Текст книги "Парадокс питания. Как еда меняет наш мозг"

Чудо митохондрий

Палеобиологи, изучающие жизнь на древней Земле, считают, что эволюции понадобилось около миллиарда лет, чтобы создать митохондрии. Развитие началось в период, известный как великий кислородный кризис, начавшийся около двух миллиардов лет назад. В это время примитивные одноклеточные растения, известные как цианобактерии, коренным образом изменили планету, наполнив наше небо кислородом, который они вырабатывали как побочный продукт развития. Этот кислород начал убивать все вокруг, потому что клеточные мембраны еще не были готовы защищаться от свободных радикалов. Это привело к величайшему массовому вымиранию на нашей планете. Единственное, что нас спасло, – появление антиоксидантов.

Этот ключевой шаг позволил сделать гигантский прыжок вперед. Теперь, когда их мембраны защищались антиоксидантами, бактерии смогли начать эксперименты по использованию силы кислорода себе на пользу. Конечным результатом миллиардов лет этих экспериментов стали наши митохондрии, которые изначально были независимыми живыми организмами, поглощенными крупной клеткой. Митохондрии вырабатывали столько энергии, что жизнь на Земле вскоре сделала и еще один прыжок вперед.

До появления митохондрий вся жизнь была ограничена медленнорастущими одиночными клетками. Океан был черным, а небо – серо-зеленым. После появления митохондрий жизнь расцвела, вода стала прозрачной, небо – синим, а весь мир расцвел самыми разнообразными растениями, животными и грибами, которые наполнили список окаменелостей вымершими существами, а сегодняшний мир – яркими цветами. Никого бы из нас сегодня не было без митохондрий, а митохондрий не существовало бы без антиоксидантов.

Поскольку в митохондриях содержится больше кислорода, чем в любой другой части клетки, они больше зависят от антиоксидантов, чем любая другая часть клетки. Что же сделает с нашими удивительными митохондриями воспалительный, истощающий запасы антиоксидантов жир, когда им придется его сжигать?

ПНЖК снижают эффективность работы человека

В 2002 году группа итальянских ученых из Института нейробиологии в Падуе опубликовала исследование, в котором говорилось, что, если заставлять митохондрии сжигать ПНЖК, это может привести к повреждению митохондрий и опасности для наших клеток.

Они проверили воздействие различных жирных кислот на выработку митохондриальной энергии, кормя изолированные клетки жирными кислотами всех типов и измеряя производство АТФ[87]87
  Daniele Penzo, Chiara Tagliapietra, Raffaele Colonna, Valeria Petronilli, and Paolo Bernardi, “Effects of Fatty Acids on Mitochondria: Implications for Cell Death,” Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Bioenergetics 1555, no. 1–3 (2002): 160–165, https://doi.org/10.1016/ S0005-2728(02)00272-4.


[Закрыть]. Разница оказалась легко заметной, и в их статье был график, который я адаптировала для книги. Он показывает, что 100-процентные насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты – это эффективное топливо для митохондрий, а вот 100-процентные полиненасыщенные – нет. Буквально через несколько минут после скармливания клеткам ПНЖК производство энергии падает. Иными словами, когда митохондрии сжигают ПНЖК, их выработка энергии снижается (см. рис. 3–2).

Эксперимент показал, что вне зависимости от того, откуда берутся ПНЖК – прямо из еды или из телесного жира, – их избыток может сильно навредить и митохондриям, и нашим клеткам.

Естественно, в этом эксперименте проверялось «топливо» из 100 % ПНЖК, а 100 % ПНЖК не бывает ни в еде, ни в телесном жире. Но, тем не менее, открытие оказалось очень важным: оно показывает, что не все жирные кислоты равны для наших митохондрий. Жирные кислоты, у которых много двойных связей – ПНЖК, – могут ухудшить выработку митохондриальной энергии. Более того, другие эксперименты той же команды ученых показали, что при сжигании ПНЖК митохондрии могут начать выделять свободные радикалы, которые вызывают окислительный стресс и могут повредить в клетках буквально все, включая сами митохондрии.

Это исследование – не первое, которое показало, что ПНЖК – это плохое топливо для клеток. Ученые сделали похожее наблюдение еще в 1956 году[88]88
  Berton C. Pressman and Henry A. Lardy, “Effect of Surface Active Agents on the Latent ATPASE of Mitochondria,” Biochimica et Biophysica Acta 21, no. 3 (September 1956): 458–466, https://doi.org/10.1016/0006-3002(56)90182-2; P. Borst, J. A. Loos, E. J. Christ, and E. C. Slater, “Uncoupling Activity of Long-Chain Fatty Acids,” Biochimica et Biophysica Acta 62, no. 3 (August 1962): 509–518, https://doi.org/10.1016/0006-3002(62)90232-9.


[Закрыть]. А в 1963-м ученый, открывший для нас митохондриальную турбину, Эфраим Ракер, предупредил о похожем эффекте в довольно провокационно названной статье «Калории не считаются, если вы их не используете»[89]89
  Efraim Racker, “Editorial: Calories Don’t Count – If You Don’t Use Them,” American Journal of Medicine 35, no. 2 (August 1963): 133–134.


[Закрыть]. Доктор Ракер тогда был главой отдела питания и физиологии в Исследовательском институте здравоохранения города Нью-Йорка, и в 1977 г. президент Джимми Картер наградил его Национальной научной медалью. Доктор Ракер был не каким-то диванным диетологом, который хотел привлечь к себе внимание провокационным названием. Это на самом деле была отсылка к популярной тогда диетической книге, которая так и называлась: «Калории не считаются» (Calories Don’t Count). Ракер указал в статье, что книга рекламирует «становящиеся все более популярными полиненасыщенные масла, которые использует индустрия переработанной пищи». А еще он объяснил, что название книги практически верно, потому что полиненасыщенные жирные кислоты могут реально замедлить производство митохондриальной энергии – и именно поэтому уточнил название, добавив к нему концовку «если вы их не используете».

