Текст книги "ЖироГен. Почему мы едим все меньше, тренируемся все больше, а худеем все хуже"

Наш организм – сложная система. Я неспроста повторяю это вновь и вновь. У вас не должно остаться никаких сомнений в том, что ожирение крайне редко развивается само по себе в здоровом теле, исправно выполняющем все свои функции. Если человек изрядно обрюзг, в его организме произошел серьезный сбой. Тогда обстоятельства, которые способствуют нездоровому росту жировых клеток, становятся нормой. Например, небольшой процент людей в мире рождается с генетическим дефектом: их белые жировые клетки не производят достаточное количество гормона насыщения (лептина), который передает в мозг сигналы о том, что в организме уже достаточно жира и еды больше не нужно. Этот редкий недуг можно контролировать с помощью гормональных препаратов. К сожалению, сейчас все чаще встречаются люди с повышенным уровнем инсулина и низкой чувствительностью к лептину. Такое сочетание способствует не только набору веса, но и постепенно нарушает обмен веществ. Мы становимся более склонными к таким состояниям, как диабет 2-го типа, неалкогольная жировая болезнь печени, высокое кровяное давление и повышенный уровень холестерина.

Когда дело доходит до ожирения, все в один голос винят углеводы, и не зря! Большинство современных продуктов изобилуют рафинированными углеводами. Их постоянное употребление у многих вызывает резкое увеличение уровня инсулина. И в организм поступает большое количество глюкозы, которую он заботливо запасает в виде триглицеридов. При хорошем обмене веществ инсулин должен одновременно воздействовать на подавление аппетита и перемещать глюкозу в клетки. Из-за чрезмерно высокого уровня этого гормона мозг думает, что в крови опять недостаточно глюкозы, и побуждает нас снова поесть. Тело считает, что наступают голодные времена, и готовится выживать: поскольку определенное количество глюкозы в крови необходимо для нормальной работы мозга, он активирует сигналы, которые призывают вас съесть побольше углеводов, и ловушка захлопывается. Чтобы этого избежать, нужно соблюдать баланс белков, жиров и углеводов. Как же это работает? Правильное питание предотвращает опасные скачки уровня инсулина, которые создают гормональный дисбаланс. Если поддерживать в крови необходимые запасы энергии, организм будет отлично контролировать чувство голода и аппетит.

И все же многие люди легко полнеют. Значит, в системе произошел сбой. Если бы организм правильно регулировал процесс отложения жира, то эпидемию ожирения нельзя было бы объяснить несдержанностью, чревоугодием или праздностью. При ожирении начинается аномальный рост жировой ткани. Но, увы, услышав такой диагноз, мало кто бросается проверять состояние гормонов и ферментов. И еще реже мы задумываемся о воздействии жирогенов.

В начале 2003 года я приехал в японский город Мацуяма на научную встречу, чтобы обсудить химические вещества, разрушающие эндокринную систему (последнее время я активно работаю именно в этой области). Там я услышал доклад профессора Шинсуке Танабе из Университета Эхимэ о трибутилолове (ТБТ) – химическом соединении, используемом в производстве специальных красок, защищающих корпуса кораблей от обрастания беспозвоночными моллюсками.

Наша лаборатория сотрудничает с моим японским другом и коллегой профессором Тайсэном Игучи. Вместе мы пытаемся определить, могут ли ХВРЭС (в том числе ТБТ) активировать ядерный рецептор гормона, который я обнаружил, работая в Института Солка (мы назвали его стероидным и ксенобиотическим рецептором). Одна из его основных функций заключается в регулировании экспрессии ферментов, которые расщепляют наркотические и токсические химические вещества (так называемая ксенобиотическая реакция). В своем выступлении профессор Танабе рассказал, что ТБТ теоретически может превратить женщин в мужчин. Это меня сильно заинтересовало. Ведь самый очевидный способ вызвать половые мутации – изменить функции сигнальных путей эстрогена или андрогена.

Я задумался, на что именно может повлиять рецептор TBT, и попросил свою команду вернуться в Калифорнию и протестировать нашу коллекцию ядерных рецепторов гормонов, чтобы определить, какой из них активировал ТВТ. К нашему удивлению, мы обнаружили, что вместо активации или ингибирования рецепторов половых гормонов ТБТ и его родственные химические соединения активировали пролифератор пероксис PPARy и его клеточного партнера, ретиноидный X-рецептор (RXR). Этот рецепторный димер является основным регулятором развития жировых клеток[16]16
  Tontonoz P., Spiegelman B. M. Fat and beyond: the diverse biology of PPARgamma. Annu Rev Biochem. 2008; 77: 289–312.


