Глава 1
Как устроена пищеварительная система?

Все устройство пищеварительного тракта нацелено на выполнение двух важнейших функций – переваривания и всасывания пищи. Именно из системы пищеварения в наш организм попадают питательные и минеральные вещества, а также вода.

Наше тело по большей части состоит из воды и органических молекул, которые, в свою очередь, образованы атомами углерода, кислорода, водорода, азота, серы и фосфора. Помимо этого, в теле присутствуют соли кальция, магния, железа, калия, натрия, цинка, меди и некоторых других минеральных элементов. Тело постоянно обновляется, поэтому мы вынуждены потреблять источники необходимых элементов и выводить отработанные. Поступление происходит в виде макронутриентов – молекул органической природы (белков, жиров и углеводов) и микронутриентов (минералов). Кроме того, регулярно в организм должны поступать витамины, 8 незаменимых аминокислот и 2 незаменимых жирных кислоты.

Функционально и анатомически пищеварительный тракт можно разбить на 6 отсеков. В ротовой полости пища измельчается, смачивается слюной, начинается переваривание углеводов. Полученный в результате пищевой комок проглатывается в глотке и по пищеводу поступает в желудок. Здесь начинают перевариваться белки, пища дальше перетирается, а также запасается, благодаря чему мы можем часа четыре между приемами пищи не думать о еде. Затем в тонкой кишке происходит основное переваривание и всасывание питательных веществ. На это требуется от 2 до 4 часов после съедания пищи. В толстой и прямой кишке происходит формирование каловых масс и подготовка их к выведению из организма. От момента попадания пищи в организм до удаления непереваренных остатков проходит от 10 часов до нескольких дней.

Пищеварительный тракт – это многослойная полая трубка. Самый мощный слой образован гладкой, непроизвольной мускулатурой^[1]. Ее периодические сокращения продвигают пищевой комок.

В отношении желудка такие сокращения называются моторикой, в случае кишечника – перистальтикой. Слой, обращенный внутрь полости, в которой происходит пищеварение, – слизистая. В слизистой спрятаны пищеварительные железы (в стенке желудка и двенадцатиперстной кишки) или их протоки, ведущие от слюнных желез (в ротовой полости), поджелудочной железы и печени (в тонком кишечнике). В стенке содержатся также лимфатические фолликулы, а вдоль кишечника располагаются лимфатические узлы, которые осуществляют иммунную защиту от проникновения инфекции, а также участвуют в аллергических реакциях.

О роли пищеварительного тракта в иммунитете стоит сказать особо. Сам по себе эпителий пищевой трубки является мощным барьером на пути инфекции. На поверхность слизистой секретируются особые антитела^[2], борющиеся с заражением. В самой слизистой патрулируют компоненты клеточного иммунитета. Порядка 80 % всех иммунных клеток организма локализовано именно в слизистой оболочке кишечника, а каждый метр кишечника содержит около 1010 лимфоцитов. У всей этой мощной системы защиты двоякая задача. По отношению к патогенным и условно-патогенным микроорганизмам система должна проявить защитные свойства, а по отношению к полезным микробам – терпимость. Поскольку способность различать «свой – чужой» наиболее активно формируется в детстве, применение впоследствии препаратов-пробиотиков (содержащих полезные микроорганизмы) может оказаться излишней тратой, так как «чужая» микрофлора, даже полезная, будет атакована иммунной системой и не сможет прижиться.

Ключевую роль в переваривании пищи играют пищеварительные ферменты – особые белки, к которым, как ключ к замку, подходят отдельные компоненты нашей пищи – белки, жиры или углеводы, а затем расщепляются до простых составляющих: белки – до аминокислот, жиры – до жирных кислот и глицерина, углеводы – до простых сахаров.

Пищеварительный тракт снабжен собственным отделом нервной и эндокринной систем, которые осуществляют строгий контроль его сократительных и секреторных функций. Рассмотрим в общих чертах, как это происходит.

Регуляция пищеварения и пищевого поведения

Регуляция пищеварения и пищевого поведения обеспечивается взаимодействием периферических гормональных сигналов от жировой ткани, поджелудочной железы и желудочно-кишечного тракта, отражающих краткосрочные и долгосрочные изменения в поступлении пищи, и нервными центрами головного мозга, которые обусловливают высвобождение гормонов, которые регулируют пищевое поведение и расход энергии на нужды нашего тела.

Нервная регуляция пищеварения осуществляется как собственными нервными сплетениями пищеварительного тракта, так и вегетативной нервной системой. Парасимпатический отдел нервной системы стимулирует пищеварение, а симпатический – подавляет. Поскольку последний играет ключевую роль в стресс-реакциях, любой стресс угнетает функцию переваривания пищи. Адреналин и норадреналин, выделяемые надпочечниками при стрессе, тоже подавляют активность желудка и кишечника, угнетая пищеварение.

Регуляцию разнообразных функций желудочно-кишечного тракта осуществляют различные биологически активные вещества – нейромедиаторы, гормоны, факторы роста, которые выделяются нервными и эндокринными клетками как самой пищеварительной системы, так и за ее пределами. Существует не менее трех десятков гормонов и гормоноподобных веществ, регулирующих функцию пищеварительной системы (таблица 1).

Когда пища поступает в пищеварительную систему, растяжение ее стенок, изменение рН среды, наличие определенных питательных веществ способствуют активации эндокринных клеток в слизистых оболочках, которые высвобождают гормоны в окружающую ткань и в кровь. Кроме того, активность этих клеток регулируется вегетативной нервной системой: блуждающий нерв (парасимпатический отдел вегетативной нервной системы) способствует выработке гормонов, усиливающих пищеварение, а чревные нервы (симпатический отдел) оказывают противоположное влияние. Некоторые регуляторы и гормоны (ацетилхолин, норадреналин, гастрин-рилизинг пептид) выделяются непосредственно нервными окончаниями.

Выделение гормонов-регуляторов пищеварения происходит, как правило, в ответ на поступление пищи и способствует ее перевариванию и усвоению. Активизация деятельности пищеварительного тракта наступает уже в тот момент, когда мы видим пищу и чувствуем ее запах, а также начинаем ее пережевывать. В головном мозге возникают рефлексы, которые подготавливают желудок к приему пищи.

Гормон гастрин выделяется в кровь клетками желудка в ответ на поступление в него белковой пищи и растяжение стенок желудка. Он активизирует гладкую мускулатуру стенки желудка и тем самым запускает его моторику, необходимую для измельчения и перетирания пищевого комка. Гастрин стимулирует образование в стенке желудка гистамина, который повышает кислотность желудочного сока. Как только среда в желудке становится достаточно кислой, выделение новых порций гастрина прекращается.

Высокобелковая пища, кофеин, бульоны, отвары способствуют повышению кислотности желудочного сока, поэтому они не рекомендуются при повышенной желудочной секреции. Углеводная пища, напротив, тормозит желудочную активность.

В результате усвоения пищи в крови увеличивается концентрация жирных и аминокислот, вследствие этого кишечник начинает вырабатывать гормон холецистокинин, который, в свою очередь, подавляет активность желудка.

Поступление кислого пищевого комка из желудка в кишечник способствует выделению гормона секретина, который тоже тормозит секрецию желудочного сока, но стимулирует выделение в кишечник сока поджелудочной железы.

Таблица 1

Регуляторы пищеварительной системы

Когда пища поступает в пищеварительную систему, растяжение ее стенок, изменение рН среды, наличие определенных питательных веществ способствуют активизации эндокринных клеток в слизистых оболочках, которые высвобождают определенные гормоны в окружающую ткань и в кровь. Кроме того, активность этих клеток регулируется вегетативной нервной системой: блуждающий нерв (парасимпатический отдел вегетативной нервной системы) способствует выработке гормонов, усиливающих пищеварение, а чревные нервы (симпатический отдел) оказывают противоположное влияние. Некоторые регуляторы и гормоны (ацетилхолин, норадреналин, гастрин-рилизинг пептид) выделяются непосредственно нервными окончаниями.

Энергетический баланс организма регулирует головной мозг, ориентируясь на гормональные сигналы от пищеварительного тракта и жировой ткани.

Рассмотрим, как происходит эта регуляция.

Гормоны жировой ткани

Гормон лептин, играющий важнейшую роль в регуляции энергетического баланса и иммунитета, образуется в жировых клетках. Чем больше в теле жировой массы или уровень инсулина^[3], тем выше уровень лептина в крови. При голодании его количество, напротив, уменьшается. Лептин способствует подавлению чувства голода и сокращению жировой массы тела. Однако при ожирении лептинового сигнала становится так много, что головной мозг перестает его воспринимать – формируется лептиновая резистентность, которая выражается в нарушении регуляции аппетита и чувства насыщения, способствующая еще большему ожирению. Если не допускать переедания и быстрого набора жировой массы тела, лептиновая резистентность не наступит и лептин обеспечит чувство насыщения.

Еще один гормон жировой ткани – адипонектин. Его количество значительно возрастает при голодании, физических упражнениях или низкокалорийной диете. Он предотвращает набор массы тела, снижает уровень циркулирующих жирных кислот и предотвращает развитие устойчивости к инсулину, приводящей к ожирению, сахарному диабету и атеросклерозу. Роль этого гормона в долголетии определяется его способностью активизировать молекулярные сигнальные пути, препятствующие старению^[4].

Наконец, гормон жировой ткани резистин повышает нечувствительность к инсулину и способствует ожирению.

Гормоны поджелудочной железы

Инсулин секретируется в кровь бета-клетками поджелудочной железы после приема пищи. Он способствует усвоению глюкозы клетками всех тканей, а в центральной нервной системе – подавляет чувство голода.

Слишком высокие пики инсулина, а также обилие висцерального (синоним – абдоминального) жира (вокруг жизненно важных органов в брюшной полости) – факторы инсулиновой нечувствительности, приводящей к диабету 2-го типа.

Более всего повышает уровень инсулина белый хлеб и рис. Залог долголетия – низкий уровень инсулина и высокая чувствительность к нему периферических тканей.

Панкреатический полипептид, как и инсулин, вырабатывается поджелудочной железой. Его уровень в плазме крови отличается выраженными суточными ритмами – с минимумом ранним утром и максимумом вечером. Кроме того, его содержание возрастает после приема пищи в ответ на растяжение желудка и выделение гормона чувства голода грелина.

В некоторых случаях ожирение может быть вызвано нарушением выработки панкреатического полипептида. Его действие связано с подавлением пищевого поведения и повышением чувствительности тканей к инсулину.

Гормоны желудочно-кишечного тракта

Пептид YY образуется клетками толстого кишечника (см схему ниже). Его выработка стимулируется приемом пищи, в особенности ее жировой составляющей, кислотой желудочного сока и желчными кислотами, оказавшимися в просвете кишечника. Он способствует более долгому нахождению пищи в желудке и задерживает выделение пищеварительных соков, препятствуя набору веса.

Грелин является гормоном аппетита. Он вырабатывается прежде всего в стенке желудка, а также в кишечнике. Он подчиняется суточным ритмам – его уровень достигает максимума утром и минимума ночью, а также нарастает при голодании и спадает при насыщении, прежде всего жирами и углеводами. Причем насыщение углеводами дольше всего снижает уровень грелина, в то время как жиры дают более кратковременный эффект.

Энтероглюкагон (GLP-1) – гормон, вырабатываемый в стенке тонкого кишечника в момент поступления пищи. Его высокий уровень в крови подавляет пищевое поведение и активизирует наработку инсулина, что снижает уровень глюкозы в крови.

Оксинтомодулин тоже образуется в тонком кишечнике пропорционально количеству потребленных калорий. Поэтому пик его активности приходится на вечер, а спад – на раннее утро. Действие этого гормона приводит к подавлению пищевого поведения.

Холецистокинин – гормон двенадцатиперстной и тощей кишки, образующийся после приема пищи и способствующий возникновению ощущения сытости. Он также стимулирует сократительную активность кишечника и подавляет опорожнение содержимого желудка в кишечник.

Бомбезин быстро выделяется в кровь кишечником после приема пищи и снижает аппетит.

При переедании и частых перекусах, когда организм получает избыток калорий, который он вынужден запасать, между приемами пищи держится высокий уровень гормонов насыщения (инсулина и лептина), что в конечном итоге приводит к резистентности тканей, к их сигналам и ухудшению регуляции как пищевого поведения, так и метаболизма в целом (рисунок). Это повышает риск ожирения, возникновения сахарного диабета 2-го типа и сердечно-сосудистых проблем. Сократив количество приемов пищи за день и обильность трапезы, можно нормализовать уровень этих гормонов в крови, чувствительность к ним тканей и энергетический баланс в организме.

Глава 2
Как обрести кишечник долгожителя, подружившись с его обитателями?

Мы не единственные, кто питается съеденной нами пищей. Первыми ее к себе «на стол» получают микроорганизмы, обитающие в нашем пищеварительном тракте.

Человеческие пищевые ферменты не способны переваривать некоторые сложные углеводы и растительные полисахариды.

Вместо этого они метаболизируются микробами, которые образуют короткоцепочечные жирные кислоты, включая ацетат, пропионат и бутират.

Недавно открыты специфические рецепторы к этим соединениям в жировых клетках человека, эпителиальных клетках толстой кишки и мононуклеарных клетках периферической крови (компонент клеточного иммунитета).

Таким образом, выделяемые бактериями факторы могут служить своеобразным языком общения микроорганизмов с клетками нашего тела. Действительно, исследования на мышах показали связь поломки генов этих рецепторов с хроническими воспалительными заболеваниями, такими как ожирение, колит, астма и артрит.

Подкармливая полезные бактерии нашего кишечника, мы обеспечиваем организму потенциальные геропротекторы, такие как витамин К2 (МК-7), энтеролактон, бутират, спермидин. По этим соединениям есть сведения о снижении риска смертности у человека и животных, благотворное влияние на механизмы старения, отмечены повышенные нормы их у людейдолгожителей.

Организм человека начинает заселяться бактериями сразу после рождения: кишечник заполняется микроорганизмами при питании материнским молоком, которое содержит около 1 млрд бактерий на литр.

На этом этапе определяющую роль играет то, чем питалась мать во время беременности и кормления. Например, есть исследования, показывающие, что, если кормящая мать предпочитает жирную пищу, у младенца может развиться дисбактериоз.

Материнское молоко содержит вещества-пребиотики^[5], которые способствуют формированию здоровой микрофлоры в кишечнике.

Однако наиболее богатая и устойчивая микрофлора формируется на 3-м году жизни, и впоследствии основная ее часть остается довольно стабильной. В то же время калорийность и состав диеты, воспалительные процессы, старение организма приводят к некоторым изменениям соотношения видов микрофлоры.

В старости ухудшение физиологических функций организма человека (прежде всего иммунное старение, хроническое воспаление, высокий уровень гормонов стресса глюкокортикоидов) вызывает снижение числа представителей полезных видов микрофлоры (например, бифидобактерий), что способствует воспалительным заболеваниям кишечника.

Увеличение в 1,5 раза калорийности диеты способно за несколько дней на 20 % увеличить долю воспалительных бактерий по отношению к группе противовоспалительных. Однако наибольшее влияние оказывает качественный состав диеты. Потребление преимущественно животной пищи увеличивает присутствие устойчивых к действию желчи микроорганизмов, обладающих повышенной способностью расщеплять белковую пищу. Размножение некоторых из них может способствовать развитию хронических воспалительных заболеваний кишечника и раку печени. Одновременно уменьшается доля полезных анаэробных бактерий, которые расщепляют полисахариды растений в пище. Наоборот, переход на диету с большим содержанием слабоперевариваемого крахмала^[6] и растительных волокон у людей с ожирением способствовал увеличению доли полезных бактерий.

Роль микрофлоры в пищевом поведении раньше недооценивалась. Например, виды, которые преобладают при рационе из продуктов животного происхождения, уменьшают выработку гормона голода грелина, а те, которые обильны при растительной диете, повышают ее, способствуя поддержанию аппетита. Недавно установлено, что всем известная кишечная палочка, насыщаясь, выделяет регуляторные белки, которые влияют на выработку гормонов, подавляющих активность пищеварительной системы, таких как энтероглюкагон и пептид YY.

Пищевые волокна не усваиваются организмом человека, но служат субстратом для жизнедеятельности микрофлоры. За счет деятельности бактерий волокна обеспечивают около 10–15 % необходимой нам энергии.

По рекомендациям ВОЗ нормами их потребления являются 25–35 г/сут. Недостаток в пище растительных волокон (устойчивых к перевариванию крахмалов, нерастворимых пищевых волокон) приводит к уменьшению доли микробиоты, продуцирующей короткоцепочечные жирные кислоты. Итальянский исследователь Клаудио Франчески отмечает, что такие кислоты^[7] являются конечными продуктами бактериального бескислородного брожения пищевых волокон. Они выделяются в больших количествах бактериями, относящимися к живущим в бескислородной среде^[8], и служат клеткам кишечника важным источником энергии. Ацетат и пропионат затем используются в печени для синтеза жирных кислот и глюкозы, соответственно. Кроме того, они активизируют выработку клетками слизистой кишечника пептида YY, который подавляет аппетит.

Эти кислоты регулируют кислотность содержимого толстого кишечника, обеспечивая тем самым постоянство состава пристеночной микрофлоры и способствуя выведению из организма токсичного аммиака, образующегося при разложении аминокислот, в виде солей аммония. Они влияют на перистальтику и проницаемость стенки кишечника для таких веществ, как вода, натрий, хлор, кальций и магний. Кроме того, бутират регулирует работу многих генов в клетке^[9], в результате чего оказывает противоопухолевое действие и улучшает метаболизм, например при нарушениях, связанных с высокожировой диетой, снижая также выраженность мышечной атрофии при старении. Бутират обладает антивоспалительными свойствами^[10]. В экспериментах с животными он продлевал жизнь дрозофилам, а также генетическим линиям мышей с ускоренным старением. Показано также, что бутират усиливает функцию памяти у старых особей линии мышей с признаками болезни Альцгеймера. Интересно отметить, что люди 100-летнего возраста имеют более высокие уровни противовоспалительных короткоцепочечных жирных кислот в кишечнике (бутират и др.).

В присутствии пищевых волокон бактерии кишечника растут и синтезируют необходимый нам пищевой белок, а также от 1 % до 20 % свободно циркулирующих в плазме крови незаменимых аминокислот – лизина и треонина.

Аминокислота лизин, как и пищевые волокна грубой растительной пищи, является субстратом для производства бактериями толстого кишечника бутирата. Бутират, короткоцепочечная жирная кислота, может улучшить здоровье мозга. Бутират регулятор эпигенетики (ингибитор гистоновой деацетилазы HDAC), участник межклеточной сигнализации и энергетический метаболит, поэтому хорошо подходит для решения широкого спектра проблем, часто встречающихся при неврологических расстройствах.

Бактериальная микрофлора повышает доступность для всасывания различных полифенолов, особой группы содержащихся в растительной пище противовоспалительных и антиоксидантных веществ, превращая их в фенольные кислоты, которые затем усваиваются организмом.

В отличие от полезных пищевых волокон из аминокислот, возникающих при расщеплении белков пищи животного происхождения, под действием микрофлоры толстой кишки образуются токсичные, канцерогенные или атерогенные^[11] соединения, такие как аммиак, триметиламин-N-оксид, фенолы, сульфиды, амины и N-нитрозосоединения.

Однако их негативное влияние сглаживается на фоне достаточного употребления пищевых волокон и труднорасщепляемого крахмала (амилозы). По-видимому, это связано с тем, что волокна увеличивают скорость прохождения пищевых остатков через толстую кишку, переключают на себя активность микрофлоры, способствуют преобладанию доли видов микрофлоры, переваривающей углеводы, над видами, расщепляющими преимущественно белки.

В результате снижается вероятность повреждения ДНК клеток стенки кишечника, их опухолевого перерождения и воспалительных процессов. Отмечается, что белки красного мяса более подвержены разложению с образованиемвредных сульфидов, аммиака и канцерогенных N-нитрозосоединений, чем белки рыбы. Белки молока тоже дают большое количество аммиака. Напротив, растительные белки, которыми богаты, в частности, бобовые, увеличивают число полезных бифидобактерий и лактобактерий, тем самым стимулируя образование короткоцепочечных жирных кислот^[12].

Значительная доля насыщенных жиров как животного, так и растительного происхождения (например, из пальмового масла) существенно обедняет микрофлору кишечника и количество выделяемых ею короткоцепочечных кислот, способствуя хроническим воспалительным процессам в организме. Жирная пища к тому же стимулирует желчеобразование. Продукты переработки желчи микроорганизмами в толстой кишке способствуют возникновению рака толстой кишки.

Всем известны полезные свойства средиземноморской диеты, которая снижает риск сердечно-сосудистых и когнитивных^[13] заболеваний. Однако теперь стала известна немаловажная роль изменения активности микрофлоры в ее эффектах. Полезные витаминоподобные соединения холин и L-карнитин (их много в мясе, яйцах, жирных молочных продуктах) превращаются микробами нашего кишечника в вещества, вызывающие атеросклероз и повышающие риск сердечно-сосудистых заболеваний. Однако оливковое масло первого отжима, красное вино, винный уксус, масло виноградных косточек (продукты средиземноморской кухни) содержат соединение^[14], которое настолько похоже на холин, что подавляет активность ферментов, приводящих к образованию из холина вредной субстанции. Вот, наверное, почему французы едят много жирной животной пищи, но мало болеют сердечно-сосудистыми заболеваниями!

Согласно исследованиям С. Рампелли, в кишечнике с возрастом снижается разнообразие микрофлоры. Причем чем меньше становится это разнообразие, тем выраженнее одряхление организма. Уменьшается количество представителей нормофлоры и возрастает доля патологических бактерий и грибков, которые способствуют воспалительным процессам кишечника.

Больше всего от подобных изменений страдает бактериальный синтез короткоцепочечных органических кислот, необходимых для питания клеток стенки кишечника. Из-за изменений видового состава с возрастом уменьшается способность микрофлоры усваивать сахара, что способствует развитию сахарного диабета и ожирения, однако возрастает активность по расщеплению белков, что приводит к гнилостным процессам и образованию токсинов.

Проникновение токсинов патологических бактерий через стенку кишечника в кровь или лимфу может сопровождаться системным воспалением.

Таким образом, возрастные перестройки микрофлоры кишечника увеличивают риск различных метаболических и воспалительных заболеваний, таких как ожирение, воспалительные заболевания кишечника, синдром раздраженной толстой кишки, сахарный диабет 1-го и 2-го типов, атеросклероз, артериальная гипертония, ишемическая болезнь сердца и аллергия.

До сих пор обсуждается эффективность применения пробиотиков (препаратов, содержащих полезные микроорганизмы) для оздоровления организма. Метаанализ более 25 исследований позволил сделать некоторые предварительные выводы о пользе пробиотиков для снижения массы тела.

Употребление пробиотиков в течение нескольких недель в среднем способствует снижению массы тела на 0,6 кг. Еще большего эффекта можно добиться, принимая пробиотики сразу из нескольких видов микроорганизмов более 8 недель. Наибольший эффект проявляется у людей с индексом массы тела выше нормы (более 25 кг/м ²). В экспериментах на мышах при помощи пробиотиков удавалось продлить жизнь, вероятно, за счет снижения уровня воспаления, и даже значимо затормозить развитие злокачественных опухолей – гепатоцеллюлярных карцином.

Однако прием пробиотиков стоит, по-видимому, ограничить естественными их формами в продуктах питания. Пробиотики в капсулах, являясь чужеродной для нашего организма микрофлорой, способны нанести существенный вред. Например, они могут вызвать D-лактоацидоз, возникающий под действием лишней микрофлоры в тонком кишечнике. Известно, что D-лактоацидоз характеризуется затуманенностью сознания. У пациентов, принимавших пробиотики, было отмечено состояние затуманенного сознания и синдром избыточного бактериального роста в тонкой кишке.

В медицинской литературе можно встретить примеры, когда молочнокислые или бифидобактерии, используемые в качестве пищевых культур или пробиотиков, могут вызывать у человека с ослабленным иммунитетом или после терапии антибиотиками инфекционные осложнения.

Регистрируется все больше случаев, когда эти бактерии могут отвечать за аллергическую сенсибилизацию, воспаление и аутоиммунные расстройства.

Оказалось, что многие пробиотики могут подавлять рост и развитие собственной микрофлоры, конкурируя с ней. Своими ферментами они также могут вмешиваться в нормальное функционирование кишечника и превращать в небезопасные продукты различные лекарства.

Таблица 2

Пребиотики природного происхождения

Другое дело – помочь жизнедеятельности «родной» полезной микрофлоре. Здесь могут потребоваться пребиотики (упоминающиеся в таблице 2 пищевые волокна) и метабиотики. Метабиотики – это продукты ферментации, содержащие следы жизнедеятельности полезных бактерий. Эффект метабиотиков связан с тем, что микроорганизмы живут целыми сообществами, где продукт жизнедеятельности одного вида является необходимым субстратом для существования других видов.

Метабиотические продукты не содержат живых микрорганизмов, а только следы их активности, которые могут быть полезны нашей собственной микрофлоре, а также клеткам кишечника и другим тканям. На рынке существуют и готовые метабиотики, например, Hylak Forte или Zakofalk. Также метабиотиками богаты молочно-кислые и квашеные продукты, тофу, мисо, вино и пиво.

Таким образом, употребление растительной пищи и пребиотиков (таблица) может содействовать увеличению обилия полезных видов микрофлоры, способствующих снижению избыточной массы тела, профилактике хронических заболеваний и замедлению старения.

Серьезный урон микрофлоре кишечника наносят антибиотики. Они снижают биоразнообразие видов микробиоты, изменяют соотношение групп бактерий, способствуя усиленному размножению условно-патогенных кишечных палочек, сальмонелл и клостридий. Несмотря на то что микрофлора восстанавливается после курса терапии антибиотиками, ее обеднение отмечается спустя еще 4 года. В процессе повторного заселения нередко появляются новые для организма виды, в том числе антибиотикоустойчивые. Для быстрой реставрации разнообразия микрофлоры может понадобиться курс пробиотиков или фекальная трансплантация от здоровых молодых доноров, а также питание, обогащенное пребиотиками и метабиотиками, полифенолами, омега-3 и куркумином. В то же время во время восстановления стоит избегать пищи с добавлением эмульгаторов (ингредиентов майонеза и других готовых соусов, маргаринов и спредов, сливочного масла, шоколада, мороженого) и искусственных подсластителей, которые усугубляют нарушение микрофлоры.

Глава 3
Меньше ешь – дольше проживешь

Наличие искусственного освещения позволило человеку быть активным в любое время суток, а доступность больших количеств пищи таит соблазны частых перекусов. В результате нарушается естественный цикл активности и покоя, систематичность приема пищи, создаются предпосылки для чрезмерного употребления калорий, сбивается цикличность уровней гормонов.

Такие изменения образа жизни современного человека способствуют ускоренному старению и развитию метаболических заболеваний. Восстановление естественного для человека как вида промежутка между приемами пищи (трехразовое питание без перекусов) или применение диеты, физиологически схожей с голоданием, может стать эффективным способом их профилактики и лечения.

В 1934 году в знаменитом эксперименте в Корнеллском университете было установлено, что лабораторные мыши могут жить вдвое дольше, чем ожидалось, если их содержали на низкокалорийной диете, которая при этом включала в себя достаточное количество питательных веществ, чтобы избежать дефицита важных нутриентов. С тех пор у многих модельных организмов^[15] (от одноклеточных дрожжей до приматов) в многочисленных экспериментах выявлено положительное влияние постоянной низкокалорийной диеты (20–40 % от суточной нормы калорий) на продолжительность жизни, массу тела, уровень заболеваемости.

Предполагается, что это может быть связано со снижением температуры тела, темпов метаболизма, образования свободных радикалов, с повышением чувствительности тканей к инсулину и изменением в нейроэндокринной и симпатической нервной системе. Действительно, ограничительная диета вызывает позитивные метаболические и клеточные изменения, в частности снижает уровень окислительных повреждений, воспаления, оптимизирует энергетический метаболизм (организм переключается от сжигания глюкозы на утилизацию жировых запасов), активизирует защитные механизмы в клетках (разрушение старых и поврежденных структур клетки^[16]).

Существенную роль в эффектах низкокалорийной диеты играет печень. При голодании она выделяет гормон, который называется «фактор роста фибробластов-21» (FGF-21). Большое внимание этот гормон привлек, когда было установлено, что мыши с искусственно вызванным высоким уровнем FGF21 живут гораздо дольше.

Особенно полезной оказалась низкокалорийная диета, богатая полифенолами, которые, например, можно потребить вместе с гранатом, помидорами, голубикой и другими ягодами.

Однако эффект увеличения продолжительности жизни лабораторных животных при воздействии низкокалорийной диеты не является универсальным. Пересмотр данных о продолжительности жизни 60 000 мышей и крыс с учетом массы тела, выполненный Национальным институтом старения США, показал, что многие эффекты диеты связаны скорее с негативным влиянием переедания в контрольных группах животных. В некоторых исследованиях животные в контрольном варианте просто страдали от последствий избыточного веса, поскольку питались без ограничений. В таких случаях ограничительная диета спасала от метаболического синдрома, вызванного ожирением.

Многолетние исследования на приматах выявили уменьшение в несколько раз уровня возрастзависимых заболеваний при низкокалорийной диете. В одном из исследований продолжительность жизни животных не изменялась, а в другом существенно увеличивалась. В обоих исследованиях смертность от рака была меньше.

Применительно к человеку хроническое недоедание может привести к необратимым патологическим изменениям в организме. Формой ограничительной диеты, лишенной необходимости постоянно потреблять малое количество калорий, является периодическое или прерывистое голодание. Оно заключается в нескольких циклах отказа от еды, но не от питья, лишь на некоторое время.

Исследователь из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе Вальтер Лонго много лет занимается изучением воздействия ограничительной диеты и голодания на здоровье и долголетие. Общепринятыми являются несколько типов голодания: ограниченный по времени прием пищи с длительными перерывами, питание через день, снижение калорийности приема пищи пару раз в неделю, постная диета.

В. Лонго выделяет прерывистое голодание, при котором предлагается обходиться без пищи около суток, а затем нормально питаться 1–2 дня, и периодическое (пролонгированное) голодание, которое длится 2 и более дней и отделяется от следующего цикла по крайней мере недельным перерывом.

Исследования на грызунах показали, что прерывистое голодание способствует активизации нервных связей и улучшению когнитивных функций, повышает чувствительность тканей к инсулину, снижает артериальное давление и частоту сердечных сокращений, задерживает появление опухолей, предотвращает воспалительные заболевания (в частности, дерматиты), способствует регенерации клеток крови, увеличению доли белых клеток крови и тем самым стимулирует иммунную систему. Прерывистое голодание у людей имеет еще одно преимущество над низкокалорийной диетой: оно позволяет уменьшить долю жировой массы тела, не теряя мышечную массу.

После 24-часового голодания у млекопитающих и человека в организме происходят положительные метаболические изменения, при которых ткани для получения энергии в меньшей степени полагаются на глюкозу и в большей – на кетоновые тела, образующиеся из жировых запасов. Как оказалось, прерывистое и периодическое голодание обеспечивает профилактику многих заболеваний.

Прерывистое голодание на примере мышей оказывает профилактическое действие в отношении сахарного диабета, опухолевых, сердечно-сосудистых и нейродегенеративных заболеваний.

У людей прерывистое голодание и более щадящие режимы питания (например, употребление 500–600 ккал/день на протяжении 2 дней в неделю) оказывает положительное влияние на уровни инсулина, глюкозы, маркеров воспаления и артериальное давление.

У пациентов с избыточной массой тела, которые 2 дня в неделю употребляли всего 500 ккал на протяжении 6 месяцев, обнаружено снижение количества жира в брюшной области, артериального давления, увеличение чувствительности к инсулину. Похожие результаты были получены при 2–3-недельном голодании каждый второй день.

Прерывистое голодание имеет сопоставимые эффекты с 20 %-ным постоянным ограничением калорийности питания, в том числе это касается уменьшения доли висцерального жира, уровня инсулина и невосприимчивости к инсулину. Двухмесячное голодание через день способствовало снижению количества маркеров воспаления у больных бронхиальной астмой.

Циклы пролонгированного голодания (2 и более дней), между которыми имеет место хотя бы неделя нормального приема пищи, доказали свою эффективность для защиты клеток от различных токсинов, повышали чувствительность опухолей к терапии, улучшали регулирование уровней глюкозы, инсулина, инсулиноподобного фактора роста 1, активизировали аутофагию (избавление от внутриклеточного мусора).

Следует отметить, что пролонгированное голодание способствует снижению общей массы тела, массы печени, количества лейкоцитов в крови. Однако при возобновлении питания эти изменения запускают мощные процессы возобновления как в печени, так и в иммунной системе.

Пролонгированное голодание успешно применено в клинике при лечении ревматоидного артрита. Голодание продолжительностью 1–3 недели уменьшало симптомы этого заболевания.

В том случае, если затем пациент переходил к вегетарианской диете, эффекты улучшения сохранялись. При возвращении к обычному рациону улучшение исчезало. Голодание способствовало снижению систолического артериального давления у людей со средней степенью гипертонии.

Однако надо отдавать себе отчет в том, что длительное голодание (менее 200 ккал в день) может иметь негативные последствия и его можно осуществлять только в специализированном медицинском учреждении под надзором врача. В частности, при голодании происходит застой желчи и недостаточное снабжение мозга глюкозой.

Менее радикальным подходом является диета, положительные результаты которой схожи с голоданием. Она способна оказывать схожее положительное воздействие на организм (низкие уровни глюкозы и IGF-1, высокий уровень кетоновых тел), как и голодание, однако сводит к минимуму негативные его последствия. Это 5-дневный режим, предполагающий употребление от 725 до 1090 ккал в сутки, при котором сведены к минимуму макронутриенты, при том что микронутриенты присутствуют в необходимом количестве.

Периодическое применение такой диеты способствует увеличению уровня маркеров регенерации и уменьшению выраженности маркеров диабета, сердечно-сосудистых заболеваний, канцерогенеза и старения.

Четырехдневные циклы такой диеты, чередующиеся с одним днем обычного питания, в исследованиях на мышах способствовали здоровому долголетию и увеличению продолжительности жизни на 11 %.

При этом наблюдалось уменьшение уровней маркеров воспаления, объем висцерального жира, а число мезенхимальных стволовых клеток, напротив, возрастало. Произошла стимуляция регенеративных процессов, когнитивных функций, омоложение иммунной системы, замедлилась утрата костной массы с возрастом, снизилась частота рака.

Основные черты такой диеты, разработанной применительно к человеку, состоят в следующем. Последние 5 дней каждого месяца (на протяжении 3 месяцев) пациенты употребляли 34–54 % калорий от обычной нормы.

Диета основывалась на вегетарианских продуктах и была составлена так, чтобы быть максимально сбалансированной в отношении необходимых микронутриентов. Первый день предлагалось употребление 1,090 ккал (10 % белков, 56 % жиров, 34 % углеводов), со 2-го по 5-й день употреблялось 725 ккал (9 % белков, 44 % жиров, 47 % углеводов).

Авторы разработки рекомендуют использовать этот подход только под контролем врача. Особенно осторожными с голоданием следует быть в пожилом возрасте (после 65 лет), поскольку недостаток употребления белков именно в этом возрасте способствует нежелательной потере веса тела и мышечной массы.

В клинических исследованиях у двух десятков практически здоровых пациентов благодаря подобному режиму питания после окончания курса отмечалась тенденция к снижению количества висцерального жира при одновременном увеличении доли безжировой массы тела. Кроме того, прошедшим процедуру удалось снизить уровень глюкозы на 5 %, фактора роста IGF-1 на 15 % (он важен для регенерации тканей, однако его негативные свойства связаны со стимуляцией опухолевых процессов) и увеличить количество кетоновых тел в крови, одновременно уменьшив уровень маркеров воспаления.

Следует отметить, что кетоновые тела – не только маркеры «сжигания» жиров. Они обладают противовоспалительными и нейропротекторными свойствами.

Кроме глюкозы, они являются единственными молекулами, способными обеспечивать энергией нейроны. Благодаря этому свойству они питают нейроны, препятствуют развитию депрессии.

В недавнем исследовании было показано, что один из видов кетоновых тел, бета-гидроксибутират, способен увеличивать продолжительность жизни модельным экспериментальным животным.

Кстати, быстрее всего кетоновые тела образуются из среднецепочечных насыщенных жирных кислот, которыми богато масло кокоса, чем обусловлена его польза для восстановления нервной системы и противодействия депрессиям.

Еще одной разновидностью голодания является диета, при которой прием пищи за сутки ограничен определенным интервалом времени (обычно менее 12 ч) без изменения качественного или количественного состава пищи. В исследованиях на мышах ограничение употребления высокожировой пищи 8–12 ч в день не снижало уровень потребленных за день калорий, однако приводило к улучшению суточных ритмов, предотвращало или обращало вспять развитие метаболических заболеваний.

Одновременно наблюдались позитивные изменения в обмене веществ, в том числе вывод избытков холестерина с желчными кислотами, активизация бурой жировой ткани, бета-окисление жирных кислот, снижение выделения свободной глюкозы печенью и угасание воспалительных процессов в белой жировой ткани.

Ограниченная по времени диета улучшает сон и состояние сердечно-сосудистой системы. Пациенты с избыточным весом, которые употребляли свой дневной рацион в 10–11-часовое окно, спустя 16 недель на несколько процентов сбавили свой вес. При этом типе диеты уменьшается жировая масса тела, но не теряется мышечная масса. Голодание около 13 часов с вечера до утра уменьшает риск рака груди.

С. Симпсон с соавторами изучил влияние 25 различных диет на показатели жизнедеятельности, метаболическое здоровье и долголетие мышей. Мыши могли съесть столько, сколько они хотели в рамках одной из диет, различающихся соотношением макронутриентов – белков, жиров и углеводов. Продолжительность жизни и состояние метаболизма оказались наибольшими в тех вариантах, где диета содержала мало белка и много углеводов. Диета, богатая белком и бедная углеводами, а также диета с низким содержанием белка и высокой жировой составляющей ухудшали состояние здоровья и длительность жизни.

В многочисленных экспериментах показано, что у грызунов ограничение белка увеличивает продолжительность жизни и уменьшает вредные проявления старения. Клинические исследования у взрослых людей среднего возраста продемонстрировали способность ограниченной по белкам диеты обеспечить здоровое долголетие. Наименьшая смертность от всех причин была у людей, потребляющих около 50 % калорий в виде углеводов, преимущественно «медленных». Достаточно иметь физиологическое мышление, чтобы отдавать себе отчет в том, что глюкоза крайне важна для мозга и его когнитивных функций и если организм ее лишить (углеводы менее 40 % в пище), он найдет другие способы ее получить: печень будет ее производить из аминокислот (разрушая мышцы), глицерина, лактата и т. д. С другой стороны, диета с количеством углеводов более 70 % тоже способствует повышенной смертности.

Важно отметить, что люди в возрасте старше 65 лет не чувствуют себя лучше при низкобелковой диете. Вероятно, это связано с тем, что физиологическое старение приводит к снижению всасывания аминокислот и биосинтеза собственных белков. Кроме того, чрезмерное ограничение белковой составляющей пищи (ниже 9 % от суточной калорийности диеты) может быть опасно в любом возрасте.

Исследования на модельных организмах позволили установить, что ограничение некоторых отдельных аминокислот способствует долголетию и стрессоустойчивости организма. Роль отдельных аминокислот в ускоренном старении активно изучается.

Ограничение метионина способствует продлению жизни от одноклеточных дрожжей до крыс и мышей. Кроме того, ограничение метионина у мышей способствует уменьшению уровней глюкозы, инсулина, IGF-1 в крови, митохондриального окислительного стресса, ожирения. Важно понимать, что под ограничением понимается избегание избыточного потребления, ведь метионин является незаменимой аминокислотой, нехватка которой может негативно сказаться на функции печени и других органов.

Ограничение триптофана у грызунов отсрочивает образование опухолей, способствует увеличению здорового периода жизни, уменьшает проявление ишемии в поврежденных почках и печени. Поскольку триптофан – предшественник фактора бодрости серотонина, его недостаток тоже вреден и может способствовать депрессии.

Ограничение лейцина увеличивает чувствительность тканей к инсулину в экспериментах на животных. Правда, при этом не изменялась продолжительность жизни.

Белковое голодание запускает процесс частичного самопереваривания клетки (аутофагии). В результате уничтожаются поврежденные клеточные структуры (например, старые митохондрии), скопления денатурированных белков, что способствует не только высвобождению аминокислот для биосинтеза новых белков, но и замедлению старения и продлению жизни.

На протяжении более 20 лет проводились два исследования, в одном из которых (Nurses’ Health Study) наблюдали более 80 000 женщин, а в другом (‘Health Professionals’ Follow-up Study’) – более 40 000 мужчин. За этот период отмечено около 30 000 случаев смерти, 41 % из которых по причине рака и 25 % – от сердечно-сосудистых заболеваний.

Оказалось, что те, кто придерживался диеты с высоким содержанием животного белка и насыщенных жиров, имели более высокий риск смертности, чем те, кто употреблял больше растительных белков, поли- и мононенасыщенных (растительных) жиров. Наибольший риск смертности обеспечивали трансжиры (содержатся в маргарине и продуктах питания с его добавлением – покупная выпечка, печенье, чипсы).

Дальнейший анализ этих результатов позволил выявить вклад потребления красного мяса и молочных продуктов в развитие ишемической болезни сердца, рака толстой кишки и сахарного диабета. Еще одно исследование, в котором изучали состояние здоровья 43 396 шведских женщин, позволило установить, что увеличение на 5 г на кг массы тела от нормы потребления белка в день способствовало значительному увеличению частоты сердечно-сосудистых заболеваний.

Глава 4
Как решить проблемы своего пищеварения?

Газообразование в желудочно-кишечном тракте

Газы в пищеварительной системе появляются в результате естественных причин, и это нормальное явление. Газы появляются:

• В желудке при заглатывании воздуха (смесь азота и кислорода). Поступление этих газов усиливается при торопливом потреблении пищи или напитков, разговорах во время еды, употреблении газированных напитков, курении, жевании жвачки, ношении зубных протезов, плавании. Они по большей части высвобождаются при отрыжке.

• При диффузии газов из крови.

• В тонком кишечнике из-за взаимодействия соляной кислоты желудочного сока с бикарбонатами секрета поджелудочной железы (углекислый газ).

• При деятельности бактерий в толстом кишечнике (углекислый газ, метан, водород). Пища, которая не подверглась ферментативному перевариванию пищеварительными ферментами в тонком кишечнике, утилизируется бактериями в толстом кишечнике с выделением газов. Летучие соединения, которые образуются при бактериальном разложении белков (метантиол, диметил дисульфид, диметил трисульфид, индол, скатол, бензопиррол), придают выделяемым газам и фекалиям неприятный запах.

Основное количество газов (7–10 л в день) ежедневно скапливается в толстом кишечнике, из которых в среднем 0,6–2 л высвобождается в окружающую среду через анальное отверстие, тогда как остальные поступают в кровь и выделяются через легкие.

Определение содержания водорода в выдыхаемом воздухе является способом оценки интенсивности кишечного газообразования.