К сожалению, случайные читатели, глянув на заголовок, скорее всего, подумали, что Ракер рекламирует какую-нибудь бескалорийную еду или схему быстрой потери веса, и просто отмахнулись от статьи. На самом же деле он писал о том, что растительные масла – это очень плохое топливо для клеток и, скорее всего, нанесет вред нашим митохондриям и окажет токсический эффект. Его статья заканчивалась пугающим предостережением: «Возможно, потребуются дополнительные исследования токсичности ненасыщенных жирных кислот, прежде чем их можно будет разрешить бесконтрольно использовать в производстве пищи или лекарств»[90]90
  Racker, “Editorial: Calories Don’t Count.”


[Закрыть].

Важно отметить и то, что результаты итальянского эксперимента и предсказания доктора Ракера вполне сходятся и с правилами химии, которые мы уже узнали. Химия говорит нам, что неконтролируемые реакции кислорода с ПНЖК без вариантов приводят к выработке свободных радикалов и окислительному стрессу. Эти реакции формируют токсины, которые попадают в ваши митохондрии, из-за чего те замедляют выработку энергии и начинают тоже выделять свободные радикалы. На эти выделяемые свободные радикалы тратятся антиоксиданты – организм может восстановить их запасы, но на это требуется время. А в это время выработка митохондриальной энергии будет далека от оптимальной, а клетка будет подвергаться пагубным окислительным реакциям, формированию токсинов и общему хаосу, который мы уже обсуждали раньше. Все это вместе иногда называется митохондриальным окислительным стрессом, а митохондриальный окислительный стресс, как известно, вызывает разнообразные заболевания, которые современная медицина не умеет эффективно лечить[91]91
  Pawel Kowalczyk, D. Sulejczak, P. Kleczkowska, I. Bukowska-Ośko, M. Kucia, M. Popiel, E. Wietrak, K. Kramkowski, K. Wrzosek, and K. Kaczyńska, “Mitochondrial Oxidative Stress – A Causative Factor and Therapeutic Target in Many Diseases,” International Journal of Molecular Sciences 22, no. 24 (2021): 13384, https://doi.org/10.3390/ijms222413384.


[Закрыть].

У клетки на самом деле есть системы защиты от подобных повреждений, но за их активацию приходится расплачиваться. Клетка защищается, предпринимая определенные шаги, чтобы меньше сжигать жир и больше – сахар[92]92
  Эта статья поддерживает идею, что клеткам трудно сжигать телесный жир. Авторы пишут: «Причина этого процесса – нарушенный или неполный митохондриальный катаболизм внутриклеточных липидов в инсулинорезистентных скелетных мышцах». Однако авторы не знают, что в нашем телесном жире много ПНЖК, так что не могут из-за этого сделать правильные выводы о некоторых аспектах процесса. См. Nishantah E. Sunny, E. J. Parks, J. D. Browning, and S. C. Burgess, “Excessive Hepatic Mitochondrial TCA Cycle and Gluconeogenesis in Humans with Nonalcoholic Fatty Liver Disease,” Cell Metabolism 14, no. 6 (December 2021): 804–810, https://doi.org/10.1016/j.cmet.2011.11.004.


[Закрыть].

ТРЕТИЙ ЭТАП: КЛЕТКИ СНИЖАЮТ УРОВЕНЬ САХАРА В КРОВИ

Медицинская наука наконец начинает понимать, что большинство людей испытывают проблемы с лишним весом потому, что не могут сжечь свой телесный жир. На недавней медицинской конференции в Новой Зеландии, посвященной ожирению, основной оратор шокировал аудиторию, продемонстрировав результаты метаболических анализов, которые показывают, что у некоторых людей в организме жир вообще почти не сжигается[93]93
  Mitchell Roslin, “Obesity as a Mitochondrial Disease of Aging,” Keynote Address, Australian New Zealand Metabolic and Obesity Society, October 2022.


[Закрыть]. Ни в покое, ни во время ночного голодания, ни даже при легких аэробных упражнениях. И, определенно, не при более интенсивных нагрузках, потому что чем сильнее работают мышцы, тем больше сахара, а не жира, они потребляют. Кто же эти люди, не сжигающие жир? Это люди с обычным диабетом 2-го типа, продвинутой стадией инсулинорезистентности. Эти люди в основном сжигают сахар.

Давайте рассмотрим проблему с повышенным содержанием ПНЖК в жире с точки зрения клетки. Представьте, что вы менеджер клетки и должны поддерживать ее в рабочем состоянии, но каждый раз, когда вы доставляете в клетку жир, чтобы использовать его как топливо, производство энергии нарушается, мешая работе. Вам придется искать вместо жира другое топливо для митохондрий. К счастью, в кровеносной системе всегда есть немного сахара – глюкозы, – который подходит в качестве топлива для митохондрий намного лучше, чем ПНЖК. К сожалению, во всей нашей кровеносной системе сахара содержится не больше чайной ложки. Этого просто недостаточно для каждой клетки. Но вы, управляющий одной-единственной клеткой, этого не знаете. Так что вы забираете себе немного сахара.

Конечно же, в организме миллиарды клеток – и всем им приходится с трудом добывать энергию из ПНЖК. Если достаточное количество из этих миллиардов клеток начнут забирать из крови глюкозу, это уменьшит ее количество в крови. Результатом станет гипогликемия, медицинский термин, означающий недостаток глюкозы в крови (в быту часто говорят о «падении сахара»).

В исследованиях на людях проверили ключевой элемент этой идеи – повышают ли ПНЖК потребление глюкозы в крови между приемами пищи. В одном исследовании участников сажали на неделю на диеты с низким либо высоким содержанием ПНЖК, а затем отправили сдавать анализы, чтобы узнать, сколько глюкозы они сжигают после ночного голодания. Оказалось, что люди, евшие больше ПНЖК, сжигали сравнительно больше глюкозы и сравнительно меньше телесного жира[94]94
  Эта статья контрастирует с исследованиями, которые сравнивают эффект от ПНЖК и насыщенных жиров на окисление субстрата сразу после приема пищи. В данном случае ПНЖК стимулируют более сильное окисление, чем насыщенные жиры – скорее всего потому, что в присутствии инсулина эти маслянистые, извивающиеся жирные кислоты так быстро пробираются в клетки, что затем могут попасть и в митохондрии без нормального митохондриального контроля. См. Peter J.H. Jones and Dale A. Schoeller, “Polyunsaturated: Saturated Ratio of Diet Fat Influences Energy Substrate Utilization in the Human,” Metabolism 37, no. 2 (February 1988): 145–151, https://doi.org/10.1016/S0026-0495(98)90009-9.