[Закрыть]. Моя группа провела несколько лабораторных опытов. Оказалось, что ТБТ влияет на клетки-предшественники и может превращать их в жировые клетки. Под воздействием ТБТ на эмбрионы лягушки и зародышей мышей семенники первых заполнились жиром, а у выросших мышей оказалось больше жировых запасов. Шесть лет спустя мы сделали самое поразительное открытие: потомство тех животных также имело склонность запасать больше жира. Это подтверждает наследственную природу ожирения, вызванного химическими веществами.

Глава 3
Жирогены
Что управляет нашим весом – сила воли или химические вещества?

Наконец мы смогли доказать, что воздействие окружающей среды сильнее генетики. Речь идет о тех случаях, когда жирогены вмешиваются в физиологию человека.

Они влияют на жировой обмен, и у нас появляется лишний вес. Жирогены могут провоцировать постоянные сбои в системе, которая до этого работала как часы. Они воздействуют на организм, заставляя его превращать в жир все больше калорий и сжигать все меньше жировых запасов. В этой главе я подробно расскажу, как это происходит. С тех пор, как мы представили научному сообществу теорию о жирогенах и показали, что под воздействием трибутилолова мыши жирели, многие другие химические вещества были классифицированы как жирогены или потенциальные жирогены. По моему определению, жироген – это химическое вещество, обладающее способностью влиять на увеличение веса живых организмов. А потенциальный жироген может превращать культивируемые клетки в жировые или контролировать пути экспрессии генов, которые способствуют развитию жировых клеток и ожирения. Давайте рассмотрим подробнее, как работают жирогены, как им удается перепрограммировать клетки и отрицательно влиять на физиологию и как последствия их воздействия могут сказаться на будущих поколениях. Существует довольно много жирогенов, которые прямо или косвенно влияют на наш организм.

Сначала я немного углублюсь в основы биологии и эндокринологии. Это необходимо для понимания сложных механизмов, в которых участвуют жирогены. Скоро вы узнаете гораздо больше о том, почему современные люди стремительно полнеют и как бороться с этой чумой XXI века.

Многие жирогены принадлежат к большому и опасному семейству химических веществ, разрушающих эндокринную систему. Я уже упоминал о них ранее. Давайте вспомним, что это за вещества. Область эндокринных нарушений исторически укоренилась в репродуктивной эндокринологии и биологии. Мысль о том, что синтетические соединения могут менять гормональную систему и приносить вред дикой природе и человеку, была впервые озвучена в 1991 году на научной конференции в Висконсине, организованной доктором Тео Колборн. А в 1996 году Тео и Пит Майерс привлекли внимание широкой общественности, написав книгу о том, как менялись популяции животных под воздействием токсинов. Сейчас мы определяем ХВРЭС как химические вещества или смеси, которые попадают в организм извне (в том числе вместе с лекарственными средствами) и имитируют или вмешиваются в работу естественных гормонов. Это приводит к физиологическим нарушениям и прочим негативным последствиям. Агентство по охране окружающей среды США добавило к этому определению следующую фразу: «и оказывают вредное воздействие на живые организмы»[17]17
  Bergman A., Heindel J. J., Jobling S., Kidd K. A., Zoeller R. T., eds. State of the Science of Endocrine Disrupting Chemicals – 2012. Geneva, Switzerland: United Nations Environment Programme, World Health Organization; 2013.


[Закрыть]. Мы еще не раз поговорим о том, какое именно воздействие на организм оказывают эти вещества. А пока остановимся на том, что ХВРЭС содержатся во многих (если не в большинстве) техногенных продуктах, которыми мы пользуемся в повседневной жизни.

Очень важно понимать, почему равное количество одного и того же гормона может иметь разные последствия для взрослых и детей (включая этапы эмбрионального и внутриутробного развития). Активационные гормональные воздействия скоротечны. Они быстро возникают и так же быстро проходят, в зависимости от присутствия или отсутствия гормона. А вот организационные гормональные воздействия постоянны, они провоцируют необратимые изменения структуры и функций организма. Давайте рассмотрим примеры таких воздействий.