При метеоризме выделяемый через анальное отверстие объем газа составляет 3 и более литров в сутки. Согласно сайту Gastroscan.Ru (http://www.gastroscan.ru/patient/symptom/07) метеоризм может являться признаком нарушений работы пищеварительного тракта, таких как:

• дисбактериоз кишечника;

• воспаление поджелудочной железы – панкреатит;

• воспаление толстой кишки – колит;

• воспаление тонкой кишки – энтерит;

• цирроз печени;

• острые кишечные инфекции;

• нарушение отхождения газов;

• кишечная непроходимость;

• синдром раздраженного кишечника;

• вялая работа кишечника (атония) вследствие воспаления брюшины (перитонита);

• непереносимость молочного сахара.

Для определения причин метеоризма необходимо провести диагностику основного заболевания, а также исследовать двигательную активность желудка и кишечника (электрогастроэнтерография, манометрия).

По данным американской гастроэнтерологической ассоциации, вздутие живота может возникать из-за слабых брюшных мышц, что проявляется следующим образом:

• наилучшее состояние бывает утром;

• в течение дня состояние ухудшается;

• при лежании наступает облегчение.

Во избежание вздутия живота:

• тренируйте брюшную мускулатуру, сжимая и напрягая ее несколько раз в течение дня;

• если возможно, то для тренировки брюшных мышц также выполняйте приседания;

• если существуют трудности в отношении тренировки мышц, носите поддерживающую одежду, препятствующую распиранию живота.

Также стоит проанализировать свой рацион и выявить, какие продукты вызывают наибольшее газообразование, и прекратить или сократить употребление этих продуктов.

Ощущение вздутия живота может быть связано с повышенной чувствительностью кишечника или симптомами синдрома раздраженной кишки. В этом случае стоит контролировать употребление продуктов, вызывающих наибольшее газообразование, таких как бобовые, крестоцветные (капуста, брокколи), огурцы, отруби, пшеница, овес, кукуруза, картофель. Вздутие желудка может вызывать жирная пища, так как при ее употреблении замедляется опорожнение желудка.

По данным исследователей из Университета Джона Хопкинса, главные причины брожения в кишечнике – различные углеводы. Приведем примеры способствующих образованию газа углеводов.

Рафиноза – трисахарид, состоящий из остатков трех простых сахаров: галактозы, глюкозы и фруктозы. Является распространенным резервным углеводом в растительном мире. В наибольших количествах ее содержат сахарная свекла, бобовые, капуста, брюссельская капуста, брокколи, спаржа, зерновые.

Лактоза – дисахарид из остатков глюкозы и галактозы, основной углевод молочной сыворотки. Кроме цельного молока, лактоза присутствует в сыре, мороженом. Довольно распространенной является генетическая непереносимость лактозы. В том случае, если она не усваивается бактериями, переваривающими ее избытки, после употребления молочных продуктов образуется газообразный водород, возникают боли и вздутие живота. Если перестать употреблять молочные продукты и проблема с газообразованием исчезнет, значит, причиной является именно лактозная непереносимость. В Скандинавии, например, доля непереносимости составляет 3–16 % населения, в России – 18 %, в Англии – 30 %, Франции – 42 %, в странах Африки и Азии – почти 100 %. Люди, неспособные усваивать лактозу, как правило, хорошо переносят йогурт и сливки. В первом случае это связано с наличием молочно-кислых бактерий, выделяющих бета-галактозидазу, расщепляющую лактозу, во втором – жирностью продукта, практически не содержащего лактозу, которая водорастворима и остается в сывороточной фракции молока.

Фруктоза – простой сахар, который содержится во всех сладких ягодах и плодах. Фруктоза – основной компонент кукурузного сиропа, патоки, сиропа из тапиоки, мёда, она есть в луке, батате, артишоках. Так как она слаще сахарозы, то часто применяется как подсластитель в напитках, детском питании, кондитерских изделиях. Организм за день может усвоить не более 50 г фруктозы. Наилучшее усвоение происходит в том случае, если глюкоза и фруктоза в продукте представлены в соотношении 50:50. Это объясняется глюкозозависимым транспортом фруктозы через мембраны клеток. Избыточная фруктоза играет активную роль в газообразовании в толстом кишечнике. Часть ее в организме перерабатывается в глюкозу, а остальная фруктоза переходит в насыщенные жиры, откладывающиеся в печени. Известно, что фруктоза повреждает нервные клетки, стенки сосудов, способствует развитию депрессии, нейродегенерации, сахарного диабета и жирового перерождения печени. Негативные эффекты фруктозы, по крайней мере в нервной системе, могут быть скомпенсированы потреблением докозагексаеновой кислоты: омега-3 жирной кислоты, содержащейся прежде всего в жирных сортах рыбы.

Трегалоза – простой сахар, содержащийся в грибах, который не усваивается и может служить причиной газообразования в кишечнике. Правда, она играет защитную роль в отношении здоровья сосудов и даже повышает устойчивость клеток к различным повреждениям.

Крахмал – полисахарид глюкозы, который богато представлен в картофеле, зерновых и бобовых. Он является наиболее значимым фактором брожения в толстом кишечнике в том случае, если он не полностью усвоился в тонком.

Согласно данным, опубликованным Рене Кормьером, усвоению крахмала препятствует глиадин, глютеновый белок, содержащийся во многих злаках (пшеница, рожь, ячмень, овес). Это негативное действие глютена проявляется даже у тех людей, у которых нет генетической его непереносимости (целиакии). Безглютеновыми злаками, не приводящими к газообразованию, являются рис, пшено, сорго и тефф. Не содержат глютен также незлаковые зерновые – греча, киноа, амарант, канива.

Злаки несут большое количество фруктанов и ингибиторов протеаз, которые тоже могут вносить свой вклад в воспалительные процессы в кишечнике и во вздутие живота.

Наиболее усвояемая форма крахмала, способствующая быстрому росту уровня глюкозы в крови и развитию инсулинорезистентности, – амилопектин. Он состоит из разветвленных цепочек молекул альфа-глюкозы. Доля амилопектина составляет 70–80 % в картофельном, кукурузном и рисовом крахмале. Линейная или слаборазветвленная форма крахмала – амилоза. Из-за высокой плотности упаковки волокон она хуже подвергается ферментативному воздействию и усвоению, одновременно являясь хорошим пребиотиком, т. е. субстратом для жизнедеятельности здоровой кишечной микрофлоры. Ее доля в яблочном крахмале достигает 100 %, в пшеничном и овсяном – 25–26 %, в некоторых сортах гороха (с морщинистыми семенами) – 70 %.

Сорбит – распространенный искусственный заменитель сахара, который также встречается в природе в косточковых плодах и яблоках. Он используется в диетическом питании благодаря сладковатому вкусу и меньшей (на 36 %, чем сахароза) калорийности. Он оказывает слабительное действие, а 30–50 г сорбита в день способно вызвать метеоризм. Аналогичное действие проявляет другой сахарозаменитель – сахарин.

Растворимые (в воде) пищевые волокна – пектины и камеди. Они содержатся в тех фруктах и ягодах, из которых возможно сварить желе (яблоки, цитрусовые, черника, голубика, смородина), а также в овсе, орехах, бобовых. Разбухая в пищеварительном тракте, они создают чувство насыщения. Они хорошо связывают и выводят токсины, избыток холестерина и стероидных гормонов из организма, оказывают противовоспалительное действие на стенку кишечника.

Нерастворимые волокна – целлюлоза, гемицеллюлозы и лигнины стимулируют перистальтику кишечника, ускоряют его опорожнение, препятствуя дисбактериозу (целлюлоза используется бактериями при производстве короткоцепочечных жирных кислот), раку толстой кишки и гнилостным процессам. Эти волокна содержатся в нешлифованных злаках, отрубях, листовых овощах, моркови, помидорах, капусте, фруктах. Вода способствует продвижению волокон по кишечнику, поэтому каждый прием пищи должен сопровождаться выпиванием воды.

Американская гастроэнтерологическая ассоциация подготовила рекомендации, как уменьшить количество газа в пищеварительном тракте:

• Если вы носите зубные протезы, посетите стоматолога, чтобы убедиться, что они установлены должным образом.

• Избегайте жевательной резинки или сосания леденцов (особенно жевательную резинку с сахарозаменителем или диетические конфеты, содержащие сорбит).

• Исключите из своего рациона газированные напитки и уменьшите объем потребляемых продуктов, содержащих много фруктозы, таких как кукурузный сироп.

• Если у вас непереносимость лактозы, избегайте молока и молочных продуктов, таких как мягкие сыры.

• Ешьте меньше газопродуцирующих продуктов, таких как белокочанная, цветная и брюссельская капуста, брокколи, отруби и бобы. Как вариант при потреблении таких продуктов можно воспользоваться безрецептурными нейтрализующими газ лекарствами (симетикон) или препаратами пищеварительных ферментов (например, содержащими альфа-галактозидазу, расщепляющую рафинозу), которые могут помочь с расщеплением невсасываемых углеводов, содержащихся в этих продуктах. Некоторое облегчение может принести прием активированного угля.

• Ходьба, бег, гимнастика и другие упражнения помогают стимулировать прохождение газа через пищеварительный тракт.

Изжога

Изжога – жжение за грудиной, которое возникает при попадании содержимого желудка в пищевод. Когда расположенный между желудком и пищеводом сфинктер нерегулируемо расслабляется, содержащаяся в желудочном содержимом кислота проникает в пищевод и раздражает его слизистую. Этому заболеванию подвержены до 25 % населения.

Риск изжоги возрастает при употреблении жирной, жареной, кислой или острой пищи и сладостей. Тревога, стресс, депрессия могут повышать восприимчивость и тем самым вызывать ощущение жжения в пищеводе, хотя сами по себе они не являются причиной попадания кислоты в пищевод.

Принято считать, что определенные пищевые привычки, такие как быстрое и нерегулярное употребление пищи, переедание, перекусы между приемами пищи, еда перед сном, могут способствовать появлению симптомов этого заболевания. Однако специальные исследования не выявили влияния регулярности или скорости приема пищи на возникновение изжоги. В то же время значимым оказалось количество приемов пищи и размеры порций. Больше всего вероятность изжоги возрастала в тех случаях, когда:

• прием пищи осуществляется всего 1–2 раза в день большими порциями

• ежедневно употребляются мятный чай и прохладительные напитки

• съедается много томатных продуктов

• наибольшая порция пищи съедается вечером вместо равномерного распределения ее между обедом и ужином.

Согласно рекомендациям Американской гастроэнтерологической ассоциации, при возникновении симптомов изжоги следует избегать следующих продуктов или лекарств:

• жареная или жирная пища

• шоколад

• мята

• алкоголь

• кофе

• газированные напитки

• кетчуп и горчица

• томатный соус

• уксус

• цитрусовые и их соки

• аспирин.

Профилактикой этого неприятного явления может быть:

• недопущение переедания, прием пищи небольшими порциями

• прием пищи не позже чем за 2–3 часа до сна

• устранение избыточного веса

• избегание давления на брюшную полость, в том числе посредством тесной одежды

• отказ от курения.

Для выяснения причин изжоги необходимо проконсультироваться с врачом. Обратите внимание на то, что долговременный прием ингибиторов протонной помпы (например, эзомепразола), которые назначают при повышенной кислотности желудочного сока и частой изжоге, ускоряет старение клеток эндотелия желудочно-кишечного тракта, что может сказаться на старении организма в целом. Применяемые при изжоге препараты алюминия могут ускорять нейродегенеративные изменения.

Констипация

Под словом «констипация» скрывается более общеупотребимое понятие «запор». Это распространенное расстройство кишечника, при котором затруднено или не полностью осуществляется его опорожнение. Сигналом о наличии этого заболевания может быть наличие двух и более нижеперечисленных симптомов за последние три месяца: менее 3 дефекаций в неделю, затрудненная дефекация в 25 % случаев, комковатый («козий» кал) или твердый стул, ощущение неполного опорожнения кишечника, ощущение закупорки/блокады прямой кишки. Частота запоров в несколько раз увеличивается в пожилом возрасте или при беременности.

Для профилактики запоров можно прибегнуть к некоторым простым мерам. Стоит употреблять в пищу больше продуктов, содержащих нерастворимые (цельнозерновой хлеб и крупы, бобы, кожура овощей и фруктов) и растворимые (овсяные отруби, бобы, ячмень, овощи и фрукты) растительные волокна, не менее 18 г в день. Рекомендуется постепенно повышать количество пищевых волокон в диете, чтобы улучшить их переносимость и избежать вздутия кишечника и метеоризма при внезапном увеличении. Риск запора увеличивается при недостатке двигательной активности.

Ежедневные легкие физические упражнения помогают его уменьшить. Важно своевременно реагировать на позыв к дефекации и дать себе время для расслабления и полного опорожнения. Регулярное подавление стремления освободить кишечник как раз и может привести к запорам. Приватность и чистота туалета создают предпосылки для расслабленности и регулярности. Рекомендуется адекватное потребление жидкости, до 1,5–2,0 л в день. Превышение потребления жидкости над нормой не способствует улучшению стула.

Пробиотики в виде капсул или йогуртов были предложены в качестве альтернативы лекарствам для лечения запоров. Считается, что они подавляют рост патогенных бактерий, блокируют прикрепление патогенов к эпителию кишечника, усиливают функцию слизистых оболочек кишечника и регулируют иммунный ответ. Пробиотики представляют собой живые микроорганизмы, которые при введении в достаточных количествах в кишечник способны приносить пользу здоровью.

Обычно в качестве пробиотиков используются штаммы бифидобактерий и лактобактерий. Доказательства эффективности использования пробиотиков недостаточны, так как они сертифицируются как пищевые продукты и не проходят тщательного тестирования и одобрения регуляторами лекарственных средств (FDA в США, Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения и социального развития в России, Европейское агентство лекарственных средств в Евросоюзе).

Синдром раздраженного кишечника

Это расстройство кишечника, при котором могут наблюдаться: вздутие живота, постоянные боли в животе, боли внизу живота, спазмы в животе, неполная дефекация, изменение консистенции стула – чаще всего понос у мужчин или запор у женщин, или чередование и того и другого на протяжении более чем 3 месяцев. Вероятность возникновения этого синдрома у женщин в 1,5–2 раза выше, чем у мужчин, и с возрастом снижается.

Очень часто это заболевание остается недиагностированным. И наоборот, его можно спутать с другими желудочно-кишечными проблемами, куда относятся непереносимость молочного сахара лактозы, воспалительные заболевания кишечника, целиакия (непереносимость злакового белка глютена), избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике.

Обычно этот диагноз устанавливают в том случае, когда периодические боли в животе присутствуют по крайней мере до трех дней в месяц в течение предыдущих трех месяцев в сопровождении любых двух из перечисленных симптомов: облегчение с дефекацией, появление симптомов с изменением консистенции стула и частоты стула без каких-либо явных биохимических нарушений или морфологических изменений.

Заболевание негативно влияет на качество жизни. Например, многие люди с этим синдромом вынуждены постоянно оставаться близко к туалету (> 50 %), пребывают в состоянии постоянного стресса от испытываемых симптомов (69 %), ощущают утрату контроля над своей жизнью (57 %) и эмоциональную неустойчивость (настроенность, депрессию, утрату уверенности в себе или беспокойство).

Не всегда ясно, что здесь причина, а что следствие, так как психологический стресс и тревожность часто являются факторами, усиливающими проявления синдрома раздраженного кишечника.

Есть работы, в которых отмечается улучшение через несколько недельрегулярного приема таких природных препаратов, как масло мяты перечной, куркума, листья артишока. Важную роль в устранении симптомов синдрома раздраженного кишечника играет диета.

Непереносимость тех или иных продуктов и аллергии являются одними из возможных причин этого заболевания. Поэтому некоторым помогает исключение из питания одного или нескольких наиболее распространенных аллергенов: пшеницы, молочных продуктов, яиц, кофе, дрожжей, картофеля, цитрусовых. Усугубляет заболевание употребление продуктов, содержащих много фруктозы, лактозы или сахарных спиртов, таких как сорбит, маннит, ксилит, эритрит, лактит, мальтит, изомальт. Некоторые из них используются как подсластители.

Широко обсуждается потенциальное влияние количества употребляемых пищевых волокон. Однако результаты метаанализа^[17] 30 исследований показали, что ни добавление в пищу пшеничных отрубей, ни диета с низким содержанием клетчатки не способствовали облегчению симптомов синдрома раздраженного кишечника. Небольшое положительное влияние оказывает лишь внесение в рацион дополнительных количеств растворимых пищевых волокон, в то время как нерастворимые волокна не влияют на это заболевание.

При синдроме раздраженного кишечника применяют пробиотики, содержащие разнообразные виды бактерий родов Lactobacillus, Bifidobacterium, Bacillus и Streptococcus в количестве 10^8–10¹⁰ колониеобразующих единиц в день. Исследования показали некоторую успешность их применения в течение нескольких недель для облегчения болей и вздутия в животе.

Регулярные физические упражнения (езда на велосипеде, йога, пранаяма) снижают стресс и улучшают работу пищеварительного тракта, тем самым облегчая некоторые симптомы этого заболевания.

Язвенный колит и язва желудка

Язвенные поражения в пищеварительном тракте подразделяются в зависимости от локализации на два заболевания – язвенный колит (в нижних отделах) и пептическую язву (в верхних).

Язвенный колит – хроническое воспалительное заболевание, которое поражает слизистую оболочку и подслизистую толстой и прямой кишки. Более всего ей подвержены люди в возрасте от 15 до 30 лет.

Точные причины все еще не ясны, однако наблюдается влияние генетических и иммунологических факторов, инфекционных агентов, курения, лекарственных средств. Есть исследования, показывающие увеличение риска заболеть язвенным колитом, если в организм в избытке попадают алюминий (с продуктами, приготовленными в алюминиевой посуде, например заводским хлебом; с питьевой водой), мальтодекстрин и крахмал (выпечка, крупы), сахароза.

К симптомам язвенного колита относятся кровавый понос, вкрапления гноя, слизи в кале и спастические боли в животе во время дефекации. Как правило, приступы заболевания чередуются с относительным затишьем.

В исследовательской литературе можно встретить результаты, свидетельствующие о благотворном влиянии проантоцианидинов из виноградных семечек, которые обладают выраженными противовоспалительными свойствами. Зеленый чай при язвенном колите облегчает симптомы диареи и потери веса. Рандомизированное, плацебо-контролируемое исследование двойным слепым методом листьев алоэ вера показало их полезность при этом заболевании. Противоязвенную активность имеет аминокислота глицин (ее содержат все белковые продукты, но больше всего хрящи, желатин, а также рыба, яйца), микроэлемент молибден (листовые овощи, бобовые, огурцы, морковь, чеснок), полисахарид инулин (топинамбур, цикорий, бананы, лук и чеснок).

Еще одна болезнь – пептическая язва желудка и двенадцатиперстной кишки является одним из самых распространенных заболеваний в мире. Развитие этой болезни связывают с нарушением баланса «защитных» и «агрессивных» факторов, влияющих на целостность слизистой оболочки.

К агрессивным факторам, в частности, относятся повышенная кислотность желудочного сока (избыток продукции соляной кислоты), активность фермента пепсина, действие желчных кислот, нестероидных противовоспалительных препаратов (аспирин), ишемия и гипоксия слизистой, курение, злоупотребление алкоголем и размножение вредоносной бактерии Helicobacter pylori. Защитные факторы включают пристеночное образование бикарбонатов, толщину слизи, интенсивность кровотока в слизистой, простагландины и факторы роста.

Таблица 3

Природные вещества с экспериментальными противоязвенными эффектами

Риск заболеть возрастает:

• после 65 лет;

• при систематическом приеме нестероидных противовоспалительных препаратов;

• при употреблении стероидных препаратов;

• при приеме антидепрессантов (ингибиторов обратного захвата серотонина).

Чаще всего язва желудка возникает у людей, страдающих остеоартритом и ревматоидным артритом. Это связано, по-видимому, с тем, что они вынуждены пить нестероидные противовоспалительные препараты.

Небольшие язвы могут не вызывать никаких симптомов, однако большие способны приводить к серьезным кровотечениям. Перечислим некоторые симптомы этой болезни:

• Ощущение переполненности желудка, невозможность пить много жидкости.

• Голод и ощущение пустоты в желудке спустя 1–3 часа после еды.

• Легкая тошнота и рвота.

• Боль или дискомфорт в верхней части живота.

• Боль в верхней части живота, которая будит вас в ночное время.

Дополнительными симптомами могут быть: кровавый или темный стул, боль в груди, утомляемость, рвота, потеря веса.

Масло и слизь из семян льна оказывают защитное действие при язве желудка. Алкогольный экстракт листьев алоэ, куркумы или плодов гвоздичного дерева, водные экстракты аптечной ромашки, мелиссы, тмина, перечной мяты, лакрицы, расторопши показали обнадеживающие результаты в исследованиях заживления индуцированных язв на крысах. При этом снижалась кислотность желудочного сока, увеличивалось образование слизи, повышалось высвобождение простагландина E2 и снижалось образование гастрина и лейкотриенов. Эффекты этих растений связывают с наличием в них противовоспалительных и антиокислительных полифенолов.

Противоязвенным действием обладают многие соединения, встречающиеся в продуктах нашего питания (таблица 3).

Глава 5
Как предотвратить болезни с помощью диеты?

Большое количество медицинских исследований посвящено изучению связи диеты с риском различных заболеваний. Отдельные небольшие исследования могут давать противоречивые выводы. Поэтому результаты эпидемиологических и клинических испытаний затем подвергаются метаанализу – это статистический метод, который позволяет оценить риск, сравнивая данные многих работ. Однако иногда получается так, что различные метааналитические работы тоже не сходятся в выводах. Дело в том, что все мы очень разные. Генетические и национальные особенности, отличия в микрофлоре кишечника, возрасте, поле, уровне метаболизма, образе жизни, строгости приверженности рациону накладывают свой отпечаток на результат. Тогда на помощь могут прийти экспериментальные исследования, выполняемые в контролируемых лабораторных условиях на генетически одинаковых модельных животных. Я постарался обобщить наиболее значимые исследовательские работы, которые неоднократно воспроизводились как в эпидемиологических, так и в экспериментальных работах.

Иногда один и тот же продукт с точки зрения одного заболевания приносит пользу, а с точки зрения других – вред. Дело в том, что продукты содержат комплекс самых разнообразных веществ. В таких случаях нужно обращать внимание на то, предрасположенность к какому из заболеваний у вас больше, а к какому – меньше.

Как пример неправильного питания в тексте часто упоминается «западная диета». Чтобы избежать недопонимания, сразу разъясню, что под ней имеется в виду диета с высоким содержанием насыщенных жиров и холестерина, животного белка, сахара и соли.

Метаболический синдром

Метаболический синдром – это комплекс хронических изменений в организме, связанных со сбоями регуляции нашего обмена веществ. При метаболическом синдроме, нередком среди людей старших возрастов, отмечается высокое артериальное давление, способствующий атеросклерозу повышенный уровень холестерина и жиров в крови, невосприимчивость тканей к сахароснижающему гормону инсулину, жировые отложения в печени и вокруг внутренних органов. Важную роль в развитии метаболического синдрома отводят хроническому воспалению, связанному с выработкой факторов воспаления висцеральной жировой тканью. Он является фактором риска, создающим предпосылки для развития сахарного диабета 2-го типа и сердечно-сосудистых заболеваний, которые являются основными причинами смерти в индустриально развитых странах.

Ключевую роль в возникновении метаболического синдрома играют избытки определенных метаболитов, таких как фруктоза, мочевая кислота, жиры (триглицериды) и холестерин. Стоит отметить, что их синтез связан между собой. Все они метаболизируются нашей печенью, и поэтому роль ее здорового состояния в профилактике большинства возрастных хронических заболеваний невозможно переоценить.

Мочевая кислота – неотъемлемый продукт жизнедеятельности, и полностью избежать ее влияния на здоровье не удастся. Некоторые исследователи полагают, что она играет важную антиоксидантную и антимутагенную роль. В эволюции млекопитающих эта роль ранее принадлежала аскорбиновой кислоте. Способность к синтезу последней наши предки утратили. Образование мочевой кислоты связано с преобразованием в клетках печени сахара фруктозы и пуринов. Пурины представляют собой кирпичики, из которых строятся молекулы наследственности – ДНК и РНК.

Высокие уровни мочевой кислоты вызывают также подсластитель сорбит (он преобразуется в печени во фруктозу), сахароза (состоит из двух простых сахаров – глюкозы и фруктозы), лактат (накапливается при изнуряющих физических нагрузках, когда ткани переключаются с кислородного способа получения энергии на бескислородный) и метилксантины (к которым относятся всем известный кофеин, теофиллин и теобромин, содержащиеся в чае, кофе и какао).

Избытки мочевой кислоты в крови вызывают не только метаболический синдром, но и камни в почках, и подагру (поражение суставов). Мочевая кислота блокирует синтез оксида азота клетками стенки сосуда, который необходим для расширения просвета сосуда. Тем самым мочевая кислота приводит к росту артериального давления. Наконец, фермент, образующий мочевую кислоту, использует в своей функции свободные радикалы, которые нарушают работу выстилки стенок сосудов. Сама мочевая кислота тоже может стимулировать разрастание гладкомышечного слоя стенки сосуда, способствуя формированию атеросклеротической бляшки. Таким образом, она является фактором развития атеросклероза.

Как уже упомянуто, метаболизм фруктозы в печени приводит к образованию мочевой кислоты, которая затем оказывает перечисленные выше неблагоприятные воздействия на здоровье. Кроме того, фруктоза перерабатывается в глюкозу и жиры. Последние откладываются в клетках печени, увеличивая риск ее жирового перерождения. Избыточное потребление фруктозы способствует выделению с мочой кальция, оксалата мочевой кислоты, что связано с риском мочекаменной болезни. Фруктоза способствует активности фермента, который на поверхности клеток образует свободные радикалы и является ключевым фактором развития атеросклероза сосудов. Наконец, она активирует ренин-ангиотензиновую гормональную систему, контролирующую количество натрия в крови и артериальное давление, вызывая гипертонию.

Триглицериды (или попросту жиры) образуются в печени, и их синтез опосредованно связан с образованием пуринов. Конечным продуктом переработки пуринов является мочевая кислота. Чем больше синтезируется печенью жиров, тем больше пуринов, а значит, и мочевой кислоты. Кроме того, триглицериды являются виновниками жирового перерождения печени, увеличения доли висцерального жира (вокруг внутренних органов), способствующего воспалению и нечувствительности тканей к инсулину, что является еще одной составной частью метаболического синдрома. У людей с избыточным весом «биологический» возраст печени и головного мозга на 3–10 лет больше, чем у тех, у кого вес нормальный.

Некоторая часть избыточных пуринов поступает с пищей, поэтому, если у вас выявлены повышенные уровни мочевой кислоты в крови, стоит ограничить себя в употреблении мяса (телятины, козлятины, баранины, бекона, индейки, свинины, утки и гуся) и морепродуктов. Снижению уровней мочевой кислоты в крови способствуют продукты, богатые аскорбиновой кислотой (ягоды и овощи), и кисломолочные продукты. Употребление кофе уменьшает уровни мочевой кислоты, несмотря на наличие кофеина. Это объясняется большими концентрациями в кофе полезной хлорогеновой кислоты. Отмечена полезность низкокалорийной диеты.

В норме холестерин необходим как составная часть клеточных оболочек, для синтеза стероидных гормонов, в том числе половых. Однако повышенный общий холестерин в крови является признаком метаболического синдрома и фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний. Особенно это касается такой его транспортной формы, как липопротеины низкой плотности («плохой холестерин»). Напротив, низкие уровни липопротеинов высокой плотности («хороший холестерин») являются маркерами метаболического синдрома. Избыточный холестерин также способствует риску образования желчных камней.

Основными причинами повышенного риска метаболического синдрома и его последствий являются факторы, неблагоприятно влияющие на нашу печень. В первую очередь это излишняя фруктоза (она есть не только во фруктах и меде, но и во многих продуктах питания, произведенных современной пищевой промышленностью) и высокое потребление алкоголя (особенно пива, так как оно не только источник гепатотоксичного этилового спирта, но и пуринов). Регулярные умеренные аэробные физические упражнения помогают избегать метаболического синдрома, уменьшая количество жировых отложений, уровень мочевины в крови и увеличивая чувствительность тканей к инсулину и лактатный порог (определяет уровень физических нагрузок, при которых мышечным тканям достаточно кислорода).

Таблица 4

Питательные вещества и риск метаболического синдрома

Так называемая «западная диета» содержит недостаточное количество магния. Магний способствует повышению чувствительности тканей к инсулину и снижению воспаления, выступая важным фактором профилактики метаболического синдрома.

Сахарный диабет 2-го типа

В течение последних нескольких десятилетий данные эпидемиологических наблюдений и клинических исследований подтвердили важность отдельных питательных веществ, продуктов питания и рациона питания в профилактике и лечении сахарного диабета 2-го типа.

На макроуровне эпидемия сахарного диабета 2-го типа обусловлена урбанизацией, переходом от тяжелого физического труда к сидячим профессиям, повышением компьютеризации и механизации, а также повсеместным внедрением транспорта. В связи с развитием сельского хозяйства, пищевой промышленности, сетевых супермаркетов и сетей фастфуда в рационе людей повысилась (иногда до 100 %) доля глубокопереработанных, рафинированных и нездоровых продуктов питания.

Начнем с самых общих простых рекомендаций. Снизить риск развития сахарного диабета или контролировать уровень глюкозы при наличии заболевания можно, придерживаясь диеты, богатой цельными зернами, несладкими фруктами, овощами, особенно листовыми, бобовыми, орехами, кисломолочными продуктами. При этом не надо злоупотреблять алкоголем, очищенными зерновыми (например, белым рисом), красным или глубокопереработанным мясом, подслащенными напитками.

Ключевое значение имеет качественный состав жиров и углеводов. Как оказалось, уменьшение доли жиров в диете существенно не влияет на риск развития сахарного диабета. Однако замена насыщенных жиров на омега-6 полиненасыщенные жирные кислоты (их содержат орехи, птица, соевое масло) снижает риск развития диабета. Благоприятно влияют мононенасыщенные жирные кислоты (их много в оливковом масле, авокадо), особенно пальмитолеиновая кислота (омега-7), которой больше всего содержится в облепихе, орехе макадамии, сале и сливочном масле. В молочном жире, при условии, что коровы питались натуральной травой, содержатся полезные для профилактики диабета транспальмитолеиновая и руменовая кислоты. Однако бета-казеин А1, белок коровьего молока, и молочный сахар увеличивают вероятность диабета. Омега-3 жирные кислоты не оказывали ни провоцирующего, ни защитного действия. Резко увеличивают риск диабета трансполиеновые жирные кислоты, образующиеся при переработке растительных масел в маргарин.

Таблица 5

Пищевые вещества, влияющие на риск развития сахарного диабета 2-го типа

Риск диабета увеличивают продукты с высоким гликемическим индексом и гликемической нагрузкой, то есть те, которые содержат много глюкозы или в наиболее доступной для усвоения форме. Например, с высоким риском сахарного диабета 2-го типа связано регулярное потребление подслащенных напитков. Замена сладких напитков на обычную воду, кофе или чай снижает риск развития диабета. Пищевые волокна, напротив, предотвращают диабет. Опасно переборщить с употреблением фруктового и молочного сахара.

Среди минералов способствует диабету избыток натрия. Риск заболеть диабетом на 50 % выше при поступлении в организм железа в гемовой форме, содержащегося в большом количестве в красном мясе, печени, почках. Негемовое железо, которым богаты листовые овощи, бобовые, фрукты, снижает риск диабета. Защитную роль играют и некоторые другие минералы – магний, калий, литий, трехвалентный хром, цинк.

Употребление алкоголя связано с риском диабета нелинейной, U-образной зависимостью. Наименьший риск диабета был при употреблении 20 г, наибольший – при употреблении свыше 50 г/сут. Умеренное потребление алкоголя повышает чувствительность тканей к инсулину.

Употребление кофе снижает риск диабета. Поскольку такое же действие оказывает декофеинизированный кофе, вероятнее всего благотворное действие кофе связано с другими компонентами этого напитка.

Сердечно-сосудистые заболевания

Атеросклероз, тромбоз, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда и инсульт – основные причины смертности в старших возрастных группах. Их развитию предшествуют метаболический синдром (инсулинорезистентность, высокие уровни мочевой кислоты, артериальная гипертензия) и хронические воспалительные процессы.

В таблице приводятся сведения о влиянии различных питательных веществ на риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Таблица 6

Влияние питательных веществ на риск сердечно-сосудистых заболеваний

Как и основной фактор риска, метаболический синдром, сердечно-сосудистые заболевания во многом зависят от образа жизни и стиля питания.

Диета с низким содержанием жира

Низкожировая диета содержится во всех клинических руководствах по профилактике сердечно-сосудистых заболеваний. Эта диета основана на общем употреблении жира 25–35 % от общего количества калорий, из которых насыщенных жиров должно быть не более 7–10 %, трансжирных кислот менее 1 %. Ненасыщенные жиры, в основном мононенасыщенные и омега-3 полиненасыщенные жиры, должны составлять остальную часть калорий. Количество холестерина должно быть менее 300 мг/сут. Такая диета может включать в себя нежирные мясо, много овощей, обезжиренные молочные продукты. Накопленные данные вносят некоторые коррективы в эту парадигму. Например, замена животных жиров на растительные, несмотря на то, что снижает общий уровень холестерина, мало влияет на риск сердечно-сосудистых заболеваний. Употребление сливочного масла показало себя вполне нейтрально. Речь, конечно же, не идет о переедании, которое ведет к ожирению и риску всевозможных болезней. Тем более, как доказано, когда мы едим пищу с большим количеством насыщенных жиров, наш мозг хуже контролирует количество съеденного. А вот полиеновые трансжиры (входят в состав маргарина и продуктов, приготовленных с его использованием) значительно увеличивают риск ишемической болезни сердца. Наравне с употреблением жиров не менее важно контролировать потребление углеводов (особенно фруктового и молочного сахара), соли, совершать аэробные физические упражнения, отказаться от курения.

Низкоуглеводная диета

При низкоуглеводной диете употребляют 30–130 г углеводов в день или до 45 % от общего количества калорий. Она способствует снижению уровня в крови триглицеридов, но некоторому увеличению уровней холестерина. В одних работах упоминается об увеличении только «хорошего» холестерина, однако в других подскакивал и «плохой». Метаанализ исследований пациентов с ожирением выявил, что низкоуглеводные диеты благоприятствуют более значительному уменьшению массы тела и индекса массы тела, чем низкожировые, а также систолического и диастолического артериального давления. Согласно одному из последних метаанализов, в то время как низкоуглеводная диета не изменяла смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, она значительно увеличивала смертность от всех других причин. То, что хорошо для быстрого похудения, не всегда хорошо для долголетия…

Средиземноморская диета

Средиземноморская диета была впервые описана на Крите и в Италии. Ее отличает относительно высокое потребление жиров (40–50 % от общего количества ежедневных калорий), из которых насыщенные жиры ≤8 %, а мононенасыщенные 15–25 % калорий. Она характеризуется высоким содержанием омега-3 жирных кислот, прежде всего за счет рыбы и растительных источников, и низким соотношением омега-6: омега-3 2:1–1:1 по сравнению с 14:1 в западной диете. Она основана на местных сезонных свежих овощах, фруктах, хлебе из цельного зерна, бобовых, орехах и оливковом масле. Отмечается умеренное потребление молочных продуктов (с низким содержанием жира), а также яиц, рыбы и курицы, в то время как красное мясо избегается. Небольшое или умеренное количество вина допускается вместе с приемом пищи. Метаанализы показали, что строгое соблюдение средиземноморской диеты связано с низким риском развития ишемической болезни сердца и со значительным снижением общей смертности. Средиземноморская диета с добавлением оливкового масла первого отжима или орехов у пациентов с высокими рисками сердечно-сосудистых заболеваний значительно уменьшала вероятность инфарктов, инсультов и смертность от этих проблем.

Диета DASH

Название диеты DASH представляет собой аббревиатуру английских слов, означающих «диетический подход для предотвращения гипертонии». Это программа питания, специально разработанная в исследовательских целях в 1990-е годы. Ее основная задача – снизить артериальное давление и риски сердечно-сосудистых заболеваний посредством изменения стиля питания. Диета DASH включает в себя овощи и фрукты, а также молочные продукты с низким содержанием жира, цельное зерно, курицу, рыбу и орехи. Она отличается низким содержанием жира, мяса, сладостей и газированных напитков. По сравнению с типичной западной диетой диета DASH содержит больше кальция, калия, магния и пищевых волокон и меньше жира, насыщенных жирных кислот, холестерина и натрия (таблица).

Таблица 7

Состав диеты DASH

По сравнению с типичной западной диетой при соблюдении диеты DASH снижается систолическое и диастолическое артериальное давление у больных с артериальной гипертензией. Снижение артериального давления наблюдалось также у здоровых участников. Дополнительное ограничение натрия в диете DASH еще больше снижает кровяное давление. Такая диета способствует уменьшению риска ишемической болезни сердца. У пациентов с гипертонией диета DASH приводит к снижению смертности.

Болезни нервной системы и органов чувств

Давно подмечено, что избыток или нехватка определенных питательных веществ влияет на когнитивные способности, эмоции, настроение и риски неврологических расстройств.

Это связано с воздействием этих соединений на функцию нейронов с одной стороны и, с другой, на синаптическую пластичность – то есть способность нейронов взаимодействовать друг с другом.

Это влияние может быть обусловлено как непосредственным действием питательных веществ на нейроны в качестве строительного и энергетического материала, так и опосредованным – через стимуляцию выработки гормонов пищевого поведения, продукты жизнедеятельности кишечной микрофлоры, регулирование уровня воспаления, состояние сердечно-сосудистой системы (обеспечивающей нейроны кислородом, энергией и питательными веществами).

Механизмы влияния питания на функцию нейронов могут быть очень тонкими и специфическими. Например, клеточные мембраны играют исключительно важную роль в передаче нервного импульса.

Жирные кислоты входят в их состав и воздействуют на функцию мембран. Насыщенные жирные кислоты ухудшают текучесть мембран и активность нейронов, тогда как омега-3 жирные кислоты увеличивают текучесть мембран и когнитивные функции.

С возрастом отмечается уменьшение доли антивоспалительных омега-3 жирных кислот в тканях головного мозга и увеличение доли провоспалительных омега-6.

Еще один пример – фактор роста BDNF (Нейротрофический фактор головного мозга) – важный белок, участвующий в осуществлении функций головного и спинного мозга и периферической нервной системы. Он стимулирует рост нейронов, образование межнейронных связей (чем больше их количество, тем лучше интеллект и память), обеспечивает выживаемость нервных клеток. Его недостаток ускоряет старение мозга, развитие болезни Альцгеймера, депрессии и шизофрении.

Известно, что уровень BDNF можно повысить, практикуя прерывистое голодание, регулярные физические нагрузки, умеренно загорая (благодаря выработке витамина D). Благоприятно действует на уровни BDNF куркумин (содержится в приправе карри), зеленый чай, омега-3 жирные кислоты (жирная рыба). У пациентов с депрессией уровни BDNF возрастали при переходе на средиземноморскую диету. Напротив, злоупотребление сахаром (сладкие напитки, кондитерские изделия) и насыщенными жирами (сыр, жирное мясо, сало и сливочное масло), сидячий образ жизни, а также избыточный вес снижают выработку BDNF. Стоит отметить, что переключение с диеты, вредной для вашего мозга, на полезную принесет плоды не сразу, а спустя пару месяцев.

Следующий пример касается возможного негативного влияния. Эксайтотоксичность – это патологический процесс, когда нервные клетки повреждаются или гибнут из-за чрезмерного стимулирования межклеточными передатчиками нервного импульса, к которым относится прежде всего глутамат, вещество, которое придает вкус мясу и одновременно является известной биодобавкой в пищевой промышленности.

Известно, что «западная диета» способствует развитию депрессии, беспокойства и ускоренному старению головного мозга. Это связано с недостатком в ней магния, избытком лактозы, фруктозы и насыщенных жиров. Напротив, дальневосточная кухня, богатая рыбой и омега-3, уменьшает риск этих недугов.

Важную роль в предотвращении возрастных изменений головного мозга играет сохранение эффективного мозгового кровотока. Полифенольные соединения, которыми богаты соя, помидоры, различные ягоды, красное вино, какао и зеленый чай, способствуют расширению просвета сосудов головного мозга, улучшению мыслительной деятельности и памяти. При временном нарушении кровотока в ткани мозга наступает ишемия – кислородное голодание. Устойчивость к последствиям ишемии придают такие продукты питания, как шпинат, спирулина и голубика. Некоторые факторы, способствующие нейропротекции, перечислены в таблице 8.

Как оказалось, два распространенных типа сахара (фруктоза и галактоза) приводят к неблагоприятным метаболическим изменениям в нейронах, способствующим развитию деменции. Галактоза (содержится в молоке) к тому же негативно влияет на память. Хорошей новостью является то, что неблагоприятному действию фруктозы препятствует омега-3 докозагексаеновая кислота, а эффекты галактозы нивелирует кофеин.

Таблица 8

Питательные вещества, способствующие нейропротекции

Некоторые продукты при их умеренном регулярном применении приносят пользу для сохранения эффективности памяти с возрастом. Сюда стоит отнести кофе, зеленый чай, голубику, грецкие орехи, оливковое масло, красное вино и шампанское. Кроме того, сохранению памяти содействуют некоторые питательные вещества, приведенные в таблице 9.

Таблица 9

Питательные вещества, способствующие эффективности памяти

Помимо долговременной памяти, в повседневной жизни и профессиональной деятельности не обойтись без концентрации внимания – способности удерживать информацию о каком-либо объекте в кратковременной памяти. Способствуют концентрации экстракты из женьшеня, родиолы розовой, шалфея. Регулярный завтрак также является необходимым фактором сохранения внимательности. Свою пользу доказали и некоторые известные соединения (таблица 10).

Таблица 10

Питательные вещества, способствующие концентрации внимания

Существует точка зрения, что старческие изменения в мозге не поддаются профилактике. Однако это не так. В исследовании, проводившемся в США с 1978 по 2006 год, показано, что деменция у американских пациентов старше 60 лет диагностируется на 44 % реже, чем в конце 70-х. Напротив, возраст развития деменции увеличился: в 80-х он составлял в среднем 80 лет, тогда как в наше время – 85. С 2007 по 2009 год в европейских странах также существенно снизилась частота выявления новых случаев болезни Альцгеймера. Распространенность старческого слабоумия снизилась благодаря терапии сердечно-сосудистых заболеваний и пропаганде здорового образа жизни.

Диета MIND

В связи с сердечно-сосудистыми заболеваниями уже упоминалась лечебная диета DASH. Для профилактики болезни Альцгеймера и других возрастных нейродегенеративных изменений был разработан ее гибрид со средиземноморской диетой – диета MIND. Она предусматривает деление продуктов питания на группы в зависимости от их пользы для здоровья нервной системы. Зеленые листовые овощи, другие овощи, орехи, ягоды, бобовые, цельнозерновые, рыба, курица, оливковое масло и вино – считаются полезными для мозга. Потребление красного мяса, сливочного масла и маргарина, жирного сыра, выпечки и сладостей, а также жареной пищи и фастфуда следует ограничить.