[Закрыть]. Подавляющие сжигание жира и снижающие сахар эффекты от полиненасыщенных жирных кислот были на удивление подробно описаны и многими другими учеными[95]95
  Melania Manco, Menotti Calvani, and Geltrude Mingrone, “Effects of Dietary Fatty Acids on Insulin Sensitivity and Secretion,” Diabetes, Obesity and Metabolism 6, no. 6 (2004): 402–413, https://doi.org/10.1111/j.1462–8902.2004.00356.x; Meghana D. Gadgil, Lawrence J. Appel, Edwina Yeung, Cheryl A.M. Anderson, Frank M. Sacks, and Edgar R. Miller III, “The Effects of Carbohydrate, Unsaturated Fat, and Protein Intake on Measures of Insulin Sensitivity: Results from the OmniHeart Trial,” Diabetes Care 36, no. 5 (May 2013): 1132–1137, https://doi.org/10.2337/ dc12-0869.


[Закрыть].

К сожалению, эти эффекты ПНЖК ошибочно считаются полезными[96]96
  C. Xiao, A. Giacca, A. Carpentier, and G. F. Lewis, “Differential Effects of Monounsaturated, Polyunsaturated and Saturated Fat Ingestion on Glucose-Stimulated Insulin Secretion, Sensitivity and Clearance in Overweight and Obese, Non-diabetic Humans,” Diabetologia 49 (2006): 1371–1379, https://doi.org/10.1007/s00125-006-0211-x.


[Закрыть]. Ученые уделяют особое внимание тому, что ПНЖК снижают уровень глюкозы, и интерпретируют это явление как повышение чувствительности к инсулину. Чувствительность к инсулину – это противоположность инсулинорезистентности, а повышенние чувствительности к инсулину могут улучшить состояние даже на поздних этапах диабета 2-го типа. В результате этой перевернутой с ног на голову интерпретации во многих статьях неверно указывается, что растительные масла должны обращать вспять инсулинорезистентность и диабет. Неверная интерпретация вызвана близорукой точкой зрения, которая уделяет внимание только одной клетке за раз; ученые не задумываются о том, что большее потребление сахара может негативно сказаться на организме в целом, особенно между приемами пищи, когда запасы глюкозы в крови наиболее ограничены.

Нам нужно сжигать телесный жир в качестве источника энергии между приемами пищи, во время физических нагрузок и при голодании. Когда жир не дает нам в этих обстоятельствах достаточно энергии, мы чувствуем симптомы гипогликемии. Гипогликемия – это состояние, при котором уровень глюкозы в крови низок (это станет особенно важно в следующей главе). При гипогликемии мы можем чувствовать голод или усталость. Дискомфортное падение сахара в крови иногда случается через несколько часов после приема пищи, а иногда даже заставляет проснуться посреди ночи. Такой голод трудно игнорировать. Когда большинство людей чувствуют такой голод, они инстинктивно съедают или выпивают что-нибудь, чтобы почувствовать себя лучше. Чтобы бороться с неприятными симптомами гипогликемического голода, они могут начать носить с собой небольшие перекусы, чтобы повысить уровень сахара в крови до такой степени, чтобы снова почувствовать себя нормально. Кто-то вместо еды использует сладкими напитками. Кто-то пьет алкоголь – который, возможно, повышает уровень энергии в мозге даже быстрее, чем сахар[97]97
  Nora D. Volkow, Gene-Jack Wang, Ehsan Shokri Kojori, Joanna S. Fowler, Helene Benveniste, and Dardo Tomasi, “Alcohol Decreases Baseline Brain Glucose Metabolism More in Heavy Drinkers Than Controls but Has No Effect on Stimulation-Induced Metabolic Increases,” Journal of Neuroscience 35, no. 7 (2015): 3248–3255, https://doi.org/10.1523/jneurosci.4877-14.2015. Тот факт, что при переработке уксусной кислоты в клетках мозга снижается потребление сахара, обычно считается доказательством того, что наши клетки «предпочитают» уксусную кислоту.


[Закрыть]. Многие пытаются для профилактики симптомов есть меньше, но чаще.

Все эти привычки приводят к тому, что люди начинают есть немного больше, чем раньше – и больше, чем они успевают сжечь. Лишь небольшое меньшинство понимает, что они едят больше, чем раньше, и еще меньшему числу людей удается повысить свою активность достаточно, чтобы компенсировать дополнительные поступающие калории. Так что подавляющее большинство людей, застрявших в этом цикле, набирают вес. Для того чтобы предотвращать подобный голод, нужно обязательно научиться его распознавать (см. главу 4).

Повторяющиеся приступы гипогликемии не только заставляют большинство людей есть больше калорий, чем они могут сжечь, но и вызывают сдвиг метаболизма. Видите ли, у организма есть свои способы повышения сахара в крови, когда он чувствует, что его недостаточно. Вот мы и дошли до четвертого этапа.

Происхождение диабета, согласно науке

Врачей учат, что инсулинорезистентность начинается, когда клетки по всему организму начинают хуже реагировать на инсулиновый сигнал. Почему так происходит – «до сих пор загадка», по словам Американской диабетической ассоциации[98]98
  “Understanding Insulin Resistance,” American Diabetes Association, ссылка открыта 7 сентября 2023, https://diabetes.org/healthy-living/medication-treatments/insulin-resistance.


[Закрыть]. Чаще всего считается, что самые главные причины – лишний вес и недостаточная активность. Но наука считает иначе.

Еще в 1987 г. метаболические исследования показали, что вес – это не главная проблема. В одном исследовании прямо так и заявили: «Тяжесть [инсулинорезистентности] не зависит от степени ожирения»[99]99
  R. Firth, P. Bell, and R. Rizza, “Insulin Action in Non-Insulin-Dependent Diabetes Mellitus: The Relationship Between Hepatic and Extrahepatic Insulin Resistance and Obesity,” Metabolism, Clinical and Experimental 36, no. 11 (November 1987): 1091–1095, https://doi.org/10.1016/0026-0495(87)90031-X.