Разнообразные активационные гормональные воздействия имеют важное значение для физиологического гомеостаза, или баланса естественных процессов в организме. Гормон-рецепторный комплекс функционирует по принципу термостата. Когда гормоны вырабатываются и связываются со своими рецепторами, физиологические процессы происходят до тех пор, пока эти гормоны не выводятся. Представьте себе термостат: пока температура ниже нужного значения, он работает, но как только становится достаточно тепло, он выключается. Многие гормоны вызывают экспрессию ингибиторов их собственного действия, чтобы мы не слышали так называемых аварийных сигналов (так происходит, когда термостат сломан и кондиционер или обогреватель работают без остановки). То есть если вас что-то напугало, по телу тут же прокатывается волна адреналина, побуждая защищаться или убегать. Это естественная реакция на стресс. Когда угроза проходит, уровень гормонов падает, тело расслабляется и вы успокаиваетесь. Это очень важно для поддержания общего гомеостаза в организме. Когда все гормоны и родственные молекулы сбалансированы, организм работает как часы: все внутренние органы здоровы, обмен веществ не нарушен. И наоборот, продолжительные резкие колебания уровня гормонов могут негативно отразиться на вашем состоянии. И в первую очередь речь идет о гормонах, которые регулируют обмен веществ.

Помимо активационного воздействия, гормоны могут постоянно влиять на развитие человека с момента зачатия до достижения половой зрелости. Такое воздействие называется организационным. Оно последовательно влияет на организацию, пролиферацию, дифференциацию и размер клеток, тканей и органов. Мой коллега Томас Цоллер из Массачусетского университета придумал яркую аналогию, чтобы объяснить разницу между активационным и организационным воздействиями гормонов. Если взрослая женщина начнет принимать анаболические стероиды, например тестостерон, у нее будет расти мускулатура и появится больше волос на теле. После того как она прекратит прием этих препаратов, вскоре все станет как было. Это активационное воздействие. Но если вы будете вводить в зародыш женского пола высокие дозы тестостерона, его клитор превратится в пенис. И этот пенис никуда не денется после того, как тестостерон будет выведен. Это организационное воздействие. Этот пример наглядно показывает, что постоянное присутствие ХВРЭС на ранних этапах развития может иметь необратимые последствия, которые останутся с человеком на всю жизнь. Например, продолжительный контакт ребенка с пестицидами может навсегда изменить его тело, от перестройки обмена веществ до риска развития рака и других заболеваний.

Рахиль Карсон впервые указала на связь между синтетическими химическими веществами и раком в своей книге «Безмолвная весна»[18]18
  Рахиль Карсон. Безмолвная весна. – М.: Прогресс, 1965.


[Закрыть]. Она была написана за 30 лет до той памятной конференции в Висконсине, и широкая общественность уже не раз слышала о том, что некоторые пестициды могут вызвать рак. Тео Колборн взглянула на эту проблему шире. Тео – биолог, специалист по дикой природе. Исследуя флору и фауну Великих озер, она заметила, что у крупных хищников (птиц, рыб и млекопитающих), живущих в этом районе, появились различные репродуктивные нарушения. То же самое наблюдалось у их потомства. Она предположила, что их способность к размножению угасает под воздействием химических веществ. Рак, безусловно, страшная болезнь. Но не страшнее ли угроза навсегда исчезнуть с лица Земли?

Некоторые из наиболее широко изученных ХВРЭС – это химические вещества, которые изменяют баланс половых гормонов в дикой природе. Они вызывают изменение пола и бесплодие у рыб и морских животных, ограничивая их способность размножаться. Первоначально считалось, что ХВРЭС препятствуют действию эстрогенов, андрогенов и гормонов щитовидной железы. Потом выяснилось, что эти соединения могут изменять сигнальные системы гормонов, влияя на множество рецепторов, а не только на эти три гормона. В целом они могут воздействовать на любой из гормональных рецепторов, о которых упоминалось в этой книге.

Как же эти вещества нарушают гормональную функцию? Один из очевидных способов – имитация естественных гормонов в организме. Точно так же ДДТ влияет на эстрадиол (наиболее активный женский половой гормон). ДДТ – это пестицид, который широко использовался в Соединенных Штатах. Ученые заметили, что он плохо влияет на популяции диких птиц и может нанести вред здоровью человека. Его запретили в 1970-х годах. На сегодняшний день это один из самых известных ХВРЭС. Еще один способ – блокировать активацию рецепторов гормонов. После этого естественный гормон перестает работать. Именно так действует на рецепторы андрогена (тестостерона) основной продукт распада ДДТ – дихлордифенилэтилен (ДДЕ). Химические вещества, разрушающие эндокринную систему, могут делать клетки более чувствительными к стимуляции существующими гормонами или нарушать гормональный баланс. Они подавляют или стимулируют выработку и метаболизм гормонов, изменяя способ их доставки к нужным тканям.

Несмотря на заверения представителей химической промышленности, ХВРЭС (как и сами гормоны) действуют даже в очень низких концентрациях. Помните об этом и не слушайте тех, кто говорит, что слишком низкие дозы токсичных соединений никак не могут навредить либо вообще не попадают в наш организм.