Необходимо в день съедать хотя бы три порции цельнозерновых, порцию листового салата с еще одним каким-нибудь овощем, а также выпивать бокал вина. В течение дня нужно перекусывать орехами. Бобовые следует употреблять примерно через день, белое куриное мясо и ягоды, в особенности чернику и клубнику, – хотя бы дважды в неделю, а рыбу – хотя бы раз в неделю.

Объем потребления сливочного масла не должен превышать столовой ложки в день, сыра, а также жареной пищи или фастфуда – менее порции в неделю. Красное мясо стоит вообще исключить из рациона.

Создатели диеты в течение почти 5 лет наблюдали за 960 пожилыми людьми, средний возраст которых составлял 81,4 года. Мозг пожилых людей, строго придерживавшихся в течение всего исследования диеты MIND, был на 7,5 лет «моложе», чем у тех, кто не был столь последователен и позволял себе время от времени отступать от диеты. Кроме того, строгое следование диете MIND более чем на 53 % снизило риск развития болезни Альцгеймера. Однако диета оказалась полезной и для тех, кто придерживался ее лишь в общих чертах – в этой группе риск болезни Альцгеймера снизился на 35 %.

Синдром хронической усталости – это болезнь, получившая наибольшее распространение в цивилизованных странах у жителей мегаполисов, предпринимателей, профессий с повышенной ответственностью (медицинские работники, авиадиспетчеры). При этом недуге наблюдается хроническая усталость, не устраняющаяся даже после продолжительного отдыха. Ее возникновение связано с нарушением деятельности центральных регуляторных центров вегетативной нервной системы. Это заболевание могут спровоцировать высокая эмоционально-интеллектуальная нагрузка на фоне сидячего образа жизни, плохая санитарноэкологическая обстановка, вирусные инфекции и хронические заболевания. В периоды обострения заболевание характеризуется возникновением апатии, депрессии, забывчивости, беспричинными приступами гнева. На фоне болезни ухудшаются иммунитет, нейроэндокринная регуляция физиологических функций. Вероятную роль в этом заболевании отводят недостатку микро- и макронутриентов, витаминов. Показано благоприятное действие витамина B1, омега-3 жирных кислот и некоторых других нутриентов (таблица).

Таблица 11

Роль нутриентов в развитии и профилактике нервных расстройств

Возрастная макулярная дегенерация является ведущей причиной потери зрения у пожилых людей.

Факторами ее риска являются возраст, курение (50 % заболевших – курильщики), пол, питание, гипертония и генетические маркеры.

До сих пор не существует эффективного лечения для атрофической формы этого заболевания. Тем очевиднее роль ее профилактики. Национальный институт глаза США по результатам своих многолетних исследований рекомендует сочетать лютеин и зеаксантин (оба соединения содержатся в свежей зелени, ярко-оранжевых фруктах и овощах, в яичном желтке), витамины С и Е, восполнять недостаток цинка.

Таблица 12

Питание и заболевания органов чувств

Стоит отметить, что высокое потребление цинка мешает усвоению меди, поэтому необходимо восполнять ее тоже.

Основные причины утраты слуха у взрослых людей включают в себя средний отит, инфекции (корь, свинка, краснуха), воздействие шума, ототоксические препараты и возраст.

В странах с высоким уровнем доходов исследования взрослого населения выявили профилактические свойства более интенсивного потребления рыбы, длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, фолиевой кислоты, бета-каротина, а также витаминов А, Е и С.

Повышают риск ототоксичные тяжелые металлы (например, кадмий, свинец), высокий индекс массы тела и окружности талии, а также снижение физической активности.

Проблемы с иммунитетом

Проблемы с иммунитетом приводят к инфекционным заболеваниям (вирусным, бактериальным, грибковым, паразитарным), аллергиям, аутоиммунным реакциям, раковым заболеваниям.

Здоровое питание способно поддерживать иммунитет в активном состоянии (таблица 12).

В связи с интенсивной выработкой цитокинов и антител, которые представляют собой белковые молекулы, иммунная система нуждается в адекватном поступлении аминокислот, а производные полиненасыщенных жирных кислот являются гормоноподобными регуляторами иммунитета.

Для нормального функционирования иммунной системы необходимы также витамин D, витамин А, витамин Е, витамины группы В (B1, B6, B12, биотин, пантотеновая кислота), витамин С, селен, цинк, железо, магний, медь, пробиотики и флавонолы (последние содержатся в какао, красном вине, чае, красном винограде, ягодах).

В пищеварительном тракте нередко живут условно-патогенные виды, которые снижают наш иммунитет и являются причиной воспалительных заболеваний, например в ротовой полости и толстом кишечнике это грибок кандида, бактерия Helicobacter pylori в стенке желудка, клостридии в кишечнике (таблица 14).

Таблица 13

Механизмы влияния диеты на иммунитет

С возрастом происходит обратное развитие и жировое перерождение вилочковой железы – центрального органа приобретенного иммунитета. Этому процессу способствуют ожирение и недостаток магния. Профилактическое действие оказывают низкокалорийная диета и некоторые питательные вещества: аминокислота аргинин (тыквенные семечки, арахис, кунжут, миндаль, бобовые, рыба), витамины С и B6.

Таблица 14

Растительные продукты, угнетающие патогенную микрофлору пищеварительного тракта

У некоторых людей отмечаются пищевые непереносимости. После приема пищи может возникать головная боль, понос, покраснение носа, астматические хрипы, пониженное артериальное давление, аритмия, крапивница, кожный зуд, покраснение лица, слезотечение. Пищевые аллергии могут быть обусловлены атакой антител (так называемых иммуноглобулинов Е), выработанных нашей иммунной системой, на вещества, содержащиеся в определенных продуктах питания. Как правило, это яйца, пшеница, арахис, соя, грецкие орехи, молоко, рыба, ракообразные, продукты пчеловодства. Аллергия может развиться при частом или неумеренном употреблении продукта. По этой причине диета должна быть разнообразной и соответствовать принципу «всего по чуть-чуть».

Некоторые люди страдают непереносимостью гистамина. В этом случае иммунная система не задействуется, однако проявления непереносимости те же самые. Избыточные количества гистамина, участвующего в аллергических и воспалительных реакциях, в норме должны разрушаться особым ферментом в печени, однако в силу генетических особенностей его активность может быть недостаточна. Гистаминовую непереносимость может вызывать прием пищи, которая сама по себе богата этим веществом, вызывает его дополнительную выработку организмом или содержит ингибиторы фермента печени, необходимого для утилизации гистамина. Если у вас признаки гистаминовой непереносимости, с продуктами, содержащими гистамин, нужно быть осмотрительнее. Особенно много гистамина содержат продукты, подвергшиеся ферментации микроорганизмами.

Приведем список ключевых гистамин-содержащих продуктов:

• Алкогольные напитки, особенно пиво и вино.

• Анчоусы.

• Авокадо.

• Сыры, особенно выдержанные, такие как пармезан, голубой сыр и рокфор.

• Сидр и рутбир.

• Сушеные фрукты, такие как абрикосы, финики, чернослив, инжир и изюм.

• Баклажан.

• Ферментированные микроорганизмами продукты, такие как йогурт, квашеная капуста и т. д.

• Маринованное или копченое мясо.

• Испорченные продукты.

• Скумбрия.

• Грибы.

• Обработанное мясо – колбаса, хот-доги, салями и т. д.

• Сардины.

• Копченая рыба (сельдь и т. д.).

• Сметана, кислое молоко, пахта, йогурт – особенно несвежие.

• Дрожжевой хлеб и другие продукты, приготовленные с большим количеством дрожжей.

• Шпинат, помидоры.

• Уксус или содержащие его продукты, такие как майонез, заправки для салата, кетчуп, соус чили, соленые огурцы, маринованная свекла, оливки.

Продукты, способствующие высвобождению собственного гистамина:

• Алкоголь

• Бананы

• Цитрусовые

• Шоколад и какао

• Яйца

• Рыба

• Молоко

• Папайя

• Ананас

• Моллюски

• Клубника

• Помидоры

Блокаторы фермента диаминоксидазы:

• Алкоголь

• Черный и зеленый чай

• Энергетические напитки

• Чай мате

Симптомы, схожие с пищевыми аллергиями и непереносимостью гистамина, проявляются при непереносимости сульфитов (содержатся в вине), а также родственных гистамину биогенных аминов: тирамина, путресцина, кадаверина (они есть в продуктах, возникших при участии бактериального или дрожжевого брожения, – в вине, пиве, квашеной капусте, йогурте, сыре). Тирамин часто служит фактором, способствующим высокому артериальному давлению и головным болям.

Воспалительные аутоиммунные заболевания, такие как рассеянный склероз, ревматоидный артрит, воспалительное заболевание кишечника, диабет 1-го типа и псориаз, представляют собой совокупность заболеваний, в которых принимают участие аутоиммунные клетки, Т-помощники, атакующие собственные ткани организма.

Аутоиммунные заболевания превалируют в западом мире и реже встречаются в Азии и развивающихся странах, что косвенно предполагает роль в их развитии «западной диеты», известной своими воспалительными свойствами.

Гигиеническая гипотеза утверждает, что высокие стандарты гигиены и хорошее медицинское обслуживание уменьшают бремя инфекций, но могут также ограничить воздействие патогенных микроорганизмов, которые являются потенциально полезными для тренировки и правильного функционирования иммунной системы.

Психосоциальный стресс, порожденный высокими требованиями к производительности, а также курение и употребление алкоголя могут быть факторами риска возникновения и тяжести течения аутоиммунных заболеваний.

Наконец, отсутствие физической активности в сочетании с избыточным потреблением калорий и частое употребление фастфуда вызывают высокую распространенность ожирения, в то время как висцеральный жир вызывает хроническое воспаление.

Постоянная стимуляция иммунных клеток факторами воспаления может привести к нарушению их регуляции и аутоиммунным реакциям. По крайней мере, для некоторых аутоиммунных заболеваний (болезни Крона, неспецифического язвенного колита, рассеянного склероза) выявлена предрасполагающая роль избыточного потребления животного белка (молока и мяса) и защитная – омега-3 жирных кислот, витамина А и растительных волокон.

Установлено, что некоторые бактерии играют роль в развитии аутоиммунитета, в то время как пищевые волокна способствуют благополучию полезной микрофлоры кишечника в ущерб патогенной. Благотворное действие на развитие аутоиммунных заболеваний оказывает низкокалорийная диета.

В таблице рассмотрены отдельные питательные вещества, влияющие на риск аутоиммунных заболеваний.

Таблица 15

Факторы риска аутоиммунных заболеваний, содержащиеся в продуктах питания

Анемия

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

Таблица 16

Питательные вещества,снижающие риск развития анемии

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

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

Болезни печени

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

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

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

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

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

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

Таблица 17

Связь риска заболеваний печени с недостатком или избытком питательных веществ

Болезни почек

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

Таблица 18

Факторы, повышающие риск хронической болезни почек

Нарушения опорно-двигательного аппарата

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

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

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

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

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

Таблица 19

Факторы, влияющие на риск остеопороза

Канцерогенез

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

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

Некоторые другие факторы приведены в таблице 20.

Таблица 20

Питание и рак органов пищеварительной системы

Мужское здоровье

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

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

Таблица 21

Питание и мужское здоровье

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

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

Глава 6
Как питаться так, чтобы обмануть старение?

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 22

Нутриенты и долголетие

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

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

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

Белки животного происхождения, киназа mTOR и аутофагия

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

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

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

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

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

Таблица 23

Вещества-ингибиторы mTOR и содержащие их продукты

Таблица 24

Вещества-индукторы аутофагии

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

Стрессоустойчивость, киназа PI3K и фактор транскрипции FOXO

Гормон роста регулирует развитие нашего тела посредством гормоноподобных белков факторов роста. Один из таких белков, образующийся в печени по сигналу от гормона роста, поступает в кровь и активизирует процессы роста и деления клеток во всех тканях тела. Этот белок называется инсулиноподобным фактором роста (IGF-1). Сигнал от IGF-1 поступает в любую клетку, на поверхности которой есть соответствующий рецептор, который в свою очередь активизирует внутри клетки киназу PI3K. Как мы помним, киназы – это передаточный механизм от гормонального сигнала к клеточному «штабу» – ядру. В результате гормональной активации PI3K запускает рост и деление клеток, в том числе через уже известный нам белок mTOR. Однако рост и деление клетки – очень энергозатратный процесс, поэтому в это время выключается устойчивость клетки к стрессам. Клетка может делать либо одно, либо другое – либо делиться, либо хорошо защищаться от повреждений. Поэтому при активации киназы PI3K ошибки накапливаются и мы стареем с большей скоростью. PI3K знаменита тем, что мутация в гене, кодирующем этот белок, у модельного животного нематоды продлила жизнь до 10 раз. Киназа PI3K есть у всех животных, а также у человека. Известны вещества, которые подавляют активность PI3K в клетке. Когда период активного роста организма уже позади, снижение активности PI3K может быть хорошей стратегией с целью замедления старения. Отрадно, что вещества, снижающие активность PI3K, есть в некоторых пищевых продуктах (таблица 25).

Таблица 25

Вещества-ингибиторы киназы PI3K

Киназы передают сигнал от факторов роста в ядро, включая одни и выключая другие факторы транскрипции – регуляторные белки, отвечающие за изменение активности генов. Киназа PI3K через посредников останавливает транскрипционный фактор FOXO, который обеспечивает наличие в клетке ферментов антиоксидантной защиты, факторов самообновления клеточных структур (аутофагии), белков починки ДНК, белков теплового шока. Белки теплового шока при стрессе – перегревании клетки, попадании внутрь тяжелых металлов, растаскивают образующиеся скопления других белков, помогают им обрести рабочу форму. Активность FOXO способствует поддержанию числа стволовых клеток, подавлению развития опухолей и воспаления, увеличению устойчивости к стрессам. Кроме того, искуственная активация гена FOXO в экспериментах на животных приводила к увеличению продолжительности жизни. Известно несколько веществ, активирующих FOXO и тем самым способных улучшать устойчивость к стрессу и старению наших клеток (таблица 26).

Таблица 26

Вещества-индукторы транскрипционного фактора FOXO

Энергетическое голодание клетки и киназа AMPK

Разменной энергетической валютой клетки является молекула АТФ. Большая ее часть образуется в митохондриях при сжигании глюкозы и жиров. От наличия АТФ зависят все строительные и ремонтные работы в клетке, поэтому ее недостаток тщательно отслеживается. Когда АТФ отдает энергию какому-либо клеточному процессу, она превращается в АМФ, которая поступает в митохондрии на «подзарядку». Количество АМФ в клетке, таким образом, является показателем энергетического голодания клетки. АМФ приводит к активации АМФ-зависимой киназы, AMPK. AMPK запускает процессы более бережного расходования клеткой энергии, расщепления запасов жирных кислот, аутофагии, подавляет синтез в клетках печени холестерина. В результате активации AMPK активизируются процессы поддержания достаточного количества стволовых клеток в тканях, увеличивается на клеточном уровне устойчивость к стрессам, уходит избыточная жировая масса, тормозятся новообразования. В экспериментах с животными активация AMPK способствовала увеличению продолжительности жизни. Стоит отметить, что уже упоминавшаяся киназа mTOR приводит к выключению AMPK.

Таблица 27

Вещества-активаторы киназы AMPK

Проще всего держать высокий уровень активности AMPK через периодическое голодание. Однако если поголодать нет возможности или не хочется, можно обратиться к продуктам, содержащим вещества, активирующие киназу AMPK (таблица 27).

Действие токсинов, свободных радикалов и фактор транскрипции Nrf2

Нередко клетки подвергаются атаке свободных радикалов и других токсинов. Свободные радикалы могут образовываться на поверхности клетки из-за активности некоторых ферментов, связанных с метаболизмом фруктозы и мочевой кислоты. Кроме того, их продуцируют в больших количествах выработавшие свой срок поврежденные «клеточные электростанции» – митохондрии. В норме поврежденные митохондрии удаляются посредством аутофагии, однако этот процесс с возрастом угасает. Свободные радикалы перехватываются веществами-антиоксидантами, однако их эффективность не сопоставима с собственными антиоксидантными белками клетки. Для того чтобы в ответ на окислительный стресс клетка наработала необходимое количество антиоксидантных ферментов, активность их генов нужно активировать. Эта функция возложена на фактор транскрипции Nrf2. Кроме того, он отвечает за активность белков, обезвреживающих другие токсины, за сгорание в митохондриях избытка жирных кислот и блокирование образования новых жиров, он также подавляет воспаление.

Таблица 28

Вещества-активаторы фактора транскрипции Nrf2

В повседневной пище в ряде продуктов есть вещества, активизирующие Nrf2. Это тот самый случай, когда в малых дозах умеренно вредное вещество может стать полезным, активизируя противотоксинную защиту клетки (таблица 28).

Стресс эндоплазматической сети

Эндоплазматическая сеть – это сплетение трубочек, пронизывающих все внутреннее пространство клетки. Она участвует в синтезе и передвижении по клетке белков, жиров и углеводов, в образовании оболочек клеток и клеточных структур.

Когда в клетке в избытке образуются белки, или внутри клеток накапливаются насыщенные жиры, холестерин или этанол, эти факторы способствуют возникновению «стресса эндоплазматической сети», под которым понимают последовательность определенных процессов, ведущих в конечном итоге к старению или гибели клетки. При избытке поступления аминокислоты метионина на фоне недостатка витаминов группы B в организме накапливается гомоцистеин, также вызывающий стресс эндоплазматической сети. Именно стресс эндоплазматической сети лежит в основе патогенеза многих хронических заболеваний (рисунок). Поэтому неудивительно, что подавление этого типа стресса в модельных экспериментах продлевает жизнь. Существуют не только факторы, способствующие этому виду стресса, но и вещества, оказывающие профилактическое действие (таблица 29).

Таблица 29

Факторы стресса эндоплазматической сети

Гипоксия, сосуды и факторы транскрипции PGC-1a и Hif-1

С возрастом все хуже работают легкие – легочная ткань перерождается в соединительную, снижается максимальное потребление кислорода. Все это, помноженное на проблемы с сосудами, приводит к кислородному голоданию многих тканей (гипоксии). Особенно серьёзно эта проблема стоит в метаболически высокоактивных тканях – головном мозге, сердечной мышце, почках и печени.

Установлено, что повысить устойчивость тканей к гипоксии способны некоторые питательные вещества, такие как нарингенин, гесперидин, кверцетин (они содержатся в цитрусовых), пирролохинолинхинон (есть в киви и петрушке), ресвератрол (в красном винограде, голубике, арахисе).

При гипоксии в клетке активируется важный белок – фактор транскрипции Hif-1, который вызывает активацию генов, необходимых для ее выживания. Его активность в профилактических целях, чтобы повысить устойчивость к гипоксии, можно вызвать, не прибегая к кислородному голоданию, воздействуя на клетку некоторыми веществами (таблица 30).

Гипоксия приводит к уменьшению количества в клетке митохондрий – именно они являются потребителями доставляемого с кровью кислорода и дают энергетическую валюту клетке АТФ. Если гипоксия кратковременная, например при гипоксической тренировке, убираются в основном отслужившие митохондрии, а на их место приходят новые. При хронической гипоксии митохондрий становится все меньше и ткань страдает от энергетического голодания.

Таблица 30

Вещества – активаторы фактора транскрипции Hif-1

Восстановлением количества митохондрий в клетке руководит фактор транскрипции PGC-1a. Его активность можно регулировать (таблица 31).

Таблица 31

Вещества – активаторы фактора транскрипции PGC-1a

Одной из причин гипоксии тканей с возрастом являются нарушения в сосудах – изменение их проницаемости, тонуса, появление атеросклеротических бляшек. Свою негативную роль играют избыточное употребление красного мяса и сливочного масла. Несмотря на свою плохую репутацию, сосудам нужны нитраты, из которых образуется гормон оксид азота, и т. д. (таблица 32).

Таблица 32

Вещества, улучшающие состояние сосудов

Воспаление и транскрипционный фактор NF-kB

Инфекции, раны, разросшаяся вокруг внутренних органов висцеральная жировая ткань, стареющие клетки являются хроническим источником воспаления.

Образующиеся при воспалении свободные радикалы атакуют ДНК, вызывая мутации, приводящие к клеточному старению или опухолевому перерождению. Воспалительные процессы в мозге вызывают депрессию и нейродегенеративные расстройства. Факторы воспаления служат причиной проблем с сосудами и сердцем, а также фиброза различных тканей.

Центральное место в воспалительных реакциях занимает транскрипционный фактор NF-kB. В ответ на сигналы о повреждении ткани он активирует гены, продукты которых спешат активизировать нашу иммунную защиту. Однако воспаление и иммунитет – очень мощное оружие, и чем реже мы им пользуемся, тем лучше, поскольку чрезмерно активный иммунитет может направить свое действие на наши собственные ткани. Поэтому роль NF-kB отмечена во всех воспалительных и аутоиммунных болезнях, при кахексии (истощении), когнитивных нарушениях, расстройстве сна, раке и депрессии. Нежелательную активацию NF-kB вызывают не только инфекции и раны, но и переедание, ожирение, длительный психологический стресс, дисбактериоз, нарушение суточных ритмов (режима дня), хронический клеточный стресс (свободнорадикальный, гипоксический, температурный), некоторые гормоны (альдостерон, ангиотензин II), недостаток витамина D. Хорошей новостью является то, что многие компоненты природной химии обладают противовоспалительными свойствами, ингибируя молекулярный путь NF-kB (таблица 33).

Таблица 33

Ингибиторы NF-kB

Гликемический индекс, конечные продукты гликирования И их рецепторы

При взаимодействии белков с сахарами при высоких температурах образуется золотистая жареная корочка. Те же самые процессы происходят в стенках наших сосудов при температуре нашего тела, только медленнее. Темный цвет придают конечные продукты гликирования. Эти вещества не просто придают жесткость и хрупкость нашим сосудам, повышая их проницаемость и снижая эластичность. Они могут взаимодействовать с особыми рецепторами (RAGE) на поверхности каждой клетки, вызывая воспалительные реакции (рисунок), которые, как известно, ведут к болезням. Именно конечные продукты гликирования являются причиной серьезных осложнений, развивающихся при сахарном диабете.

Кстати говоря, белки RAGE, по-видимому, отсутствуют у птиц. Благодаря этому птицы, обладая более высокой температурой тела и более значительным уровнем глюкозы в крови, стареют медленнее и живут дольше млекопитающих с таким же размером тела. Неприятным является то, что часть конечных продуктов гликирования, способных взаимодействовать с RAGE, в наше тело попадает уже с пищей. Все жареные продукты, выпечка, кока-кола, соевый соус, виски, пиво, вино, ириски не просто так обладают золотисто-коричневым оттенком, они содержат конечные продукты гликирования. Это одна из причин, почему, например, некоторые сладкие напитки способствуют воспалению. Есть, правда, сведения, что высокомолекулярные конечные продукты гликирования, которые содержатся в вине или соевом соусе, не активируют RAGE, а скорее даже препятствуют связыванию с ними наших собственных низкомолекулярных продуктов гликирования. В том числе по этой причине небольшие количества соевого соуса и красного вина улучшают состояние сосудов.

Образование собственных продуктов гликирования зависит от гликемического индекса и гликемической нагрузки продуктов питания.

Гликемический индекс – это оценка скорости, с которой различные продукты способны повышать уровень сахара в крови. Чем выше цифра гликемического индекса, тем вреднее считается употребление продукта с точки зрения появления лишнего веса и инсулинорезистентности (таблица 34).

При определении гликемической нагрузки в расчет берется не только быстрота всасывания глюкозы после потребления того или иного продукта, но и количество ее в нем.

То есть определяется и скорость повышения уровня глюкозы в крови, и то, насколько сильно поднимется этот уровень, и, соответственно, как долго он продержится на высоком уровне, прежде чем организму удастся снизить его до нормы.

Таблица 34

Примеры продуктов с разным гликемическим индексом

В таблице приведены продукты с разной гликемической нагрузкой (таблица 35). Стоит заметить, что некоторые продукты с высоким гликемическим индексом обладают низкой гликемической нагрузкой.

Таблица 35

Примеры продуктов с разной гликемической нагрузкой

Все, что мы выше рассматривали, касалось образования конечных продуктов гликирования под действием глюкозы и сахарозы. Однако не менее реакционноспособны другие сахара. Лактоза более опасна, чем глюкоза, а фруктоза еще более превосходит их негативное действие. По этой причине молоко, мороженое, мед стоит употреблять в ограниченных количествах.

У гликирования есть природные ингибиторы (таблица 36).

Таблица 36

Вещества, препятствующие образованию конечных продуктов гликирования

Мутагены и антимутагены

В клетках нашего тела лишь по две копии каждой хромосомы. Исключение составляют половые клетки и Y-хромосома, которые имеют по одной копии. Поэтому каждая поломка ДНК (спиральных нитей, из которых сплетены гены, находящиеся в хромосомах) может быть очень опасна. Клетка имеет механизмы починки повреждений ДНК, но с возрастом их возможности истощаются, так как повреждений становится все больше, а энергии, необходимой для восстановления ДНК, вырабатывается все меньше.

Таблица 37

Вещества-антимутагены

Факторами, повреждающими ДНК, являются ионизирующие излучения, жесткий ультрафиолет, свободные радикалы, химические мутагены (бензопирен, акролеин, которые образуются при копчении и жарке), факторы воспаления. Невосстанавливаемые повреждения ДНК (мутации) – причина необратимой остановки клеточного деления (клеточного старения), гибели клетки или ее опухолевого перерождения.

Антимутагены – это вещества, предотвращающие накопление повреждений и мутаций в ДНК. Все они предотвращают опухолевые процессы, а некоторые служат факторами, замедляющими старение. Можно выделить несколько групп антимутагенов по механизму их действия:

• Перехватчики свободных радикалов

• Индукторы антиокислительных ферментов

• Индукторы репарационных ферментов

• Активаторы клеточного старения

• Активаторы апоптоза

Первые три группы могут служить для профилактики старения (таблица 37).

Регенерация, концы хромосом и фермент теломераза

Чтобы восполнять постепенную убыль клеток, практически в каждой ткани существует некоторое количество клеток, способных к делению. Хромосомы при старении не только подвержены случайным поломкам, они в буквальном смысле укорачиваются с каждым клеточным делением. Для того чтобы при этом не повредился важный генетический материал, концы хромосом снабжены бессмысленными повторами, которые не жалко терять. Однако эти повторы нужно постоянно достраивать, для чего природа предусмотрела специальный фермент – теломеразу. Беда в том, что ген теломеразы активно работает лишь несколько месяцев после рождения или в половых клетках, а в большинстве клеток взрослого организма молчит или проявляет очень слабую активность. Эксперименты на мышах показали, что, если заставить теломеразу заработать вновь, можно задержать развитие многих возрастных болезней и продлить жизнь.

Активация теломеразы останавливает желудочно-кишечные заболевания, воспаление и даже нейродегенерацию, хотя в большей части нервной ткани клетки не делятся вовсе. Для некоторых соединений (таблица 38) отмечена способность повышать активность теломеразы.

Таблица 38

Индукторы теломеразы

Геропротекторы в продуктах питания

Понятие «геропротектор» было предложено известным российским ученым, нобелевским лауреатом Ильей Мечниковым (1908). Дословный перевод термина «геропротектор» – «защищающий от старения». Это любое вещество, сдерживающее старение и таким образом продлевающее жизнь. О том, является ли вещество геропротектором или нет, сначала судят по его способности увеличивать продолжительность жизни модельного организма в условиях эксперимента. Это связано с тем, что наблюдать за продолжительностью жизни человека очень непросто – такие исследования дорогие и занимают десятки лет. Зачастую эпидемиологические исследования дают противоречивые результаты, поскольку люди различаются генетически и по образу жизни, что отложит сильный отпечаток на результаты исследований. Модельными животными могут быть простые организмы (черви нематоды, мухи дрозофилы), тогда исследование проводится быстро и дешево. Если появляется интересное вещество – кандидат в предварительных исследованиях, приступают к его изучению в более длительных и дорогих исследованиях – с мышами или крысами. Советский геронтолог Владимир Дильман называл старение самой универсальной болезнью. По мнению еще одного геронтолога, Михаила Благосклонного, возрастзависимые заболевания (сахарный диабет 2-го типа, болезнь Альцгеймера, сердечно-сосудистые заболевания) – симптомы старения, как дым – признак огня. Поэтому об эффективности геропротектора можно говорить, если он способен отсрочивать возникновение сразу нескольких возрастзависимых заболеваний у человека. Геропротекторы можно потенциально отнести к новому классу лекарств – профилактических, поскольку они не просто убирают симптомы определенных болезней, а создают предпосылки для того, чтобы некоторые заболевания вовсе не возникали либо приходили как можно позже.

Поскольку большинство геропротекторов оказывает профилактическое действие лишь при достаточно высоких концентрациях, необходимо, чтобы токсичная и эффективная с точки зрения замедления старения концентрации максимально различались.

Некоторые вещества, в определенных дозах продлевающие жизнь модельных животных, имеют побочные эффекты у человека. Достижение геропротекторного эффекта предполагает длительный прием препарата в течение многих лет. Используя данные препараты, придется идти на компромисс между ожидаемыми и побочными эффектами. Поэтому желательно, чтобы количество и выраженность побочных эффектов у кандидатов в геропротекторы была минимальной.

Эффективность замедления старения под действие геропротекторов, вероятнее всего, станет заметна лишь через много лет их систематического применения. Поэтому важно, чтобы они улучшали качество жизни человека с самого начала их использования – способствовали устранению проблем с пищеварением, благоприятно влияли на сон, противодействовали развитию депрессии или ухудшению памяти.

В этом разделе мы не будем обсуждать геропротекторы среди лекарств или биодобавок, эти сведения вы можете найти в нашей книге «Потенциальные геропротекторы», где собрана справочная информация примерно о 200 геропротекторах. Здесь я расскажу лишь о веществах, содержащихся в различных продуктах питания, но обладающих экспериментально доказанным геропротекторным действием.

В тексте часто применяется термин «модельный организм». Это устоявшийся в фармакологии и экспериментальной медицине термин. Это организмы, используемые в доклинических испытаниях эффективности препарата. Это также организмы, используемые в качестве моделей для изучения тех или иных свойств, процессов или явлений живой природы.

Часто модельные организмы используются в тех случаях, когда проведение соответствующих исследований на человеке невозможно по техническим или этическим причинам. Использование модельных организмов основано на том, что все живые организмы имеют общее происхождение и сохраняют много общего в механизмах хранения и реализации наследственной информации, метаболизме и др.

Глюкозамин

N-ацетил-глюкозамин увеличивает продолжительность жизни в экспериментах на нематодах и мышах. У пожилых людей, принимавших глюкозамин, наблюдали снижение общей смертности на 18 %. Несмотря на то что его назначают при проблемах с суставами – остеоартрите, артрите, потере хряща, – он также эффективен для профилактики других возрастзависимых заболеваний. В частности, он уменьшает риск канцерогенеза – рака прямой кишки и легких. Подавляет развитие воспаления легких у курильщиков и системное воспаление. Он также способствует ремиелинизации^[19] нейронов после их повреждения.

Глюкозамин содержится в составе хитина в панцире креветок и грибах, а также в хрящах птиц и млекопитающих.

Катехины

Содержатся в зеленом чае и какао. Увеличивают продолжительность жизни дрозофил, нематод и крыс. У мышей с признаками сахарного диабета они восстанавливали продолжительность жизни до уровней в контроле. Вызывают антиоксидантные и противовоспалительные эффекты. Противодействуют ожирению печени, образованию амилоидов, ведущих к нейродегенерации. Обладают нейропротекторным эффектом, предотвращают развитие депрессии. Стимулируют рост мышечных клеток и замедляют возрастзависимое снижение мышечной массы. Обладают противовирусными свойствами.

Кверцетин

В экспериментах на нематодах кверцетин увеличивал продолжительность жизни на 15 %.

Показано, что он обладает нейропротекторным и кардиопротекторным действием. Кроме того, он способен индуцировать аутофагию, стрессоустойчивость клеток, подавлять воспалительные процессы, проявлять антиоксидантное действие. Кверцетин в исследовании на мышах совместно с другими препаратами вызывал целенаправленную гибель старых клеток и улучшал качество жизни в пожилом возрасте, например функцию сердечно-сосудистой и опорно-двигательной систем.

Содержится в луке, укропе, грече, ягодах, яблоках и брокколи.

Кофейная кислота

В исследованиях на нематодах кофейная кислота увеличивала продолжительность жизни на 11 %. Ее действие на организм сопровождается снижением уровня воспаления, повышенной устойчивостью к стрессам и антиоксидантным эффектом. Защищает ткани от накопления амилоида и обладает нейропротекторным действием. Она также индуцирует «сжигание» висцерального жира. Есть данные о потенциальном противоопухолевом действии кофейной кислоты.

Присутствует в мяте, тимьяне, шалфее, корице, анисе, в семенах подсолнечника, красном вине, оливковом масле, абрикосах и грушах.

Креатин

Это соединение участвует в энергетическом обмене в мышечных и нервных клетках, играя роль дополнительного носителя энергии, позволяя быстро восстанавливать истощающиеся запасы АТФ. Отмечается его положительное влияние на выживаемость нейронов и регенерацию мышечных волокон. У мышей, которым добавляли в пищу креатин, продолжительность здоровой жизни увеличивалась на 9 %. В мозге таких животных отмечался более низкий уровень окислительного стресса и меньшее количество «старческого пигмента» липофусцина. У них наблюдалась повышенная активность генов, отвечающих за память и нейропротекцию. Применяется в спортивном питании.

Однако систематический прием креатина содействовал накоплению наиболее активной формы мужского полового гормона (дигидротестостерона), которая способствует гиперплазии простаты. Кроме того, высокие уровни креатина в крови сопряжены с повышенным риском возникновения рака простаты.

Креатин содержится в больших количествах в индейке, курице, рыбе.

Куркумин

Куркумин является одним из наиболее изученных и популярных природных геропротекторов. Он содержится в корне куркумы и сделанной на ее основе приправе карри. В экспериментах на нематодах и дрозофилах куркумин вызывал увеличение продолжительности жизни (от 20 до 45 %). Механизм его действия на старение многолик.

Он способен подавлять воспаление, является антиоксидантом, обладает противодиабетическими свойствами, замедляет развитие болезни Альцгеймера, снижает уровень липидов и холестерина в крови. Обладает нейропротекторными, антидепрессантными и противораковыми свойствами. Обладает защитным действием для печени и почек, антибактериальным и противогрибковым действием, подавляет гнилостные процессы и раздражение стенок кишечника. При употреблении до 8 г в день на протяжении нескольких месяцев побочные эффекты и токсичность не наблюдались. Недостатком куркумина является его быстрое выведение из организма, однако его биодоступность можно увеличить на порядок, употребляя совместно с черным перцем.

Магний

У пожилых людей с наибольшим уровнем потребления магния наблюдалось снижение смертности на 34 % от различных причин, включая сердечно-сосудистые заболевания и рак. Магний играет защитную роль для нервной системы, в профилактике депрессии и бессонницы. Он снижает уровень глюкозы в крови и препятствует развитию нечувствительности тканей к инсулину. Он также оказывает противовоспалительное действие, улучшает состояние скелетной мускулатуры и физическую работоспособность у пожилых.

Много магния содержится в грече, овсе, ячмене, бобовых, грецких орехах.

Мирицетин

Флавоноид мирицетин продлевал жизнь нематод на 33 %. Он характеризуется антиоксидантными, противовоспалительными, противовирусными, противораковыми и антиамилоидными свойствами. Противораковое действие отчасти может быть связано со способностью мирицетина активировать иммунные клетки (NK-киллеры). Он обладает нейро- и кардиопротекторным действием, снижает выраженность осложнений при сахарном диабете. Уменьшает образование морщин при действии ультрафиолета на кожу.

Мирицетин встречается в овощах, фруктах, орехах, ягодах, чае и красном вине.

Нарингенин

Флавоноид нарингенин в больших количествах присутствует в цитрусовых, особенно в грейпфрутах. Кроме того, он содержится в томатах. Отмечено положительное влияние нарингенина в небольших дозах на продолжительность жизни дрозофилы.

Кроме того, различные исследования выявили антиканцерогенные, противовоспалительные и антиатерогенные характеристики этого соединения. Он подавляет выработку холестерина в печени, а также снижает уровень жиров в крови и тормозит жировое перерождение печени. Повышает чувствительность тканей к инсулину и помогает нормализовать уровень глюкозы в крови.

Никотинамид

Это соединение входит в состав кофактора ферментов, участвующих практически во всех окислительно-восстановительных реакциях в клетке и в процессе клеточного дыхания. У нематод он вызывает увеличение продолжительности жизни на 15 %. Его биохимический предшественник (никотинамид мононуклеотид) восстанавливает нарушенную функцию сосудистой стенки у стареющих мышей, улучшает чувствительность к инсулину, снижает воспалительный статус и атрофию мышечной ткани. Никотинамид рибозид стимулирует когнитивные функции у мышей, страдающих подобием болезни Альцгеймера.

Больше всего никотинамида содержится в рыбе, свекле, листовых овощах, чечевице.

Олеаноловая кислота

Это природный терпен, который содержится в изюме, оливковом масле, чесноке. На нематодах недавно установлено, что олеаноловая кислота может увеличить продолжительность жизни, повысить устойчивость организма к стрессу и уменьшить уровень внутриклеточных активных форм кислорода. В экспериментах она также проявляет антиоксидантную, противовирусную, антибактериальную, гепатопротекторную и противораковую активность клеток. Улучшает показатели толерантности к глюкозе на фоне ожирения и оказывает противовоспалительное действие и снимает спазм сосудов у людей.

В то же время на крысах было показано, что олеаноловая кислота в больших дозах может ухудшать качество спермы, которое восстанавливается после прекращения приема препарата.

Пинитол

Циклический спирт, содержащийся в бобовых, например в сое. В экспериментах на дрозофиле было показано увеличение продолжительности жизни при воздействии пинитолом. Он подавляет процессы образования свободных радикалов и перекисное окисление липидов. Оказывает противовоспалительное, противогрибковое и нейропротекторное действие, увеличивает стрессоустойчивость. Пинитол уменьшает уровень жиров в крови и улучшает усвоение глюкозы печенью и мышцами.

Полидатин

Это глюкозид из косточек винограда, являющийся биохимическим предшественником ресвератрола. На модели нематод он обусловливал продление жизни на 30 %. Полидатин активирует в клетках гены антиоксидантной защиты, подавляет перекисное окисление липидов клеточных мембран и накопление повреждений ДНК. Он также снижает выработку воспалительных белков. Оказывает защитное действие при повреждении печени и почек фруктозой, при действии гипоксии на нейроны. Снижает агрегацию тромбоцитов, тем самым препятствуя тромбообразованию.

Полисахариды грибов рейши

Полисахариды из грибов рейши увеличивают продолжительность жизни нематоды. Они также способны предотвращать развитие окислительного стресса, вызывая образование собственных антиоксидантных клеточных белков.

Стимулируют выработку факторов роста нервных волокон и оказывают нейропротекторное действие, улучшают питание сердечной мышцы, память и когнитивные способности, активизируют выведение из организма токсичных солей тяжелых металлов у млекопитающих и человека.

Уменьшают риск развития ожирения, увеличивают чувствительность тканей к инсулину, снижают артериальное давление.

Индуцируют противовирусный и противоопухолевый иммунитет, оказывают антибактериальное и противовирусное действие.

Проантоцианидины

Это целый комплекс веществ, содержащийся в кожице хурмы, яблок, косточках винограда, ежевики, облепихи, гинкго, в корице, ягодах голубики. Экспериментально показана их способность увеличивать продолжительность жизни нематод и мышей с ускоренным старением.

Являясь мощными антиоксидантами, они подавляют перекисное окисление липидов и повреждение ДНК клеток. Препятствуют образованию конечных продуктов гликирования, воспалению и фотостарению кожи. Снижают уровень жира в организме, агрегирование амилоидных белков при нейродегенерации, нейтрализуют токсичные избытки железа, активизируют иммунитет. Для проантоцианидинов отмечены нейропротекторные, кардиопротекторные, противовирусные, антираковые эффекты. Они предотвращают варикозное расширение вен, уменьшают артериальное давление, уровень глюкозы в крови. Способствуют лучшей обучаемости и памяти.

Пролин

Геропротекторные свойства пролина замечены в экспериментах на нематоде. Он повышает стрессоустойчивость организма, инактивирует ионы металлов и противостоит развитию окислительного стресса в клетках, стимулирует аутофагию.

Кроме того, он облегчает состояние пациента при ожирении, атеросклерозе, артериальной гипертензии, оказывает нейропротекторное действие, способствует профилактике макулярной дегенерации и болезни Альцгеймера. Поскольку пролин входит в состав коллагена, он отвечает за хорошее состояние кожи, зубов и других производных соединительной ткани.

Больше всего пролина содержится в рыбе, рисе, овсе. Он также есть в ржаном хлебе, семенах льна и кисломолочных продуктах.

Розмариновая кислота

Это полифенольное соединение продлевало жизнь нематодам и мышам с нейродегенерацией. В тесте на мышах, в котором память и способность к обучению подавляли галактозой (она входит в состав молочного сахара), розмариновая кислота проявляла выраженные защитные свойства. Улучшая метаболизм жиров, она также способствует снижению массы тела. Отмечается противотромбозное, противовоспалительное, антиоксидантное, иммуномодуляторное, антидепрессантное, противовирусное и антибактериальное действие.

Наибольшее ее присутствие отмечается в пряных травах, таких как базилик, мелисса, розмарин, майоран, шалфей, тимьян, мята.

Серин

Аминокислота, входящая в состав многих белков. В больших количествах она содержится в кукурузе, овсе, соевых бобах, сыре. Способна продлевать продолжительность жизни нематод. Она способна предотвращать негативное влияние глюкозы на старение, повышает чувствительность тканей к инсулину и стрессоустойчивость клеток.

Выступает в качестве антидепрессанта и антиамилоидного фактора, помогает организму противостоять инфекциям, в том числе гриппу и туберкулезу. Активно применяется в спортивном питании.

Силимарин

Силимарин оказался способным продлевать жизнь, что было установлено на модели нематод. Вещество, содержащееся в семенах расторопши, часто применяемой для предупреждения заболеваний печени. Оказывает противовоспалительное действие, способствует удлинению теломерных концов хромосом, обезвреживанию тяжелых металлов и других токсинов, подавляя их мутагенные и канцерогенные свойства. Силимарин способен проникать через гематоэнцефалический барьер между кровотоком и головным мозгом, оказывает нейропротекторное действие, снижает риск нейродегенерации и депрессии. Он восстанавливает эндокринную активность поджелудочной железы и снижает уровень глюкозы в крови. Оказывает антиаллергическое действие. Положительно влияет на репродуктивную функцию у женщин.