[Закрыть]. С тех пор удалось выяснить, что у людей с инсулинорезистентностью повышен уровень гормонов стресса, в том числе кортизола и глюкагона[100]100
  R. Reynolds, B. R. Walker, H. E. Syddall, C. B. Whorwood, P. J. Wood, and D. I. Phillips, “Elevated Plasma Cortisol in Glucose-Intolerant Men: Differences in Responses to Glucose and Habituation to Venepuncture,” Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 86, no. 3 (March 2001): 1149–1153, Figs. 1, 2, and 3. «Ожирение (p = 0.033 и инсулинорезистентность (p = 0.009) ассоциируются с повышенным уровнем глюкагона»: Martin Lundqvist, Kristina Almby, Urban Wiklund, Niclas Abrahamson, Prasad Kamble, Maria Pereira, and Jan Eriksson, “Altered Hormonal and Autonomic Nerve Responses to Hypo– and Hyperglycaemia Are Found in Overweight and Insulin-Resistant Individuals and May Contribute to the Development of Type 2 Diabetes” Diabetologia 64, no. 3 (March 2021): 641–655.


[Закрыть]. И тот, и другой гормон заставляют печень быстрее выделять сахар[101]101
  Нетолерантность к глюкозе – это первый известный этап инсулинорезистентности. См. Robert C. Andrews, Olive Herlihy, Dawn E.W. Livingstone, Ruth Andrew, and Brian R. Walker, “Abnormal Cortisol Metabolism and Tissue Sensitivity to Cortisol in Patients with Glucose Intolerance,” Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 87, no. 12 (December 2002): 5587–5593, https://doi.org/10.1210/jc.2002-020048. «Глюкагон повышает выработку глюкозы в печени путем острой стимуляции гликогенолиза и хронической стимуляции глюконеогенеза»: Dominic Santoleri and Paul M. Titchenell, “Resolving the Paradox of Hepatic Insulin Resistance,” Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology 7, no. 2 (2019): 447–456, https://doi.org/10.1016/j.jcmgh.2018.10.016.


[Закрыть]. Сигнал от этих гормонов стресса настолько силен, что печень не может реагировать на инсулин[102]102
  Carine Beaupere, Alexandrine Liboz, Bruno Fève, Bertrand Blondeau, and Ghislaine Guillemain, “Molecular Mechanisms of Glucocorticoid-Induced Insulin Resistance,” International Journal of Molecular Sciences 22, no. 2 (2021): 623, https://doi.org/10.3390/ijms22020623.


[Закрыть]. В результате поджелудочной железе приходится вырабатывать больше инсулина, чтобы все-таки заставить печень «услышать» сигнал[103]103
  «На начальной стадии наблюдается компенсационный рост выработки инсулина, который поддерживает уровень глюкозы в нормальном диапазоне»: Rajeev Goyal, Minhthao Nguyen, and Ishwarlal Jialal, “Glucose Intolerance,” Stat Pearls, January 2023, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK499910.


[Закрыть]. Другие ученые подтвердили, что диабет начинается, когда клетки печени начинают выделять сахар быстрее, чем в норме[104]104
  Sunny et al., “Excessive Hepatic Mitochondrial TCA Cycle”; Santoleri and Titchenell, “Resolving the Paradox of Hepatic Insulin Resistance”; Ralph A. DeFronzo, “Pathogenesis of Type 2 Diabetes Mellitus,” Medical Clinics 88, no. 4 (July 2024): 787–835, https://doi.org/10.1016/j.mcna.2004.04.013.


[Закрыть]. Возможно, если сменить термин «инсулинорезистентность» на «избыток стрессовых гормонов», врачи лучше начнут понимать, в чем дело.

ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП: САХАР В КРОВИ ОСТАЕТСЯ ХРОНИЧЕСКИ ПОВЫШЕННЫМ, ЧТО ПРИВОДИТ К ХРОНИЧЕСКОМУ ПОВЫШЕНИЮ УРОВНЯ ИНСУЛИНА

На четвертом этапе организм пытается адаптироваться к хронически высокой потребности клеток в сахаре, повышая уровень глюкозы в крови выше нормы и поддерживая его в таком состоянии между приемами пищи и во время ночного голодания. Это можно сделать довольно легко благодаря нашей умелой и всегда готовой помочь печени.

Печень умеет реагировать на сигналы тревоги, присылаемые тканями, которым нужно больше энергии. При необходимости печень может повысить уровень глюкозы в крови намного выше нормы, чтобы удовлетворить временную интенсивную потребность в сахаре – обычно при высоких физических нагрузках. Получив сигналы тревоги, печень начинает закачивать сахар в кровеносную систему.

Что важно, этот процесс не должен оставаться постоянным. Но на этом этапе пути к инсулинорезистентности организм нуждается в сахаре постоянно, и эту нужду никак не облегчить. Клетки посылают сигналы тревоги все чаще, печень все чаще вырабатывает сахар, так что уровень глюкозы в крови часто превышает норму[105]105
  Evan D. Muse, Tony K.T. Lam, Philipp E. Scherer, and Luciano Rossetti, “Hypothalamic Resistin Incudes Hepatic Insulin Resistance,” Journal of Clinical Investigation 117, no. 6 (2007): 1670–1678, https://doi.org/10.1172/JCI30440.


[Закрыть]. Это очень плохо. Избыточный сахар может налипать на наши клеточные мембраны, ткани суставов и другие критически важные структуры, нанося масштабные повреждения.

Чтобы оставаться здоровым, наш организм должен сохранять уровень глюкозы в крови в очень узком диапазоне, 65–85 миллиграммов на децилитр (3,6–4,7 ммоль/л). Обычно глюкоза поднимается выше этого уровня только сразу после приема пищи. Когда глюкоза поднимается заметно выше 85 мг/дл, поджелудочная железа вырабатывает инсулин, чтобы понизить сахар обратно. Инсулин снижает уровень глюкозы в крови, приказывая жировым клеткам впитывать сахар. Впитав сахар, жировая клетка перерабатывает его в жир для запасания. Кроме того, инсулин говорит печени, что дальше повышать уровень глюкозы в крови не надо. Но сейчас, на четвертом этапе, печень уже не может прекратить производство сахара только потому, что ей так сказал инсулин. На четвертом этапе печень постоянно получает противоречивые сигналы «дайте больше глюкозы», несмотря на такую концентрацию сахара в крови, которой в обычных условиях достаточно, чтобы остановить его дальнейшую выработку в печени.