Рис. 5

Если вы тоже так думаете, прочтите книгу Рика Смита и Брюса Лури «Медленная смерть от резиновой уточки»[19]19
  Smith R., Lourie B., Dopp S. Slow Death by Rubber Duck: How the Toxic Chemistry of Everyday Life Affects Our Health. 1st ed. Toronto: A. A. Knopf Canada; 2009.


[Закрыть]. Авторы решили на себе проверить, правы ли производители, которые утверждают, что, если использовать товар по назначению и все делать по инструкции, никакого отравления химическими веществами не произойдет. Перед началом эксперимента они измерили уровень концентрации в крови химических веществ (фталатов и ПФОК). Затем они, как обычно, пользовались освежителем воздуха или чистящим средством и какое-то время оставались в этом помещении, например сидели на диване и смотрели телевизор. Через пару дней они снова сдали кровь на анализ. Их ждал большой сюрприз: уровень фталатов и ПФОК резко увеличился! Кстати, эти вещества являются одними из самых распространенных жирогенов.

Утверждение «чем выше доза, тем сильнее яд» давно стало главной аксиомой токсикологии. Ее традиционные приверженцы (ученые, работающие в химической промышленности и на государственной службе) утверждают, что все вещества (даже вода и воздух) являются токсичными. Важно лишь то, НАСКОЛЬКО они ядовиты, то есть в какой концентрации они воздействуют. Эта абсурдная мысль принадлежит так называемому отцу науки о ядах – швейцарскому алхимику, астрологу, мистику, оккультисту и врачу Филиппу Ауреолу Теофрасту Бомбасту фон Гогенгейму, более известному как Парацельс, жившему в первой половине XVI века. Он считал, что яды пришли со звезд и что «всё есть яд, и ничто не лишено ядовитости; одна лишь доза делает яд незаметным». С этой точки зрения, у яда есть некоторая критическая доза, ниже которой никаких побочных эффектов не происходит.

Хотя доза, безусловно, важна, это утверждение во многом несправедливо. По крайней мере, если речь идет о ХВРЭС. Во-первых, наша эндокринная система уже активна, а эти соединения разрабатывались для взаимодействия с неактивными системами. Чтобы их «включить», нужна определенная концентрация вещества. Но гормональная система живых организмов уже «включена». И даже небольшое количество химии может ей навредить. Во-вторых, ХВРЭС эффективны даже в очень низких концентрациях (они используются в соотношении один к миллиарду). Поэтому так называемой безопасной дозы просто не существует. И не верьте тем, кто утверждает обратное. Безопасные дозы при кратковременном и долговременном воздействии этих веществ (устанавливаемые Агентством по охране окружающей среды США) зачастую сильно превышают соотношение один к миллиарду. В-третьих, невозможно доказать существование пороговой дозы для ХВРЭС. Даже если предположить, что на большинство людей эти соединения не влияют, наверняка найдутся те, кто будет к ним чувствителен. У каждого из нас есть индивидуальная восприимчивость к химическим веществам. Но государственные регулирующие органы в основном проверяют только случаи явного отравления и закрывают глаза на последствия в долгосрочной перспективе, особенно если дело касается ХВРЭС.

Агентство по охране окружающей среды США зарегистрировало более восьмидесяти четырех тысяч химических веществ. Большинство из них плохо изучены. И более восьми миллионов из них находятся в свободной продаже по всему миру и примерно одна тысяча из них отвечает критериям ХВРЭС. Но их наверняка гораздо больше, потому что никто регулярно не проверяет их влияние на эндокринную систему.

Эти синтетические смеси присутствуют во многих потребительских товарах, включая упаковку для продуктов питания, стройматериалы, одежду и ткани, средства личной гигиены, моющие и чистящие средства, изделия из пластмассы и медицинское оборудование. Они используются в сельском хозяйстве и на вредных производствах, отравляя пищу, воду и воздух. Это означает, что мы подвергаемся воздействию ХВРЭС, когда ходим, едим, дышим или моемся. От них нет спасения даже в больницах.

Но не стоит обреченно вздыхать и бессильно опускать руки. Я лишь хочу, чтобы вы научились самостоятельно защищаться от вредных химических соединений. К сожалению, государственные чиновники, призванные оценивать риски от использования этих веществ, находятся под сильным влиянием промышленных гигантов, заинтересованных в их производстве и распространении. Как метко выразился Том Цоллер, «оценка рисков химической промышленности больше напоминает попытки государства и производителей продать побольше токсичных химикатов, убедив нас в их безвредности». Вопрос ставится примерно так: сколько пестицидов или гербицидов можно выпустить в окружающую среду, чтобы люди не начали умирать на улицах? До сих пор эксперты по оценке рисков отлично справлялись: мы действительно не умираем от химического отравления по дороге на работу. К тому же они придерживаются принципа «позаботься о себе сам»: нам предлагают слишком мало средств защиты от хронического воздействия химических веществ на бытовом уровне.