Спермидин

Полиамины необходимы для регуляции деления клеток и биосинтеза белка. Природный полиамин спермидин увеличивает продолжительность жизни нематод, дрозофил, мышей. Отмечено повышение концентрации спермидина в крови 90–100-летних людей. Это соединение проявляет целый комплекс защитных эффектов на грызунах: активирует аутофагию и подавляет старение артерий, способствует образованию CD8+ T-клеток памяти. Он также снижает риски сердечно-сосудистых заболеваний, препятствует развитию воспалительных процессов. Функциональная связность нейронов головного мозга уменьшается с возрастом, нарушаются функциональные связи, однако спермидин препятствует этому нарушению и связанному с ним ухудшению памяти.

Имеются свидетельства того, что, поскольку полиамины стимулируют деление клеток, их избыток может провоцировать рост опухолей.

Спермидин содержится в проростках пшеницы, грибах, бобовых, зрелых сырах, зеленом салате и других листовых овощах, мясе птицы, картофеле, кукурузе и грушах. Он также присутствует в фисташках, зеленом чае, манго, апельсинах, тыкве, натто. Большое его содержание в растениях обусловлено его ролью в стрессоустойчивости растительного организма, а в ферментированных продуктах – поскольку его могут образовывать бактерии. Некоторые бактерии, живущие в нашем кишечнике, тоже его образуют.

Таурин

Таурин содержится в морепродуктах, рыбе, мясе птицы. Уровень таурина и магния в крови находится в обратной зависимости со смертностью людей от сердечно-сосудистых патологий. Потребление таурина с пищей признано одним из факторов долголетия японцев. Для него известны антиоксидантные свойства, способность улучшать кальциевый обмен и предотвращать гибель клеток.

Таурин способствует предотвращению образования конечных продуктов гликирования. Он подавляет механизм старения, связанный с высокой активностью рецепторов ангиотензина и бета-адренорецепторов, приводящих к повышенному артериальному давлению и способствующих высокому уровню глюкозы в крови. Он также улучшает функцию клеток, выстилающих изнутри стенки сосудов. В результате таурин замедляет старение сердечно-сосудистой системы. Он еще оказывает омолаживающее воздействие на стареющую скелетную мускулатуру и противодействует ожирению, обладает гепатопротекторным действием, повышает чувствительность тканей к инсулину, улучшает нейрогенез.

Теанин

Аминокислота, содержащаяся в зеленом чае. Несколько увеличивает продолжительность жизни на модели нематод. Позитивно влияет на антиоксидантный статус клетки. Теанин способен подавлять эксайтотоксичность и гибель нейронов под действием глутамата, обладает нейропротекторным действием, улучшает обучаемость и память, отсрочивает возникновение нейродегенеративных заболеваний. Уменьшает риск депрессии, снимает напряжение и раздражительность. Оказывает стимулирующее действие на иммунитет. Характеризуется противовоспалительными свойствами, способствует расслаблению стенок сосудов и противодействует тромбообразованию.

Трегалоза

Сахар, содержащийся в грибах и водорослях. Увеличивает продолжительность жизни нематод. Увеличивает устойчивость организма к патогенам и стрессу, активизируя уровень защитных белков, а также процесс аутофагии. Противодействует агрегации белков, в том числе связанных с развитием нейродегенерации. В отношении человека обладает антидепрессантным эффектом.

Уролитин A

Эллаговая кислота, содержащаяся в гранатовом соке, клубнике, малине, морошке, клюкве, грецких орехах, ежевике, под действием кишечной микрофлоры преобразуется в уролитин А. Это соединение увеличило на 40 % продолжительность жизни нематод и обратило вспять неблагоприятные возрастные изменения в мышцах мышей. В настоящее время ведутся клинические испытания этого соединения на людях с целью замедлить развитие саркопении мышц. Стоит отметить, что сама эллаговая кислота также обладает полезными свойствами – снижает усвоение калорий и оказывает противомикробное действие, а также увеличивает продолжительность жизни на модели нематод.

Урсоловая кислота

Содержится в малине, облепихе, яблоках, гранатах, айве, рябине, винограде. Отмечено увеличение продолжительности жизни нематод и дрозофил под действием урсоловой кислоты. Обладает антиоксидантным, противовоспалительным эффектами, способствует утилизации жиров в жировой ткани. Стимулирует способность к обучению и память, подавляет развитие атрофии мышц. Оказывает антидиабетическое, противовирусное, антибактериальное действие и способствует профилактике опухолевых заболеваний.

В высоких дозах вызывает бесплодие, как было показано на модели крыс.

Физетин

Содержится в клубнике, физалисе, яблоках, хурме, луке, винограде, киви, персиках, огурцах. Продлевает жизнь на модели нематод и дрозофил. Обладает антиоксидантным, потивораковым, противовирусным, нейропротекторным действием. Подавляет агрегацию амилоидных белков, способствующую нейродегенерации. Помогает профилактике сахарного диабета и ожирения, а также возрастной слепоты (макулярной дегенерации).

Фукоксантин

Каротиноидный пигмент, содержащийся во многих водорослях. В выполненных нами экспериментах на моделях нематод и дрозофил он продлевал продолжительность жизни и увеличивал активность некоторых защитных белков. Обладает противооксидантными свойствами и способностью подавлять старениеассоцированный mTOR сигнальный путь и вызывать аутофагию. Известно, что это соединение противостоит развитию сахарного диабета, опухолеобразования и ожирения у человека.

Фумаровая кислота

В наибольшем количестве содержится в грибах и крестоцветных. Вызывает увеличение продолжительности жизни на модели нематод. Обладает стимулирующей активностью в отношении антиокислительных ферментов, противовоспалительным, противораковым и антигипоксическим действием, стимулирует выработку коллагена.

Цикориевая кислота

Накапливается в цикории, эхинацее и базилике. Увеличивает продолжительность жизни на модели нематод. Подавляет сигнальные пути, связанные с воспалением, и активизирует гены белков противорадикальной защиты клеток. Улучшает чувствительность клеток к глюкозе и может применяться для профилактики и лечения сахарного диабета. Имеет предпосылки для использования в борьбе с ожирением. Вызывает гибель опухолевых клеток в лабораторных экспериментах. Обладает противовирусным и противоаллергическим действием, уменьшает риск жирового перерождения печени. Сглаживает проявления нарушений поведенческих реакций у мышей, находившихся в состоянии стресса.

Щавелево-уксусная кислота

В больших количествах содержится в какао-бобах, сельдерее, шпинате, щавеле, петрушке, ревене. На модели нематод приводила к увеличению продолжительности жизни. Подавляет окислительные процессы в клетке и повышает устойчивость к стрессам. Имеет выраженное противовоспалительное и нейропротекторное действие, в том числе при ишемическом поражении головного мозга.

Глава 7
Экология питания

К сожалению, то, что мы едим каждый день, отнюдь не всегда содержит только питательные вещества и воду. Состояние атмосферного воздуха, воды, почвы в промышленных регионах обусловливает попадание в пищу вредных, канцерогенных и токсичных веществ, в том числе пестицидов, бензапирена, акролеина, формальдегида, бензола, толуола, диоксинов, органических соединений серы и азота, тяжелых металлов, нефтепродуктов, фенола, взвешенных веществ. Некоторые из перечисленных веществ появляются в пище в процессе ненадлежащего хранения или приготовления. По данным академика Ю. А. Рахманина, в России более 35 % поверхностных источников питьевого водоснабжения и более 15 % подземных источников не соответствуют гигиеническим требованиям к качеству питьевой воды из-за повышенного содержания загрязняющих веществ промышленного происхождения. Многие из загрязнителей не нормируются, так как для них не разработаны предельно допустимые концентрации.

В то время как образ жизни зависит от осознания индивидуумом и обществом важности этого фактора для здоровья, загрязненная окружающая среда является социально и экологически принудительной ситуацией, в силу чего ее негативное воздействие на организм проявляется, невзирая на здоровый образ жизни.

Приведем несколько советов, как минимизировать риски поступления токсинов из пищи в организм:

Не переедайте, что позволит меньше накапливаться токсинам в вашем организме (таблица 39).

Не храните долго продукты, чтобы избежать накопления токсинов под действием плесневых грибков.

Не оставляйте продукты в открытом виде на столе, так как на них могут осесть загрязнители из воздуха или произойти процессы окисления (прогоркания).

Не держите открытыми консервы в жестяных банках, а также не храните длительно продукты в фарфоровой или хрустальной посуде во избежание загрязнения свинцом.

Не готовьте и не храните пищу в алюминиевой посуде, так как алюминий в избытке токсичен.

Не храните продукты долго в пластиковой таре, особенно при повышенной температуре или кислотности, чтобы избежать перехода в нее бисфенолов.

Как можно реже используйте копчение или жарку как в масле, так и на гриле.

Минимизируйте применение ненатуральных чистящих средств, они могут содержать в своем составе диоксины.

Употребляйте по возможности выращенные «органическим способом» овощи и фрукты во избежание попадания в организм пестицидов.

Пищевые аллергии и проблемы с пищеварительным трактом – источник дополнительного хронического воспаления, ведущего к преждевременному старению. Обследуйтесь на наличие этих проблем и при необходимости пройдите лечение!

Избегайте запоров, поскольку они приводят к рециркуляции токсинов в организме, вместо того чтобы выводить их. Избежать запоров помогут пищевые волокна, которые содержатся в овощах, фруктах и бобовых. Эта проблема исчезает, если в день употребить три порции овощей, одну порцию фруктов и порцию бобовых. Порция – это условный термин, по количеству она примерно равна объему вашей пригоршни, сложенной из двух ладоней.

Питайтесь продуктами, проверенными на допустимые нормы загрязнителей (таблица 39).

Если способ приготовления или употребления пищи вами выбран неверно, может оказаться неважным, что вы едите и насколько полезен был состав продуктов.

Таблица 39

Содержание некоторых загрязнителей в продуктах питания

Установлено, что если выпивать перед приемом пищи стакан воды, это способствует похудению. Забудьте о сладких напитках, запивайте еду чистой водой. Если начать прием пищи с низкоуглеводных продуктов (белковых, волокнистых), съедая углеводную составляющую после них, это позволит уменьшить уровень сахара в крови после трапезы.

Готовьте пищу непосредственно перед ее употреблением и не более чем за 3 часа до еды. При этом используйте щадящие способы термической обработки пищи. Избегайте обжарки любым способом как в масле, так и на гриле. Все что возможно, съешьте сырым. Отдавайте предпочтение местным свежим продуктам. С каждым приемом пищи или хотя бы раз в день съедайте порцию листовых овощей. В качестве десерта можно побаловать себя кусочком темного шоколада или ягодами, а за ужином – бокалом сухого красного вина.

Основную роль в усвоении пищи играет нейроэндокринная регуляция пищеварения, поэтому важно, чтобы приготовленная еда была вкусной, а настроение при приеме пищи – хорошим. Готовьте с любовью. Пусть пища будет разноцветной и привлекательной. Никогда не ешьте на ходу, всегда принимайте пищу, сидя за столом, не отвлекаясь на другие дела. Избегайте перекусов между приемами пищи.

Поскольку переваривание пищи начинается уже в ротовой полости, а ее тщательное пережевывание облегчает работу желудка (как говорят французы – у желудка нет зубов!), ешьте медленно и без спешки. Рассматривайте каждый кусочек, а не ешьте как робот. Откусив кусок пищи, опустите вилку, пока пережевываете. Это позволит задать неторопливый темп.

У пищеварительных ферментов есть свой температурный оптимум действия, близкий к температуре тела. Поэтому не употребляйте слишком горячих и очень холодных блюд. Прием таких продуктов также может повредить зубы и слизистую ротовой полости. Доказано, что употребление горячей пищи и напитков (65°С и выше) может спровоцировать рак пищевода.

Учитывая важную роль внутренних часов в старении и долголетии, необходимо соблюдать режим питания, принимая пищу три раза в день в одно и то же время. Однако 3–4 раза в неделю можно давать организму умеренную встряску, пропуская один прием пищи. Как вариант, можно съедать свой рацион до 7 вечера, а затем вспомнить о еде только за завтраком. Подобного рода периодическое голодание нормализует суточные ритмы, улучшит сон и продлит молодость. Не забывайте про разгрузочные дни, например последние несколько дней каждого месяца.

Не стоит переедать, в противном случае вы не успеете проголодаться до следующего приема пищи, а это собьет внутренние ритмы организма. К тому же избыточное потребление калорий приведет к набору лишнего веса, а резкое повышение уровня глюкозы в крови повредит сосудам.

Переход на правильное питание должен быть постепенным. Продукт за продуктом стоит заменять более вредную пищу на полезную, например красное мясо – индейкой или морепродуктами. Важно разнообразие пищи. Можно распланировать неделю так, чтобы в течение ее гарнир и белковое блюдо не повторялись. Это позволит снизить вероятность развития аллергических реакций на пищу и избежать переедания. То, что это реально, доказывает обилие различных круп и овощей: ячневая, овсяная, гречневая крупа, бурый рис, киноа, канива, спельта, камут, амарант, сорго, бобовые (фасоль, чечевица, маш, нут), батат, капуста, кабачки. Выбор белковых продуктов тоже довольно велик: разная птица, рыба, морепродукты, тофу, сыры.

Сколько бы мы ни съедали полезных продуктов, они не спасут нас от хронических болезней, если мы не даем своему организму регулярные аэробные физические нагрузки (которые, в частности, способствуют выходу токсинов из организма с потом) и не соблюдаем режим приема пищи (что сбивает наши внутренние часы и тем самым ускоряет старение).

Программа «Семь принципов питания долгожителя»

Программа «Семь принципов питания долгожителя» направлена на коррекцию основных механизмов старения. Она создана на основе анализа исследований в области продления жизни и приведенного в книге материала.

Итак, питание должно быть:

1. Сбалансированное

Выполняя свои нормы по калориям, белку, жирам и углеводам, а также витаминам и микроэлементам, важно не забывать и о незаменимых жирных кислотах и аминокислотах.

Стоит ориентироваться на нормы из официального документа «Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ. Методические рекомендации», который легко найти в Интернете. В идеале нужно регулярно сдавать анализы на важнейшие нутриенты, чтобы предотвратить их нехватку.

2. Пребиотическое и метабиотическое

Человек живет в сообществе множества живых микроорганизмов (грибков, простейших, бактерий, вирусов и т. д.). В норме их состав в течение жизни меняется мало, и наш иммунитет к ним привыкает. Поэтому чужие бактерии, даже полезные, могут приводить к воспалению и, редко, к болезням. Поэтому вместо живых пробиотиков лучше потреблять пребиотики и метабиотики.

Пребиотики (в основном это пищевые волокна) помогают нашим собственным полезным бактериям размножаться.

Метабиотики – это продукты жизнедеятельности полезных бактерий, которые важны другим нашим микроогранизмам (они живут сообществом, как бы помогая друг другу). Метабиотиков много в молочнокислых продуктах, квашениях, вине, пиве, тофу, мисо – во всем, что подвергалось ферментации.

3. Противовоспалительное

В процессе старения в нашем организме происходит вялотекущее хроническое воспаление.

Сильный противовоспалительный эффект есть при умеренном потреблении (если нет противопоказаний врача) у зелени, ягод и приправ (перец, горчица, имбирь, куркума). Но способность усиливать или ослаблять воспаление есть и у других продуктов.

Противовоспалительные продукты: фрукты, овощи, чай, кофе, цельнозерновые хлеб и завтраки, нежирный сыр, шоколад, сухофрукты, оливковое масло, бобовые, орехи, льняное семя, красное вино и пиво.

Продукты, способствующие воспалению: любое мясо и продукты из него, любая жареная пища, сладкие газировки, белый хлеб, выпечка и все из рафинированной муки, маргарин, сало, чипсы.

4. Антимутагенное

Под действием ионизирующих излучений, солнечного света, химических и других мутагенов повреждается ДНК, в которой записана вся генетическая информация. Она необходима для жизни наших клеток. Из-за накопления мутаций мы стареем и болеем, в том числе и раком. Во многих продуктах есть антимутагены.

Таблица 40

Антимутагены в продуктах

5. Горметическое

Несильный стресс, не вызывающий значительных повреждений, может активировать нашу защиту. Этот эффект называется «гормезис», а вещества и факторы его вызывающие – «горметины» (см. таблицу). Поэтому умеренные стрессы, если они бывают нечасто, полезны. Они как бы «закаливают» наши клетки против более серьезных стрессов. Но если их передозировать, резервы истощатся. В больших дозах горметины оказывают повреждающее действие, в малых – полезны. Они активируют гены, участвующие в разрушении токсинов, стимулируют аутофагию («самопоедание» клеткой ненужных и вредных компонентов), починку ДНК или даже гибель опухолевых клеток.

Таблица 41

Продукты с горметинами

6. Низкогликемическое

Все знают, сахар вреден. Но мало кто догадывается, что он ускоряет старение мозга, является топливом для злокачественных клеток, повреждает белки соединительных тканей и тем самым старит кожу, сосуды, легкие, печень, почки, вызывает катаракту.

Поэтому важно избегать потребления сахаров в готовых продуктах (газировки, соки, выпечка, десерты и т. п.) и сократить употребление крахмалистых или рафинированных продуктов (сладости, хлеб, картофель, макароны, белый рис, хлопья из злаков).

7. Содержащие биологически активные вещества, подавляющие активность ферментов, связанных с ускоренным старением

Мы уже знаем десятки генов, уменьшение активности которых в эксперименте на животных замедляет старение.

Эти гены есть и у нас. В продуктах присутствуют вещества, которые способны притормаживать такие гены, и, похоже, они могут замедлять старение и у человека (таблица 42).

Таблица 42

Некоторые вещества и продукты, тормозящие активность генов старения

Примерное меню, основанное на 7 принципах диеты долгожителя

Книга по питанию для долголетия была бы неполной без рецептов. Примерное меню, соответствующее основным принципам диеты долгожителя, составили шеф-повар и сотрудники московского ресторана «Разведка», читатели первого издания книги.

За помощь в подготовке этого раздела благодарю Рафаэля Вальдеса, Замира Абдуллаева, Анастасию Старкову и Виктора Назарова.

Салаты / Холодные закуски

1. Овощной салат с грецким орехом и зеленью (помидоры, огурцы, лук репчатый, зелень, грецкий орех под оливковым маслом).

2. Салат «Греческий» с киноа (огурцы, перец болгарский, зелень, отварной киноа под оливковым маслом).

3. Салат киноа с авокадо (огурцы, помидоры, авокадо, листья салата, зелень, отварной киноа, кедровые орешки. Заправляется горчицей французской, оливковым маслом с добавлением соевого соуса).

4. Салат из сельдерея, редиса и огурцов (редис, сельдерей, огурец, зелень, листья салата под оливковым маслом).

5. Салат с куриным филе и овощами (огурцы, помидоры, куриное отварное филе. Заправка оливковым маслом).

6. Винегрет с сельдью (отварная свекла, морковь, картофель, лук репчатый, зеленый горошек, огурцы соленые и слабосоленое филе сельди, украшается зеленым луком).

7. Роллы с креветками и манго (закуска из листа водоросли нори, внутри которого завернут свежий манго, морковь, листья салата и креветки).

8. Куриный рулет с зеленью и овощами (домашний рулет из курицы с кинзой, аджикой и зеленью).

9. Ролл из киноа с креветками и овощами (японский ролл, в котором вместо риса используется киноа, начинка из креветок, творожного сыра и свежего огурца).

10. Овощной ролл (японский ролл из риса, начинка из свежих овощей: перец болгарский, огурец свежий, морковь, свежая зелень, авокадо и творожный сыр).

11. Хумус с тостами из цельнозернового хлеба (хумус из нута, кунжутной пасты тхина, лимонного сока и оливкового масла. Подается с тостами из цельнозернового хлеба).

Супы

1. Крем-суп овощной (крем-суп из кабачка, перца болгарского, моркови, лука, брокколи, соевых или миндальных сливок, подается с гренками из цельнозернового хлеба).

2. Крем-суп тыквенный (запеченная тыква, лук, чеснок, соевые сливки, гренки из цельнозернового хлеба).

3. Суп из зеленого маша (суп на овощном бульоне из маша и риса с овощами: перец, морковь, лук, томаты, свежая зелень).

4. Щи из свежей капусты (свежая капуста, картофель, морковь, лук репчатый на курином бульоне).

5. Грибной суп (похлебка из вешенок и шампиньонов, лука, моркови, картофеля на овощном бульоне с зеленью. Подается с нежирной сметаной).

7. Суп из шпината и щавеля (морковь, лук, шпинат, картофель, щавель, куриное яйцо на курином бульоне).

8. Томатный суп (томаты, лук, морковь, оливковое масло, базилик, орегано, петрушка на овощном бульоне).

9. Том-ям овощной с сыром тофу (карри-паста, том-ям-паста, стебель лимонника, корень имбиря, водоросли вакаме, шампиньоны, вешенки, перец болгарский, кабачки, сыр тофу).

10. Суп-пюре из зеленого горошка (суп на курином бульоне, лук, чеснок, зеленый горошек, соевые сливки).

Горячие блюда

1. Куриное филе с гречей и вялеными томатами (куриное филе, листья салата, греча отварная, вяленые томаты. Греческий соус из маслин и оливок, топенада и песто).

2. Лосось запеченный с цукини (стейк из лосося, на гарнир запеченные кабачки. Оливковое масло, долька лимона, гранатовый соус).

3. Лосось на пару с овощами (стейк из лосося, на гарнир: брокколи, цукини, морковь).

4. Судак на пару сдиким и бурым рисом (судак паровой, на гарнир смесь из бурого и дикого риса. Соус из лайма и соевых сливок).

5. Филе трески, запеченное в фольге под соусом песто с гарниром из булгура.

6. Котлеты из индейки на пару со шпинатом и яйцом пашот (котлеты из фарша индейки на пару, с гарниром из припущенного шпината и яйца пашот. Соус из кукурузы и миндальных сливок).

7. Курица в кокосовом карри с сорго или греча (куриное филе, кабачки, болгарский перец, томленные в соусе карри. На гарнир отварной сорго или греча).

8. Рыбные котлеты с рисом и овощами (рыбный фарш из белой рыбы, такой как щука, треска, минтай, котлеты на пару, на гарнир смесь из бурого и дикого риса. Соус сливочно-икорный).

9. Лазанья из баклажанов (запеченные баклажаны, томатный соус, сыр моцарелла, все слоями, зелень свежая).

10. Цыпленок в кокосовом соусе карри с бурым рисом.

Гарниры

1. Горох нут отварной.

2. Зеленая гречневая каша.

3. Овощи на пару (брокколи, цветная капуста, спаржа, цукини). Можно все по отдельности.

4. Киноа.

5. Амарант.

6. Булгур.

7. Бурый рис с овощами.

8. Бурый и дикий рис на пару.

9. Сорго.

Десерт

1. Запеченное яблоко с корицей и орехами.

2. Запеченная тыква с бадьяном, корицей, гвоздикой, фисташками с козьим сыром.

3. Мусс из семян чиа на кокосовом молоке с манговым пюре.

Заключение

То, что мы едим, в каком количестве и как мы готовим пищу, может привести к тому, что пища для нас станет или лекарством, или медленно действующим ядом. Поэтому неудивительно, что люди, которые придерживаются диеты долгожителей, живут гораздо дольше, а болезни старости к ним приходят позже.

Одно из золотых правил диеты долгожителя – снижать калорийность диеты при сохранении ее пищевой ценности (по количеству витаминов, микроэлементов, незаменимых жирных кислот). Например, долгожители Окинавы съедают в день лишь 1800 ккал вместо 2000 ккал, которые употребляет житель Запада.

Если ограничивать себя в еде всю жизнь не получится, на помощь может прийти прерывистое (краткосрочное) голодание. Например, раз в неделю можно съедать за день не более 500 ккал или отказываться от одного приема пищи 3–4 раза в неделю.

Стоит свести к минимуму употребление красного мяса и продуктов его переработки (не более 50 г в день). В нем нет того, что нельзя было бы восполнить другими продуктами питания, однако мясо увеличивает смертность от всех причин, особенно от сердечно-сосудистых и раковых заболеваний. Откажитесь от маргарина и фабричных продуктов питания, его содержащих. Содержащиеся в нем трансжиры увеличивают смертность от всех причин.

Чтобы существенно замедлить старение, можно ограничивать (но не исключать, иначе не избежать повреждения печени) до необходимого минимума метионин. Этого эффекта можно добиться, если диета будет ближе к вегетарианской.

Необходимо контролировать гликемический индекс и гликемическую нагрузку пищи, уровень поступающих с ней фруктозы (фрукты, мед), лактозы (молоко, сливки, мороженое), оксистеролов (порошковое молоко, яичный порошок, длительно замороженные продукты животного происхождения).

Как мы видели, в определенных продуктах питания могут содержаться настоящие геропротекторы – вещества, замедляющие старение. В частности, полиамины индукторы аутофагии присутствуют в зрелых сырах, грибах, грейпфруте. Противовоспалительные полифенолы обильны в зелени, ягодах и фруктах. Стоит также восполнять недостаток магния (греча, чечевица, орехи) и витамина К (листовые овощи).

Оливковое масло предпочтительнее сливочного. Помимо того, что в нем насыщенные жирные кислоты заменены на моно- и полиненасыщенные, оно содержит такие геропротекторы, как гидрокситирозол и олеаноловую кислоту.

Ежедневно стоит употреблять большое количество пищевых волокон в составе цельных зерен (бурого риса, ячневой или овсяной крупы), бобовых, зелени, фруктов и овощей.

Часть 2
120 лет жизни – только начало
Как победить старение?

Ваш путеводитель по здоровому долголетию

Рассчитанная на широкий круг читателей, книга представляет собой фундаментальный научно-популярный труд, в котором нашли отражения все современные представления, достижения, противоречия и рекомендации, имеющие непосредственное отношение к проблемам старения. Увлекательно и поучительно рассмотрены современные теории процессов старения, даются рекомендации о режиме питания, сна и отдыха, физической нагрузке, способствующие здоровому долголетию. Критически оценены основные диеты, влияющие на долголетие. Показано закаливающее действие умеренного стресса на увеличение продолжительности жизни и несостоятельность свободнорадикальной теории старения. Безусловно, хорошо продуман общий дизайн и план всей книги, ее каждой главы. Удачны подразделы «Узнай больше», включенные в каждую главу и позволяющие существенно углубить излагаемую информацию. Обширные материалы представлены в виде больших таблиц, проиллюстрированы оригинальными схемами и рисунками.

Благодаря высокой научной эрудиции и безусловным способностям к эпистолярному жанру автору удалось в значительной мере решить основную задачу книги: предоставить читателю в доходчивой форме современное состояние, успехи и достижения геронтологии как науки.

Безусловно, сильными сторонами книги являются подробный критический анализ и рекомендации автора, касающиеся здорового образа жизни, вклада наследственности (генома) и особенностей питания в решение проблемы долголетия.

Уверен, книга найдет своего благодарного читателя не только среди геронтологов, но и среди врачей всех других специальностей, поскольку старость – это все-таки еще жизнь, правда, уже разукрашенная многочисленными болезнями. Уверен также, что книга станет востребованной многочисленной армией рядовых читателей, живо интересующихся проблемами долголетия.

Член-корреспондент РАН В. С. Баранов, профессор

В книге рассматривается одна из наиболее актуальных научных и социальных проблем современности – проблема продления жизни и периода активного долголетия человека.

Важно, что настоящая книга не только вселяет надежду на решение проблемы радикального продления жизни в масштабах всего человечества, но и, что более важно, дает читателям представление о таком образе жизни, который бы замедлял темп старения и продлевал жизнь каждого конкретного человека.

В. Н. Антюхов, вице-президент Лиги здоровья нации

Энциклопедия активного долголетия – такого титула по праву заслуживает монография молодого российского ученого с международным авторитетом Алексея Москалева. Впервые в российской литературе удалось объединить в доступной для массового читателя форме фундаментальные основы и практические рекомендации по одному из самых перспективных направлений современной медицины – Антивозрастной медицине, или Активного долголетия.

А. И. Труханов, доктор биологических наук, председатель правления Национальной академии активного долголетия

Сердечно-сосудистые заболевания являются главной причиной смертности. Корреляция старения организма и возникновения заболеваний сердечно-сосудистой системы очевидна. Автором проведена значительная работа по изучению механизмов старения и предложены рекомендации по профилактике ускоренного старения.

Ю. И. Бузиашвили, главный кардиолог г. Москвы, доктор медицинских наук, академик РАМН, профессор

В книге изложен концептуальный подход к проблеме старения и методам борьбы с ускоренным старением. Изложение в популярной форме дает возможность непрофессионалам ознакомиться с тематикой и сделать для себя полезные выводы, что может способствовать внедрению современного понимания здорового образа жизни.

А. Г. Румянцев, доктор медицинских наук, профессор, главный детский гематолог Министерства здравоохранения Российской Федерации, директор Федерального научно-клинического центра детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева, член правления Союза педиатров России, академик РАМН

Автор приводит интересную концепцию, сравнивая старение организма с развитием хронического заболевания. Подобно профилактике заболеваний в книге излагается теория профилактики раннего старения. Свою позицию автор обосновывает многочисленными исследованиями, что позволяет предположить, что у направления медицины антистарения есть будущее.

А. В. Мелерзанов, доктор медицинских наук, декан факультета биологической и медицинской физики Московского физико-технического института

Прочитав эту книгу, вы поймете, почему мы стареем. Поняв это, вы сможете замедлить часы.

А. В. Баранова, профессор Университета Джорджа Мейсона, США

Я хочу, чтобы эта книга изменила мир, уменьшила число преждевременных смертей. Только с помощью серьезной науки возможно замедлить процессы старения и отдалить болезни старости. А скорее речь не просто о книге, а обо всей деятельности Алексея Москалева, скромнейшего и выдающегося ученого. Умирают медленно и мучительно миллиарды людей, а системно работают над тем, чтобы замедлить их старение и увеличить количество и качество биологических часов, всего, не побоюсь сказать, десятки ученых и активистов. Алексей один из них.

А. В. Чапман, телеведущая, модельер, президент Фонда поддержки молодых ученых

Введение

Мы постепенно стареем. Обретая мудрость и эмоциональную уравновешенность, мы теряем остроту ума, памяти и физическую работоспособность. Неуклонно стареет и человечество в целом. Согласно оценке ООН, к 2050 году пожилых людей станет 2 миллиарда, что превысит численность детей в возрасте до 10 лет. По сравнению с 1950 годом к 2050-му ожидается резкое (в 3 раза) падение коэффициента социальной поддержки – количества трудоспособных людей на одного нетрудоспособного. Человечество ранее не сталкивалось с таким резким глобальным старением. Остается без ответа вопрос: выдержат ли нагрузку пенсионная система, служба социальной защиты и здравоохранение? Некоторые, в том числе и я, на полном серьезе задумываются над тем, что давно пора бороться не со старостью и ее болезнями, а с самой их причиной – старением. Тогда люди старших возрастов будут вполне здоровы, физически и социально активны.

Реально ли победить старение? Мы живем в удивительное время, когда прогресс биомедицинских наук вплотную приблизил нас к решению загадки старения. Достаточно сказать, что определенные геннотерапевтические, лекарственные и диетические вмешательства в организм лабораторных животных уже дали свои плоды – некоторые животные способны прожить в 2–10 раз дольше своих сородичей. Среди людей тоже есть долгожители. На сегодня максимальный документально подтвержденный возраст человека – 122 года. Современные методы исследований позволяют расшифровать наследственные и физиологические особенности сверхдолгожителей. К сожалению, люди, даже долгожители, дряхлеют и теряют трудоспособность. Однако оказалось, что природа обладает примерами практически нестареющих животных, среди которых пресноводная гидра, некоторые моллюски, морские ежи, рыбы, рептилии. Среди наших «родичей» – млекопитающих – тоже есть настоящие рекордсмены долгожительства, например гренландские киты, доживающие, как считают, до рекордных 211 лет. Некоторые млекопитающие, такие как голый землекоп и мелкие летучие мыши, с возрастом не проявляют признаков старения и даже практически не утрачивают способности к размножению. Их тоже активно изучают, и новое знание постепенно выстраивается в целостную картину причин старения и долголетия.

Во все времена люди остро осознавали проблему старения и пытались решить ее, применяя весь арсенал имеющихся на тот или иной период знаний. Советы, как не стареть, зачастую наивные, иногда вполне актуальные, давали древние врачеватели Шумера, Египта, Индии, Китая, античной Греции и Рима, средневекового Востока и Западной Европы. Например, древними греками старение рассматривалось как потеря тепла (Гиппократ, Аристотель) и влаги (Гален), для сохранения которых рекомендовались умеренная диета, физические упражнения, массаж и горячие ванны. Римский врач Авл Корнелий Цельс (ок. 25 г. до н. э. – ок. 50 г. н. э.) обосновывал роль физических упражнений: «Бездействие ослабляет тело, а труд укрепляет: первое приводит к преждевременной старости, а последний удлиняет молодость». Другой римский мыслитель, Марк Туллий Цицерон (106–43 гг. до н. э.), в диалоге «О старости» говорил, что «человек, оттачивающий всю жизнь свой ум и достоинства характера, замедляет свою старость, кроме того, он обретает приятные воспоминания об интересно прожитой жизни и добрую память о себе». Знаменитый европейский средневековый алхимик и врач Арнольд из Виллановы (1235–1311 гг.) в трактате «Салернский кодекс здоровья» писал о важности соблюдения постоянства диеты, режима сна и бодрствования, устойчивости к стрессам:

«Если ты хочешь здоровье вернуть и не ведать болезней, тягость забот отгони и считай недостойным сердиться. Скромно обедай, о винах забудь, не сочти бесполезным бодрствовать после еды, полуденного сна избегая. <…>

Будешь за этим следить – проживешь ты долго на свете. Если врачей не хватает, пусть будут трое врачами твоими: веселый характер, покой и умеренность в пище. <…>»

В XVII веке, вслед за оформлением естественных наук, и в частности физиологии, начинаются экспериментальные исследования процессов старения. В конце XIX века благодаря стараниям Ильи Ильича Мечникова исследования старения выделились в отдельную науку – геронтологию. Ведущие открытия XX века практически сразу «примерялись» к биогеронтологии: понятие гомеостаза, открытие индуцированного мутагенеза, двойной спирали ДНК, свободных радикалов, антиоксидантных ферментов, белков теплового шока, аутофагии, протеасомы, теломер и теломеразы, апоптоза, стволовых клеток и их ниш, эпигенетического наследования и многого другого. Общая теория старения все еще находится в стадии становления, однако наших знаний уже достаточно, чтобы продлить здоровый период жизни человека.

В чем основная идея данной книги? С одной стороны, автор решил познакомить читателя с самыми новыми представлениями о природе старения и долголетия, опираясь на свой исследовательский опыт, а также на опыт коллег, почерпнутый из научных статей, из участия в конференциях, живого общения с корифеями биогеронтологии. Автор является не только регулярным участником европейских и всемирных конференций в области исследований старения, но и с периодичностью в два года организует совместно с фондом «Наука за продление жизни» свою конференцию, на которую собирается более 200 специалистов в области старения из 30 стран мира. Вторая и, пожалуй, самая сложная и важная задача – дать в руки читателю необходимые практические знания о здоровом образе жизни, питании, геропротекторных свойствах некоторых биологически активных веществ.

Книга состоит из четырех глав: «7 мифов о старении», «Как помешать старению?», «Так что такое старение?» и «Пути к радикальному продлению жизни». В первой главе рассматриваются распространенные мифы и заблуждения о причинах и следствиях старения. Например, большинство исследователей обоснованно считают, что старение не является неизбежным и запрограммированным, 120 лет – не предел долголетия, а старение в определенном смысле – болезнь, которую можно и нужно лечить. Во второй, самой обширной главе, собрано множество научных рекомендаций по здоровому образу жизни и диете, способных замедлить наше старение, а также о генетической предрасположенности к долголетию. В третьей главе представлено популярное изложение самых современных научных знаний о причинах старения и его эволюции. Заключительная глава приоткрывает завесу как ближайшего, так и далекого будущего, когда развитие медицинских технологий позволит радикально продлевать здоровый период жизни человека и в итоге значительно замедлить скорость нашего старения. Каждый сможет жить столько, сколько он сам того пожелает.

Второе издание книги обновлено примерно на 30 %. В дополнение в него вошли словарь использованных терминов, список рекомендуемой литературы и перечень мировых исследовательских центров, занимающих ключевые позиции в исследованиях старения.

Автор выражает благодарность Елене Миловой, активному популяризатору науки, координатору общественной организации Longevity Alliance, и Ольге Мартынюк, руководителю проектов фонда поддержки научных исследований Science for life extension foundation, и Денису Новикову за неоценимую конструктивную помощь в подготовке рукописи данной книги.

7 мифов о старении

Научный принцип познания диктует нам: ничего не принимай на веру и не полагайся на авторитеты и обыденный опыт. Доверяй только научному эксперименту, выполненному с соблюдением строжайших правил. Получив воспроизводимые результаты, смело ставь под сомнение прошлую гипотезу и выдвигай новую. И хотя я берусь за непростое дело – ведь мифы и предубеждения вокруг старения имеют очень глубокие корни, – но, будучи ученым, считаю своим долгом донести до людей знание, которое способно полностью изменить их жизнь, сделав ее намного лучше.

Научные исследования старения человека выполнить очень сложно, а порой практически невозможно – не позволяют либо этические принципы, либо невозможность получить для сравнения большую выборку одинаковых субъектов, находящихся в одинаковых условиях. К тому же люди живут достаточно долго, и, чтобы увидеть результаты, понадобится ждать многие десятилетия. Поэтому в экспериментальной геронтологии, науке о причинах старения и долголетия, исследования часто ведутся на специально выведенных подопытных животных с более коротким сроком жизни – например, на мышах. Эти животные должны быть генетически идентичными, одновозрастными и содержащимися в одинаковых условиях, чтобы требования к чистоте эксперимента были соблюдены.

Именно экспериментальная геронтология принесла нам за последние годы огромный багаж знаний о генетике долголетия, о влиянии на скорость старения диеты, способности противостоять стрессам и даже об отдельных препаратах, уже сейчас способных замедлять старение. Со временем результаты исследований будут использованы для управления старением у людей, когда мы сможем учитывать особенности генетики и образа жизни пациента индивидуально, и контролировать скорость протекания старения и его замедления с помощью точных диагностических средств.

Разработки в этом направлении продвигаются быстро, так что готовиться к использованию технологий контроля над старением нужно уже сегодня. Для этого стоит овладеть необходимыми знаниями, задуматься о достижении здорового долголетия и начать предпринимать разумные шаги по управлению своим здоровьем и биологическим возрастом. Недаром образованные люди в среднем живут дольше.

Миф 1. Старение неизбежно

Весь наш повседневный опыт говорит о том, что все в мире подвержено старению. Стареют люди, животные, растения, неодушевленные предметы со временем изнашиваются и разрушаются. С демографической точки зрения с возрастом повышаются риски людей умереть. С точки зрения физиологии организмы утрачивают с возрастом функциональные возможности, в частности способность к размножению и росту.

Однако исследования демографических процессов у некоторых видов животных показали, что не все они стареют. У таких видов вероятность смерти половозрелых особей вида не увеличивается с возрастом. Как правило, у этих организмов не угасают и функциональные возможности, они не дряхлеют и не перестают производить на свет потомство. Это явление назвали пренебрежимым старением, а впервые ввел его в науку биогеронтолог Калеб Финч в 1990 году в своей книге «Долголетие, старение и геном».

В список пренебрежимо стареющих видов сегодня законно входят гренландский кит – максимальная продолжительность жизни (МПЖ) которого, согласно некоторым оценкам, достигает 211 лет, алеутский морской окунь – МПЖ 205 лет, флоридская коробчатая черепаха – 138 лет, морской еж Красного моря – 205 лет, двустворчатый моллюск исландская циприна – 507 лет.

Окончательно убедить ученых в существовании пренебрежимо стареющих видов помогли эксперименты в защищенных от внешних причин смертности условиях, когда выживаемость зависела только от внутренней причины – старения. Известно млекопитающее, смертность которого в лабораторных условиях практически не меняется (рис. 1). Это грызун голый землекоп. В отличие от мыши, при тех же размерах тела голый землекоп не теряет свои функциональные возможности с возрастом. Как показали сотрудники группы Рошель Баффенштайн, у него с возрастом не снижаются важные физиологические показатели, характерные для молодости и зрелости: основной обмен веществ, способность к сосудистой релаксации, плотность костной ткани, состояние суставных хрящей, толерантность к глюкозе, антиоксидантная активность. У землекопа с возрастом не увеличивается образование гликированного гемоглобина, свободных радикалов, не накапливаются оксидативные повреждения. А ведь эти возрастные изменения – биомаркеры старения и у человека.

Продолжительность жизни голого землекопа может превышать 30 лет, в то время как мышь живет не дольше 4 лет. В результате своей способности пренебрежимо стареть голый землекоп не только способен прожить в 10 раз дольше лабораторных мышей (сопоставимых с ним в размерах), но у него за многие годы исследования ни разу не наблюдали возникновения рака. Судя по неизменным физиологическим показателям, у него нет диабета 2-го типа и многих других возрастных патологий, присущих человеку. Как выяснил Вадим Гладышев из Гарвардской медицинской школы, у взрослого голого землекопа со временем практически не меняется уровень активности генов, что вполне может объяснить «застревание» большинства физиологических функций на уровне, характерном для молодого возраста. Аналогичный механизм «нестарения» наблюдался еще у одного вида с пренебрежимым старением, морского ежа Strongylocentrotus franciscanus.

Концепция пренебрежимого старения оказалась настолько любопытной, что ученые попытались пойти дальше. Даниэл Мартинес в своей работе 1998 года показал, что потенциальным бессмертием обладают пресноводные гидры (Hydra sp.). Гидры – маленькие пресноводные полипы, дальние родственники кораллов, актиний и медуз. Особи, размножающиеся почкованием, в течение четырехлетнего эксперимента постоянно росли, их репродуктивная способность не снижалась, и они не умирали. Однако, как показал другой ученый, Стивен Остад, процесс полового размножения гидр все-таки вызывает возрастзависимую смертность и физиологические признаки старения. Кроме того, у гидр обнаруживают возрастзависимые заболевания, например образование опухолей и снижение способности к почкованию с возрастом.

Американские исследователи Р. Петралия, М. Метсон и П. Яо опубликовали в 2014 году статью, в которой доказали, что выдающимся долголетием или потенциальным бессмертием обладают не только гидры, но и их многочисленные родственники – медузы, кораллы, актинии, а также другие примитивные животные, такие как гребневики, губки, пластинчатые и плоские черви. От человека все они отличаются большим количеством стволовых клеток во взрослом состоянии, а значит – высокой способностью к тканевой регенерации и самоомоложению.

Такая закономерность не уникальна. Она проявляется у некоторых видов растений, фаза молодости у которых может длиться многие десятилетия или даже столетия, а после размножения они быстро стареют и погибают (бамбук, пуйя Раймонда) (рис. 2, 3).

Итак, что нам стоит запомнить? Хотя старение существует у многих видов живых существ, оно проявляется крайне неоднородно. Существуют виды, не желающие подчиняться общим демографическим закономерностям – стареть и умирать, как все остальные. Это виды, обладающие пренебрежимым старением. Их основной особенностью является сохранение ряда физиологических показателей неизменными на протяжении всей жизни, что позволяет им не утрачивать жизненно необходимые функции и не болеть возрастзависимыми заболеваниями.

