – вес, тяжесть и ἰατρεία – лечение) – область хирургии, связанная с лечением ожирения.


[Закрыть] операции в генах, подобных MC4R, были обнаружены изменения в метилировании ДНК, а это заставляет предположить, что и изменения в ДНК спермы можно обратить.

В отличие от экспериментов с грызунами, у людей не изучалось, насколько сильно изменения с метилированием ДНК в сперме тучных мужчин влияли на их детей. Однако все такие исследования предлагают правдоподобный механизм, посредством которого пищевые привычки вашего отца могли повлиять на ваши собственные еще в то время, когда половина вашей ДНК плавала у него «на нижнем этаже». Извините, будущие папы, но, похоже, здоровый образ жизни до зачатия нужно вести не только матерям.

Почему сахар делает нашу жизнь слаще, но короче

То, чем вас кормили в младенчестве и детстве, может оказать долговременное воздействие на пищевые привычки во взрослом возрасте. Чтобы изучать, как определенные виды деятельности влияют на продолжительность жизни, ученые часто используют модельные организмы, например плодовых мушек или круглых червей под названием Caenorhabditis elegans. Поскольку вся жизнь этих мушек и червей длится соответственно 15 или 90 дней, у биологов есть возможность определять, как те или иные условия влияют на развитие организмов от рождения до смерти. Чтобы аналогичным образом изучить эти условия у людей, ученым пришлось бы потратить всю свою жизнь, однако очень трудно получить должность, если первые научные публикации появились бы только в возрасте за 70.

Мы можем использовать недолговечных созданий, чтобы отвечать на вопросы вроде таких: «Что происходит с молодежью, которая ест много нездоровой пищи? Будет ли у них все в порядке?» Новости не особо хорошие. Исследование 2017 года, проведенное биологом Назифом Аличем из Университетского колледжа Лондона, обнаружило: продолжительность жизни молодых мушек, которых три недели кормили едой с высоким содержанием сахара, сократилась на 7 % и, к сожалению, оказалась укороченной даже в том случае, когда после сахарной диеты насекомых возвращали к нормальному питанию. Именно так: мушки, которые в юности ели много сахара, умирали преждевременно, даже если во взрослом возрасте питались правильно!

Когда команда Алича изучала механизм, стоящий за способностью сахара необратимо снизить продолжительность жизни, биологи установили, что сахароза мешает фактору транскрипции, который называется FOXO. Те же самые факторы есть и у людей. Факторы транскрипции регулируют экспрессию многих генов, поэтому вмешательство в один из них разрушает целую сеть генов, подобно костяшкам домино. Сеть генов FOXO вырабатывает много белков, поддерживающих наши клетки в надлежащем рабочем состоянии, поэтому логично, что организму придется дальше жить с затронутой сетью. Слишком много сахара ослабляет активность сети FOXO. Тревожно, что эти изменения, похоже, необратимы даже после того, как питавшиеся сахаром мушки начали есть здоровую пищу (см. ранее).

Такие эксперименты показывают, что избыток сахара ускоряет старение, делая жизнь – буквально – короткой и сладкой. Ну что за облом!

Важно помнить, что до сих пор в точности непонятно, как все это работает, а исследования на людях пока ограничены. Хотя многие эксперименты говорят, что сахар вредит здоровью, было бы преждевременно заключать, что детям, выросшим на диете Вилли Вонки[54]54
  Вилли Вонка – герой сказки Роальда Даля «Чарли и шоколадная фабрика» и снятых по этой сказке фильмов, владелец шоколадной фабрики.


[Закрыть], грозит необратимый ущерб. Тем не менее целесообразно произвести разумные изменения в своем питании и в рационе детей, и лучше раньше, чем позже.

Как бактерии в кишечнике могут влиять на ваш аппетит

Все больше ученых считает, что микробиота кишечника также может влиять на аппетит и наклонять чашу весов. Как показали исследования на мышах с удаленными бактериями, это больше, чем просто «чувствовать нутром». Мыши без микробов рождаются и вырастают в стерильной среде, в них или на них никаких микробов нет. Ни одно другое существо на земле не является настолько чистым, даже Джун Кливер[55]55
  Джун Кливер – главная героиня американского сериала «Предоставьте это Биверу», появившегося в 1957 году.


[Закрыть]. Хотя для какого-нибудь гермофоба жизнь этих мышей может казаться идеальной, такой уровень чистоты обладает негативными последствиями. Мыши без микробов худосочны, имеют дефекты иммунной системы и неадекватно реагируют на стресс. Такие аномалии стерильных мышей продемонстрировали удивительную мысль: бактерии в кишечнике не просто бродяги, проходящие сквозь него, – они играют важную роль для нашего здоровья и благополучия. Жизнь без них – не та жизнь, которую мы знаем.

Биологи задались вопросом, что произойдет, если заселить микробами кишечник стерильных мышей. Для этого исследователи проделали с мышами этакий «грязный трюк»: собрали материал из слепой кишки (первый участок толстой кишки) обычной мыши и нанесли на шерсть стерильного животного. Когда стерильная мышь начинала чиститься, она волей-неволей глотала слизь с бактериями. В результате мышь без микробов превращалась в мышь с микробами.

Тощие стерильные мыши, заразившие себя бактериями из кишечника обычной, за две недели значительно прибавили в весе. Удивительно, но бактериальная пересадка привела к тому, что худосочные мыши стали выглядеть так же нормально, как и те, что «пожертвовали» бактерии. Это увеличение массы произошло не из-за улучшения аппетита: бывшие стерильные мыши в реальности ели меньше, чем до получения микробов от нормальной. Чем же занимаются те бактерии, что помогли стерильным мышам набрать нормальный вес? Они привнесли новые гены, которые хорошо справляются с перевариванием сложных растительных углеводов, наличествующих в мышиной еде. Теперь, благодаря улучшению пищеварения, мыши смогли извлекать больше энергии из меньшего количества пищи.

Затем исследователям пришла в голову дикая мысль проверить, одинаковы ли кишечные бактерии. Что произойдет, если стерильные мыши получат бактерии от донора с ожирением, например от мыши ob/ob? Оказалось, что мыши без микробов, получившие бактерии от тучных мышей ob/ob, стали прибавлять в весе и вскоре напоминали своего толстого донора. Стерильные мыши становились почти на 30 % толще, когда получили бактерии от обычных мышей, и почти на 50 % толще, когда их новые бактерии пришли от донора с ожирением. Результат заставляет предположить, что кишечные бактерии у худых и толстых мышей действительно различаются и что их влияние выходит за пределы влияния на кишечник.