У ХВРЭС есть еще один подводный камень. Эти вещества довольно стойкие, они накапливаются в тканях нашего тела. К тому же их концентрация увеличивается в каждом новом звене пищевой цепи, передаваясь от растений животным, а затем и людям. Вы слышали об отравлении рыбы ртутью? Знаете, как такое возможно? Ртутьсодержащие промышленные отходы угольных электростанций, буровых вышек и заводов по производству пластмассы сбрасываются в океан, заражая воду и водоросли. Ими питается планктон, а его поедают мелкие рыбки, которых едят более крупные рыбы, и так далее. В конце концов у крупных хищников (рыба-меч, акула, голубой тунец, осетр) накапливается столько ртути, что это может быть опасно для человека. Некоторые ХВРЭС, например бисфенол А, не накапливаются в организме (по крайней мере, так говорят). Но многие другие химические вещества могут годами храниться в жировых клетках и передаваться нашим детям во время беременности или грудного вскармливания (и нет, несколько детокс-процедур в спа-салоне не помогут от них избавиться). В конце 1990-х годов ВОЗ и ЮНЕП приняли Стокгольмскую конвенцию о стойких органических загрязнителях, призывая сократить производство и использование химических веществ, которые не разлагаются в окружающей среде. Почти все страны мира подписали этот договор, но сенат США отказался его ратифицировать. Удивлены? Учитывая нынешний политический климат, в обозримом будущем вряд ли что-то изменится.

В арсенале апологетов химической революции есть еще один популярный аргумент: до сих пор никто убедительно не продемонстрировал эндокринных нарушений в организме человека под воздействием отравляющих соединений. К сожалению, чтобы получить такие доказательства, необходимо проводить клинические испытания на людях. А для этого придется сертифицировать токсичное вещество. К счастью для нас с вами, это незаконно, неэтично и аморально. Ни одна страна в мире не позволит проводить такие эксперименты. По иронии судьбы промышленные корпорации используют результаты испытаний на животных, доказывая безопасность химических соединений, и требуют проведения испытаний на людях (что, разумеется, невозможно), чтобы опровергнуть их утверждения. Вот яркий, хоть и печальный, пример двойного стандарта. Вредное воздействие химических веществ на человека могут подтвердить лишь уже проявившиеся побочные эффекты от приема лекарств, случайное отравление или профессиональное заболевание.

К сожалению, несколько прецедентов уже есть. Половину прошлого века акушеры выписывали женщинам диэтилстилбестрол (ДЭС). Считалось, что этот медицинский препарат помогает избежать выкидыша и осложнений при беременности[20]20
  Herbst A. L., Bern H. A. Developmental Effects of Diethylstilbestrol (DES) in Pregnancy. New York: Thieme-Stratton; 1981.


[Закрыть]. К сожалению, дети, рожденные от матерей, принимавших ДЭС, имели более высокий риск возникновения рака, бесплодия, внематочной беременности и выкидыша. Все эти недуги перечислялись в отчете о результатах испытаний ДЭС на животных. Вот еще один пример организационного воздействия: матери практически не страдали от приема этого лекарства, его побочные эффекты проявлялись у детей.

Массовое отравление – это всегда трагедия. Но именно такие случаи становятся важными доказательствами влияния ХВРЭС на людей. В 1968 году в Японии случилась авария на производстве растительного масла. Оно оказалось заражено полихлорированными бифенилами. Употребление этого масла и приготовленных на нем продуктов привело к гибели почти полутора миллионов птиц и заболеванию более четырнадцати тысяч человек. Последствия так называемой болезни Юсо включали интеллектуальные расстройства у детей, патологии иммунной системы и нарушения менструального цикла. Все это симптомы эндокринных нарушений. Спустя десять лет на Тайване произошел похожий случай отравления полихлорированными бифенилами. Те же последствия воздействия этого вещества наблюдались и в испытаниях на животных, и в дикой природе. Казалось бы, общество (и, в частности, государственные чиновники) должно было извлечь горький урок и постараться предотвратить контакты с соединениями, разрушающими эндокринную систему. К сожалению, это не так. Но не падайте духом! Во второй части книги я расскажу, как избежать воздействия жирогенов и ХВРЭС всех типов.