Хотя наш вид не обладает пренебрежимым старением, у людей есть одно важное отличие от других представителей животного мира: благодаря развитию медицины мы научились контролировать свои физиологические показатели в широком диапазоне. Что произойдет, если нам удастся вызвать пренебрежимое старение за счет специальных лекарственных средств? Ответ на этот вопрос ждет вас в последующих главах.

Миф 2. 120 Лет – это предел

Откуда возникло представление о пределе продолжительности жизни человека в 120 лет? Такое число нам дает Библия (Быт. 6:3). Однако согласно этой же книге Мафусаил, Ной, Арфаксад, Сала, Иаред, Сиф, да и сами Адам и Ева жили гораздо дольше. Сумеем ли мы уже в этом веке преодолеть психологический рубеж в 120 лет, и какие предпосылки для этого есть?

Среди охотников-собирателей в верхнем палеолите продолжительность жизни была примерно 32 года, а в неолите – всего 20 лет. Тем не менее ожидаемая продолжительность жизни человека заметно выросла за последнее столетие и продолжает увеличиваться (рис. 4). Согласно данным ЦРУ за 2014 год, в целом средняя продолжительность человеческой жизни в настоящее время составляет 68 лет и колеблется от 49 (в Чаде) до 89–90 (в Монако и Японии) лет. Резкий скачок в долголетии вызван хлорированием воды, распространением личной гигиены, улучшением качества питания, снижением детской смертности, появлением вакцинации, антибиотиков и других лекарств.

В отличие от старения многих других видов живых существ, старение человека протекает постепенно. Максимальная продолжительность жизни человека уже сейчас не укладывается в известные эволюционные правила. Существует взаимосвязь между массой тела позвоночных животных и максимальной продолжительностью жизни вида. Чем крупнее животное, тем дольше оно живет. Это связано с большей продолжительностью индивидуального развития, а также с тем, что более крупные животные могут лучше выносить нехватку пищи и воды, лучше защищены от нападения хищников. Для своих размеров тела человек – чрезвычайно долгоживущий вид млекопитающих. Мы живем даже дольше массивных слонов (рис. 5).

Другие виды – исключения из этого закона (летучие мыши, голый землекоп, птицы) хорошо защищены от случайной гибели. Они или живут в малодоступных местах (в норах, пещерах, на деревьях, на глубине), или способны летать. Такая защита позволила им пройти селекцию на долголетие и оставлять больше потомства за длинную жизнь.

Итак, познакомимся со списком животных-долгожителей, чьи рекорды нам предстоит побить с помощью достижений науки (табл. 1).

Таблица 1

Виды живых существ, обладающие сверхдолголетием

Вернемся к возможностям нашего вида. Максимальная продолжительность жизни женщин превосходит продолжительность жизни мужчин. Поэтому неудивительно, что официально зарегистрированный рекорд долгожительства принадлежит женщине, француженке Жанне-Луизе Кальман. Он составляет 122 года и 164 дня. Самый старый живущий человек в данный момент – тоже женщина, японка Мисао Окава (116 лет). Существует много недостоверных данных о большей продолжительности жизни, якобы характерной для жителей Осетии, Чили, Гималаев. Биолог и эволюционист С. Н. Остад подробно разбирает и опровергает эти утверждения в своей книге «Почему мы стареем» как научно не доказанные.

Разумеется, это не означает, что 122 года – это предельно возможное значение продолжительности жизни человека. Демографы Л. и Н. Гавриловы из Чикаго предполагают отсутствие верхнего предела продолжительности жизни вида. Представления о максимальной продолжительности жизни меняются по мере накопления документированных измерений. То есть вполне вероятно, что с увеличением количества надежных данных этот рекорд будет превзойден, как уже было не один раз за всю историю наблюдений.

Естественное долгожительство, как было сказано при обсуждении первого мифа, опирается на «застревание» физиологических показателей на уровне молодого или зрелого возраста. Обеспечивается такое «застревание» генетическими особенностями живого существа. Но генетика довольно пластична, как мы знаем из работ селекционеров и генных инженеров. Поэтому неудивительно, что основные надежды радикального продления жизни человека связаны с прогрессом в экспериментальной биогеронтологии. Генетические эксперименты показывают, что достаточно простыми вмешательствами в работу определенных генов можно достичь заметного продления жизни. Исследователи сумели целенаправленно продлить жизнь червям-нематодам – в 10 раз, плодовым мухам – в 2 раза, мышам – в 1,7 раза. Если бы те же методы можно было применить к современному человеку, он, возможно, смог бы жить примерно в 2 раза дольше – до 140–160 лет. Не правда ли, привлекательная перспектива?

Использование биогеронтологических знаний в медицине, разработка и применение к человеку адресных лекарств и генотерапий, направленных на контроль над старением, – дело недалекого будущего. А пока приведу слова автора термина «геронтология» и одного из основателей данной науки, нобелевского лауреата Ильи Ильича Мечникова. Он говорил: «Смерть раньше 150 лет – насильственная смерть».

Миф 3. Старение – это не болезнь

В 1903 году лауреат Нобелевской премии И. И. Мечников в книге «Этюды о природе человека» написал: «Старость наша есть болезнь, которую нужно лечить, как всякую другую». Однако большинство врачей и физиологов против признания старения болезнью. Они полагают, что старение – это нормальный физиологический процесс, наподобие эмбрионального развития или полового созревания. В соответствующей литературе появились специальные термины – «естественное старение», «успешное старение» или даже «здоровое старение». Трудно представить себе что-то более противоречивое, чем «здоровое старение», учитывая, что старение проявляется в нарушении множества функций организма.

Еще одно типичное возражение: конкретным заболеванием страдают не все, а старение приходит к каждому. Однако следует посмотреть на проблему шире: мы уже знаем примеры пренебрежимо стареющих видов, значит, специфически человеческое старение, сопровождающееся постепенным угасанием и перечнем определенных болезней, присуще не всем живым существам, не является всеобщим. Просто мы пока не относимся к тем видам, которые в ходе эволюции приобрели пренебрежимое старение. Признанию старения болезнью мешает его мультифакторность и трудность воздействия на него на данном этапе развития медицины. Однако, как и старение, некоторые общепризнанные болезни могут быть многофакторными и не всегда излечимыми – например, канцерогенез. Отдельные заболевания остаются практически неизлечимыми, в частности СПИД или алкоголизм, и тем не менее прилагаются усилия по созданию методов их лечения.

Часто приходится слышать, что старение не является болезнью, это естественный процесс, задуманный природой. Это не так. Для эволюции было важно, чтобы индивид как можно скорее достиг половой зрелости и произвел на свет потомство, даже если механизмы, обеспечивающие эти события, имеют неблагоприятные последствия в старости. Пострепродуктивный период – своеобразный «постгарантийный» период жизни, ведь то, что происходит с индивидом после оставления и воспитания потомства, для эволюции уже не имеет значения. Таким образом, у нашего вида постепенно накапливались варианты генов, имеющих отсроченные негативные последствия для здоровья. Но эти последствия, то есть старение, не стоит рассматривать с точки зрения физиологической нормы, сформированной естественным отбором, – это не более чем побочный эффект. Старение – это заболевание, имеющее в своей основе генетические факторы.

К счастью, все больше современных врачей высказываются за то, чтобы признать старение болезнью, и у них на это есть серьезные причины. Как считает доктор А. В. Древаль, «до тех пор, пока старение не относится к категории болезни, оно не является медицинской проблемой и практически отдано на откуп парамедицинским специальностям (биологические добавки, немедицинская косметология и т. п.)». Чтобы проиллюстрировать, насколько недальновидно по-прежнему считать старение «естественным» процессом, который не требует лечения, приведем несколько важных фактов.

Старение – убийца «номер один» во всем мире. Об этом говорят данные Всемирной организации здравоохранения. Среди 10 ведущих причин смертности в настоящее время лидируют ишемическая болезнь сердца, инсульт и другие цереброваскулярные болезни, рак, сахарный диабет. Смертность от данных причин лавинообразно нарастает с возрастом (рис. 7). Именно старение организма – ухудшение функциональных возможностей различных систем и органов – является основным фактором развития этих и многих других болезней (рис. 8).

И это еще не все. На фоне развития возрастзависимых болезней увеличиваются и риски людей погибнуть от их последствий. Например, частота несчастных случаев как причин гибели после 65 лет начинает увеличиваться. По-видимому, это связано с прогрессирующим старением нервно-мышечной системы, нарушениями зрения, слуха, равновесия, координации движений. Расстройства мышления при болезни Альцгеймера ведут к неспособности человека заботиться о себе, своем здоровье и безопасности и тоже вносят свой вклад в гибель людей. Разве не очевидно, что старение играет роль спускового крючка, запускающего развитие каждой из связанных с возрастом патологий и сопутствующих рисков? К сожалению, современная медицина борется не с причиной, а со следствиями, что заведомо приносит меньший успех. Действительно, даже если устранить болезнь Альцгеймера или рак, человек продолжит умирать от других болезней старости, список которых очень и очень велик. Да и сама вероятность побороть конкретные возрастзависимые заболевания без устранения главной причины выглядит иллюзорной.

Цепочку печальных последствий можно продлить. Снижение здоровья, упадок физических сил постепенно отнимают у пожилых людей работоспособность, ведут к бедности, социальной изоляции, к дискриминации. Государство вынуждено вкладывать все больше средств как в социальную поддержку, так и в лечение пожилых людей – причем без перспективы их вылечить, так как, напомним, без воздействия на причины старения это вряд ли получится!

Старение населения в мире идет возрастающими темпами, как показал А. Жаворонков в своей книге «The Ageless Generation» («Нестареющее поколение»), в скором времени есть вероятность обрушения пенсионной системы в ведущих экономиках мира. Если система здравоохранения по-прежнему будет ориентирована только лишь на лечение возрастных заболеваний, без перехода к их долгосрочной профилактике, благосостояние людей всех возрастов во многих странах мира может оказаться под угрозой.

Есть и еще один дискуссионный аспект проблемы. Отсутствие старения в перечне заболеваний тормозит целенаправленное создание фармпрепаратов и методов лечения, направленных против старения. Большие игроки на рынке фармакологической продукции признают, что бороться с причиной эффективнее, чем со следствиями. В частности, гендиректор компании AstraZeneca Паскаль Сорио считает старение болезнью, которая настигает нас, даже если мы ведем рациональный и здоровый образ жизни. Он признает, что эту болезнь надо лечить. Однако пока старение не названо болезнью в ряде официальных правовых документов, препараты для лечения старения просто не получится зарегистрировать и выпустить на рынок. А зачем производить то, что не получится продать?..

Высказываются сомнения в том, что лекарства против старения будут доступны всем через государственную систему здравоохранения. Действительно, поначалу любая новая технология является дорогой, но, как мы можем наблюдать на примере стоимости расшифровки геномов людей или, например, мобильной связи, радикальное снижение ее может произойти буквально за несколько лет. Прогресс не стоит на месте, новая технология по мере совершенствования оказывается все более экономичной в производстве и при этом более производительной. Между тем стоит помнить, что основой развития экономики государства выступает население, а конкретнее – трудоспособное население. Другими словами, государство заинтересовано в трудоспособности как можно большего числа граждан. Вопрос о бесплатном предоставлении инсулина был поднят не только из соображений гуманизма, но и из-за того, что государству выгоднее трудоспособные, а не находящиеся в больнице диабетики. Постепенное внедрение в систему здравоохранения высокотехнологичной медицинской помощи, расширение видов такой помощи связано с тем, что это экономически оправданно в долгосрочной перспективе: здоровый человек с высокой ожидаемой продолжительностью жизни – это активный налогоплательщик и создатель материальных благ.

Время от времени мы слышим пожелание вместо разработки технологий контроля над старением направить средства на что-то другое, что кажется более актуальным, – «на лечение больных детей», «на детские сады», «на пенсии». Но мы усматриваем в таких высказываниях некоторый недостаток логики. Не надо лечить старение, потому что мало детских садов? Построенные детские сады не помогут вылечить возрастные болезни, и маленькие люди, вышедшие из них, будут страдать раком, болезнью Альцгеймера, старческим диабетом, инсультами и артритом так же, как и их родители, – разве такого будущего мы хотим для них на самом деле? Не надо лечить старение, лучше отдать эти деньги пожилым на пенсии? Но ведь если старение будет побеждено, пожилые люди будут иметь возможность работать, что повысит их достаток гораздо сильнее, чем мизерная надбавка к пенсии, соответствующая разделенной на всех стоимости конкретных исследований. Не лучше ли вместо нее приобрести благодаря науке дополнительные годы здоровья и жизни для своих потомков? То же самое следует сказать насчет перенаправления средств в систему здравоохранения. Отличия в уровне медицинского обслуживания будут несущественны на фоне таких небольших вливаний, а вот потенциал лечения старости, который можно создать на эти средства, трудно переоценить.

Не менее часто, чем призыв к перераспределению средств, мы слышим опасения, что долгожители будут не востребованы в связи с устареванием их трудовых специальностей, в то время как средств на переобучение у этой категории населения обычно нет. Действительно, структура занятости меняется, и становится необходимым обучение на протяжении всей жизни. Но и здесь развитие новых технологий открывает новые перспективы. В данный момент уже существует несколько организаций, предоставляющих желающим возможность бесплатного и, что немаловажно, дистанционного обучения по программам ведущих университетов мира. Такие организации работают и в России, что одновременно с удешевлением стоимости компьютерной техники и доступа в Интернет делает эти сервисы еще более доступными широкому кругу людей. При желании учиться любой человек любого возраста может приобрести интересующую его специальность, получить новые навыки, овладеть иностранными языками.

Что же делать? Какой подход к профилактике и борьбе со старением будет не только гуманным, но и рационально обоснованным?

Биогеронтолог Михаил Благосклонный предлагает рассматривать старение как основную возрастзависимую болезнь. Он утверждает: «Возрастные заболевания – это признак старения, как дым – признак огня». С этой точки зрения сердечно-сосудистые патологии, расстройства нервной системы или диабет 2-го типа – это симптомы старения как болезни. Благосклонный считает, что замедление старения отодвинет развитие всех возрастных заболеваний и одновременно продлит жизнь. Его уверенность вполне обоснованна.

Многие из наших генов имеют ту же структуру и функцию, что и у других живых организмов, от одноклеточных грибков до млекопитающих, благодаря чему, изучая лабораторных животных, можно получить представление о тех же процессах у людей. Доказано, что генетические и фармакологические вмешательства, замедляющие старение и приводящие к продлению жизни лабораторных животных, отсрочивают развитие у них возрастзависимых патологий. Гены, снижение активности которых в экспериментах продлевает жизнь червям, мухам, мышам, у человека известны как гены, избыточная активность которых ответственна за нейродегенерацию, различные виды рака, диабет 2-го типа, сердечно-сосудистые патологии. Это свидетельствует об общих генетических корнях старения и возрастзависимых болезней. То есть, воздействуя на причины старения, удастся предотвратить развитие возрастзависимых заболеваний, сохранив здоровье людей на долгие годы. Если признать старение болезнью, произойдет перелом в общественном сознании. Если старение – болезнь, хоть и неизлечимая на данном этапе, можно и до́лжно искать подходы к ее лечению. К счастью, все больше организаций в сфере охраныздоровья это понимают и стремятся подтолкнуть развитие ситуации к ее разрешению.

Например, цель побороть старение открыто поставил себе информационный гигант Google, который в сентябре 2013 года в Кремниевой долине основал компанию Calico. Возглавил этот стартап Артур Левинсон, руководитель компании Genentech и член совета директоров Apple и Hoffmann-La Roche. В руководство вошли известные ученые-биогеронтологи, в том числе профессор Синтия Кеньон, открывшая первый ген долголетия у нематод. В сентябре 2014 года Calico объявила о партнерстве с AbbVie, фирмой по разработке лекарственных средств, для совместной разработки препаратов для лечения возрастных заболеваний, включая нейродегенеративные расстройства и рак.

Весной 2014 года возникла еще одна компания – Human Longevity, Inc. (HLI). Ее основал в Сан-Диего известный генетик Крейг Вентер, который одним из первых полностью расшифровал геном человека. После приобретения самых высокопроизводительных секвенаторов HiSeq X Ten и PacBio RS II Вентер планирует расшифровывать 40 000 геномов человека в год и публиковать результаты, что приблизит научное сообщество к пониманию различий в продолжительности жизни людей и причин возрастзависимых заболеваний. Таким образом, Калифорния сейчас является одним из центров борьбы со старением.

Завершая тройку лидеров, в 2014 году в Балтиморе основана компания InSilico Medicine, Inc., которая поставила своей целью развитие персонализированной науки и разработку инновационных геропротекторов.

Итак, что же мы узнали из данной главы? С точки зрения физиологии в основе старения и возрастзависимых заболеваний лежат одни и те же факторы, одни и те же процессы. По существу, старение является собирательным названием для целого спектра заболеваний. Таким образом, старение следует обоснованно считать болезнью или патологическим состоянием, которое можно и нужно лечить. Ради сохранения здоровья людей всех возрастов, а также для избегания негативных социальноэкономических последствий старения необходимо разрабатывать и внедрять диагностику старения, лекарства против старения и антивозрастные процедуры в клиническую практику.

Миф 4. У старения есть одна причина, устранив которую мы получим вечную молодость

Если размышлять философски, у старения действительно одна причина: несовершенство устройства живого организма. Согласно идее профессора Гарвардской медицинской школы Вадима Гладышева, некоторое количество ошибок в работе живых систем преодолевает все защитные барьеры, накапливается и вызывает старение. Единственный способ замедлить старение, как он считает, – замедлить наш метаболизм. Питерский ученый Алексей Голубев придерживается схожих взглядов: в тканях при обмене веществ постоянно происходят побочные реакции, в результате аккумулируются ошибки метаболизма, приводящие к старению.

Однако «несовершенство» – слишком общая причина. Более конкретные факторы старения условно можно разделить на четыре большие группы (рис. 9): это гены, в том состоянии, в котором они нам достались по наследству (генетика); это уровень активности генов в каждой ткани (эпигенетика); это действующие на нас факторы окружающей среды – пища, климат, качество воздуха и воды; и, наконец, наше старение дополнительно определяется случайными сбоями. В результате воздействия этих причин происходит отклонение живой системы от оптимального режима функционирования, то есть нарушение гомеостаза. Ученым известно множество видов таких отклонений: это и окислительные реакции под влиянием свободных радикалов, и разрывы химических связей под действием воды, и нарушение структуры различных молекул под влиянием тепла и химических веществ (например, вредное взаимодействие белков и глюкозы), их повреждение ионизирующей радиацией и ультрафиолетом, и слипание некоторых белков с образованием внутриклеточного и внеклеточного мусора, и нехватка некоторых веществ, сбои в регуляции физиологических процессов и неисправленные ошибки в ДНК… Множество маленьких, но весьма вредоносных случайностей, накладываясь друг на друга, постепенно подтачивают наше здоровье. Системы поддержания постоянства внутренней среды (гомеостаза) сами со временем расшатываются, поэтому с возрастом физиологические функции все дальше отклоняются от оптимума. Если гомеостаз не восстановлен, возникает патологический процесс, который увеличивает риск гибели организма. Именно такие патологические процессы мы называем возрастзависимыми болезнями.

Таблица 2

Причины старения

Разные авторы в свое время выводили на первый план те или иные причины старения, но более правильно считать, что старение вызывается комплексом причин. Уже сейчас известно больше 1500 различных генов, в разной степени влияющих на долголетие подопытных животных и людей-долгожителей. Они меняют степень своей активности под влиянием различных условий, от состава пищи до качества сна, и определяют характер старения конкретного человека. Становится все более очевидным, что все вышеназванные причины действительно лежат в основе процессов старения. Все они располагаются на разных уровнях организации живой системы, провоцируя и дополняя друг друга (табл. 2). Среди приведенных научных терминов, описывающих патологические процессы и состояния, лежащие в основе старения, любознательный читатель, возможно, найдет такие, которые он уже мог слышать из уст лечащего врача…

Миф 5. Молодым рано думать о старении

Большинство моих знакомых в возрасте около 30 лет удивленно поднимают брови, стоит заговорить с ними о профилактике старения (истины ради, стоит отметить, что женщины удивляются реже). Бытует мнение, что первые серьезные изменения, связанные со старением, начинаются после сорока. А следить за образом жизни, чтобы подольше сохранить форму, нужно начинать после пятидесяти. Такое отношение к старению сформировалось на основании наблюдений за людьми зрелого возраста, ведь внешние проявления ослабления основных физиологических функций организма отмечаются в основном после 40 лет. С возрастом это угасание усиливается, что приводит к снижению адаптационных способностей, болезням и смерти. Однако не следует думать, что функциональный спад начинается в пожилом возрасте.

Как отмечает в своей книге «Как и почему мы стареем» Леонард Хейфлик (кстати, это тот самый ученый, который открыл, что клетка может совершить ограниченное число делений), ослабление функций организма с возрастом начинается очень рано, сразу после достижения возраста полового созревания, примерно в 19 лет, а некоторые функции начинают ослабевать еще ранее (табл. 3). Человеческая смертность увеличивается по экспоненте после 30 лет, удваиваясь примерно каждые 8 лет.

Таблица 3

Возраст начала признаков старения

С развитием современных методов диагностики становится очевидным, что некоторые изменения, выливающиеся в возрастзависимые патологии, могут начинаться в детстве. Процессы роста и развития требуют интенсивного клеточного деления, поэтому в молодости наиболее активно укорачиваются хромосомы. В процессе удвоения ДНК в делящейся клетке скапливаются ошибки – мутации.

Существуют ли другие доказательства, что старение начинается в раннем возрасте? Существуют. Одна из главных причин ишемической болезни сердца, инфаркта и инсульта – атеросклероз – проявляется в виде жировых отложений на стенках сосудов. Прожилки холестерина во внутренней стенке больших мышечных артерий иногда обнаруживаются даже у детей. У некоторых людей в раннем возрасте в артериях наблюдаются фиброзные бляшки. Развитие такой бляшки делает стенку сосуда уязвимой к разрыву, в результате чего со временем у человека может развиться тромбоз, инфаркт миокарда, инсульт или заболевания периферических артерий. У каждого шестого американского подростка выявляются атеросклеротические бляшки в артериях, питающих сердце. Повышенные концентрации липопротеинов низкой плотности, низкие – холестерина высокой плотности, гипертония, курение, повышение уровня сахара в крови и ожирение способствуют дальнейшему развитию атеросклеротических повреждений и проявлению связанных с атеросклерозом патологий. Основной способ предотвратить пагубные изменения – контролировать вышеперечисленные факторы риска развития атеросклероза с раннего возраста, например помогая ребенку придерживаться здорового питания.

Уже в детстве избыток потребления цельного молока может вызывать нечувствительность к инсулину, которая является предвестником метаболического синдрома и диабета. Скорее всего, именно в силу пренебрежения вопросами правильного питания множество людей все раньше становятся диабетиками.

Низкие и нерегулярные физические нагрузки, несоблюдение режима дня, дисбаланс витаминов, микро- и макроэлементов, определенных жиров и сахаров в питании могут значительно ускорить процессы старения. Результаты неправильного образа жизни могут долгое время не сказываться на внешности, но они начинают проявляться уже в молодости в виде различных физиологических отклонений от нормы.

Неприятная картина, не так ли? Мы начинаем стареть с раннего возраста. И если к этому добавляется неправильный образ жизни, вредные привычки – старение ускоряется, и болезни, которые обычно являются возрастзависимыми и проявляются после 60, могут настичь нас существенно раньше.

Что сказать в утешение? После 65 лет старение, напротив, начинает замедляться. Возможно, это связано с тем, что человек все же начинает задумываться о своем здоровье.

Миф 6. Старение Запрограммировано

Теория «запрограммированного старения» стала исторически первой теорией старения. Ее сформулировал в XIX веке немецкий биолог Август Вейсман. Основная идея его теории в том, что старение и смерть индивида предопределены в наших генах. Цель программированной гибели индивида – освобождение жизненного пространства и ресурсов для молодых поколений. Вейсман предположил, что биологический механизм такой программы – ограничение числа делений соматических клеток.

Действительно, такое ограничение существует и называется пределом Хейфлика, в отличие от неограниченно делящихся половых клеток. Наблюдаемые в природе межвидовые различия продолжительности жизни Вейсман пытался объяснить числом клеточных поколений.

Теория запрограммированного старения получила свое развитие в работах академика В. П. Скулачева. Он рассматривает в качестве механизма «феноптоза» – запрограммированной гибели старого организма – интенсификацию образования активных форм кислорода внутри клетки и вызванную ими запрограммированную клеточную смерть (апоптоз).

Как считают американский микробиолог Мартин Блэйзер и математик Гленн Вебб, проблемы со здоровьем в старости могут программировать симбиотические микроорганизмы, живущие в желудочно-кишечном тракте человека. Данные авторы разработали математическую модель, согласно которой микроорганизмы повышают жизнеспособность человека в юности, но способствуют возникновению старческих заболеваний – рака, болезни Альцгеймера, сахарного диабета. Таким образом, в популяциях людей микробы могут регулировать соотношение разных возрастов, как в свое время предполагал Вейсман. Бактерия Helicobacter pylori, например, помогая регулировать кислотность желудочного сока, у пожилых людей, напротив, способствует возникновению язв и рака желудка.

Согласно другой точке зрения, которую мы рассмотрели выше, старение является совокупностью случайных изменений и ошибок, проявляющихся в пострепродуктивный период жизни. Поскольку сила естественного отбора после достижения пика размножения постепенно идет на спад, естественный отбор перестает контролировать здоровье индивида в пожилом возрасте, ведь все равно этот период – «постгарантийный». Поэтому возникновение в ходе эволюции особой генетической программы старения, на наш взгляд, маловероятно.

В то же время продолжительность жизни может быть тесно связана с репродуктивным успехом, и таким образом механизмы, препятствующие старению и потере репродуктивной функции, будут строго контролироваться естественным отбором. Именно это и происходит с видами, обитающими в благоприятных условиях.

Например, если вид достаточно защищен от хищников – живет на деревьях, в пещерах, подземных убежищах или на глубине океана, летает, характеризуется колониальным образом жизни либо обладает большими размерами тела, – естественный отбор эффективно удаляет из популяции все варианты генов, которые имеют отсроченные вредные последствия для здоровья и обусловливают старение, прежде всего репродуктивное. Поэтому такие виды, как киты, черепахи, некоторые рыбы и птицы, отличаются завидным долголетием относительно всех других видов животных и способны оставлять потомство в течение долгих лет. Если бы люди жили в благоприятных условиях не последние сто лет, а десятки тысяч лет, то со временем мы тоже, возможно, приобрели бы защитные механизмы, обеспечивающие пренебрежимое старение.

Если особи вида истребляются в большом количестве хищниками, индивидуумы озабочены как можно более ранним оставлением потомства. В этом случае варианты генов с отсроченными вредными последствиями не отсекаются эволюционным отбором, так как не успевают проявиться и повлиять на воспроизводство потомства.

По этой причине крысы, мыши, дрозофилы, почвенные нематоды и многие другие животные являются быстро стареющими видами.

Несмотря на то что старение эволюционно не запрограммировано, оно проявляется у каждого человека.

Американский биогеронтолог Михаил Благосклонный полагает, что старением управляет квазипрограмма, являющаяся бессмысленным побочным следствием реализации генетически запрограммированного индивидуального развития. После своего выполнения программа развития выключается не полностью, и эта своеобразная «инерция» приводит к разрушительным последствиям.

Образно выражаясь, перестав расти в высоту, человек начинает расти в ширину. Старение начинается с гиперфункции на клеточном уровне. В старой, больше не делящейся клетке активизируются процессы синтеза белков, регулируемые особыми ферментами, роль которых в ходе развития заключалась в организации роста и деления клеток. Клетка увеличивается в размерах, синтезирует больше белка и подает сигналы к росту соседним клеткам.

Когда старых клеток много, функции ткани, состоящей из них, изменяются. Не изнашивание, а болезненное разрастание и гиперфункция клеток вызывают атеросклероз, ишемию, инфаркты миокарда и инсульты, остеопороз и другие возрастные заболевания. Недаром ограничительная диета, за счет которой снижается рост численности старых клеток, способствует долголетию.

Ученые сходятся во мнении, что генетическая программа старения, по-видимому, отсутствует, однако существует особая эволюционная программа долгожительства. Она возникла в ходе эволюции для переживания экстремальных внешних воздействий, таких как перегрев, переохлаждение, снижение калорийности питания. Когда условия для рождения потомства неблагоприятны, более оправданно использовать ресурсы организма на то, чтобы переждать «черную полосу», чтобы приступить к размножению позже. В условиях стресса эта программа позволяет организму замедлить старение и превысить обычную для него продолжительность жизни путем вступления в «режим поддержания». Организм тратит меньше сил на синтез белков, рост и деление клеток, приостанавливает репродукцию, а высвобожденные ресурсы направляет на повышение стрессоустойчивости. Дополнительная устойчивость позволяет не только успешно противостоять неблагоприятным воздействиям внешней среды, но и справляться с внутренними ошибками, ведущими к старению. За последние два десятилетия ученым удалось найти сотни мутаций, продлевающих продолжительность жизни и увеличивающих устойчивость к повреждениям и стрессам у различных живых существ. По-видимому, искусственно вызванные мутации, приводящие к увеличению продолжительности жизни, влияют на программу долгожительства таким образом, что особи переходят в «режим поддержания» уже независимо от изменения условий внешней среды. Кстати, некоторые геропротекторы (вещества, замедляющие старение) способны целенаправленно включать «режим поддержания», способствуя продлению жизни, но об этом – в последующих главах.

Таблица 4

Точки зрения на запрограммированность старения

Идея программы долгожительства во многом пересекается с концепцией «гормезиса». Гормезис – это стимулирующее воздействие стресса малой силы, в то время как при большой силе тот же стресс может быть губительным. Это своеобразное «закаливание», тренировка защитных систем, только на клеточном уровне. Гормезис могут вызывать тяжелые металлы, ионизирующая и УФ-радиация, гипергравитация, гиперосмотический шок. По-видимому, возникнув в эволюции для выживания популяции в условиях экстремальных температур и кратковременного голодания, молекулярные и клеточные механизмы устойчивости к неблагоприятным факторам среды могут справляться и с другими стрессорами, играющими роль в старении. Но, конечно же, не спешите к ближайшей атомной электростанции «подзаряжаться молодостью»: для достижения позитивного влияния воздействие должно быть подобрано индивидуально и очень точно, а современный уровень развития науки пока не позволяет провести соответствующие расчеты и обеспечить необходимый уровень безопасности.

Приведу таблицу, где я кратко обобщил точки зрения на «Запрограммированность старения» (табл. 4).

Миф 7. Свободные радикалы – основная причина старения

Свободнорадикальная теория старения родилась в 1956 году, когда Дэнхем Харман опубликовал знаменитую статью «Старение: теория, основанная на свободных радикалах и радиационной химии», которая была процитирована более 5500 раз. Поясним для читателя, что свободные радикалы – это химически крайне активные формы кислорода. Митохондрии – «электростанции» клетки – в ходе производства энергии создают постоянный поток свободных радикалов, являющихся побочным продуктом их работы. Будучи химически гиперактивными, они начинают взаимодействовать с окружающими структурами и веществами, повреждая их, что наносит клетке вред, так как каждый ее элемент должен иметь строго определенную структуру и химический состав для нормальной работы.

Итак, что же попытался выяснить Харман?

В экспериментах, выполненных на мышах, ему удалось доказать, что диета, чрезмерно богатая быстро окисляемыми полиненасыщенными жирными кислотами (которые в избытке содержат, например, подсолнечное, кукурузное, соевое и рапсовое масло), является канцерогенной. Он стал первым исследователем, который пытался доказать потенциальные геропротекторные свойства антиоксидантов – веществ, которые могут химически связываться со свободными радикалами и нейтрализовать их вредные свойства. Он знал, что радиация повреждает ткани, продуцируя огромное количество свободных радикалов. Поэтому он применил в качестве антиоксидантов известные к тому времени радиопротекторы, вещества, снижающие вред от облучения. В частности, был использован 2-меркаптоэтиламин. Подопытные мыши жили в среднем на 12 % дольше, однако продления максимальной продолжительности жизни (что свидетельствовало бы о замедлении старения) добиться не удалось. Для объяснения этого факта Харман выдвинул гипотезу о неспособности искусственных антиоксидантов проникать в очаг образования свободных радикалов – митохондрию.

Академик Н. М. Эммануэль, развивавший свободнорадикальную теорию старения в 1970-e годы в СССР, и его сотрудники тоже искали антиоксиданты-геропротекторы, но продолжительность жизни под их действием существенно не менялась. Даже такой всем известный и активно продвигаемый антиоксидант, как коэнзим Q10, не продлевает жизнь в специально проведенных модельных экспериментах, а разрекламированные витамины-антиоксиданты Е, А и С при переизбытке и вовсе ее укорачивают, в частности помогая выживать раковым клеткам.

Антиоксиданты – не панацея

Датские ученые, опубликовавшие результаты своего исследования в Journal of The American Medical Association, обнаружили, что люди, которые принимали три антиоксиданта: бета-каротин, витамин Е и высокую дозу витамина А, не только не увеличивали свою продолжительность жизни, а, наоборот, подвергались повышенному риску смерти. Такие выводы были сделаны по результатам 78 исследований антиоксидантных добавок, опубликованных в период между 1977 и 2012 годами. В испытаниях участвовало около 300 000 взрослых людей, средний возраст которых составлял 63 года.

«Это исследование подтверждает то, что нам и так было известно. Антиоксидантные добавки не являются эффективным спасением жизни людей и не делают их здоровее», – сказал доктор Питер Коэн, эксперт по безопасности биологически активных добавок и эксперт компании Cambridge Health Alliance.

Современный виток интереса к геропротекторным свойствам перехватчиков свободных радикалов возник благодаря труду большой группы ученых под руководством академика В. П. Скулачева. Как биоэнергетик (ученый, изучающий процессы выработки, распределения и использования энергии в живом организме), Владимир Петрович всю жизнь посвятил изучению функционирования митохондрий, что позволило ему изобрести антиоксидант, способный, как мечтал Харман, проникать в митохондрии, перехватывая радикалы на месте их массового зарождения. Однако максимальная продолжительность жизни в экспериментах, выполненных на животных из разных эволюционных групп, под действием иона Скулачева существенно не изменялась.

УЗНАЙ БОЛЬШЕ

Многие вещества, которые увеличивают жизнь модельным животным, действительно обладают некоторой способностью гасить свободные радикалы в химических реакциях вне живой клетки, в пробирке. Но, как отмечает биофизик В. К. Кольтовер, когда они попадают в клетку, их так мало, что они не могут конкурировать со встроенными защитными механизмами живого организма наподобие фермента супероксиддисмутазы (этот фермент в нашем организме является главным антиоксидантом, именно он способствует связыванию кислородных радикалов). Антиоксидантное действие геропротекторов не играет заметной роли в живом организме, однако многие из них могут стимулировать активность генов стрессоустойчивости клетки (например, вызвать усиленное производство нашей собственной супероксиддисмутазы) или предупредить образование вредных белков, что и обеспечивает замедление старения и продление жизни. Например, байкалеин, компонент некоторых лекарственных растений, продлевает жизнь нематодам на 54 % (максимальную продолжительность жизни – на 24 %). Байкалеин проявляет способность перехватывать свободные радикалы в пробирке, однако в клетке он также подавляет активность токсичных ферментов (липоксигеназы, циклооксигеназы, индуцированной синтазы оксида азота), которые усиливают склонность к воспалительным процессам, и активируют собственные антиоксидантные белки клетки (NRF-2), включая их в борьбу со свободными радикалами.

«В пробирке» изучены антиоксидантные свойства такого большого количества полезных веществ, что создается впечатление, будто эти свойства изучали только для того, чтобы отдать дань устаревшей теории, ведь ранее все старение было принято объяснять свободными радикалами, а антиоксиданты считались панацеей от проблем старости. Впрочем, грех нам жаловаться, так как в результате этих исследований мы получили много любопытных научных данных. Это заставило ученых внимательнее присмотреться к свободным радикалам и их роли в поддержании здоровья.

Наибольшее удивление вызывают даже не низкий геропротекторный отклик известных антиоксидантов. Интереснее всего то, что в небольших концентрациях сильные яды со свободнорадикальным механизмом действия, например паракват, способны вызывать у некоторых подопытных животных продление жизни до 20 %. Как говорил Фридрих Ницше, «что нас не убивает, делает нас сильнее».

У некоторых модельных животных искусственное удаление генов, которые образуют такие ферменты, как супероксиддисмутаза, защищающие клетки от свободных радикалов, не только не снижает, но даже продлевает жизнь. Это явление получило название «митогормезис», которым обозначают защитное и регуляторное действие определенных митохондриальных свободных радикалов. Некоторые из них необходимы для стимуляции защитных реакций клетки, процессов передачи сигналов внутри и между клетками, в частности, для активации внутриклеточных ферментов, управляющих процессами роста и развития клетки. Еще один свободный радикал, оксид азота (NO), имеет большое значение для межклеточной сигнализации, участвуя в расширении кровеносных сосудов, эрекции полового члена, иммунном ответе, передаче нервного импульса. Таким образом, определенные свободные радикалы в малых дозах являются необходимыми и способствуют долголетию, тогда как в избытке они же токсичны и ускоряют старение.

Несколько лет назад при исследовании спортсменов было показано, что прием антиоксидантов перед физическими нагрузками не позволяет сформироваться тренированности. В недавнем исследовании 2014 года сочетание приема антиоксидантов с воздействием некоторых геропротекторов (в частности, D-глюкозамина, хорошо знакомого людям, заботящимся о состоянии суставов) отменяло действие последних и не вызывало увеличения продолжительности жизни.

Если значимость перехвата антиоксидантами свободных радикалов в живой клетке ставится под сомнение по сравнению с собственными защитными системами клетки, то более весомым доказательством справедливости свободнорадикальной теории могло бы стать увеличение продолжительности жизни при искусственной активации собственных антиоксидантных ферментов. В ряде ранних работ было показано, что сверхактивация генов антиоксидантных белков вызывает увеличение продолжительности жизни. Однако позже оказалось, что результаты не воспроизводятся и связаны с неточностями в постановке экспериментов – с заниженной продолжительностью жизни в контрольных группах животных. В других экспериментах, на дрожжах, дрозофилах и мышах, сверхактивация антиоксидантных ферментов либо не вызывала отклика, либо сокращала длительность жизни.

Таким образом, свободнорадикальная теория потерпела фиаско. Сегодня можно с уверенностью сказать, что воздействие свободных радикалов, хотя и вносит свою лепту в развитие процессов старения, не является его основной, а тем более единственной причиной.

Как помешать старению?

Наука о старении идет вперед широким шагом. Однако практического применения разработок, имеющихся в научных лабораториях, придется ждать еще десятки лет. Слишком непросто перенести эти знания на человека. А время течет, каждый новый день уносит с собой частицу здоровья. Однако реально кое-что сделать, чтобы существенно замедлить свое старение, можно уже сейчас.

Широкомасштабные медицинские исследования доказывают, что если люди начнут вести здоровый образ жизни в первой ее половине, средний возраст может увеличиться до 86 лет. Все, что нужно для этого, – отказаться от табака и чрезмерного потребления алкоголя (особенно крепкого), следовать советам по функциональному питанию, иметь регулярную (не менее часа ежедневно) физическую нагрузку и предотвращать психологические стрессы (рис. 10). Кроме того, необходимо периодически «тренировать» защитные системы организма и соблюдать режим сна и отдыха. Даже если вам уже за сорок, немедленный отказ от вредных привычек, правильное питание и физическая нагрузка помогут взять под контроль развитие главной причины возрастной смертности – ишемической болезни сердца. Звучит довольно знакомо, но что конкретно происходит, когда человек придерживается здорового образа жизни и чем можно помочь своему здоровому долголетию? Рассмотрим подробнее.

Наследственность

Все мы знаем об уникальных случаях долгожительства отдельных людей. Известны случаи, когда люди живут более 110 лет. Как оказалось, определяющую роль в этом явлении играют гены. Счастливый обладатель генотипа долгожителя имеет все шансы прожить более 90 лет, не прилагая для этого особых усилий. Быть может, именно вам повезло? Уже сейчас можно пройти генетические тесты и оценить свою наследственную склонность к долголетию.

Что такое генетический тест и как его пройти?

Услуги по генетическому тестированию предлагает довольно большое количество медицинских компаний. Для проведения исследований используется слюна пациента. Можно сделать анализ на вероятность развития определенных заболеваний, если вы сами знаете, что такой риск возможен.

А можно пройти комплексный тест. Сейчас такие тесты могут показать вероятность развития более 150 наследственных и 100 многофакторных заболеваний, таких как ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертензия, сахарный диабет 2-го типа, онкологические заболевания (рак простаты, рак груди, рак желудка и т. п.), болезнь Альцгеймера, бронхиальная астма, ожирение, а также индивидуальные реакции на различные виды лекарств, свою родословную и даже долю родства с неандертальцем.

С учетом полученных данных можно подкорректировать свой образ жизни и укрепить здоровье. Но самостоятельно делать выводы не следует, для правильной расшифровки результатов теста нужно обращаться к врачу генетической консультации.

О роли генетической предрасположенности к долголетию косвенно свидетельствуют межвидовые различия продолжительности жизни. Если сравнить длительность жизни дрожжевой клетки и сосны долговечной, то окажется, что они отличаются в миллион раз. Даже срок жизни различных видов млекопитающих может различаться в сто раз (например, у бурозубок и гренландского кита). Еще более яркое подтверждение роли наследственности в долгожительстве было получено в экспериментах на подопытных животных. В 1983 году американским генетиком М. Р. Классом была доказана принципиальная возможность контролировать старение животных генетическими вмешательствами – была выведена долгоживущая линия нематод Caenorhabditis elegans. Современные исследования показывают, что генетическими манипуляциями за счет мутации определенных генов можно продлить жизнь организмов в разы: дрожжей и нематод – в 10 раз, плодовых мух и мышей – в 2 раза. Отрадно, что структурно и функционально схожие гены есть и у человека. Возможно, со временем мы научимся ими управлять для обеспечения здоровья и долгожительства людей.

Для того чтобы выяснить, насколько велика роль наследственности в обеспечении долголетия человека, обычно изучают продолжительность жизни генетически идентичных близнецов. Как показали эти исследования, вероятность прожить более 80 лет, имея среднестатистический геном, составляет 20–30 % (рис. 11). Остальной вклад в долгожительство вносят образ жизни и случайные факторы.

Наследственная природа долголетия человека подтверждается тем, что достаточно одного родителя-долгожителя, чтобы иметь высокую вероятность дожить до 100 лет.

Если рассматривать супердолгожителей, способных прожить более 100 лет, то окажется, что они имеют существенно большую, чем остальные люди, наследственную компоненту – 33 % у женщин и 48 % у мужчин. Меньший вклад в их долгожительство факторов среды подтвердило и американское исследование супердолгожителей среди евреев ашкенази, показавшее, что долгожители достоверно не отличаются от контрольной группы по образу жизни, имея такую же подверженность основным факторам риска, среди которых повышенный индекс массы тела, употребление алкоголя или курение (табл. 5). Поскольку, как отмечалось выше, для среднестатистического генотипа факторы риска играют определяющую (75 %) роль, отсутствие различий в образе жизни обычных людей и супердолгожителей свидетельствует о гораздо большем вкладе генотипа последних.