Немалая часть интенсивной потребности в сахаре на четвертом этапе обеспечивается мозгом. Когда другие клетки потребляют больше глюкозы, чем обычно, у клеток мозга зачастую начинает заканчиваться энергия, и мы чувствуем, словно у нас в крови мало сахара, хотя на самом деле уровень нормальный. Иногда нам кажется, что глюкозы в крови слишком мало, даже когда ее достаточно, чтобы включить выработку инсулина. И из-за этого печень часто получает приказ повысить уровень глюкозы в крови одновременно с приказом понизить ее уровень[106]106
  Nal Ae Yoon and Sabrina Diano, “Hypothalamic Glucose-Sensing Mechanisms,” Diabetologia 64, no. 5 (2021): 985–993, https://doi.org/10.1007/s00125-021-05395-6.


[Закрыть]. Каждый раз, когда печень повышает уровень глюкозы в надежде, что наконец удовлетворит потребности организма, поджелудочная железа тут же выделяет инсулин в надежде, что сможет снизить уровень глюкозы. Воспалительный телесный жир настраивает внутренние органы друг против друга, заставляя участвовать в постоянной битве за контроль над уровнем глюкозы в крови. Это вызывает постоянные скачки глюкозы туда-сюда, с высокого уровня к низкому и обратно.

Чем сильнее становится инсулинорезистентность, тем больше повышается уровень глюкозы[107]107
  Noёl Cano, “Bench-to-Bedside Review: Glucose Production from the Kidney,” Critical Care 6, no. 4 (2002): 317, https://doi.org/10.1186/cc1517.


[Закрыть]. Поначалу уровень сахара в крови лишь немного повышен. После определенного времени уровень сахара в крови повышается настолько, что врачи диагностируют у нас преддиабет. При повышении общего уровня глюкозы он даже при резких падениях не падает слишком низко, но при падении сахара мы все равно чувствуем себя не очень хорошо. Преддиабет или даже умеренная инсулинорезистентность вызывают у нас ощущение, что сахар в крови низкий, даже когда на самом деле уровень нормальный. Если инсулинорезистентность никак не контролировать, сахар в крови повышается настолько, что начинается полноценный диабет 2-го типа. Когда начинается диабет, человек часто чувствует себя так, словно сахар понижен – если только он на самом деле не повышен. При прогрессирующем диабете растут не только пиковые уровни сахара в крови, но и базовый уровень. При тяжелом диабете базовый уровень сахара намного выше, что означает, что у пациентов уровень сахара уже много лет не возвращался к норме (см. рис. 3–4).

Инсулинорезистентность – это реакция организма на проблему, возникающую, когда в телесном жире становится слишком много ПНЖК, и он не может обеспечивать клетки необходимой им энергией. Но это не очень хорошее решение. Да, бόльшая доступность сахара решает непосредственную проблему с окислительным стрессом. Но в долгосрочной перспективе она полностью переделывает наш метаболизм, из-за чего возникает совершенно новый набор проблем.

Ученые, которые разбираются в окислительном стрессе, точно описали, как именно окислительный стресс вызывает инсулинорезистентность в клетках[108]108
  Samantha Hurrle and Walter H. Hsu, “The Etiology of Oxidative Stress in Insulin Resistance,” Biomedical Journal 40, no. 5 (October 2017): 257–262, https://doi.org/10.1016/j.bj.2017.06.007.


[Закрыть]. Но врачи об этом не знают ничего. Врачам рассказывают, что инсулинорезистентность – это одна из пресловутых «многофакторных» болезней, которые вызываются жиром на животе, недостатком физических нагрузок, избытком сахара, стрессом, старостью, воспалением, генетикой и т. д. Согласно данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), «на данный момент точно неизвестно, чем вызывается инсулинорезистентность»[109]109
  “Insulin Resistance and Diabetes,” Centers for Disease Control and Prevention, последняя версия от 20 июня 2022, www.cdc.gov/diabetes/basics/insulin-resistance.html.


[Закрыть]. И не будет известно, пока медицинская наука не начнет прислушиваться к ученым, которые изучают растительные масла и механизмы их токсичности.

Поскольку главной движущей силой этих метаболических проблем часто называют избыточное потребление сахара, стоит внимательнее рассмотреть его роль.

СЛАДОСТИ – ЭТО МЕНЬШАЯ ПРОБЛЕМА, ЧЕМ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫЙ ЖИР

Мнение, что сахар – главная причина ожирения и диабета, является общепринятым. Сахар вызывает привыкание, так что мы хотим его есть, даже когда не голодны. И он делает нас толще, потому что это пустые калории. Употребление в пищу сахара вызывает скачки глюкозы намного выше нормы (даже если у нас нет диабета), а скачки глюкозы могут вызывать окислительный стресс. Чтобы избежать вызванного сахаром окислительного стресса, нужно есть его совсем немного или вообще просто избегать.

Несмотря на все вышесказанное, есть причины скептически относиться к мнению, что сахар настолько плох, как утверждают некоторые. Фрэнсис Сладек, профессор клеточной биологии и токсикологии в Калифорнийском университете в Риверсайде, много лет изучала количество соевого масла в нашем рационе питания. Она знала, что за XX век потребление соевого масла выросло в тысячу раз. А еще она знала, как и многие из нас, что выросло и потребление добавленного сахара. А параллельно с этим наблюдается рост заболеваемости ожирением и диабетом 2-го типа. Фруктозу считали особенно нездоровой и наиболее способствующей ожирению и диабету – из-за того, что потребление кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы и распространенность ожирения в 1980–2000 гг. росли почти параллельно.