Таблица 5

Взаимодействие факторов риска и долгожительства (по Rajpathak, Crandall, 2011)

Потомки долгожителей имеют сниженную заболеваемость возрастзависимыми патологиями. Беспрецедентно высокая наследуемость исключительного долголетия у людей (родителей, братьев и сестер и детей долгожителя) может объясняться не столько наличием благоприятных вариантов «защитных» генов, сколько отсутствием «вредных» вариантов генов.

Итальянский генетик, профессор Болонского университета Клаудио Франчески обоснованно считает, что долголетие человека определяется взаимодействием сразу трех разных генетик: генов ядерной ДНК (то есть ДНК, содержащейся в ядре каждой нашей клетки), генов митохондриальной ДНК (собственная ДНК энергетических станций клетки – митохондрий) и генов микробиоты (совокупности бактерий), населяющей наш кишечник. Все три генетики находятся в сложном взаимодействии между собой, а также с образом жизни и окружающей средой.

Как установить, что определенный вариант (так называемая аллель) того или иного гена предрасполагает к долголетию? С этой целью проводят широкомасштабные исследования последовательностей геномов людей из разных возрастных групп. Согласно гипотезе демографической селекции, в той части популяции, которая характеризуется долгожительством, могут быть утрачены аллели, определяющие преждевременную смертность от заболеваний, связанных с возрастом и, напротив, накоплены генетические варианты, связанные с замедлением старения и повышенной стрессоустойчивостью (рис. 12).

Пройти генетическое исследование (секвенирование генома или генотипирование) сегодня становится все проще. Такую услугу оказывает целый ряд зарубежных и отечественных компаний. Пройдя такое исследование, клиент или лечащий врач получает на руки как информацию о предрасположенности к определенным заболеваниям и генетически заложенной реакции на лекарственные вещества, так и сам список имеющихся у пациента вариантов генов. Далее по тексту мы будем приводить названия генов и их вариантов, способствующих или препятствующих долголетию.

Исследование ядерного генома долгожителей (в возрасте более 90 лет) выявило связь продолжительности жизни с аллелями генов APOE и EBP1. Вариант rs4420638 в гене ApoE, регулирующем соотношение «плохого» и «хорошего» холестерина в крови, резко увеличивает риск смертности от всех возрастзависимых причин. Напротив, носители однобуквенной замены rs2149954 (T) в гене EBP1, участвующем в передаче внутрь клетки сигналов от гормоноподобных белков – факторов роста, имеют сниженный риск смертности от сердечно-сосудистых заболеваний.

В работах директора Института старения Колледжа Альберта Эйнштейна Нира Барзилая показано, что благодаря повышенной частоте определенных вариантов в генотипе (рис. 13) долгожители имеют более низкий уровень глюкозы натощак, «плохого» холестерина (липопротеинов низкой плотности), белка СЕТР, который переносит эфиры холестерина, а также высокие уровни гормона адипонектина, который препятствует росту избытка жировой ткани. Пониженный уровень белка CETP способствует более высокому уровню «хорошего» холестерина и большим размерам переносящих его частиц. Влияние этого белка было так высоко оценено, что фармацевтическая компания Merck разработала препарат, снижающий его синтез в организме и таким образом препятствующий развитию атеросклероза и целого комплекса заболеваний сердца.

Как снизить уровень белка CETP?

Ученые из американской Школы медицины Университета Тафтс разработали препарат, ингибирующий белок CETP у людей со среднестатистическим генотипом. Его применение существенно повышает уровень «хорошего» холестерина – липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) – как в виде совокупности методов, так и в комбинации со статинами. За счет этого снижается риск развития ишемической болезни сердца. У пациентов, получающих препарат, полезный холестерин ЛПВП повышался более чем в 2 раза – максимальный рост составил 70 против 34,5 мг/дл. А как показывают исследования, повышение концентрации холестерина ЛПВП на каждый 1 мг/дл снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний на 2–4 %. Соответственно риск ИБС при повышении ЛПВП на 35 мг/дл снизился как минимум на 70 %.

Долгожители также выделяются отсутствием нечувствительности к инсулину, у них намного реже развивается диабет 2-го типа. Доля людей, у которых изменен ген гормона роста, резко возрастает среди долгожителей. Гормон роста прежде всего стимулирует высвобождение другого гормона – инсулиноподобного фактора роста (IGF-1). Поэтому уровень образования IGF-1 у долгожителей также снижается, что существенно снижает вероятность образования рака (простаты, молочной железы, мочевого пузыря, толстого кишечника), однако, к сожалению, это способствует развитию остеопороза и саркопении. В целом более низкие уровни IGF-1 повышают прогноз выживаемости пожилых пациентов за длительный период наблюдения. Из экспериментов на модельных животных мы также знаем о том, что снижение влияния обоих этих гормонов увеличивает продолжительность жизни у эволюционно далеко отстоящих друг от друга видов. Дольше живут нематоды с мутацией в гене инсулиноподобного рецептора daf-2, мыши с низким уровнем гормона роста, самки мышей с мутацией в гене рецептора инсулиноподобного фактора роста. Более мелкие собаки живут дольше крупных, а пони – дольше чистокровных скакунов. Недавно было доказано, что люди невысокого роста живут дольше более рослых людей.

Как снизить инсулинорезистентность?

Согласно классификации ВОЗ (1999 г.), инсулинорезистентность и сахарный диабет 2-го типа относятся к основным критериям метаболического синдрома. Более 75 % пациентов с сахарным диабетом и метаболическим синдромом умирают от сердечно-сосудистых заболеваний (инсульта, инфаркта, сердечной недостаточности, гангрены).

По данным исследований, при метаболическом синдроме вероятность развития ишемической болезни сердца (ИБС) в 3–4 раза выше, смертность от ИБС – в 3, а от ишемического инсульта – в 2 раза выше; и смертность в целом в 2 раза выше, чем среди всего населения.

Врачи считают, что на ранних стадиях нарушения углеводного обмена изменение образа жизни может достаточно эффективно уменьшить (на 58 %) риск развития сахарного диабета 2-го типа. Одним из надежных способов снижения инсулинорезистентности являются регулярные и интенсивные физические нагрузки, которые способствуют утилизации глюкозы мышцами и улучшают жировой обмен. Необходимо не менее 3–4 раз в неделю совершать интенсивные пешие прогулки по 30–45 минут.

Развитие метаболического синдрома можно замедлить, употребляя пищевые продукты и лекарственные травы, содержащие вещества, активирующие белок регулятор транскрипции PPARγ, такие как бобовые, паслёновые, зеленый чай, кизил и барбарис.

Рассуждая о гормоне роста и долголетии, нельзя не упомянуть еще об одном исследовании. На территории России обитает удивительное млекопитающее – летучая мышь ночница Брандта, самое мелкое долгоживущее млекопитающее. При массе тела 4–8 г она способна доживать до 41 года. Наши совместные исследования с Гарвардской медицинской школой и Пекинским институтом генома позволили расшифровать геном особей данного вида. Анализ полученных результатов показал, что у карликовости и долгожительства ночниц одна и та же причина – мутации в генах рецепторов гормона роста и инсулиноподобного фактора роста.

Люди с дефицитом рецептора гормона роста (такой генетический дефект носит название синдрома Ларона) характеризуются карликовостью. У сотни исследованных пациентов с синдромом Ларона чрезвычайно низок уровень IGF-1 в сыворотке крови, и, что и следовало ожидать, низкая вероятность канцерогенеза, инсультов и сахарного диабета. Правда, у них значительно выше доля судорожных заболеваний. В целом пациенты с синдромом Ларона не отличаются повышенным долголетием, однако основные причины смерти среди носителей синдрома не связаны со старческими патологиями – это несчастные случаи и алкоголизм. По всей видимости, люди с синдромом Ларона жили бы дольше, если бы окружающая среда была лучше приспособлена для их маленького роста и если бы наше общество было более терпимо к людям, внешне столь резко отличающимся от других. Обсуждая роль генов в регуляции тех или иных процессов, как правило, имеют в виду гены, управляющие образованием каких-либо белков. Однако большое количество генов кодирует не белки, а особые регуляторные молекулы РНК (микроРНК), которые в свою очередь управляют генами, стимулируя или подавляя их активность. Профессор Колледжа Альберта Эйнштейна Юшин Су сравнила профили экспрессии нескольких десятков микроРНК у обычных людей и у долгожителей и наблюдала отличия их уровней. Она выявила, например, повышенный уровень miR-142, который нарушает ответ клетки на инсулиноподобный фактор роста IGF-1. Как легко может догадаться внимательный читатель, результатом такого изменения является увеличение продолжительности жизни.

Безопасно ли лечение старения гормоном роста?

Гормон роста регулирует соотношение жировой и мышечной массы в теле, способствуя сжиганию первой и нарастанию второй. Инъекции гормона роста (ГР), о пользе которых очень много говорилось в последние десятилетия, оказались не только дороги, но и небезопасны. В 2002 году на деньги американского Национального института здоровья было изучено состояние 121 пациента, которые в 1992 и 1998 годах прошли курс инъекций ГР с синтетической гормонозаместительной терапией или без нее. Помимо положительных результатов в виде набора мышечной массы и потери жировой ткани, были выявлены следующие побочные эффекты: у 24 % мужчин развилась устойчивость к глюкозе, или диабет, у 32 % – синдромзапястного канала, у 41 % – ломота в суставах. У 39 % женщин развилась водянка. Так что безопасность применения инъекций ГР здоровым взрослым людям по сей день под большим вопросом.

В геноме митохондрий долгожителей также выявлены особые мутации. Они изменяют параметры транспорта электронов в процессе клеточного дыхания таким образом, что энергетический метаболизм замедляется, что снижает скорость повреждения клетки свободными радикалами и частоту образования ошибок метаболизма.

Таким образом, генетические предрасположенности, имеющиеся в генотипе долгожителей, определяют замедленную скорость старения и более низкую вероятность смертности от диабета 2-го типа, опухолей и сердечно-сосудистых патологий. Это именно те заболевания, которые на сегодняшний день являются основными причинами смерти в развитых странах мира, где большинство людей доживают до старости.

Неверно было бы утверждать при этом, что долгожители не болеют возрастзависимыми заболеваниями. По статистике, менее 20 % долгожителей удается избежать возникновения основных старческих заболеваний к моменту достижения 100-летнего рубежа. По крайней мере 45 % долгожителей имели хотя бы одно из этих заболеваний к 65 годам. Тем не менее очевидно, что течение этих заболеваний у долгожителей отличается относительной мягкостью, и они способны переносить большее количество хронических возрастных заболеваний на протяжении многих лет. Несмотря на присутствие возрастзависимых болезней, 90 % долгожителей сохраняют самостоятельность и трудоспособность в среднем до 93 лет, что демонстрирует их более высокие функциональные резервы по сравнению с людьми с обычным генотипом.

Питание

Отец современной медицины Гиппократ дал емкое определение роли питания для нашего здоровья: «Мы есть то, что мы едим».

Как и другие представители царства животных, человек должен получать энергию и «строительный материал» для своего тела с пищей. Это нас отличает от представителей царства растений, подавляющее количество которых образуют большинство необходимых органических веществ за счет энергии солнца, из углекислого газа и воды.

Вещества, необходимые для обеспечения нормальной жизнедеятельности живой клетки и поступающие в нее через клеточную мембрану, называются нутриентами.

Они бывают первичными – то есть поступающими в клетки нашего тела из окружающей среды с пищей, и вторичными – образующимися под действием ферментов нашего тела и полезных бактерий, живущих в нашем кишечнике.

К необходимым нутриентам относят жиры, белки, углеводы, микро- и макроэлементы, витамины. Очень часто пища содержит также биологически активные вещества, влияющие на наше здоровье и долголетие. Даже балластные вещества растительной пищи – пектины и волокна – играют важную роль в физиологии.

Особенности питания прямо влияют на здоровье, а с ним и на течение процесса старения. Рассмотрим, какие особенности питания способствуют, а какие мешают долголетию.

Переедание

В экономически развитых и развивающихся странах остро стоит проблема эпидемии ожирения. Основная причина ожирения довольно проста – человек потребляет больше калорий, чем тратит. Увеличение производства и уменьшение стоимости продуктов питания, малоподвижный образ жизни, навязчивая реклама, преобладание высококалорийной (сладкой, жирной), соленой и рафинированной (без естественных примесей, очищенной) пищи, фастфуда привело к тому, что в 2008 году 1,4 млрд людей в мире страдали избыточным весом, из них 500 млн – ожирением. Если тенденция сохранится, то к 2025 году ожирением будут страдать 45 % мужчин и 50 % женщин.

Представьте себе, что каждый второй встреченный вами прохожий будет обладать грузным телом?! А какое беспокойство это может доставить лично вам, если каждый второй родственник или даже вы сами будете иметь проблемы со здоровьем, вызванные лишним весом…

Разберемся, что такое лишний вес и как определить, что настало время его контролировать. В этом нам поможет определение весо-ростового показателя, другими словами – индекса массы тела (ИМТ). Рассчитывается этот показатель очень просто – это отношение массы тела в килограммах к квадрату роста в метрах. Например, рост Ивана Ивановича 178 см (1,78 м), а вес 89 кг, тогда ИМТ = 89: 1,78²= 28,1.

Считается, что человек имеет нормальный вес, если его ИМТ находится в пределах от 18 до 24, страдает избыточным весом, если ИМТ составляет от 25 до 29,9, ожирением – если равен или выше 30 (табл. 6).

Наш пример показывает, что у Ивана Ивановича избыточная масса тела, повышенный риск развития сопутствующих болезней, и до ожирения I степени уже недалеко. Необходимо принимать меры для нормализации веса!

Какой тип ожирения самый опасный?

У различных людей жировая ткань откладывается по-разному, поэтому выделяют три типа ожирения:

1. Абдоминальный (от лат. Abdomen – живот) – избыточные отложения жировой ткани в области живота и верхней части туловища. Фигура становится похожей на яблоко. Этот тип ожирения наиболее опасен для здоровья. Именно при этом типе чаще развиваются такие заболевания, как сахарный диабет, артериальная гипертония, инфаркты и инсульты.

2. Бедренно-ягодичный – развитие жировой ткани преимущественно в области ягодиц и бедер. Фигура по форме напоминает грушу. Этот тип ожирения сопровождается развитием заболеваний позвоночника, суставов и вен нижних конечностей.

3. Смешанный, или промежуточный тип ожирения характеризуется равномерным распределением жира по всему телу.

Чтобы определить тип ожирения, нужно измерить окружности талии (ОТ) и бедер (ОБ) и рассчитать их соотношение:

ОТ/ОБ

Таблица 6

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ, 1997)

При абдоминальном ожирении указанное соотношение у мужчин превышает 1,0; у женщин – 0,85.

Более простым показателем абдоминального ожирения является окружность талии. Если талия у мужчин превышает 102 см, а у женщин – 88 см – это абдоминальное ожирение и серьезный повод для тревоги. Срочно избавляйтесь от губительной жировой ткани!

При окружности талии у мужчин более 94 см, а у женщин – 82 см, уже стоит задуматься о правильном питании и увеличении физической активности.

Вообще, как показывают исследования, если индекс массы тела в 40 лет превышает значение 30, то продолжительность жизни сокращается на 7 лет. И соответственно, наоборот.

Согласно статистике ВОЗ, избыточный вес и ожирение являются пятой по значимости причиной смертности в мире. Около 300 000 людей в год умирают в связи с данным недугом. Затраты здравоохранения на его лечение превышают 50 млрд долларов США в год. В современном мире ожирение обогнало противоположную причину смертности – недоедание.

Ожирение, как и причины, его вызывающие (малоподвижность и переедание), ускоряет протекающие в организме процессы старения. Несмотря на то что усвоение калорий с возрастом снижается, ожирению более всего подвержены старшие возрастные категории из-за снижения скорости энергетического метаболизма.

Склонность к перееданию способствует возникновению артериальной гипертензии, повышению уровней плохого холестерина, невосприимчивости тканей к инсулину, снижению иммунитета. Это в свою очередь запускает процессы, ведущие к атеросклерозу и метаболическому синдрому.

Эти изменения играют существенную роль в развитии ишемической болезни сердца, инфарктов и хронической почечной недостаточности. Кроме того, избыточный вес провоцирует скелетно-мышечные заболевания (остеоартрит), жировую дегенерацию печени, бронхиальную астму, инсульт и некоторые виды опухолей (рак эндометрия, молочной железы и толстой кишки). Остается лишь удивляться, почему знание о столь пагубных последствиях ожирения для здоровья не помогает людям воздерживаться от слишком частых визитов к холодильнику…

Ситуация усугубляется тем, что, однажды набрав вес, часто очень сложно от него избавиться, и вот почему. Жировая ткань является мощным эндокринным органом, способным образовывать целых 600 видов гормоноподобных белков, так называемых адипокинов. Эти белки регулируют широкий спектр обменных процессов – от воспалительных реакций до обмена глюкозы и липидов.

Влияя на гипоталамус – особый отдел головного мозга, – некоторые адипокины регулируют аппетит, чувство насыщения и пищевое поведение. Избыток питательных веществ при переедании запасается в виде висцерального жира в жировых клетках (адипоцитах). Чем больше адипоцитов в теле, тем они больше вырабатывают адипокина, который называется «лептин». В норме он влияет на головной мозг и подавляет пищевое поведение.

К сожалению, многие люди не прекращают есть по достижении чувства насыщения, потому что они привыкли съедать определенное количество пищи или просто постоянно перекусывать. Запасая жир, мы увеличиваем уровень лептина в крови. После превышения некоторого порога уровня лептина включается обратный механизм – невосприимчивость к лептину. Пропадает чувство насыщения и замедляется энергетический метаболизм – митохондрии в клетках замедляют свое деление, снижается их способность сжигать жиры.

Наступает преддверие катастрофы: несмотря на переедание, человек страдает от чувства голода, еще больше переедает, в результате чего происходит дальнейшее разрастание жировой ткани. Порочный круг замыкается. Причем одна из возможных ролей в этом процессе отведена злаковым: особые вещества, содержащиеся в них – растительные лектины, – способны усугублять нечувствительность к гормону лептину, что провоцирует ожирение.

Возрастные изменения, такие, как воспалительные процессы, избыток гормонов – инсулина и глюкокортикоидов, снижают выработку адипоцитами еще одного гормона – адипонектина.

В предыдущем разделе мы уже немного говорили о нем – у долгожителей обнаруживаются генетические особенности, благодаря которым он вырабатывается более интенсивно. Это очень важный гормон, который обладает способностью повышать чувствительность тканей к инсулину. Он обладает антиатерогенным и противовоспалительным действием. Можно предположить, что как при ожирении, так и при старении происходит усиление выработки лептина и снижение – адипонектина. Это провоцирует диабет 2-го типа, атеросклероз и еще большее ожирение.

Всемирная организация здравоохранения разработала простые рекомендации, способные предотвратить переедание и развитие ожирения. Они же вполне подходят и для профилактики старения. Согласно этим рекомендациям необходимо ограничить общий объем съедаемых животных жиров и сахаров; снизить потребление злаковых; увеличить долю потребления фруктов и овощей, а также орехов; проявлять регулярную физическую активность (150 минут в неделю для взрослых).

Вряд ли читатель впервые знакомится с этими рекомендациями, но, если вам действительно нужно здоровое долголетие, мы призываем вас отнестись к ним всерьез: каждая из них, как вы прочли выше, имеет под собой научное основание.

Неверно утверждать, что пониженный весо-ростовой индекс способствует долголетию. В большинстве случаев долгожители характеризуются средними значениями либо близкими к верхней границе нормы. Это еще раз подтверждает тезис, что умеренность – залог здорового долголетия.

Ограничительная диета

Ограничительная диета – это сокращение приема пищи без признаков недоедания. В 1935 году исследователь из Корнеллского университета Клайв Маккей с коллегами опубликовал статью, в которой показал, что крысы, содержащиеся на ограниченной диете, способны прожить почти в 2 раза дольше, чем обычно. С тех пор это открытие было подтверждено для большого числа видов живых существ, от клеток дрожжей до родичей человека – приматов (рис. 14). Для достижения такого результата калорийность снижают на 30–40 % от обычной для данного вида. Существенное продление жизни людей при низкокалорийной диете пока не доказано, однако похожесть влияния для разных видов живых существ, в том числе приматов, позволяет предполагать возможность такого результата. Некоторые данные свидетельствуют о лечебном влиянии ограничения диеты и у человека. Например, у грызунов, приматов и человека ограничительная диета уменьшает риск канцерогенеза, метаболических заболеваний (ожирение, диабет), нейродегенерации, когнитивных расстройств, сердечно-сосудистых патологий. Однако при жесткой диете нередко страдает репродуктивная и иммунная функции организма.

Другие авторы, правда, полагают, что в своих исследованиях ученые не открыли новое явление, а всего лишь «спасают» экспериментальных животных от вредного переедания, так как обычная лабораторная диета более калорийна, чем естественная для каждого из исследуемых видов. Действительно, в природе животные добывают пищу «в поте лица», нередко голодают, в то время как в лаборатории получают ее без труда и в избытке.

Тем не менее ограничительная диета остается единственным доказанным средством, продлевающим жизнь практически всех видов. Изучение механизмов ее влияния проливает свет на фундаментальные механизмы старения, а также на связанные со старением и долголетием регуляторные пути как на уровне организма (определенные гормоны), так и на уровне клетки (сигнальные белки).

Ограничительная диета замедляет старение, улучшая обмен веществ (рис. 15). В частности, оптимизируется энергетический метаболизм, обмен белков, снижается окислительный стресс. В то же время повышается устойчивость организма к широкому диапазону стрессовых воздействий – от теплового шока до ишемии (кислородного голодания).

Ограничительную диету часто называют ограничением калорий, подразумевая, что вызываемые последствия обусловлены снижением количества поглощенной энергии. Действительно, на 0,2 градуса снижается общая температура тела. Чем меньше энергии мы потребляем, тем медленнее процессы нашей жизнедеятельности и соответственно меньшее количество возникающих ошибок метаболизма. Например, при более низкой активности митохондриального дыхания снижается образование побочных окислителей – свободных радикалов, которые атакуют мембраны, белки и гены. Снижение биосинтеза белка при недостатке поступающих аминокислот запускает клеточное самопереваривание (аутофагию), в том числе переработку поврежденных клеточных структур, что вызывает омоложение. Чем меньше новых белков образуется в клетке, тем аккуратнее упаковываются имеющиеся. Правильная укладка необходима белкам для выполнения их природных функций. Этот процесс наиболее интенсивно происходит в эндоплазматической сети. Скопление избыточного количества белков приводит к склеиванию их в агрегаты и чревато сбоями работы внутренних структур клетки, ускоренным клеточным старением или клеточной смертью (апоптозом).

Питание тесно связано с физиологическими внутренними часами организма и регулирует их. Уровень сигнальных белков, определяющих суточные (циркадные) ритмы работы организма, изменяется под действием ограничительной диеты. Как оказалось, ограничительная диета влияет на активность всех основных циркадных генов. С другой стороны, поломка хотя бы одного из них полностью отменяет увеличение продолжительности жизни мышей при 30 %-ном ограничении калорий. Таким образом, вполне вероятна роль механизмов регуляции суточных ритмов в оздоровительном влиянии ограничительной диеты, в том числе на наше долголетие.

Необходимо регулировать не только количество съеденной пищи, но и строго придерживаться постоянного режима питания, принимать пищу в одни и те же часы.

Как показали лабораторные эксперименты, важно не ограничение калорий как таковых, а качественный состав пищи. Например, на дрозофиле было установлено, что ограничение углеводной составляющей питания не так значительно продлевает жизнь, как ограничение потребления белка и липидов. Напоминаем, что основными источниками углеводов для нас являются крупы, сладости, овощи и фрукты, а белки и жиры среднестатистический едок получает в основном из мясных и молочных продуктов – именно их потребление придется в первую очередь сократить при ограничительной диете.

УЗНАЙ БОЛЬШЕ

Исследования последних лет выявили узловые сигнальные белки клетки, ответственные за влияние ограничительной диеты на долголетие, – ими оказались киназы (посредники в передаче сигналов внутри клетки) AMPK, PI3K, AKT, mTOR, и SGK. Это особые внутриклеточные белки, участвующие в передаче сигналов об изменениях в состоянии клетки (недостаток или избыток энергии, аминокислот, гормональной стимуляции) от специализированных сенсоров к механизмам биосинтеза необходимых клетке белков. Некоторые молекулярные механизмы ограничительной диеты представлены на рис. 16.

Наибольшее удивление вызывает то, что воздействие на дрозофил даже запахами пищи пресекает продление жизни, вызванное ограничением питания. Аналогично подавление восприятия обонятельных стимулов у нематод удалением соответствующих сенсорных клеток увеличивает продолжительность жизни на 50 %. Удаление генов обоняния продлевает жизнь мышей. Выполненные в Гарвардской медицинской школе совместно с нами и Пекинским институтом генома исследования показали, что летучая мышь ночница Брандта, самое мелкое долгоживущее млекопитающее, утратила в процессе эволюции большое количество генов обоняния. Слабым восприятием обонятельных стимулов обладают и долгоживущие виды млекопитающих, например киты. Человек живет дольше многих животных. В процессе эволюции мы утратили сотни генов обонятельных рецепторов, которые мешали нам комфортно жить социальными группами среди обилия разных запахов. Интересно, дольше бы мы жили и здоровее бы были, если бы кухни с их соблазнительными запахами были изолированы от прочих жилых помещений?

Ограничительная диета или даже неспособность воспринимать запах или вкус пищи подавляет на уровне центральной нервной системы выработку все тех же гормонов, необходимых для нашего роста, но впоследствии сокращающих жизнь: гормона роста и инсулиноподобного фактора роста. Будучи активными, они стимулируют биосинтез новых белков, рост и деление клеток тела, но выключают энергозатратные защитные процессы – переваривание поврежденных белков и структур клетки, починку ДНК, тщательную укладку новых белков и антиоксидантную защиту. В результате клетка становится более уязвимой для стрессов и накопления ошибок.

Периодически поголодать – полезно

В конце 2014 года вышло исследование в журнале Трудов Американской академии наук, указывающее на пользу периодического голодания. Коллектив во главе с Сатчиданандой Панда из Института биологических исследований Солка в исследованиях на мышах установил, что наиболее распространенная в современном мире система трехразового питания, вполне возможно, не является оптимальной. Древние охотники-собиратели питались реже, и способность думать и действовать много часов без еды является естественным для человека поведением. Исследователи считают полезными для здоровья периодическое ограничение приема пищи, например пару дней в неделю съедать за день не более 500 ккал или отказываться от одного приема пищи 3–4 раза в неделю. Опыты на животных показали, что такие посты останавливают развитие опухолеобразования, диабета и заболеваний сердечно-сосудистой системы. Эффект от этих перерывов в питании, по-видимому, состоит в том, что голод повышает стрессоустойчивость организма, останавливаются воспалительные процессы, опухоли лишаются «питания», ускоряется устранение поврежденных элементов клеток.

Возможно ли, не подвергая себя голоданию, добиться оздоравливающего результата наподобие ограничительной диеты? Известны фармацевтические препараты, «подражающие» низкокалорийной диете, поскольку они влияют на такие же сигнальные белки. Например, назначаемый при диабете 2-го типа метформин, повышающий устойчивость организма к неблагоприятным воздействиям, и иммунодепрессант рапамицин (сиролимус). Последний стимулирует переваривание внутриклеточного мусора и повышает качество укладки клеточных белков. Кроме того, метформин через микробиоту кишечника влияет на поступление в организм метионина, снижая его количество и сокращая вредные влияния. Оба препарата доказали свою способность замедлять старение, продлевая жизнь мышам на 14–38 %. Однако необходимо сказать о нежелательных побочных эффектах данных препаратов, чтобы предостеречь читателей от бесконтрольного их употребления. Метформин способен вызывать расстройства пищеварения и более редко – ацидоз. Рапамицин вызывает снижение чувствительности клеток к инсулину и ухудшение переносимости глюкозы, а также подавление некоторых форм иммунитета. Более безопасны такие миметики ограничительной диеты, как никотинамидадениндинуклеотид (НАД), который увеличивал на 15 % продолжительность жизни нематод, и никотинамид рибозид, продлевавший на 240 % репликативную продолжительность жизни клеток дрожжей. Что касается их предшественника – никотинамида, известного как витамин B3, или ниацин, в больших концентрациях он снижает продолжительность жизни нематод, тогда как в малых – немного увеличивает (на 6 %). Никотинамид мононуклеотид, более похожий, чем никотинамид рибозид, на НАД, но более дорогой, согласно последним исследованиям Дэвида Синклера в Гарвардской медицинской школе, способен останавливать возрастную дисфункцию митохондрий и замедлять старение мышей.

Итак, что следует запомнить из данного раздела? С целью продления жизни можно применять так называемую ограничительную диету. Легкое голодание меняет работу генов, отвечающих за внутриклеточные сигнальные процессы, таким образом, что организм меньше страдает от действия свободных радикалов, лучше устраняет внутриклеточный мусор, производит более качественные белки и более тщательно ремонтирует повреждения, что способствует долголетию. Влияние ограничительной диеты может быть максимальным, если оно сопровождается правильным режимом питания и соблюдением оптимального состава пищи – с преимущественным контролем количества белков. Существуют также лекарственные средства, вызывающие в организме реакции, подобные влиянию ограничительной диеты, и потому обладающие способностью тормозить старение, по крайней мере в доклинических исследованиях на животных – это метформин, рапамицин, НАД и никотинамид рибозид. Не следует их применять для самолечения. Возможность использования этих препаратов, во избежание неблагоприятных побочных эффектов, требует обязательной консультации с лечащим врачом.

Теперь мы рассмотрим влияние на скорость старения и долголетие различных компонентов пищи.

Макронутриенты

В обыденном восприятии масло и жир традиционно ассоциируются с чем-то положительным. Достаточно вспомнить распространенные народные пословицы и поговорки: «не все коту Масленица», «как сыр в масле кататься», «кашу маслом не испортишь», «прошло как по маслу», «не до жиру, быть бы живу». Скорее всего, такое отношение к маслу и жиру было продиктовано тяжелыми условиями жизни людей в прошлом, когда высококалорийные продукты были необходимы при тяжелом физическом труде. Жирная пища к тому же быстро вызывает чувство насыщения и удовлетворенности, поэтому возможность вдоволь наесться жирного мяса, сыра или напиться молока высоко ценилась.

Однако стоит отметить, что в наше время такое некритично-восторженное отношение, как показывают научные исследования, не имеет под собой оснований. Влияние этих продуктов на долголетие неоднозначно. В данном разделе мы рассмотрим, какие жиры и масла полезны для здоровья, а потребление каких стоит ограничить.

То, что обычно мы называем жирами и маслами, на научном языке называется липидами. Это широкая группа нерастворимых в воде органических соединений, которые активно участвуют в нашем метаболизме (обмене веществ). Мы рассмотрим их основную группу – триглицериды.

Триглицериды – это сложные соединения, которые содержат несколько молекул жирных кислот и спирта глицерина. Они подразделяются на жиры (твердые при комнатной температуре) и жидкие масла. Жиры содержат насыщенные жирные кислоты, тогда как масла – ненасыщенные, имеющие одну (мононенасыщенную) или несколько (полиненасыщенные) двойных углеродных связей C ═ C.

Молекулы насыщенных жирных кислот имеют линейную форму, тогда как ненасыщенных – изогнутую (рис. 17). Изогнутая форма молекулы способствует повышению текучести липидов, поэтому насыщенные триглицериды при комнатной температуре – твердые, а ненасыщенные – жидкие.

Липиды играют значительную роль в нашей физиологии. Соотношение различных липидов в клетках и тканях называется липидным балансом. Если этот баланс нарушается вследствие неправильного питания, различные функции организма начинают страдать и может развиться кардиометаболический синдром.

Кардиометаболический синдром – это комплекс возрастзависимых нарушений, включающий ожирение, снижение чувствительности тканей к инсулину, артериальную гипертензию, склонность к тромбообразованию и нарушение углеводного, липидного и пуринового обмена. В его основе лежит нарушение липидного баланса. Об этом свидетельствуют такие изменения при метаболическом синдроме, как повышенный уровень свободных жирных кислот в венозной крови, высокий уровень липопротеинов низкой плотности, легко проникающих в стенки сосудов и откладывающихся там («плохого» холестерина), и низкий уровень липопротеинов высокой плотности («хорошего» холестерина), который в силу размеров частиц в стенку сосуда не проникает. Данные изменения липидного обмена, наблюдаемые при метаболическом синдроме, вызывают атеросклероз, который служит фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний – инфарктов и инсультов. Возникающая при метаболическом синдроме нечувствительность к инсулину повышает риск развития сахарного диабета 2-го типа.

В организме человека насыщенные жиры играют преимущественно роль запаса «на черный день», так как их калорийность в два раза превышает калорийность углеводов и аминокислот. Кроме того, они защищают внутренние органы от механического повреждения, обеспечивают нашу плавучесть в воде, придают водоотталкивающие свойства коже и волосяному покрову. Но если организм получает их в избытке, они способны серьезно навредить.

Одна из самых распространенных насыщенных жирных кислот – пальмитиновая. Она входит в состав большинства животных жиров и некоторых растительных масел, например в сливочном масле на ее долю приходится 25, в свином сале – 30, а в пальмовом масле – 50 %! Накопление пальмитатов, наблюдаемое в стареющей клетке, снижает способность клетки к делению (это называется репликативным старением), изменяет структуру клеточных мембран, нарушает функции митохондрий и энергетические возможности клетки. В избыточном количестве пальмитат вызывает гибель клеток поджелудочной железы, ответственной за выработку инсулина. Поэтому пища, богатая пальмитиновой кислотой (сливочное и пальмовое масло, сало), при неумеренном потреблении так губительна для функции поджелудочной железы.

Насыщенные жирные кислоты, особенно в окисленном (прогорклом) состоянии, снижают чувствительность тканей к инсулину, что способствует развитию диабета 2-го типа, а также вызывают эндоплазматический стресс и атеросклероз. Избыток некоторых насыщенных жирных кислот способствует возникновению ожирения, сердечно-сосудистых заболеваний, атеросклероза, рака простаты и молочной железы – и это неполный список проблем, которые они могут вызвать. Но не ко всем жирным кислотам нужно относиться с подозрением. Например, стеариновая кислота, составляющая около 50 % жирных кислот в составе говядины и шоколада, менее вредна, так как лишь незначительно увеличивает количество липопротеинов низкой плотности («плохого» холестерина). В организме она быстро превращается в более полезные мононенасыщенные жирные кислоты.

Теперь поговорим о маслах. Наверняка вы неоднократно слышали о ценности рыбьего жира, может быть, даже принимали его в детстве в виде капсул или в жидком виде. Рыбий жир содержит полиненасыщенные жирные кислоты, многие из которых называются незаменимыми, потому что не могут вырабатываться организмом человека и должны быть получены с пищей. Перечислим лишь основные из них.

Арахидоновая и линолевая кислоты, больше известные как омега-6, и альфа-линоленовая, докозагексаеновая и эйкозапентаеновая кислоты, знакомые сторонникам здорового питания как омега-3. Оба вида этих полиненасыщенных жирных кислот играют важную роль в регуляции про- и антивоспалительных реакций, то есть участвуют в работе врожденного иммунитета. В то же время полиненасыщенные жирные кислоты в составе фосфолипидов повышают текучесть клеточных мембран, что облегчает проведение электрических импульсов в синапсах нервных клеток, способствуя улучшению памяти и обучаемости. Недостаток омега-6 замедляет рост, вызывает ожирение печени, нарушения функции кожи и репродукции. Но, как и в других случаях, важна умеренность: избыточное количество омега-6 может быть токсично для нейронов, вызвать ускоренный атеросклероз, тромбоз, астму, артрит, рак груди и простаты.

Какова зависимость между омега-6 и старением? Старение и воспаление тесно взаимосвязаны. Омега-6 превращается в токсичные провоспалительные соединения под действием ферментов COX-1 и COX-2. Однако существуют вещества, препятствующие работе данных ферментов (например, аспирин, ибупрофен, трансресвератрол). Это известные нестероидные антивоспалительные средства, которые обладают и геропротекторными свойствами, замедляя старение модельных животных, а возможно, и человека.

Омега-3 жирные кислоты являются важным компонентом мембранных структур коры головного мозга, спермы, сетчатки глаз. Дефицит омега-3 ухудшает зрение, нарушает функции головного мозга, репродукцию и поведение. Эти жирные кислоты не способны предотвратить инфаркт миокарда, однако оказывают антиаритмическое и антиишемическое действие на сердечную мышцу. Их наличие в пище снижает вероятность сердечно-сосудистых заболеваний, болезни Альцгеймера, депрессии, старческих заболеваний глаз – пигментного ретинита. Однако была выявлена связь высоких концентраций в крови длинноцепочечных омега-3 с повышенным риском рака прямой кишки.

Где взять эти полезные виды масел? Наибольшее количество омега-3 жирных кислот содержится в жирных сортах морских видов рыб.

Для восполнения требуемых количеств омега-3 желательно 2–3 раза в неделю употреблять рыбу, такую как лосось, форель, тунец, сельдь, палтус или скумбрия.

Поскольку, в свою очередь, источником многих незаменимых омега-3 для рыб являются микроводоросли морского фитопланктона, которых мало в комбикормах, искусственно выращенные форель или норвежская семга содержат значительно меньше этих важных жирных кислот.

Большое количество омега-3 содержится в льняном масле, которое можно купить практически в любом супермаркете. Его орехово-рыбный привкус нравится не всем, но оно – частый гость на столе у людей, стремящихся сохранить молодость как можно дольше.

Как улучшает здоровье диета с применением жирных кислот омега-3?

Исследования, проведенные в Австралии, показали, что увеличение потребления омега-3 жирных кислот всего за четыре недели снижает число маркеров воспаления в крови на 30 %. Как следствие – улучшается состояние людей, страдающих ревматоидным артритом, астмой, псориазом и другими заболеваниями, сопровождающимися воспалением.

Ослабление интеллектуальных способностей и умственная деградация, развивающиеся в процессе старения, также могут быть ослаблены с помощью применения кислот омега-3.

В то время как употребление насыщенных жиров и содержащих холестерин продуктов повышает риск развития слабоумия и болезни Альцгеймера, прием омега-3, напротив, оказывает защитное действие против этих недугов. В 2011 году проведено исследование, показавшее, что диета, богатая омега-3, помогает облегчить многие симптомы болезни Паркинсона.

Эскимосы Гренландии (инуиты), получающие с пищей очень много кислот омега-3, имеют низкий уровень «плохого» холестерина в крови и очень небольшой риск возникновения сердечных приступов. Установлено, что введение в ежедневный рацион 850 мг омега-3 всего за четыре месяца улучшает липидный профиль крови, на 45 % снижает риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний. Однако, как показали последние исследования, избыток омега-3 способствует мутагенезу. Возможно, именно поэтому в Гренландии чаще умирают от рака, чем от сердечно-сосудистых заболеваний, и средняя продолжительность жизни там не в числе самых высоких.

Таким образом, в пище необходимо присутствие как омега-6, так и омега-3 жирных кислот (табл. 7). Однако нужно иметь в виду, что полиненасыщенные жирные кислоты чрезвычайно подвержены перекисному окислению (легко прогоркают), а продукты окисления оказывают вредное влияние на ДНК и повреждают структуру белков.

Таблица 7

Соотношение омега-6 и омега-3 в различных маслах

В результате их разложения ускоряются процессы клеточного старения и гибели клеток. Поэтому нужно внимательно следить за свежестью продуктов, содержащих эти кислоты, например хранить открытую бутылку с льняным маслом или рыбьим жиром только в холодильнике.

Каково оптимальное соотношение омега-6 и омега-3? У наших далеких предков оно составляло 1:1. Важно избегать переизбытка омега-6, который может вызвать токсический отклик. Правильно подобрать масла, содержащие эти важные компоненты, читателю поможет приведенная нами таблица.

Мононенасыщенные жирные кислоты в меньшей степени окисляются, в то же время поддерживая на высоком уровне текучесть мембран. Они входят в состав большинства мембранных фосфолипидов клеток человека.

В большом количестве они содержатся в таких продуктах питания, как оливковое и рапсовое растительные масла, авокадо, миндаль, кешью, пекан, макадамия.

В научном исследовании испанских авторов было показано полуторакратное увеличение продолжительности жизни крыс, в корм которых добавляли оливковое масло. Дело в том, что содержащиеся в нем вещества снижают уровень «плохого» холестерина. В небольших количествах они увеличивают чувствительность тканей к инсулину, препятствуя развитию диабета.

Оливковое масло защищает от рака груди

Исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Archives of Internal Medicine в августе 1998 года, доказало, что прием столовой ложки оливкового масла ежедневно может понизить опасность возникновения рака груди на 45 %.

В исследовании, длившемся 3 года, приняли участие более 60 000 женщин в возрасте 46–47 лет.

Мононенасыщенные жирные кислоты могут находиться в двух конфигурациях: трансжиры и цисжиры, соответственно тому, какова структура их молекулы относительно двойной связи. Молекула трансжиров формирует относительно прямую углеродную цепочку, тогда как цисжиры имеют изогнутую форму молекулы. Как следствие, текучесть цисжиров гораздо выше, чем трансжиров, которые по консистенции сопоставимы с твердыми насыщенными жирами. К сожалению, сходство трансжиров и насыщенных жиров на этом не заканчивается: по своему влиянию на здоровье они тоже похожи. Они даже более вредны, чем насыщенные жирные кислоты. Из-за особенности структуры молекулы трансжиры с трудом подвергаются расщеплению ферментами, накапливаются в кровотоке, увеличивая долю чрезвычайно мелких, повреждающих стенки артерий липопротеинов низкой плотности («плохой» холестерин) и уменьшая долю липопротеинов высокой плотности («хороший» холестерин). Они оказывают атерогенное и диабетогенное действие. Вызывая воспалительные реакции в стенках сосудов, трансжиры способствуют атеросклерозу и повышают риск инфарктов, болезни Альцгеймера, старческой деменции, бесплодия, болезней печени, желчнокаменной болезни и диабета 2-го типа.

Между тем возможностей получить значительную долю трансжиров при несбалансированном питании довольно много.

Химически модифицированные трансжиры возникают при искусственной гидрогенизации (превращении в твердый маргарин) растительного масла, при поджаривании и выпекании с использованием масла. Не стоит есть маргарин и дезодорированные (лишенные запаха под действием горячего пара) рафинированные масла. Стоит чаще пользоваться пароваркой и мультиваркой!

Кроме того, природные трансжиры образуются в результате жизнедеятельности бактерий в желудке жвачных животных и накапливаются в мясных и молочных продуктах в количестве 2–8 %. К счастью для нас, трансжиры, получаемые из природных источников, не столь вредны. Трансвакценовая кислота, содержащаяся в молочных продуктах, по-видимому, не влияет на развитие сердечно-сосудистых заболеваний, устойчивость к инсулину или воспаление. В то же время она снижает частоту встречаемости рака и ожирения.