Но это всего лишь корреляции, которые не доказывают причинно-следственных связей. И, чтобы проверить причинность, Сладек разработала эксперимент на животных. У эксперимента было два направления: сравнить ПНЖК и насыщенные жиры, а также добавить фруктозу к обеим этим жирным кислотам[110]110
  Poonamjot Deol, Jane R. Evans, Joseph Dhahbi, Karthikeyani Chellappa, Diana S. Han, Stephen Spindler, and Frances M. Sladek, “Soybean Oil Is More Obesogenic and Diabetogenic Than Coconut Oil and Fructose in Mouse: Potential Role for the Liver,” PLOS One 10, no. 7 (July 2015): e0132672, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0132672.


[Закрыть]. Мышей сажали на диету, в основе которой было либо кокосовое, либо соевое масла. «Кокосовая» диета по уровню ПНЖК соответствовала человеческому рациону 1900 года, до того, как они начали повсеместно проникать в пищу, а «соевая» – человеческому рациону 2000 года.

Результаты ее исследования полностью соответствовали тому, что мы обсудили в этой главе. У мышей, которые ели соевое масло, появился воспалительный жир – точно так же, как и у нас. Воспалительный жир попал в те места организма, куда обычно не попадает – точно так же, как и у нас. «Когда мы вскрыли мышей, жир у них был буквально повсюду», – сказала доктор Сладек в интервью[111]111
  Фрэнсис Сладек, телефонное интервью с автором, 24 февраля 2015.


[Закрыть]. Воспалительный жир у мышей точно так же кишел лейкоцитами и выделял такие же цитокины, как и у людей. В органах, заполненных воспалительным жиром, проявлялись признаки дисфункции – особенно в печени, наполненной огромными каплями жира, которые вызывали «раздувание» клеток: это явный признак стеатоза печени. В митохондриях животных обнаружились дисфункция и признаки окислительного стресса.

Исследование доктора Сладек также связало воспалительный жир с диабетом. Несмотря на то что мыши на кокосовом масле тоже разжирели, это был не воспалительный жир: у них развилась лишь мягкая инсулинорезистентность, а уровень глюкозы в крови оставался нормальным. Лишь у мышей, получавших много ПНЖК, развилась экстремальная инсулинорезистентность и повышенный уровень сахара в крови, характерный для диабета 2-го типа.

Добавление фруктозы к кокосовому маслу сделало мышей чуть жирнее, чем на одном только кокосовом масле, и слегка повысило инсулинорезистентность. Тем не менее, уровень сахара в крови оставался совершенно нормальным, и ни у одной мыши не развился диабет.

Что неожиданно, добавление фруктозы к соевому маслу в результате даже защитило мышей от образования воспалительного жира. У мышей на соевом масле с фруктозой было меньше висцерального жира, меньше заболеваний печени, менее выраженные инсулинорезистентность и диабет, чем у мышей, получавших соевое масло без фруктозы. «Это стало большим сюрпризом, учитывая, какое внимание уделяется большому содержанию кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы», – сказала доктор Сладек[112]112
  “Dr Frances M. Sladek: Turning the Tables on ‘Healthy’ Fats,” Scientia, February 18, 2017, www.scientia.global/dr-frances-m-sladek-turning-tables-healthy-fats.


[Закрыть].

Фруктоза сильнее всех других сахаров в нашем рационе питания вызывает ожирение и окислительный стресс, но она все равно не смогла вызвать инсулинорезистентность так же эффективно, как растительное масло. Так что это исследование показало, что в соревновании «кто хуже» между сахаром и растительным маслом даже соревнования как такового нет. Растительное масло легко выигрывает.

Разобравшись с иерархией пищевых злодеев, мы сможем сосредоточить наши усилия в правильном направлении. На самом деле потребление сахара в Америке в последние несколько десятилетий даже уменьшилось, а распространение ожирения удвоилось: в 1999–2016 гг. потребление добавленного сахара в США снизилось примерно на 20 % (см. также рис. 3–1)[113]113
  Jean A Welsh, Andrea J. Sharma, Lisa Grellinger, and Miriam B. Vos, “Consumption of Added Sugars Is Decreasing in the United States,” American Journal of Clinical Nutrition 94, no. 3 (September 2011): 726–734; Kelsey A. Vercammen, Alyssa J. Moran, Mark J. Soto, Lee Kennedy-Shaffer, and Sara N. Bleich, “Decreasing Trends in Heavy Sugar-Sweetened Beverage Consumption in the United States, 2003 to 2016,” Academy of Nutrition and Dietetics, 2020, https://doi.org/ 10.1016/j.jand.2020.07.012.


[Закрыть]. Если бы главной причиной ожирения был сахар, то мы становились бы стройнее, а не жирнее.

Отказаться от сладкого сахара намного более сложно, чем отказаться от безвкусных масел. Если существует более легкий и при этом более важный первый шаг, то люди должны о нем знать.

«МЕТАБОЛИЧЕСКИ ИНОЕ» ПОКОЛЕНИЕ

Так насколько же распространена инсулинорезистентность? Невероятно распространена. В 2019 г. ученые исследовали данные из National Health and Nutrition Examination Survey 2009–2016 (NHANES, программа Национального центра статистики здравоохранения) и создали своеобразную метаболическую отчетную карточку. Оценив окружность талии, уровень глюкозы в крови, артериальное давление, уровни триглицеридов и холестерина, а также то, принимают участники или нет связанные с этими показателями лекарства, авторы пришли к выводу, что метаболическое здоровье взрослых американцев «пугающе низкое»[114]114
  Joana Araújo, Jianwen Cai, and June Stevens, “Prevalence of Optimal Metabolic Health in American Adults: National Health and Nutrition Examination Survey, 2009–2016,” Metabolic Syndrome and Related Disorders 17, no. 1 (February 2019): 46–52, https://doi.org/10.1089/ met.2018.0105; “Only 12 Percent of American Adults Are Metabolically Healthy, Carolina Study Finds,” UNC Gillings School of Global Public Health, November 28, 2018, https://sph.unc.edu/sph-news/only-12-percent-of-american-adults-are-metabolically-healthy-study-finds.


[Закрыть]. Этот кластер симптомов – часть явления, которое иногда называют метаболическим синдромом, и это косвенная мерка инсулинорезистентности. Опрошены были более двухсот миллионов американцев, и лишь чуть больше 12 % из них были признаны метаболически здоровыми.

У нас есть и еще более хороший и прямой тест на инсулинорезистентность, который проводится не слишком часто. Этот параметр даст нам более точное понимание здоровья нашего населения. Он называется гомеостатической моделью инсулинорезистентности, или HOMA-IR. Тест показывает, сколько именно инсулина использует ваш организм, чтобы контролировать уровень сахара в крови. Чем больше инсулина используется, тем выше инсулинорезистентность и тем выше вероятность того, что у вас уже есть или вскоре разовьется диабет 2-го типа со всеми его осложнениями. Чем меньше инсулина используется, тем лучше ваша чувствительность к инсулину и более здоров ваш метаболизм.

Узнать ваш уровень HOMA-IR сравнительно просто. Вам нужен результат анализа глюкозы натощак и взятый в то же время анализ на уровень инсулина. Введя две этих цифры в простой онлайн-калькулятор, вы получите значение HOMA-IR. Куда сложнее понять, какое значение является нормальным. Некоторые эксперты ставят отсечку «не выше 1,0», некоторые предпочитают более высокую, до 3,8[115]115
  В одном исследовании (Matli et al.) 1.0–1.1 считается нижней границей нормы, а некоторые данные из статьи показывают, что эта цифра может быть даже ниже. Другое исследование (Kar) говорит, что одним из возможных «нормальных» показателей может быть 3,8. См. Bassel Matli, Andreas Schulz, Thomas Koeck, Tanja Falter, Johannes Lotz, Heidi Rossmann, and Norbert Pfeiffer, et al., “Distribution of HOMA-IR in a Population-Based Cohort and Proposal for Reference Intervals,” Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 59, no. 11 (August 2021): 1844–1851, https://doi.org/10.1515/cclm-2021-0643; S. Kar, “Metabolic Risks of the Lean PCOS Woman,” Fertility and Sterility 100, no. 3 (September 2013): S359, https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.07.848.


[Закрыть]. Разногласия отчасти вызваны тем, что эти цифры основаны на популяционных средних значениях для глюкозы и инсулина, которые в течение десятилетий постепенно росли[116]116
  Сейчас справочный диапазон для глюкозы – 70–100 мг/дл (3,8–5,5 ммоль/л). Когда я училась на медика, нормальным диапазоном сахара в крови натощак считалось 65–85 мг/дл (3,6–4,7 ммоль/л).


[Закрыть]. Эксперты, выступающие за 1,0, основывают свое число на более старых данных, чем те, которые выступают за 3,8. Значение 1,0 получили в 1985 году, а 3,8 – в 2013. За прошедшие двадцать восемь лет наше метаболическое здоровье деградировало. Учитывая все вышесказанное, я считаю, что нормальным показателем чувствительности к инсулину должно служить старое значение, 1,0[117]117
  D. R. Matthews, J. R. Hosker, A. S. Rudenski, B. A. Naylor, D. F. Treacher, and R. C. Turner, “Homeostasis Model Assessment: Insulin Resistance and β-Cell Function from Fasting Plasma Glucose and Insulin Concentrations in Man,” Diabetologia 28 (1985): 412–419; Catherine Marin DeUgarte, Alfred A. Bartolucci, and Ricardo Azziz, “Prevalence of Insulin Resistance in the Polycystic Ovary Syndrome Using the Homeostasis Model Assessment,” Fertility and Sterility 83, no. 5 (May 2005): 1454–1460, https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2004.11.070.


[Закрыть].

Согласно данным по 2015–2018 гг. из NHANES, почти ни у кого в США нет показателя HOMA-IR ниже 1,3[118]118
  Vibhu Parcha, Brittain Heindl, Rajat Kalra, Peng Li, Barbara Gower, Garima Arora, Pankaj Arora, “Insulin Resistance and Cardiometabolic Risk Profile Among Nondiabetic American Young Adults: Insights from NHANES,” Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 107, no. 1 (January 2022): e25-e37, https://doi.org/10.1210/clinem/dgab645.


[Закрыть]. Этот набор данных включал в себя 6427 взрослых людей в возрасте от 18 до 44 лет. К сожалению, в качестве «нормального» было выбрано значение 2,5 или меньше, так что для того, чтобы найти, у скольких же людей это значение составило 1,0 или ниже, пришлось закопаться в сопроводительные таблицы, но даже там точного ответа отыскать не удалось. Все, чего мне удалось добиться, – понять, что людей с показателем HOMA-IR ниже 1,0 было так мало, что ученые решили даже не сообщать их точного количества. Их определенно меньше 1 %. Иными словами, практически у всех американцев старше 18 лет – более 99 % – есть инсулинорезистентность.

Это шокирующая цифра. И она привлекла меньше внимания, чем заслуживает, потому что авторы использовали неправильное «нормальное» значение HOMA-IR. Если выбрать более высокое значение, 2,5 вместо 1,0, то получается, что инсулинорезистентность наблюдается всего у 40 % участников исследования – о чем и сообщили. Почему они использовали неправильное значение? Когда наше метаболическое здоровье деградировало, среднее значение HOMA-IR повысилось. Авторы статьи о NHANES выбрали в качестве отсечки 2,5 вместо прежнего значения 1,0, которое свидетельствует о метаболическом здоровье. По сути, они вместо нормальных баллов использовали оценку по кривой, значительно недооценив реальное распространение инсулинорезистентности среди взрослых американцев.

Впрочем, среди детей инсулинорезистентность тоже встречается все чаще. В 2009 г. Мелинда Сотерн, кандидат наук, эксперт по здравоохранению с сотнями публикаций и десятками научных наград, выступила в качестве главного лектора на ежегодном собрании Американской диабетической ассоциации. Лекция началась с предупреждения: «У нас растет поколение детей, которое можно назвать метаболически иным»[119]119
  “Type 2 Diabetes Can Be Stopped in Childhood,” Diabetes in Control, June 29, 2009, www.diabetesincontrol.com/type-2-diabetes-can-be-stopped-in-childhood; Brian Bennett, D. Enette Larson-Meyer, Eric Ravussin, Julia Volaufova, Arlette Soros, William T. Cefalu, Stuart Chalew, et al., “Impaired Insulin Sensitivity and Elevated Ectopic Fat in Healthy Obese vs. Nonobese Prepubertal Children,” Obesity 20, no. 2 (February 2012): 371–375, https://doi.org/10.1038/oby.2011.264.