Приведу таблицу, где сведены воедино основные источники поступления в организм человека разных типов жирных кислот и их влияние на старение (табл. 8).

Таблица 8

Влияние некоторых жирных кислот на процессы, связанные со старением

Установлено, что соотношение жирных кислот в мембранах, например, эритроцитов, можно использовать в качестве биомаркера потенциального долголетия. Как у модельных животных, так и у человека повышенное долгожительство коррелирует с низким уровнем полиненасыщенных жирных кислот, высоким уровнем мононенасыщенных и особых насыщенных жирных кислот, имеющих короткую углеродную цепочку.

Однако продления жизни можно добиться не только за счет рационального потребления жиросодержащих продуктов. Попав в организм, липиды принимают участие в целых каскадах реакций, многие из которых можно модифицировать за счет биологических добавок или специальных лекарственных средств. К примеру, можно управлять процессом окисления жирных кислот, улучшая процесс их утилизации при помощи определенных препаратов. Например, дополнительный прием ацетил-L-карнитина, необходимого для транспорта жирных кислот в митохондрии, может замедлять развитие возрастного метаболического синдрома и сердечно-сосудистых заболеваний. Марганец, входящий в состав митохондриальной супероксиддисмутазы, снижает уровень перекисного окисления липидов, способствуя защите клеточных структур от воздействия свободных радикалов и тем самым замедляя старение.

Триглицериды и холестерин циркулируют в крови в составе липопротеинов. С возрастом количество окисленных липопротеинов низкой плотности (ЛНП), или окисленного «плохого» холестерина, увеличивается. В окисленных ЛНП холестерин присутствует в виде оксистеролов. Оксистеролы, связываясь со специфическими белковыми рецепторами на поверхности иммунных клеток макрофагов, вызывают воспалительные реакции в стенках сосудов и способствуют образованию в их стенках атеросклеротических бляшек. Кроме того, окисленные ЛНП, проникая внутрь клетки сосуда, вызывают эндоплазматический стресс, который способствует запуску программы самоуничтожения (апоптоза) клеток, что также ведет к атеросклерозу. Атеросклероз, в свою очередь, – это возрастзависимая причина инфаркта, инсульта и сосудистой деменции.

Холестерин в больших количествах присутствует в жирной пище животного происхождения – мясе, рыбе, яйцах, сливочном масле, сырах, цельном молоке. В то же время он может синтезироваться собственными клетками печени. Этот процесс стимулируется потреблением пищи с преобладанием насыщенных жирных кислот, а затормозить его можно с помощью лекарственных препаратов из группы статинов.

Экспериментально проверяли, может ли симвастатин замедлять старение и увеличивать продолжительность жизни животных. Оказалось, что продолжительности жизни плодовой мухи увеличилась на 25 %, тогда как у мышей результат был нулевым. Будучи млекопитающими, физиологически мыши намного ближе к человеку, чем мухи, поэтому можно предположить, что статины не сыграют существенной роли в продлении жизни людей.

Общий уровень холестерина и липопротеинов низкой плотности достоверно снижается в случае диеты с большим количеством растительных волокон и фитостеролов (этот растительный аналог холестерина препятствует всасыванию холестерина в желудочно-кишечном тракте человека; он содержится в растительных маслах – облепиховом, кукурузном, соевом, – а также в орехах, зерне, овощах и фруктах).

Окисление жирных кислот имеет и другие негативные последствия, связанные с образованием сшивок и накоплением белковых отложений внутри клетки. В процессе клеточного дыхания нередко образуются активные формы кислорода и азота, которые атакуют липиды мембран и вызывают их перекисное окисление. Окисленные липиды образуют химические соединения с белками клетки.

Наиболее подвержены данным процессам митохондрии. Клетка пытается устранить подобный клеточный «мусор» и поврежденные митохондрии, переварив их в особых структурах – лизосомах. Однако высокая концентрация этого «мусора» (так называемого старческого пигмента) препятствует правильной работе стенки лизосом, необходимой для поддержания внутри их кислой среды и активации находящихся там пищеварительных ферментов-гидролаз. Липофусцин перестает перевариваться, еще больше накапливается, парализует функционирование и нередко убивает стареющую клетку. Накопление этого пигмента при старении особенно заметно в неделящихся клетках нервной имышечной ткани. Оно ведет к таким патологиям, как дегенерация желтого пятна, старческое слабоумие и двигательная дисфункция, бурая атрофия сердечной мышцы.

Существуют некоторые исследовательские работы, свидетельствующие об уменьшении количества липофусцина в результате приема куркумина (полифенола из корня куркумы и имбиря), пирацетама (препарат, назначаемый при неврологических расстройствах) и центрофеноксина (препарат от старческой деменции). Однако большинство исследователей сходятся во мнении, что современная медицина пока не в состоянии предложить действенное средство, разрушающее уже накопившийся в клетках липофусцин.

Однако существуют способы профилактики его накопления. Так, замедлению накопления липофусцина способствует нормализация потребления селена. В нашем климате природными источниками селена являются лук и чеснок. Еще один защитный фермент (глутатион-S-трансфераза) активизируется в присутствии ацетил-L-карнитина, содержащегося в мясе, рыбе, птице, сыре, твороге, что также способствует замедлению перекисного окисления липидов и накопления липофусцина. На модели стареющего мозга крыс показано профилактическое действие на аккумуляцию липофусцина альфа-липоевой кислоты (сконцентрирована в шпинате, брокколи, почках, печени, сердце).

Один из факторов накопления липофусцина – избыточность в клетке такого окислителя, как трехвалентное железо Fe³⁺. Замедлить образование липофусцина могут соединения-хелаторы, нейтрализующие ионы железа, например инозитол гексафосфат (IP-6). Богатыми источниками IP-6 являются бобовые, бурый рис, кунжут. Нормализация потребления железа и быстро окисляемых омега-6 жирных кислот до необходимого минимума тоже является эффективной профилактикой накопления липофусцина.

Подведем краткий итог. Липиды являются важной частью нашего метаболизма. Однако с пищевыми продуктами мы можем получать разные липиды, как полезные, так и вредные (в зависимости от концентрации). Оптимальным является преобладание в диете мононенасыщенных жирных кислот, достаточное количество полиненасыщенных жирных кислот омега-6 и омега-3 (в соотношении 1:1) и минимальное количество насыщенных жирных кислот и трансжиров. Регулировать липидный баланс можно и с помощью некоторых лекарственных средств и БАДов, но на данный момент наиболее эффективным методом все-таки является рациональная диета. Так что сторонникам продления здорового периода жизни придется приучаться к самодисциплине.

Мир сладкого богат и разнообразен. Здесь и фрукты, и ягоды, и некоторые овощи, и огромное множество десертов. Конфеты и торты, пирожные и шоколад, пахлава, засахаренные фрукты, мармелад и варенье, сиропы и пастила. Кондитерский отдел любого современного супермаркета – просто рай для сладкоежки. Неудивительно, что мы любим сладкое: сладкий вкус чаще всего означает присутствие в пище простых углеводов, таких как сахар или глюкоза. Глюкоза же является идеальным топливом для ключевых энергетических процессов клетки и незаменима для клеток головного мозга.

Миллионы лет эволюции выработали у нас привычку охотно заправляться тем, что сладко на вкус. Подсознательно мы уверены, что оно поможет нам оставаться бодрыми и сильными. Но вот проблема: как мы уже говорили выше, эволюция озабочена нашим здоровьем только до пика репродуктивного периода, а то, что будет дальше, ее не очень-то и волнует. О том, как влияет сладкое на продолжительность жизни, мы и поговорим в этом разделе.

Углеводы – важная составная часть диеты. Они делятся на моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), дисахариды (лактоза, мальтоза, сахароза) и полисахариды (целлюлоза, крахмал, гликоген).

УЗНАЙ БОЛЬШЕ

Моносахариды являются составными кирпичиками ди- и полисахаридов. Например, целлюлоза – ключевой полисахарид клеточной стенки растений – представляет собой множество молекул бета-глюкозы, соединенных в одну цепочку (такая структура называется «полимер»). Мы не умеем переваривать целлюлозу, и такая глюкоза для нас несъедобна. В то же время крахмал, полисахарид, который мы получаем из растений, например из картофеля и злаков, – полимер α-глюкозы. Первым этапом его переваривания является обработка ферментом амилазой, содержащейся в слюне, благодаря чему он расщепляется до мальтозы. В слюне и в соке тонкой кишки есть фермент мальта́за, которая довершает расщепление мальтозы до необходимой глюкозы. Дисахарид, содержащийся в молочных продуктах и называющийся «лактоза», состоит из остатков глюкозы и галактозы и расщепляется лактазой, а дисахарид сахароза – из глюкозы и фруктозы и расщепляется сахаразой.

К углеводам также относятся пентозы (пятиуглеродные сахара), являющиеся компонентами молекул нуклеиновых кислот. Дезоксирибоза входит в состав дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), рибоза – в состав рибонуклеиновой кислоты (РНК). ДНК хранит и передает между поколениями наследственную информацию, РНК принимает участие в реализации этой информации и биосинтезе белков согласно инструкциям, записанным в ДНК.

В организме человека углеводы играют роль, которую трудно переоценить. Моносахарид глюкоза – жизненно важный углевод, необходимый для быстрого восполнения энергетических потребностей тканей, особенно головного мозга (который, кстати, потребляет до 25 % энергии, поступающей в наш организм). Такие энергетические процессы клетки, как гликолиз и митохондриальное дыхание, в результате которых образуется «энергетическая валюта» клетки – АТФ, – в большой степени зависят от доступности глюкозы. По этой причине в норме уровень глюкозы в крови строго регулируется под действием гормона инсулина. Помимо сгорания в клетке, обмен глюкозы включает в себя превращения животного крахмала – гликогена. Глюкоза может запасаться в организме в виде гликогена (обыкновенно это происходит в течение 1–2 часов после еды), либо мобилизоваться путем постепенного расщепления этого полимера и поступления в кровь (в те моменты, когда пища не поступает). Запасы гликогена сосредоточены в печени и мышцах.

Глюкоза широко используется в важных физиологических реакциях нашего тела. Однако ее обилие делает возможной побочную химическую реакцию с белками, нарушающую их функцию. Реакция глюкозы с белками называется гликированием или неферментативным гликозилированием и представляет собой необратимое взаимодействие сахара с аминогруппами лизина и аспарагина в составе белков с образованием конечных продуктов гликирования (КПГ), перекрестных сшивок внутри белковой молекулы и между разными белками.

Результат гликирования мы можем легко наблюдать в повседневной жизни в виде коричневой корочки поджаренных продуктов. При высокой температуре белок, содержащийся в любом продукте, связывается с глюкозой, которая всегда есть в любой ткани. Точно такие же процессы «поджаривания», только более медленно, происходят с возрастом при температуре нашего тела. К сожалению, процесс этот весьма разрушительный, так как белки нашего тела могут успешно выполнять свои функции только в том случае, если имеют неповрежденную структуру. Особенно опасны и часты КПГ в почечных клубочках, сетчатке глаза и важных кровеносных сосудах, таких как коронарные артерии, поставляющие кровь к сердцу.

Несмотря на то что глюкоза в меньшей степени, чем другие углеводы, повреждает белки в процессе гликирования, она тоже способна спонтанно переходить в форму, гликозилирующую белки. При расщеплении глюкозы в процессе гликолиза в цитоплазме клетки также появляются промежуточные соединения (метилглиоксаль), которые в присутствии ионов меди Cu²⁺ гликируют белки. Конечные продукты гликирования (КПГ), связываясь с особыми рецепторами на поверхности клеток (КПГР), вызывают воспалительные реакции.

Кстати говоря, количеством КПГР управляет уже известный нам гормон лептин, выделяющийся жировыми клетками и накапливающийся при старении.

Как показали исследования, куркумин, вещество из приправ карри и американской горчицы, а также корня имбиря, эффективно подавляет активность КПГР, снижая токсичные последствия КПГ.

Гликирование коллагена и эластина, являющихся основными белками стенок сосудов, – один из факторов атеросклероза. Гликированные белки легко образуют перекрестные сшивки, поэтому стенки сосудов становятся менее эластичными, более проницаемыми и хрупкими. В результате в сосудах появляются уплотнения с рубцовыми изменениями (фиброз) и происходит активация процессов свертывания крови, что служит причиной гипертензии, аневризм и тромбозов. Гликирование вызывает фиброз не только в сосудах, но и в ткани легких, и в коже.

Гликированные белки устраняются медленно, что на фоне общего снижения синтеза новых молекул белков вызывает серьезные проблемы со здоровьем. Гликирование вызывает атеросклероз, диабет 2-го типа, катаракту, почечную недостаточность, старческие морщины. В свою очередь развитие сахарного диабета приводит к высокому уровню сахара в крови и тканевой жидкости и еще большему накоплению КПГ, которые являются основной причиной диабетических осложнений.

Поскольку гликирование происходит и в поджаренных продуктах, мы можем получать КПГ с пищей, и около 10 % КПГ при этом поглощается организмом. Такая пища способствует воспалительным процессам, атеросклерозу, развитию болезни Альцгеймера, остеоартрита, ревматоидного артрита и рака простаты. Кстати, продукты из общепита, как правило, содержат в тысячи раз большее количество продуктов гликирования, чем домашняя еда. Приготовление пищи при температуре менее 120 градусов предотвращает образование КПГ. К примеру, можно использовать такие способы термической обработки, как варка, варка на пару и тушение.

Гликирование способно повреждать не только белки, но и липиды, и ДНК. В последнем случае возникают разрывы цепей ДНК и модификации оснований в составе нуклеотидов, что способствует мутациям, приводящим к дисфункции клеток или образованию опухолей.

Что же получается? Не потреблять с пищей углеводы мы не можем, так как они необходимы нам для выработки энергии, а потребляя – стареем? К сожалению, так и есть. Обнадеживает лишь то, что наука уже накопила достаточно сведений о гликировании, чтобы разрабатывать средства, затормаживающие этот процесс на разных его этапах.

УЗНАЙ БОЛЬШЕ

К примеру, мы писали выше о том, что КПГ, связываясь со своими рецепторами на поверхности клеток (КПГР), вызывают воспалительные реакции. Наши исследования показали, что фармакологическое блокирование активности фермента (NF-kB), опосредующего этот процесс, приводит к увеличению продолжительности жизни в модельных экспериментах. Чем менее активен КПГР, тем медленнее происходит развитие атеросклероза, аневризмы аорты и болезни Альцгеймера. А полное отключение гена КПГР на 75 % снижало частоту формирования аневризм в особой линии мышей, генетически предрасположенных к данному заболеванию.

Блокирование влияния КПГ – не единственное оружие в борьбе со старением.

Имеются данные о том, что тиамин-гидрохлорид (витамин B1) и его жирорастворимое производное бенфотиамин умеренно снижают уровень гликирования. Пиридоксамин, разновидность витамина B6, ингибирует реакцию Майяра и блокирует образование конечных продуктов гликирования. Карнозин, дипептид, состоящий из аминокислот бета-аланина и гистидина, который присутствует в больших концентрациях в наших мышцах и головном мозге, а также потребляется с мясом, способен уменьшать количество КПГ. Кстати, это вещество хорошо знакомо посетителям спортзалов. Предполагаемых механизмов, лежащих в основе защитного действия этих соединений, несколько, однако вероятнее всего ключевую роль играет их способность связывать и обезвреживать ионы меди Cu²⁺ и железа Fe²⁺, катализирующие неферментативное гликозилирование. По такому же механизму, вероятно, действуют и другие антигликирующие соединения – аминогуанидин, липоевая кислота, 2,3-диаминофеназин, OPB-9195, TM2002, тенилсетам, пеницилламин, метилкобаламин. К сожалению, этот механизм предполагает эффективность лишь при больших концентрациях данных веществ, что может вызвать неблагоприятные побочные эффекты.

Уровень гликирования не только определяет скорость старения, но и часто свидетельствует о развитии сахарного диабета. Поэтому существуют различные клинические способы выявлять и отслеживать уровень гликирования в организме. В частности, это измерение уровня автофлуоресценции кожи и количества гликированного гемоглобина (HbA1C) в крови. Вероятнее всего, в будущем этот показатель войдет в число биомаркеров старения, и, увидев повышенные уровни КПГ, терапевт направит пациента в аптеку за лекарствами против старения. А пока что необходимо замедлять вызывающие старение процессы гликирования, приведя в соответствие диету. Уровень образования КПГ можно снизить, придерживаясь принципов ограничительной диеты. При этом достигается не только снижение уровня глюкозы, что уменьшает вероятность ее реагирования с белками, но и повышается активность аутофагии – переваривания поврежденных белков и разнообразного белкового мусора, что приводит к обновлению структур клетки с улучшением ее функций.

При несбалансированной диете фактором риска выступает высокий гликемический индекс продуктов питания. Гликемический индекс (ГИ) – это показатель влияния употребленных продуктов питания на уровень сахара в крови. Величина ГИ отражает скорость усвоения источника сахара по сравнению с чистой глюкозой. Значение ГИ более 70 считается высоким, и его следует избегать (табл. 9). Такая пища быстро увеличивает количество глюкозы в крови, а затем резко снижает его, поэтому такие продукты питания еще называют быстрыми углеводами. Чем выше пик концентрации глюкозы после еды, тем больше вероятность гликирования.

Вызывая повреждения, быстрые углеводы в то же время не дают нам необходимого насыщения. Гипергликемия (повышенный уровень глюкозы в крови) повышает риск инфаркта миокарда. Избежать высоких концентраций глюкозы в крови можно, употребляя продукты со средними и низкими значениями ГИ, которые более медленно отдают глюкозу в кровь. Средним считается ГИ продуктов в пределах от 56 до 69. Более рафинированные и жидкие углеводные продукты питания обладают большим ГИ.

Несмотря на то что некоторые продукты обладают низким гликемическим индексом, часто они содержат другие моносахара, которые обладают еще большей способностью к образованию конечных продуктов гликирования, развитию диабета и атеросклероза, таковы содержащаяся в соке фруктов и меде фруктоза и получаемая с цельным молоком галактоза.

Таблица 9

Гликемический индекс (http://www.glycemicindex.com)

Общемировое потребление фруктозы за последние 30 лет выросло на 25 %. Фруктозу стали повсеместно добавлять в продукцию пищевой промышленности, поскольку она намного слаще глюкозы и сахарозы и в то же время она не требует инсулина для регуляции своего уровня в крови. Фруктозу активно используют как подсластитель взамен сахарозы при диабете. Она распространена в таких естественных продуктах питания, как фрукты, ягоды и мед. Наравне с глюкозой фруктоза входит в состав сахарозы. В качестве мономера фруктоза составляет полисахарид инулин – крахмалоподобное запасное вещество клубней топинамбура, корневищ цикория и одуванчика. К сожалению, фруктоза в 10 раз более активно гликозилирует белки, что приводит к ускоренному старению организма. Но это не единственный ее недостаток.

В отличие от глюкозы, фруктоза не является необходимым компонентом пищи человека. Медленно всасываясь в кровь, она затем поступает в печень, где в процессе липогенеза превращается в жир, который откладывается, способствуя ожирению. Чрезмерное потребление фруктозы, как, собственно, и обилие насыщенных жирных кислот, вызывает образование уже знакомых нам атерогенных липопротеинов очень низкой плотности, приводя к сердечно-сосудистым патологиям.

О вреде фруктозы

Избыточное потребление фруктозы может привести к самым разным патологиям – от ожирения и диабета 2-го типа до деменции и депрессии. Причем даже свежевыжатые соки содержат избыточное количество сахара, и такие исследователи, как профессор Сьюзен Джебб из Оксфордского университета, считают, что сок не годится для утоления жажды и должен быть исключен из рекомендованного списка ВОЗ на каждый день. «Вода – лучшая жидкость, необходимая в нашем рационе», – считает она.

Галактоза опаснее глюкозы, как и фруктоза. Галактоза входит в состав молочного сахара (лактозы).

УЗНАЙ БОЛЬШЕ

В отличие от фруктозы, галактоза играет важную физиологическую роль в организме человека. Она принимает непосредственное участие в ферментативном гликозилировании аминокислоты аспарагина в составе белков.

Образующиеся соединения N-гликаны участвуют в межклеточных взаимодействиях и распознавании «свой – чужой», провоспалительных, иммунных (распознавание микробов и токсинов) и аутоиммунных реакциях.

В составе N-гликанов галактоза принимает активное участие в опухолеобразовании, иммуностарении и хроническом воспалении.

Контроль над процессом старения не такое уж простое дело. Углеводы важны и составляют значительную часть нашей диеты, и при этом они активизируют один из процессов, ускоряющих старение, – процесс гликирования белков.

Пока ученые разрабатывают лекарства, направленные на устранение накопленных конечных продуктов гликирования, нам стоит придерживаться диеты, снижающей скорость их образования.

Такая диета построена на «медленных» углеводах – полисахаридах, которые медленно перевариваются, медленно отдают глюкозу в кровь и поэтому не вызывают высоких пиков глюкозы, усиливающих процесс гликирования. В то же время стоит ограничить потребление «быстрых» углеводов, в больших количествах содержащихся в конфетах, пирожных, сладких газированных напитках, сладких фруктах, глубоко переработанных крахмалосодержащих продуктах (пюре, вермишель, мюсли).

Белки – биологические макромолекулы, представляющие собой полимеры, в которых разные аминокислоты объединены в одну цепочку. Белки обретают функцию, только когда эта цепочка правильным образом уложена в пространстве. Пространственная укладка называется конформацией белка. Все, что нарушает конформацию, инактивирует белок и ускоряет старение организма. Наши белки образуются из 20 аминокислот. В каждой клетке и ткани они выполняют огромное количество функций: структурную (коллаген, эластин, кератин), метаболическую (ферменты), сигнальную (белковые гормоны, сигнальные факторы, факторы роста), рецепторную (рецепторы гормонов, рецепторы иммунологического распознавания), транспортную (ионные каналы, белки-переносчики), защитную (антитела, коллаген, кератин), регуляторную (киназы, фосфатазы, факторы транскрипции и трансляции ДНК), двигательную (актин, миозин), резервную (белки могут сгорать в клетке с образованием АТФ).

Наш организм является совокупностью клеток, без преувеличения – «нанозаводов», которые строят собственные белки из чужеродных белков по чертежам ДНК. Белок, потребляемый с пищей, расщепляется до составных элементов – аминокислот – в желудочно-кишечном тракте под действием пищеварительных ферментов пепсина и трипсина. Аминокислоты всасываются в кровь и поступают в клетки, где при участии строительных фабрик – рибосом – используются для построения собственных белков клетки, программа которых заложена в генах ядерной и митохондриальной ДНК. Часть аминокислот используется для получения калорий в процессе митохондриального дыхания.

Из 20 основных аминокислот, используемых клетками человека для создания собственных белков, примерно половина аминокислот является незаменимыми, то есть необходимо их ежедневное поступление с пищей. Это такие аминокислоты, как валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин. Читатель, возможно, слышит эти названия впервые, но вот ваш организм с этими соединениями прекрасно знаком. Незаменимые кислоты в избытке содержатся в таких продуктах питания, как яйца, сыр, мясо, рыба, бобовые, кунжут, орехи.

Аминокислоты необходимы не только в биосинтезе белка. Например, метионин требуется в реакциях метилирования, регулирующих активность генов и белков в клетке. Триптофан является предшественником кофермента НАД, требуемого для работы многих энергетических ферментов, а также нейротрансмиттера серотонина (отвечает за бодрое самочувствие) и гормона мелатонина. Глутаминовая кислота сама может играть роль нейротрансмиттера в нервной системе. Остальные аминокислоты могут служить в качестве промежуточных метаболитов в различных процессах, от синтеза глюкозы до заживления ран.

Достаточное потребление полноценного белка является залогом здоровья, успешного роста и полового созревания. Но, как мы помним, задача эволюции – обеспечить размножение, а дальше, как говорится, хоть трава не расти. Как связано потребление белков и продолжительность жизни? Рассмотрим в деталях. Группа Линды Партридж в 2005 году в исследованиях на дрозофилах установила, что для влияния ограничительной диеты на продолжительность жизни важно не ограничение калорий как таковое, а изменение качественного состава потребляемой пищи. Снижение калорий, потребленных за счет белка, дает больший эффект увеличения продолжительности жизни, чем ограничение углеводных калорий. Ограничение потребления белка взрослыми индивидуумами способствует замедлению развития некоторых возрастзависимых патологий и долголетию не только у модельных животных, но и у человека. Важную роль ограничения белков доказали эксперименты других научных групп на взрослых крысах, получавших обедненную белком диету, – они жили дольше контрольных.

Многолетнее исследование влияния особенностей питания на продолжительность жизни людей, выполненное под руководством Вальтера Лонго из США, результаты которого опубликованы в 2014 году, показало, что в возрастной группе 50–65 лет ежедневное употребление большого количества белка (мяса и молочных продуктов) приводит к увеличению общей смертности на 75 % и к четырехкратному росту риска канцерогенеза. Однако данная закономерность была менее выражена, если речь шла об употреблении белков растительного происхождения.

Интересно отметить, что общая смертность людей старше 65 лет на фоне потребления большого количества белковой пищи снижалась.

Вместе с тем употребление преимущественно белковой пищи пятикратно повышало смертность от осложнений диабета во всех возрастных группах. Дополнительные исследования на мышах подтвердили выявленную закономерность – богатая белком пища увеличивала частоту канцерогенеза и смертность, однако низкобелковая диета оказалась не менее опасной для очень старых животных.

Таким образом, умеренное снижение потребляемого белка в среднем возрасте способствует долголетию.

Как же излишний белок ускоряет старение? Предполагается сразу несколько возможных механизмов. Избыток белка в пище приводит к повышению кислотности в тканях. Это состояние называется метаболическим ацидозом, который в пожилом возрасте способствует снижению мышечной и костной массы, остеопорозу (фактически растворяет кости). Кроме того, создается перегрузка регуляторов азотистого обмена – печени и почек. Повышается активность сигнального пути гормона роста и инсулиноподобного фактора роста, что, как мы уже говорили в разделе, посвященном наследственным причинам долголетия, увеличивает риск возникновения раковых заболеваний.

Вслед за влиянием на долголетие ограничения белковой компоненты пищи были выяснены другие не менее удивительные последствия влияния отдельных аминокислот. Как уже упоминалось, у дрозофил снижение калорийности пищи через ограничение белков дает большее увеличение продолжительности жизни, чем ограничение сахарозы. Добавление очищенных незаменимых аминокислот к низкокалорийной диете отменило продление жизни, тогда как возвращение аминокислот в пищу, но уже без метионина (и в меньшей степени триптофана) сохранило эффект долгожительства.

Таким образом, снижения содержания в пище только одной незаменимой аминокислоты – метионина, уже достаточно, чтобы существенно увеличить продолжительность жизни. Этот факт оказался справедливым для дрожжей, дрозофил, мышей и крыс. Метионин сконцентрирован в белке яйца, курицы, тунца, молока, риса, кукурузы. Менее всего метионина содержат белки бобовых (чечевицы, сои, бобов, фасоли), пшеницы и картофеля. Для клеток дрожжей установлено, что длительность их жизни можно продлить, ограничив, помимо метионина, аспарагин или глутамат. Богаты аспарагином молоко, мясо, яйца. Глутамат в избытке содержится в сыре, мясе птицы, говядине. В экспериментах на дрозофилах было показано, что эффект низкометиониновой диеты лучше всего проявляется на фоне снижения общего количества потребляемого белка. У мышей и крыс долгожительство можно спровоцировать ограничением как метионина, так и триптофана. Больше всего триптофана содержится в сыре и говядине. Ограничение других аминокислот на грызунах не изучено.

УЗНАЙ БОЛЬШЕ

Как оказалось, влияние метионина на продолжительность жизни зависит от активности особого сигнального белка – киназы TOR, которая в ответ на поступление в клетку аминокислот и ростовых сигналов активирует процессы биосинтеза собственных белков организма и подавляет их утилизацию (аутофагию). Метионин – аминокислота, с которой начинается биосинтез каждого белка, и ее недостаток неизбежно замедляет белковый обмен и стимулирует аутофагию. Организм интенсивнее освобождается от белков с повреждениями и прочего мусора. С другой стороны, чем меньше образуется в клетке белков, тем лучше вспомогательные системы клетки справляются с укладкой пространственной структуры уже имеющихся белков. А вот при высоком уровне биосинтеза белка возникающий «хаос» может повредить или даже убить клетку, ускоряя старение организма. Еще несколько аминокислот – лейцин, изолейцин и валин – также стимулируют функцию киназы TOR. Аминокислоты валина больше всего в белке говядины, курицы, горохе, яйце; изолейцином богаты молоко, мясо и яйца; лейцином – молоко, овес, кукуруза.

Помимо увеличения максимальной продолжительности жизни, низкометиониновая диета у млекопитающих снижает риск ожирения, повышает устойчивость к болезням печени, снижает уровни инсулина и инсулиноподобного фактора роста и гормонов щитовидной железы.

Как же добиться продления жизни за счет снижения потребления метионина? Наименьшее количество метионина содержат растительные белки, а наибольшее – животные.

Животные белки (мясо, птицу, рыбу) стоит ограничить, частично (но не полностью!) заменив их растительными. Кстати, такое соотношение белков уже показало себя на практике: знаменитое долгожительство населения острова Окинава связывают с характерной для этого острова одноименной диетой, которая является и низкокалорийной, и содержит малое количество животного белка.

Хотя метионин исследован лучше всего, есть научные данные и о влиянии других аминокислот. Например, ограничение потребления лейцина повышает чувствительность тканей к инсулину. Лейцин содержится в таких продуктах питания, как бурый рис, бобовые, соя, мясные и рыбные продукты, лесные орехи, цельная пшеница, яичный белок. Другая важная аминокислота, влияющая на продолжительность жизни, – это триптофан. Ограничение триптофана защищает от ишемического и реперфузионного повреждения почек и печени. Некоторые продукты метаболизма триптофана канцерогенны. Наибольшее количество триптофана содержится в сырах, мясных и рыбных продуктах, бобовых, зерновых.

Таблица 10

Роль в организме и в процессе старения отдельных аминокислот

Роль отдельных аминокислот в старении представлена в таблице 10.

Пищевые волокна – это высокомолекулярные полисахариды (целлюлоза, гемицеллюлоза, пектины) и полифенолы (лигнин), являющиеся структурными элементами растительных клеточных стенок. Их избыток в пище замедляет всасывание продуктов пищеварения, стимулирует перистальтику и секреторную активность желудочно-кишечного тракта. Способность разбухать создает чувство наполненности и сытости, помогая регулировать пищевое поведение.

Пищевые волокна в целом снижают гликемический индекс продуктов питания и повышают толерантность к глюкозе, заставляя быстрые углеводы усваиваться медленнее, что сдерживает развитие пика глюкозы в крови, делая его пологим, а не острым, помогая организму сохранять чувствительность к инсулину. Кроме того, они снижают вероятность злокачественных новообразований, в частности рака толстой кишки, и улучшают холестериновый обмен. Повышенное содержание пищевых волокон показано при сахарном диабете, ожирении и желчнокаменной болезни, а также в качестве профилактики старения.

Основными источниками целлюлозы являются сливы, яблоки (с кожурой), цитрусовые, бобовые, кукуруза, отруби, листовые салаты, кабачки и сельдерей, ее много в оболочках семян и орехов.

Пектины обладают противовоспалительными свойствами. Наши собственные данные показали, что пектины из яблок и цитрусовых способствуют увеличению продолжительности жизни в экспериментах на модельных животных. Они так же, как и целлюлоза, препятствуют усвоению быстрых углеводов, смягчая их негативное влияние на здоровье. Кроме яблок и цитрусовых, пектины содержатся в персиках, абрикосах, смородине, крыжовнике и других ягодах, в картофеле, свекле, моркови и луке.

Лигнины и лигнаны являются строительными элементами растений наравне с целлюлозой. При этом если целлюлозу можно условно назвать «арматурой» клетки растения, то лигнины и лигнаны можно приравнять к «бетону»: они сцепляют волокна целлюлозы, обеспечивая стабильность конструкции. В медицине лигнины особенно ценятся как энтеросорбенты – соединения, способные связывать другие вещества и даже бактерии и выводить их из организма. Один грамм медицинского лигнина поглощает и удерживает в своей структуре 7 300 000 бактерий, включая сальмонелл, холероподобных вибрионов, желтый стафилококк. Лигнины и лигнаны играют важную роль в адсорбции в желудочно-кишечном тракте и выведении токсичных веществ, тяжелых металлов и избытков стероидных гормонов. В наших собственных исследованиях, проведенных совместно с доктором химических наук А. П. Кармановым, гидролизные лигнины увеличивали продолжительность жизни дрозофил. Их влияние на продление жизни обусловлено тем, что в их присутствии организм более интенсивно очищается от вредоносных веществ, кроме того, они обладают антиоксидантным действием. Получить лигнины и лигнаны можно из тех же продуктов, в которых содержится целлюлоза.

Чтобы усвоить достаточно этих полезных компонентов, необходимо ежедневно употреблять около килограмма овощей и фруктов, отдавая предпочтение первым.

Положительный момент состоит в том, что овощи и фрукты, содержащие нужные количества пищевых волокон, широко распространены на территории России и являются частыми гостями на нашем столе.

Микрофлора, или микробиота, – это микроорганизмы, обитающие в кишечнике, на коже и слизистых тела. Один из первых биогеронтологов, автор термина «геронтология», нобелевский лауреат Илья Ильич Мечников приписывал микробиоте, обитающей в нашей пищеварительной системе, определяющую роль в обеспечении долголетия. Роль микробиоты действительно трудно переоценить, ведь на каждую клетку в организме человека приходится не менее 10 микробных клеток, заселяющих эпителий желудочно-кишечного тракта, мочевыводящих путей, ротовую полость, всю поверхность тела. Перерабатывая избытки пищи и балластные вещества, микробиота восполняет наши запасы недостающих нутриентов.

С одной стороны, микробы помогают переваривать пищу, потребляя балластные пищевые волокна и вырабатывая взамен необходимые нам витамины, незаменимые аминокислоты, короткоцепочечные жирные кислоты, углеводы и биологически активные вещества. С другой стороны, под действием бактериальной микрофлоры из некоторых аминокислот (лизин, аргинин, тирозин, орнитин, триптофан) и других веществ (холин, лецитин, метиламин) в кишечном тракте образуются токсичные амины. Их влияние на здоровье очень существенно, причем оно во многом определяется составом пищи. Чрезмерное потребление богатой аминокислотами мясной и бобовой пищи представляет определенную опасность. Токсичные амины пиперидин, пирролидин, тирамин и октопамин способствуют возникновению артериальной гипертензии и депрессии, а гистамин – аллергическим и воспалительным реакциям, в том числе образованию язв.

В результате протекающих в кишечнике гнилостных процессов образуются высокотоксичные фенол, индол, крезол, скатол, метилмеркаптан. Из кишечника они всасываются в кровь и попадают в печень, где обезвреживаются с выделением большого количества токсичных свободных радикалов. Под их воздействием печень получает повреждения, и может образоваться рак.

Некоторые соединения, образующиеся из аминов и нитрита натрия, широко известны своими канцерогенными свойствами: это нитрозамины и N-нитрозосоединения. Данные вещества находятся в ощутимом количестве в жареном беконе, копченом мясе, пиве, молоке, табачном дыме, косметике. Часть из них образуется под действием микрофлоры ротовой полости, где происходит восстановление нитратов (которыми богаты овощи) до нитритов и запускается образование нитрозаминов.

Поскольку антибиотики подавляют как вредную, так и полезную микрофлору, они грубо вторгаются в тонкий баланс выработки симбиотической микрофлорой различных биологически активных веществ. Это не причина отказываться от их использования, так как от многих возбудителей болезней мы не способны защититься сами, речь идет лишь о том, что влияние антибиотиков нужно научиться компенсировать. В случае несбалансированного питания, возрастных изменений функциональности иммунной системы, стиля жизни и привычек, при наличии некоторых хронических возрастзависимых заболеваний и в результате приема некоторых медицинских препаратов при старении наблюдается изменение микрофлоры полости рта, пищеварительного и урогенитального тракта, поверхности кожи.

В частности, происходит увеличение количества бактериальных клеток, усиление роли гнилостных анаэробных патологических бактерий. В результате происходящих изменений в микрофлоре при старении наблюдается снижение функциональных возможностей желудочно-кишечного тракта, нарушение абсорбции питательных веществ, повышение чувствительности к инфекциям, протекает хроническое общее воспаление, происходит попадание в кровь микробных токсинов, возрастает склонность к ожирению, нарушается барьерная функция кожи.

Существенную роль в сдерживании этих процессов опять же играет сбалансированная диета. Процесс возникновения вредных нитрозаминов тормозится в присутствии антиоксидантов, в частности витаминов С и Е. Необходимое количество пищевых волокон, являющихся субстратом для полезных бактерий, способствует нормализации микрофлоры. Обладающие противовоспалительными свойствами растительные пектины и флавоноиды создают благоприятную среду для развития полезных бактерий. В модельных экспериментах подавление воспалительных реакций в стенке кишечника приводило к снижению количества патогенной микрофлоры и замедлению старения.

Микронутриенты

Микронутриенты – это минеральные вещества (макро- и микроэлементы) и витамины, которые ежедневно должны присутствовать в небольших количествах в пище для обеспечения физиологических функций организма. Их значение для нашего здоровья трудно переоценить. Открытие витаминов и микроэлементов в начале 1900-х позволило объяснить многие заболевания, такие как цинга, рахит, бери-бери, токсический зоб, кретинизм. В последние годы появляется все больше сведений о роли микронутриентов в старении, долголетии и патогенезе таких болезней, как рак, сердечно-сосудистые заболевания, ожирение, сахарный диабет и неврологические заболевания.

Витамины – разнообразная по химическому строению и происхождению группа низкомолекулярных микронутриентов, наличие которых в нашем питании абсолютно необходимо, поскольку они не образуются собственными ферментными системами клеток человека. Их физиологическая функция, как правило, заключается в том, что они оказывают помощь ферментам, входя в состав их реакционных центров.

Так как витамины относятся к микронутриентам, их стоит употреблять лишь в необходимых небольших количествах, в больших дозах они токсичны и даже сокращают продолжительность жизни.

К витаминам не относятся микроэлементы, незаменимые аминокислоты и жирные кислоты. Витамины подразделяются на жирорастворимые и водорастворимые.

Сначала рассмотрим геропротекторные свойства жирорастворимых витаминов. Их известно четыре семейства: A, D, E и K.

Витамин А (ретинол) необходим для зрения и роста костей, здоровья кожи и волос, нормальной работы иммунной системы. Витамин А и его метаболический предшественник бета-каротин, несмотря на давние спекуляции на эту тему, не имеют доказанного влияния на скорость старения и увеличение продолжительности жизни. Кроме того, существовало предположение, основанное на антиоксидантных свойствах ретинола и каротиноидов, что они могут предотвращать или даже способствовать излечению рака. Однако исследования рака легких, головы и шеи, а также меланомы не выявили лечебных свойств добавок витамина А.

Дополнительный прием этого витамина должен строго контролироваться. Высокие дозы витамина А могут инициировать тошноту, рвоту, диарею, потерю аппетита, усталость, головные боли, головокружение, помутнение зрения, нарушение координации мышц, зуд и шелушение кожи, боли в костях, выпадение волос, нарушение менструального цикла у женщин, остеопороз и временное или постоянное повреждение печени.

В повышенных дозах ретинол может даже вызывать у детей врожденные дефекты, если женщина будет принимать его во время беременности. Столь выраженные побочные эффекты для растительного предшественника ретинола – бета-каротина – не выявлены, поскольку при избытке каротина в организме он не превращается в ретинол, а оседает под кожей, придавая ей желтый оттенок.

Витамин Е (токоферолы и токотриенолы) участвует в процессах размножения и иммуномодуляции. Витамин Е является универсальным защитником клеточных мембран от окислительного повреждения, их перекисной деструкции, а также окисления SH-групп мембранных белков. Витамин Е, как мощный липидный антиоксидант, длительное время изучали с точки зрения геропротекторных свойств. Выполнено более 20 исследований на дрожжах, инфузориях, коловратках, нематодах, дрозофилах, мышах и крысах. Подавляющее большинство исследователей не выявило увеличения продолжительности жизни под действием витамина Е, в ряде случаев наблюдали ее снижение. Несмотря на свои антиоксидантные свойства, витамин Е не снижал частоту ишемической болезни сердца людей. В больших дозах витамин Е токсичен, есть отдельные данные об увеличении смертности у людей при приеме больших доз данного препарата.

Витамин Е и сердечно-сосудистые заболевания.

Исследователи Гарвардской медицинской школы во главе с профессором Маркусом Шурксом обследовали более чем 120 тысяч мужчин и женщин и пришли к выводу, что повышенные дозы витамина E не укрепляют, а нарушают деятельность сердечно-сосудистой системы, а бесконтрольный прием препарата значительно повышает риск геморрагического инсульта.

Группа жирорастворимых веществ под названием «витамин К» необходима для синтеза в организме белков, отвечающих за свертываемость крови, а также белков соединительной ткани, сердца, почек и легких. Помимо растительной пищи, источником данного витамина для человека являются бактерии, обитающие в толстом кишечнике. Достаточные количества витамина K помогают замедлить старческие нарушения кальциевого баланса, снижая проявления остеопороза и кальцификации мягких тканей – артерий и клапанов сердца, тем самым уменьшая вероятность инфарктов и инсультов.

Витамин К2. Однако недавно я наткнулся на множество доказательств того, что витамин К1 является мощнейшим геропротектором! Всего 626 мкг в день снижают смертность почти на 50 % у людей! Это эквивалентно примерно 10 % согласно закону Гомперца. Он снижает риски рака и ССЗ!

Витамин D (холекальциферол и эргокальциферол) в организме человека принимает участие во всасывании кальция и фосфора в тонком кишечнике, стимулирует процессы клеточного деления и регенерации тканей. В частности, риск обострения бронхиальной астмы можно снизить, повышая количество потребляемого витамина D. В последнее время наблюдается все больше подтверждений геропротекторных свойств витамина D3. В частности, прием данного стероидного соединения продлевает жизнь модельным животным и замедляет возрастные изменения у человека.

Наиболее многочисленна группа водорастворимых витаминов. Один из самых известных водорастворимых витаминов – витамин С (аскорбиновая кислота) – участвует в образовании коллагена, главного белка соединительной ткани, а также способствует всасыванию железа в кишечнике. Он необходим при выработке иммуностимулятора интерферона и некоторых гормонов надпочечников (катехоламинов и кортикостероидов).

При недостатке данного витамина развивается цинга – заболевание, характеризующееся нарушениями регенерации, а также ослаблением иммунной системы. Витамин С известен как антиоксидант. Под влиянием авторитета нобелевского лауреата по химии Лайнуса Полинга миллионы людей уверовали в способность больших доз витамина С предотвращать простуду и даже рак. Однако клинические исследования этого не подтвердили. Были предприняты десятки попыток добиться с помощью витамина С продления жизни нематод, дрозофил и мышей. Полученные результаты противоречивы – исследователи наблюдали увеличение продолжительности жизни, отсутствие положительных эффектов и даже ее сокращение. Зачастуюв одном и том же эксперименте витамин С в малых концентрациях увеличивал продолжительность жизни или не оказывал влияния, а в больших – укорачивал.