[Закрыть]. Ее команда ученых изучала детское ожирение, и они недавно обнаружили, что у «нового поколения» (родившегося в 1990–2001 гг.) инсулинорезистентность наблюдалась чаще, чем у всех предыдущих поколений. У детей с более сильной инсулинорезистентностью также было много воспалительного жира вокруг внутренних органах и в них, и в мышцах тоже были «мраморные» (Чередование участков внутримышечного жира и мышечной ткани придает мышцам бело-красную «мраморную» окраску. – Прим. науч. ред.) полоски жира[120]120
  Bennett et al., “Impaired Insulin Sensitivity and Elevated Ectopic Fat.”


[Закрыть]. Судя по всему, она и ее команда ничего не знали о повышении потребления растительных масел и их способности вызвать инсулинорезистентность, так что они не рассматривали эту связь и не смогли объяснить, почему вообще это происходит.

Еще она предупредила, что проблемы юного поколения не ограничиваются ожирением и диабетом: инсулинорезистентность еще и мешает детям наращивать нормальную мышечную массу и достигать среднего роста[121]121
  Anton Holmgren, Aimon Niklasson, Andreas F.M. Nierop, Lars Gelander, A. Stefan Aronson, Agneta Sjöberg, Lauren Lissner, and Kerstin Albertsson-Wikland, “Pubertal Height Gain Is Inversely Related to Peak BMI in Childhood,” Pediatric Research 81 (2017): 448–454, https://doi.org/10.1038/pr.2016.253.


[Закрыть]. Другие ученые показали, что дети с ожирением и инсулинорезистентностью, скорее всего, чаще страдают от расстройства дыхания во сне. Расстройство дыхания, называемое также апноэ во сне, мешает кислороду поступать в мозг. У детей с этим заболеванием наблюдаются различные проблемы с обучением и интеллектом, которые будут сопровождать их в течение всей жизни[122]122
  Ottavio Vitelli, Alessandra Tabarrini, Silvia Miano, Jole Rabasco, Nicoletta Pietropaoli, Martina Forlani, Pasquale Parisi, and Maria Pia Villa, “Impact of Obesity on Cognitive Outcome in Children with Sleep-Disordered Breathing,” Sleep Medicine 16, no. 5 (May 2015): 625–630, https://doi.org/10.1016/j.sleep.2014.12.015.


[Закрыть].

Проблемы со здоровьем у юного поколения могут проявлять себя задолго до развития инсулинорезистентности, хотя в это трудно проверить, потому что тест HOMA-IR делают очень редко. Впрочем, мы знаем, что апноэ во сне получает все большее распространение даже у детей с нормальным весом, так что и они могут сталкиваться с теми же интеллектуальными трудностями из-за недостатка кислорода в мозге[123]123
  Ida Gillberg Anderson, Jens-Christian Holm, and Preben Homøe, “Obstructive Sleep Apnea in Obese Children and Adolescents, Treatment Methods and Outcome of Treatment – A Systematic Review,” International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology 87 (August 2016): 190–197, https://doi.org/10.1016/j.ijporl.2016.06.017.


[Закрыть]. Кроме того, новое поколение страдает и от различных проблем, не связанных с ожирением. Каждый родитель знает, что распространение опасной для жизни аллергии на арахис растет. Все большее распространение получают также аутизм и проблемы с обучением[124]124
  Coleen A. Boyle, Sheree Boulet, Laura A. Schieve, Robin A. Cohen, Stephen J. Blumberg, Marshalyn Yeargin-Allsopp, Susanna Visser, and Michael D. Kogan, “Trends in the Prevalence of Developmental Disabilities in US Children, 1997–2008,” Pediatrics 127, no. 6 (2011): 1034–1042, https://doi.org/10.1542/peds.2010–2989.


[Закрыть]. Рак у детей, к счастью, по-прежнему редкость, но и его заболеваемость растет с тех пор, как CDC в 1975 году начали ее отслеживать[125]125
  “Childhood Cancer Fact Library,” Coalition Against Childhood Cancer, последняя версия 2022, https://cac2.org/interest-groups/awareness/childhood-cancer-fact-library.


[Закрыть]. Дети-питчеры в софтболе и бейсболе чаще получают травмы локтей, из-за которых вынуждены завершать карьеры, чаще случаются и разрывы связок у детей, играющих в футбол[126]126
  Max D. Gehrman and Louis C. Grandizio, “Elbow Ulnar Collateral Ligament Injuries in Throwing Athletes: Diagnosis and Management,” Journal of Hand Surgery 47, no. 3 (March 2022): 266–273, https://doi.org/10.1016/j.jhsa.2021.11.026; Chris G. Koutures, Andrew J.M. Gregory, and the Council on Sports Medicine and Fitness, “Injuries in Youth Soccer,” Pediatrics 125, no. 2 (2010): 410–414, https://doi.org/10.1542/peds.2009–3009.


[Закрыть]. Эта статистика – лишь вершина айсберга. Согласно докладу Blue Cross Blue Shild, опубликованному в 2019 г., «здоровье миллениалов с возрастом ухудшается быстрее, чем у предыдущих поколений», начиная еще примерно с тридцати пяти лет[127]127
  Moody’s Analytics, “The Economic Consequences of Millennial Health,” Blue Cross Blue Shield, November 6, 2019, www.bcbs.com/the-health-of-america/report/show-millennials-current-and-future-health-could-affect-our-economy.


[Закрыть]. Даже количество сперматозоидов ухудшается – с 1973 г. оно уменьшилось на 62,3 %[128]128
  Hagai Levine, Niels Jørgensen, Anderson Martino-Andrade, Jaime Mendiola, Dan Weksler-Derri, Maya Joles, Rachel Pinotti, and Shanna H. Swan, “Temporal Tends in Sperm Count: A Systematic Review and Meta-Regression Analysis of Samples Collected Globally in the 20^th and 21^st Centuries,” Human Reproduction Update 29, no. 2 (March-April 2023): 157–176, https://doi.org/10.1093/humupd/dmac035.


[Закрыть]. Все это говорит о том, что дети, родившиеся в мире, пропитанном растительным маслом, вряд ли могут рассчитывать на хорошее здоровье.