Фолат (витамин B9) участвует в синтезе нуклеотидов (регуляция генома) и метилировании ДНК (эпигенетическая регуляция). Количество фолата в организме снижается при старении из-за снижения его усвоения, что приводит в пожилом возрасте к недостаточному метилированию больших участков ДНК, укорочению теломерных концов хромосом и клеточному старению. Вызванное недостатком фолата гипометилирование способствует мутациям в ДНК и канцерогенезу. Помимо клеточного старения, недостаток фолата вызывает нарушение суточных ритмов, в частности периодичность выработки гормона вазопрессина, регулирующего работу почек и тонус сосудов.

УЗНАЙ БОЛЬШЕ

Снижение количества фолата подавляет синтез нуклеотида тимина, в результате в ДНК «незаконно» встраивается урацил (компонент РНК), что ведет к мутациям, разрывам ДНК, удалению частей митохондриальной ДНК и снижению ее репарации.

Витамин В12 (цианокобаламин) необходим для работы ферментов, осуществляющих биологическое окисление белков и жиров, а также превращение некоторых аминокислот. Низкий уровень витамина В12 повышает риск таких возрастных заболеваний, как сердечно-сосудистые заболевания, когнитивная дисфункция, деменция и остеопороз. Даже при достаточном потреблении с пищей в старости нарушена усвояемость В12, что может привести к анемии и необратимым повреждениям нервной системы. Витамины B9 и B12 взаимозависимы. При избыточном употреблении фолиевой кислоты наблюдаются симптомы выраженной недостаточности B12.

Холин (витамин B4) является исходным субстратом для образования важнейшего передатчика нервного сигнала – ацетилхолина, и фосфолипидов клеточных мембран, а также выступает донором метильных групп. С возрастом нарушается усвоение холина. Холин в необходимых количествах способствует здоровью печени, улучшает функцию головного мозга и память. Он замедляет развитие болезни Альцгеймера и старческой деменции. Влияние этих и других витаминов на продолжительность жизни и старение приведены в таблице 11.

Каким образом следует восполнять недостаток витаминов? Несколько десятков медицинских исследований, проведенных на тысячах волонтеров, ставят под сомнение эффективность регулярного приема мультивитаминов, за исключением случаев компенсации недоедания или депрессии. У жителей развитых стран, регулярно принимающих мультивитамины, не наблюдали улучшения здоровья, снижения частоты рака, смертности от рака или сердечно-сосудистых и нейродегенеративных патологий. Вероятная причина – мультивитаминные препараты обладают низкой биодоступностью, содержат «не те» изоформы витаминов или в неправильном сочетании. Напротив, увеличение потребления овощей и фруктов положительно сказывается на этих параметрах.

В той химической форме и в том сочетании компонентов, в котором они содержатся в таблетке, витамины плохо усваиваются. Например, для большего эффекта и для усвоения витамина D необходимы незаменимые жирные кислоты, холин, кальций. Передозировка также нивелирует полезное действие витаминизации и в ряде случаев может быть опасна. Более разумно использовать свежие продукты питания, содержащие в усвояемой форме и в достаточном количестве необходимые для нашего здоровья витамины. Следует придерживаться сбалансированной диеты, а не полагаться на мультивитаминные добавки.

Фосфор присутствует в клетках в виде остатка фосфорной кислоты – ортофосфата и в виде фосфорорганических соединений. Присутствие фосфатов в требуемых количествах чрезвычайно важно для физиологии клетки.

УЗНАЙ БОЛЬШЕ

Фосфаты необходимы для поддержания постоянства pH крови и цитоплазмы. Фосфор участвует в обеспечении энергетического метаболизма в составе энергетических «валют» клетки – АТФ, НАДФ, креатинфосфата. Фосфаты обеспечивают сигнальные функции (в составе молекул цАМФ и цГМФ), необходимы при регуляторном фосфорилировании/дефосфорилировании белков. Фосфор поддерживает пластический метаболизм, так как входит в состав кофакторов ферментов, фосфосахаров, фосфолипидов, ДНК, РНК, гидроксиапатита костей и фторапатита зубов.

Однако любой, даже небольшой избыток фосфатов вызывает патологические изменения. Переизбыток фосфатов мешает усвоению железа, кальция, магния, цинка. Переизбыток фосфора вызывает кальцификацию мягких тканей (сосудов, кожи, легких, клапанов сердца), что ведет к сердечно-сосудистым патологиям; почечную недостаточность и почечную остеодистрофию.

Таблица 11

Витамины, способствующие замедлениюскорости старения

Американский исследователь Куро-О Макото выявил ген долголетия млекопитающих Klotho. Он показал, что мутация данного гена приводит к синдрому преждевременного старения, а искусственная активация – к продлению жизни. Как оказалось, продукт гена – пептидный гормон, вырабатываемый в почках и снижающий обратное всасывание фосфата почками. Преждевременное старение мышей с дефектом Klotho оказалось возможно замедлить, если содержать животных на диете, обедненной фосфатом (0,02 % вместо обычного количества 0,54 %). Куро-О показал, что диета с низким содержанием фосфата увеличивает продолжительность жизни дрозофилы. Чем меньше фосфата обнаруживается в крови конкретного вида млекопитающих, тем выше продолжительность жизни. У пожилых людей более высокие уровни фосфатов в сыворотке крови сопряжены с повышенным риском смерти, прежде всего от сердечно-сосудистых заболеваний и болезни почек.

Избыточный ортофосфат ускоряет старение организма. Большое количество фосфатов содержится в напитках наподобие кока-колы, тыквенных семечках, сыре, лососе, морских гребешках, бразильском орехе, мясе, молоке, сое и чечевице. Соответственно читателю, злоупотребляющему этими продуктами, стоит внимательно оценивать их потенциальное влияние на продолжительность жизни.

Железо в виде Fe²⁺ как часть особой структуры (гема) входит в состав белков, необходимых для транспорта кислорода к клеткам (гемоглобин, миоглобин), клеточного дыхания и окислительно-восстановительных процессов. Дефицит железа в организме вызывает малокровие (анемию).

Нарушение функций митохондрий с возрастом сопровождается увеличением образования перекиси водорода, с которой Fe²⁺ и Fe³⁺ вступают в реакцию. В этом процессе образуются крайне агрессивные гидроксил-радикалы, разрушающие многие органические вещества клетки. Поэтому избыток железа приводит к образованию токсичных свободных радикалов, повреждающих наиболее активно метаболизирующие органы, такие как головной мозг, сердце и печень. В результате реакции железа с перекисью водорода в стареющей клетке происходит образование нерастворимых белковых гранул и накопление старческого фермента липофусцина, о котором мы уже говорили в предыдущих разделах. По мере накопления липофусцина работа клеток затрудняется, и со временем наступает их гибель.

Таким образом, без крайней необходимости (например, при диагностированной анемии) не следует употреблять железосодержащие биодобавки. Получать необходимое организму железо нужно из продуктов питания. Хорошим источником железа являются моллюски, печень, тыквенные семечки, многие виды орехов, мясо, бобовые, неочищенные зерновые, шпинат, кресс-салат, темный шоколад, тофу, яблоки.

Медь выступает кофактором большого количества ферментов, в том числе антиоксидантных. При недостатке меди замедляется белковый обмен, нарушается рост костной и соединительной ткани. Дефицит меди провоцирует остеопороз, боль в суставах, снижение иммунитета и, поскольку медь способствует усвоению железа, анемии.

В то же время ионы металлов меди и железа способствуют гликированию, приводящему к сшивкам и агрегации белков. Гликирование – один из основных молекулярных процессов, лежащих в основе старения и возрастзависимых патологий. Обладая окислительно-восстановительной активностью, медь и железо играют роль в провоспалительной активации эндотелия сосудистой стенки, стимулируя чувствительные к окислительно-восстановительному балансу клеточные сигнальные пути, ведущие к атеросклерозу.

Избыток железа и меди играет значительную роль в развитии процессов старения на клеточном уровне.

Внесение в корм дрозофил меди приводило к сокращению продолжительности их жизни и развитию неврологических отклонений. Эти экспериментальные данные, полученные для модельного животного, согласуются с клиническими исследованиями у человека, где, помимо ускоренного старения, избыток меди связан с депрессией, шизофренией, гипертонией, бессонницей.

В процессе усвоения в пищеварительном тракте медь конкурирует с цинком и молибденом, поэтому избыток одного из этих элементов в пище может вызвать недостаток другого.

Медью богаты морепродукты, грибы, кунжут, кешью, чернослив, авокадо, козий сыр, соя.

Молибден в малых концентрациях необходим человеку как кофактор ферментов, необходимых для синтеза аминокислот и некоторых других соединений. Эти ферменты связаны с такими заболеваниями, как подагра и свободнорадикальное повреждение при сердечной недостаточности.

Превышение потребления молибдена может приводить к конкурентному нарушению усвоения меди.

УЗНАЙ БОЛЬШЕ

Связывание и деактивация меди тетратиомолибдатом снимает острые воспалительные реакции у мышей. Исследования, выполненные на линии мышей с генетической предрасположенностью к атеросклерозу, показали, что тетратиомолибдат подавляет у них развитие данной патологии. Интересно отметить, что химический аналог молибдена, вольфрам, тоже подавляет повреждение эндотелия сосудов и развитие атеросклероза, ингибируя медь- и железосодержащий фермент – ксантиноксидазу. Кроме того, тетратиомолибдат подавлял поражение сердечной мышцы, вызываемое антибиотиком доксорубицином.

У мышей с мутацией, приводящей к боковому амиотрофическому склерозу, при котором в результате окислительного стресса происходит гибель мотонейронов и теряется двигательная активность, удалось задержать развитие заболевания и улучшить состояние с помощью тетратиомолибдата аммония. Аналогичные свойства показал данный препарат на модели рассеянного склероза. Тетратиомолибдат проходит клинические испытания на эффективность при некоторых видах рака и цирроза.

«Подавление» меди молибденом может служить защитой от различных возрастзависимых патологий. Молибден сконцентрирован в фасоли и других бобовых, миндале, йогурте.

Цинк является вторым после железа по важности для живых организмов переходным металлом. В теле человека присутствует до 4 г цинка. Он способен входить в состав всех классов ферментов. Известно более 100 цинксодержащих ферментов. Достаточно сказать, что многие транскрипционные факторы, особые белки, управляющие активностью генов, содержат так называемые цинковые пальцы, через которые они связываются с ДНК.

С возрастом развивается дефицит цинка даже на фоне полноценной диеты, поскольку страдают системы усвоения и транспортировки цинка. Это изменение сопровождается снижением иммунитета и активизацией хронических воспалительных процессов. Дефицит цинка способствует и ускоренному клеточному старению. При его недостатке наблюдается усиление оксидативного стресса, гибели клеток (апоптоза) и развивается атеросклероз. Недостаток цинка способствует также канцерогенезу, сердечным патологиям, аутоиммунным заболеваниям и диабету 2-го типа. Нормализация цинка в диете старых мышей позволила вернуть к «молодому» состоянию маркеры воспаления. Возможно, что по этой причине у человека цинк способен уменьшать тяжесть и длительность простуды.

Недостаток цинка способствует ускоренному старению, тогда как избыток – токсичен. Цинком богаты морепродукты, мясо, зародыши пшеницы, шпинат, семена тыквы, кешью, какао и шоколад, птица, грибы.

Магний относится к жизненно необходимым микроэлементам. Он участвует в биологической активации главной энергетической «валюты» клетки – АТФ. В этой связи, например, он необходим для синтеза ДНК и РНК. Магний находится в каталитическом центре более 300 различных ферментов, в том числе всех АТФ-зависимых ферментов.

Подавляя процесс гибели нервной клетки в результате ее перевозбуждения, магний замедляет развитие нейродегенерации и деменции. Конкурируя с кальцием, магний снижает риск возникновения камней в почках. Он уменьшает уровень свободных радикалов и воспалительных процессов. Старение очень часто связано с дефицитом магния, что вызывает потерю мышечной массы (саркопению), изменение иммунных и метаболических реакций, патологии сосудистой системы – атеросклероз, диабет и кардиометаболический синдром. В исследованиях средиземноморских популяций людей было выявлено, что магний снижал смертность от всех причин на 34 %. Кроме того, он уменьшает вероятность сердечно-сосудистых и раковых заболеваний, диабета 2-го типа. В то же время избыток магния вызывает депрессию и сонливость.

Магний противодействует многим причинам и следствиям старения организма. Он содержится в зеленых листовых овощах (входит в состав хлорофилла), орехах, рыбе, бобовых, пшене, авокадо, бананах, темном шоколаде, минеральной воде.

Хром является довольно распространенным в природе металлом, присутствующим в двух различных валентностях – хром (VI) и хром (III).

Хром (VI) – токсичный тяжелый металл, представляющий опасность для здоровья. В основном с ним сталкиваются люди, которые работают в сталелитейной отрасли и текстильных производствах. Люди, которые курят табак, также имеют высокий шанс воздействия этой формы хрома. Его соединения приводят к онкологическим заболеваниям.

Хром (III) является важным для человека микроэлементом и участвует в обмене углеводов, липидов и белков. Например, он входит в состав пищеварительного фермента трипсина. Недостаток хрома (III) в пище может привести к сердечной недостаточности, нарушениям обмена веществ – гиперхолестеринемии и сахарному диабету.

Добавление в корм крысам пиколината хрома (III) приводило к существенному увеличению максимальной продолжительности жизни. У человека при систематическом приеме он эффективно снижает уровень глюкозы в крови натощак. Кроме нормализации уровня сахара, он способствует балансу холестерина и триглицеридов. Считается также, что данное соединение подавляет аппетит к жирной и богатой углеводами пище. Однако доказанного снижения веса людей, страдающих ожирением и принимавших этот препарат, наблюдать не удалось. Избыток хрома (III) может неблагоприятно отражаться на здоровье, приводя, например, к дерматиту – появлению сыпи на коже.

Наибольшее количество «полезного» хрома (III) можно получить из брокколи, виноградного сока, он содержится в мясе, сыре, грибах, картофеле, черносливе, бананах, красном вине, апельсиновом соке.

Микроэлемент селен входит в состав двух десятков различных ферментов. Он участвует в метаболизме гормонов щитовидной железы, иммунитете (синтезе антител), антиоксидантной защите (разрушении перекисей липидов и перекиси водорода), детоксикации токсичных соединений и клеточном дыхании, подавлении проопухолевой активности ряда ферментов. Дефицит селена способствует оксидативному стрессу и гипометилированию ДНК, ведущим к клеточному старению и раку. Показано, что добавление селена в пищу улучшало двигательные способности старых крыс.

Селен в достаточном количестве содержится в бразильском орехе, морепродуктах, тунце, семенах подсолнечника, мясе, птице, грибах, а также в чесноке и луке. Присутствие этого элемента в продуктах питания во многом определяется их происхождением, так как растения получают его из почвы, а животные – из корма. В регионах с пониженным содержанием селена может быть оправдан его дополнительный прием.

Литий является необходимым для здоровья микроэлементом в питании человека. В экспериментах на крысах дефицит лития вызывал поведенческие нарушения и снижал число потомков. Возможно, литий способен замедлять старение. Концентрация лития в водопроводной воде обратно пропорциональна смертности жителей Японии. Кроме того, в небольших концентрациях литий продлевает жизнь нематодам в среднем на 10 %.

В исследованиях на нематодах показано, что литий стимулирует аутофагию – процесс, устраняющий внутриклеточный мусор, в том числе отработанные митохондрии. В результате литий увеличивает долю функциональных митохондрий, улучшая энергетические функции клетки. Кроме того, литий изменяет уровень активности генов, кодирующих белки нуклеосом – структур, защищающих ДНК и регулирующих ее функцию.

Источниками лития, способствующего замедлению старения, могут служить горчица, морские водоросли, рыба, морепродукты, фисташки, овощи, питьевая вода.

Марганец относится к разряду микроэлементов, которые могут быть даже в малых дозах как необходимы (при дефиците), так и токсичны (при избытке). Марганец входит в состав митохондриального антиоксидантного фермента – супероксиддисмутазы. Именно в митохондриях образуется наибольшее количество свободных радикалов. Марганец – кофактор различных ферментов метаболизма углеводов, аминокислот и холестерина.

Дефицит марганца ведет к нарушению образования хрящевой и костной ткани, медленному заживлению ран, нарушению толерантности к глюкозе.

В избытке марганец крайне токсичен, поражает основные системы органов и обладает мутагенным эффектом.

Обработка дрозофил очень малыми количествами марганца приводила к нарушениям двигательной активности и преждевременной гибели с признаками ускоренного старения. Превышение уровней марганца у человека способствует развитию нейродегенеративных заболеваний.

Марганцем богаты морепродукты, лесные орехи, тыквенные семечки, тофу, бобовые, рыба, шпинат, чай.

Натрий необходим человеку как один из макроэлементов. В организме человека основное количество натрия находится в межклеточной жидкости, где его в 15 раз больше, чем в клетках. Разность концентраций строго регулируется особым ферментом, выкачивающим натрий из цитоплазмы клетки. Натрий (наравне с калием) необходим для проведения нервного импульса и мышечных сокращений, поддержания осмотического давления крови, щелочного и водно-солевого баланса организма, облегчения транспорта глюкозы, фосфата и аминокислот в клетку.

Одним из основных источников натрия является пищевая соль. Избыточное потребление натрия и поваренной соли сопряжено с высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний, артериальной гипертензии, сахарного диабета, ожирения, хронической болезни почек и преждевременной смерти.

Масштаб проблемы огромен: в 2009–2010 годах, например, у 23,1 % взрослых американцев диагностировали предгипертонию, а еще у 29,5 % – гипертензию. Американская ассоциация болезней сердца оценила прямые и косвенные расходы, связанные с гипертонией в США, в 93,5 млрд долларов в год. Поэтому профилактика этого заболевания, основанная на правильном питании, может сэкономить огромные средства. Все, что для этого необходимо, – это снизить потребление натрия до 1 г в день на человека, что соответствует половине чайной ложки соли. В то же время средний уровень потребления натрия в США – более 3,4 г в день.

Еще в далеком 1958 году американские ученые Менели и Бол в исследованиях на крысах показали, что диета с повышенным уровнем хлорида натрия снижает продолжительность жизни в зависимости от дозы, в то время как снижение количества потребляемой соли, по сравнению с контролем, ее увеличивает. Тогда же были установлены и основные причины смертности при избытке соли – сердечно-сосудистые заболевания и болезни почек. Избыток натрия в организме способствует длительному протеканию воспалительных процессов, задержке воды, а также развитию артериальной гипертензии.

При старении избыток натрия связан не только с высоким его потреблением, но и с повышенным уровнем гормонов глюкокортикоидов, которые замедляют его выведение почками. Поэтому для пожилых людей ограничение потребления поваренной соли особенно важно.

Значительная часть калия в организме сосредоточена в цитоплазме клеток, где его в 30 раз больше, чем в межклеточной жидкости. Его концентрация, как и натрия, поддерживается на постоянном уровне мембранным Na⁺/K⁺ насосом. Калий действует в паре с натрием, поэтому их физиологические функции схожи – разность концентраций натрия и калия в клетке создает мембранный потенциал, необходимый для проведения нервного импульса и мышечных сокращений. Кроме того, калий необходим для работы некоторых ферментов и даже правильной укладки ДНК в ядре.

Недостаток калия ощущается при употреблении пищи с высоким содержанием животных белков и зерновых культур и низким содержанием фруктов и овощей, что в конечном итоге приводит к нарушениям работы сердца и мышц, невралгии.

При старении организма происходит тотальное снижение концентрации калия в тканях. Несколько крупных эпидемиологических исследований показали, что повышенное потребление калия снижает риск возникновения инсульта. Это неудивительно, поскольку дополнительное количество калия в диете смягчает последствия чрезмерного употребления поваренной соли, в частности предотвращает артериальную гипертензию. Обогащенная калием диета вдвое снижает вероятность образования камней в почках, так как калий способствует выведению избытка кальция. Высокий уровень бикарбоната калия в рационе подавляет метаболический ацидоз, характерный для пожилых людей и любителей мясных продуктов, что замедляет развитие саркопении (утраты мышечной массы) и остеопороза. Особенно выражены благоприятные эффекты у женщин, перенесших менопаузу.

Для достижения эффекта оздоровления надо сочетать употребление качественного (содержащего достаточные количества незаменимых аминокислот) белка с большим количеством овощей и фруктов, одновременно уменьшая долю зерновых культур.

Но не следует забывать о том, что избыток калия также вреден – при гиперкалиемии наблюдается изъязвление тонкого кишечника.

Главные источники калия – белая фасоль, шпинат, запеченный картофель (с кожурой), курага, тыква, йогурт, рыба, авокадо, грибы, бананы, дыня, печень.

Кальций – один из основных макроэлеметов нашего тела, играющий важную структурную и сигнальную роль. В то же время важным признаком старения организма является кальцификация мягких тканей, например клапанов сердца, секреторных желез, артерий. Патологическое значение кальция также проявляется в нейротоксичности, развитии тромбоза, почечнокаменной болезни, нейродегенерации, гипертрофии миокарда, воспалении.

Ошибочно думать, что виновником патологических процессов кальцификации является только кальций, поступающий с пищей. Когда кролики питаются пищей с дефицитом кальция, темпы кальцификации вырастают в 2,7 раза. Сбалансированная диета с достаточным количеством кальция, с другой стороны, способна снизить темп кальцификации на 62 %. Причина этого противоречия в том, что в ответ на дефицит кальция в крови организм вымывает кальций из костей и насыщает им мягкие ткани.

В процессе старения избыток кальция в крови и в клетках возникает при остеопорозе, когда кальций вымывается из костей. Кроме того, в ответ на скопление поврежденных белков и стресс, возникающий в эндоплазматической сети клетки, кальций выходит из нее в цитоплазму, где его избыток оказывается токсичным. Соответственно, меры, направленные на предупреждение кальцификации тканей, во многом совпадают с мерами по предупреждению развития остеопороза: потребление продуктов, богатых витаминами K и B12.

Знаменитым источником кальция являются молочные продукты, а кроме них – белая фасоль, лосось, сардины, инжир, миндаль, апельсины, кунжут, водоросли, овсянка.

Продукты питания и долголетие

Как мы выяснили, различные питательные вещества по-разному влияют на темпы нашего старения. Одни из них ускоряют старение, другие – способствуют долголетию. В одних концентрациях они полезны, в других – вредны. Однако продукты, которые мы едим, – это целый комплекс факторов, действующих разнонаправленно. Поэтому не стоит вести речь о полном исключении тех или иных продуктов из нашего питания. Гораздо лучше варьировать количество и частоту их употребления.

Переедание – фактор риска возникновения рака, диабета, атеросклероза и артериальной гипертензии. Умеренность – самый верный подход к достижению долголетия.

Не открою большого секрета, если скажу, что избыточное потребление спиртного, соли, молочных продуктов, мяса и колбас способствует возникновению некоторых видов рака. В то же время употребление в разумных пределах фруктов и овощей помогает защитить организм от многих возрастных болезней и болезней «образа жизни».

Дэвид Тилман и Майкл Кларк из Университета Миннесоты в Сент-Поле опубликовали в конце 2014 года в журнале Nature анализ данных по динамике за 1961–2009 годы сельскохозяйственного производства и по влиянию различных диет на здоровье. Оказалось, что наиболее популярный сегодня стиль питания не только губителен для экологической обстановки, но и для нашего здоровья. Неуклонный рост потребления мяса, злаков, очищенных жиров, сахара и других «экологически затратных» продуктов, производство которых требует расширения сельскохозяйственных площадей и роста выбросов парниковых газов, негативно сказывается и на самочувствии людей. Радикально улучшить экологическую и медицинскую ситуацию могло бы распространение альтернативных стилей питания, таких как пескетарианство (вегетарианство плюс рыба и морепродукты) и «средиземноморская диета» (много овощей и фруктов, умеренное количество молочных продуктов и мяса). Авторы обобщили результаты 18 исследований, в которых на основе длительных наблюдений за многотысячными выборками были сделаны выводы о влиянии рассматриваемых диет на вероятность таких заболеваний, как диабет 2-го типа, ишемическая болезнь сердца, рак, а также на общую смертность. В изученных выборках как «средиземноморская», так и пескетарианская диеты значимо снижали вероятность развития перечисленных заболеваний, а также общую смертность.

Приведу менее тривиальный пример влияния пищи на наше здоровье. Как мы уже знаем, конечные продукты гликирования – одна из основных причин старения нашего тела. Однако они могут не только спонтанно образовываться в стенках сосудов в результате естественного старения, но и попадать с готовой пищей. Поступающие извне продукты гликирования наравне с собственными способны вызывать воспалительные реакции и атеросклероз. Особенно много гликированных белков в пережаренных продуктах, именно они придают поджаренной корочке оттенки от золотистого до темно-коричневого. В ресторанной еде, и особенно в фастфуде, их в десятки раз больше, чем в еде домашнего приготовления.

Приведем несколько сведений о пользе и вреде тех или иных диет и продуктов питания с точки зрения старения и долголетия.

Существует вероятность того, что воздействие ограничительных диет на долголетие лабораторных животных всего лишь избавляет их от переедания и негативного воздействия компонентов стандартных диет, к которым у организма еще не сформирована генетическая адаптация. В условиях дикой природы животные питаются качественно и количественно иной пищей. Может ли возвращение к более естественному питанию благоприятно сказаться на долголетии человека? Избавит ли по определению от «болезней цивилизации»? Сможем ли мы силой науки и разума вернуть себе когда-то утраченный рай палеолита?

Предки современного человека в эпоху, предшествующую сельскому хозяйству, были физически активными охотниками и собирателями. Их питание было разнообразно и экологически чисто. Частота переедания была гораздо ниже и компенсировалась регулярными и длительными физическими нагрузками. Такая диета и образ жизни позволяли на более низком уровне поддерживать количество инсулина в крови, предотвращая развитие сахарного диабета. Об этом свидетельствуют медицинские обследования современных сторонников палеодиеты. У охотников и собирателей из сохранившихся диких племен Африки и Южной Америки и последователей их диеты в цивилизованных странах по сравнению с адептами современной диеты более низкий уровень артериального давления, не меняющийся с возрастом, пониженный уровень лептина в плазме крови натощак, нормальный весо-ростовой индекс. Более того, у них выявлена высокая чувствительность к инсулину, повышенное максимальное потребление кислорода, лучшее зрение и состояние костей.

Переход от палеолита к неолиту произошел сравнительно недавно, и человек не успел генетически подстроиться к таким изменениям, как снижение потребления пищевых волокон и некоторых микронутриентов, увеличение гликемического индекса и соотношения натрия и калия, отклонения от равного (1:1) соотношения омега-6/омега-3 жирных кислот. Действительно, индийцы и индонезийцы страдают от сахарного диабета из-за чрезмерного употребления риса, афроамериканцы и японцы – от артериальной гипертензии и инсультов из-за избытка поваренной соли, новозеландцы – от рака толстого кишечника из-за избытка мяса и недостатка растительных волокон. Эволюционная адаптация к сельскохозяйственной диете все же идет, хотя и невысокими темпами. Наиболее яркий пример – 35 % современного населения мира обладает особой версией гена лактазо-флоризин гидролазы, дающей взрослым людям способность усваивать молоко. У остальных 65 % людей – обычный вариант данного гена, который выключается еще в детстве и лишает взрослых людей способности усваивать цельное молоко.

Палеолитическая диета пропагандируется как диета, к которой люди генетически адаптированы. Она должна содержать только те группы продуктов питания из мяса, морепродуктов, фруктов, овощей и орехов, которые присутствовали в пище людей задолго до появления сельского хозяйства. Прежде всего предлагается ограничить потребление зерновых и молочных продуктов и отказаться от рафинированных продуктов. Особенности палеодиеты приведены в таблице 12.

Несмотря на достоинства, у палеолитической диеты существуют и недостатки. Она не обеспечивает суточную норму потребления определенных микроэлементов. Соблюдение полноценной палеодиеты потребует увеличения расходов на питание в бюджете каждого человека (в США – на 10 %).

Таблица 12

Сравнение палеолитической и современной диеты

Размышления о пользе палеолитической диеты часто наталкиваются на возражения о низкой продолжительности жизни пещерных людей. Так ли это, по скудным археологическим находкам точно судить сложно.

Среди археологов распространена точка зрения, что средняя продолжительность жизни в те времена составляла 36 лет. Это довольно низкое значение определялось высокой детской смертностью, голодом, болезнями, военными конфликтами, а вовсе не старением.

Из наблюдений над предконтактными представителями современных первобытных племен мы знаем, что ожидаемая продолжительность жизни, для примера, 15-летнего подростка из племени Dobe! Kung из Экваториальной Африки составляет 69 лет. При этом среднемировое значение – 67 лет. Кто знает, сколько будут жить эти люди, если им предоставить все современные средства борьбы с инфекциями и паразитами? Из археологических сведений мы знаем, что последовавшая за палеолитом неолитическая революция – переход от собирательства и охоты к сельскому хозяйству (растениеводству и скотоводству) – сократила среднюю продолжительность жизни до 20 лет. Это укорочение жизни связывают со снижением разнообразия диеты, авитаминозами, микроэлементозами, а также эпидемиями вследствие более компактного проживания и передачи болезней к человеку от скота.

Цельное молоко является ценным продуктом детского питания, поскольку содержит сбалансированные количества полноценных белков, жиров и углеводов, витамина A и D, группы витаминов B, сфингомиелина. Вопрос, насколько полезны молоко и молочные продукты взрослым людям, активно дискутируется.

Палеолитические люди употребляли структурированные белки из мышечной ткани зверей, птиц и рыб вместо популярных в западной диете белков молока, служащих для ускоренного роста ребенка. Прием молока и молочнокислых продуктов повышает в плазме крови уровни ускоряющих старение аминокислот – метионина, триптофана, глутамата и разветвленных аминокислот (лейцина, изолейцина, валина). Эти аминокислоты увеличивают концентрацию инсулина в сыворотке крови, что приводит к формированию нечувствительности к нему. Чрезмерная стимуляция продукции инсулина может запустить саморазрушение бета-клеток поджелудочной железы и развитие диабета. Переваривание молочного белка казеина приводит к образованию казоморфина – опиоидного пептида, вызывающего привыкание и стремление к избыточному потреблению данного продукта.

Роль питания в развитии атеросклероза трудно определить точно. Однако в цельном молоке содержится лактоза (активно вызывает гликирование белков), природные трансжиры и насыщенные жиры, холестерин, ксантиноксидаза (источник свободных радикалов), медь, фосфор и кальций. Эти компоненты способствуют возникновению атеросклероза.

Красное мясо (говядина, баранина, свинина) является хорошим источником незаменимых аминокислот и витаминов группы B. В мясе в довольно большом количестве присутствует карнозин – геропротектор, снижающий образование конечных продуктов гликирования.

Избыток холестерина в мясе повышает риск развития атеросклероза. Особые вещества, содержащиеся в избытке в красном мясе – N-гликаны, способствуют процессам воспаления и опухолевому росту. Некоторые аминокислоты, получаемые из мяса, перерабатываются микрофлорой кишечника в токсичные амины. Например, полезное само по себе вещество из красного мяса L-карнитин под влиянием кишечных бактерий превращается в токсин, нарушающий холестериновый обмен и повышающий риск развития атеросклероза. При поджарке белковой пищи (мясо, рыба) образуются гетероциклические амины, которые при длительном употреблении способны вызывать злокачественные опухоли. Копчение также приводит к накоплению канцерогенных полициклических углеводородов и нитрозосоединений.

Избыток белка в пище вызывает нарушение щелочно-основного баланса крови (ацидоз). Хронический ацидоз нарушает насыщение гемоглобина кислородом, вызывает вымывание кальция из костей, ослабление иммунитета, предрасполагает к атеросклерозу, остеопорозу и саркопении.

Крепкий алкоголь ускоряет старение сосудов, сердца, нервной системы, печени и почек. Алкоголь, а точнее продукты его переработки, в организме канцерогенны. Спиртное, даже в небольших количествах, повреждает стенку желудочно-кишечного тракта, что способствует проникновению инфекций и аллергенов из кишечника прямо в кровь и вызывает системное воспаление. О вреде крепкого алкоголя свидетельствует низкая продолжительность жизни мужчин в таких злоупотребляющих им странах, как Россия и Шотландия. Смерть на фоне потребления алкоголя наступает в основном в результате отравлений, разрушения печени и почек, осложнений со стороны сердечно-сосудистой системы и несчастных случаев. Помимо того, что алкоголь повышает риск развития нейродегенеративных заболеваний с потерей когнитивных функций, любителям выпить стоит знать, что пиво, некоторые сорта вина и виски имеют высокий гликемический индекс, что способствует развитию метаболического синдрома и диабета.

В то же время пиво в результате жизнедеятельности дрожжей содержит некоторое количество фитоэстрогенов, соединений, обладающих геропротекторными свойствами. Правда, девушкам и молодым женщинам фитоэстрогены противопоказаны, так как их воздействие накладывается на эффекты собственных половых гормонов. Вина содержат целый комплекс веществ (катехины, ресвератрол, кверцетин), которые улучшают состояние сердечно-сосудистой системы. Среди винодельческих регионов лучше всего выбирать наиболее южные. Произрастающие там сорта винограда содержат наиболее богатый комплекс полезных веществ, для образования достаточного количества которых необходимо обилие солнца и теплых дней.

Однозначной оценки влияния слабоалкогольных напитков на продолжительность жизни пока нет, поэтому мы снова напомним читателю, что умеренность – принцип, который чаще всего обеспечивает наилучшие результаты.

Большинство овощей являются источником низкокалорийной и нежирной пищи, богатой пищевыми волокнами, каротиноидами, фолатом, витаминами С и К, калием. Благодаря этому их потребление снижает вероятность сердечно-сосудистых патологий, артериальной гипертензии, малокровия, рака кишечника.

Вареный или печеный картофель без избытка масла и соли – относительно низкокалорийный источник углеводов, богатый волокнами, витаминами (B3, B5, B6, С, каротиноидами) и микроэлементами (калием, марганцем, медью, фосфором), флавоноидами (кверцетином), полезными алкалоидами (кукоаминами). Помимо картофеля, кукоамины найдены в ягодах годжи. Картофель снижает артериальное давление, уменьшает вероятность воспаления пищеварительной системы и образования камней в почках.

Несколько масштабных медицинских исследований показало – благодаря большому содержанию каротиноида ликопина помидоры и красный перец способствуют профилактике возникновения некоторых видов опухолей, в частности рака простаты. Известно также, что все пасленовые (картофель, томаты, сладкий перец) примерно на 20 % снижают риск болезни Паркинсона.

Фрукты и ягоды содержат большое количество сахаров, органических кислот, пищевых волокон, витамина С, калия, кальция и железа, фосфора, магния, некоторых биологически активных веществ (флавоноидов, антоцианов, ресвератрола, ликопина, лютеина, зеаксантина, танинов, эллаговой кислоты). Влияние фруктов на здоровье и долголетие похоже на влияние овощей. Благодаря наличию флавоноидов и антоцианов они замедляют развитие возрастзависимых болезней Альцгеймера и Паркинсона, общего воспаления, атеросклероза, некоторых видов рака (рака простаты, кишечника), дегенерации желтого пятна. Предпочтительно употребление целых фруктов, а не приготовленных соков, так как последние имеют больший гликемический индекс и содержат меньше пищевых волокон. В крайнем случае, лучше покупать сок с мякотью. Но напомним читателю, что избыток фруктозы вызывает гликирование белков, повышает резистентность к инсулину и способствует ожирению, поэтому слишком налегать на фрукты тоже не следует.

Несколько особняком среди фруктов стоит авокадо, по вкусу больше напоминающее овощ, поскольку в нем очень мало углеводов. Его плод содержит практически все жизненно важные микронутриенты, мононенасыщенные и омега-3 жирные кислоты и отличается высокой калорийностью. В незрелых плодах находится вещество (манногептулоза), повышающее усвоение глюкозы.

Группа исследователей из Каролинского института в Швеции изучила результаты многолетнего медицинского наблюдения за многотысячной группой людей и динамику их естественной смертности. Оказалось, что те люди, которые съедали в день менее 5 порций овощей и фруктов, отличались достоверно более высокой вероятностью смерти.

Оливковое масло является источником мононенасыщенных жирных кислот, сквалена, витаминов Е и К. В литературе есть сведения об увеличении продолжительности жизни грызунов в 1,5 раза за счет введения в диету оливкового масла. Известна также профилактическая роль оливкового масла в снижении риска рака груди и некоторых других видов рака, а также в предотвращении развития атеросклероза.

Зеленый чай содержит вещества с психостимулирующим действием, такие как кофеин, а также полифенолы, каротиноиды, микроэлементы и витамины группы B. Потребление чая снижает риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, инсульта и остеопороза.

Отдельные компоненты зеленого чая (эпигаллокатехин-3-галлат, L-теанин и таниновая кислота, кверцетин) – известные геропротекторы, продлевавшие жизнь подопытных животных.

Вместе с тем изучение влияния экстракта зеленого чая на продолжительность жизни мышей не дало положительных результатов. Более того, клинические испытания показали, что 10 %-ное содержание катехина в чайном экстракте может быть токсично для печени человека.

Кофе повышает внимание, способность концентрироваться и настроение. Содержащийся в нем кофеин эффективен при головных болях, усиливает влияние болеутоляющих средств (аспирина и парацетамола). Три-пять чашек кофе в день снижают риск развития болезни Альцгеймера на 20 % и риск развития болезни Паркинсона. Систематическое употребление кофе способно улучшить чувствительность к инсулину и снизить риск развития сахарного диабета 2-го типа. Согласно метаанализу 2014 года регулярно выпиваемая чашечка кофе снижает риск мочекаменной болезни. Замечено также, что умеренное потребление кофе снижает общую смертность людей.

Однако постоянное употребление кофе вызывает зависимость, а нефильтрованный кофе повышает уровень холестерина в крови. У отдельных людей кофе повышает артериальное давление. Кофеин повышает секрецию кортизола, но его систематическое потребление уменьшает этот эффект. Поговаривают, что Оноре де Бальзак выпивал до 40 чашек кофе в день. Несмотря на потрясающую работоспособность (он писал по 16 часов в день, выпуская в год до 6 книг), писатель умер в 51 год…

Темный шоколад является прекрасным источником калия, магния, а также железа, меди и витаминов K, B1, B3, B5, B9. Темный шоколад богат флавонолами, которые оказывают положительное влияние на функцию сосудов у здоровых людей и у пациентов с риском атеросклероза. Они улучшаютмикроциркуляцию крови, в том числе в головном мозге. Флавонолы увеличивают количество и силу связей между нейронами, снижают потерю нейронов в результате нейродегенеративных процессов, улучшают память. Наконец, флавонолы повышают чувствительность тканей к инсулину.

В темном шоколаде содержится фенилэтиламин, который воздействует на головной мозг подобно родственному соединению – амфетамину. Фенилэтиламин стимулирует центральную нервную систему, высвобождая биогенные амины дофамин и серотонин. Являясь нейропротектором, фенилэтиламин противодействует возрастзависимым нейродегенеративным процессам. Шоколад содержит некоторое количество и других стимуляторов – кофеина и теобромина.

Шоколад снижает артериальное давление и уменьшает вероятность тромбообразования. Регулярное употребление горького шоколада служит профилактикой таких возрастзависимых болезней, как сахарный диабет, инсульт, сердечно-сосудистые заболевания.

Поверхностная NADH оксидаза (arNOX) – окислительный фермент, расположенный на мембране клетки. Активная arNOX продуцирует токсичные активные формы кислорода на клеточной поверхности, в том числе и клеток стенки сосудов. Постепенное наращивание активности данного фермента начинается в 30 лет и достигает пика к 65 годам. Примерно в это же время развиваются возрастзависимые заболевания, связанные с окислением липопротеинов низкой плотности (атеросклероз) и окислением коллагена и эластина (старение кожи и стенки сосудов). Поиск природных источников, способных подавить активность arNOX, выявил наличие сразу нескольких из них в составе известной приправы – «прованские травы» (Herbes de Provence).

«Прованские травы» давно уже не изготавливаются из дикорастущих альпийских и средиземноморских трав, а выращиваются на плантациях Центральной и Восточной Европы, Магриба и Китая. Это сложная смесь душистых и пряных трав, таких как тимьян (чабрец), майоран, орегано, розмарин, базилик, кервель, эстрагон, любисток, чабер, шалфей и укроп. Во Франции и Средиземноморье ими принято приправлять мясо, пасту, добавлять в соусы. Давно отмечено, что по сравнению с близлежащими регионами в Средиземноморье и во Франции люди реже страдают сердечно-сосудистыми заболеваниями. Существует некоторая вероятность, что это связано с добавлением в пищу упомянутой приправы. Следует, правда, соблюдать умеренность, так как ее избыточное потребление чревато острым панкреатитом.

Карри – приправа желтого цвета, получаемая на основе растения куркумы. Действующее вещество куркумин имеет выраженные (увеличение на 19–45 % средней продолжительности жизни) геропротекторные свойства, доказанные для нематод и дрозофил. Правда, срок жизни мышей под действием куркумина не увеличился, возможно, в силу невысокой проникающей способности этого соединения в клетки. Куркумин окрашивает (и немного повреждает) белковые молекулы в клетке, что стимулирует ответ на повреждения и позволяет лучше справляться с повреждениями белков при старении. Куркумин обладает также противовоспалительным действием. Существуют сведения о положительном действии куркумина при нарушениях эндокринной, иммунной и сердечно-сосудистой систем, желудочно-кишечного тракта, при болезнях Альцгеймера и Паркинсона.

Помимо карри, некоторое количество куркумина содержится в имбире. В качестве пищевого красителя куркумин присутствует в американской горчице.

Тот факт, что уровень смертности вегетарианцев на 12 % ниже, чем остальных, – результат влияния сразу многих факторов. Ведь в подавляющем большинстве они не веганы (не строгие вегетарианцы), поэтому получают незаменимые аминокислоты, жиры и микронутриенты. Как правило, это более образованные и более тщательно следящие за своим здоровьем люди. Они реже употребляют алкоголь или курят. Интересно отметить, что влияние вегетарианства на долгожительство более выражено среди мужчин, чем среди женщин.

Помимо вышеперечисленного, положительный эффект вегетарианской диеты может быть обусловлен следующими причинами. Растительные белки содержат меньше метионина и триптофана, избыток которых негативно сказывается на продолжительности жизни. В связи с особенностями растительной пищи вегетарианцы употребляют больше полезных мононенасыщенных жирных кислот и омега-3, растительных волокон и антиоксидантов, меньше соли и холестерина. Показатели общего холестерина, липопротеинов низкой плотности, триглицеридов, С-реактивного белка, глюкозы, инсулина и резистентность к инсулину у вегетарианцев значительно снижаются.

Действительно, частота сердечно-сосудистых патологий у вегетарианцев в возрасте до 65 лет на 45 % ниже, однако в более позднем возрасте вегетарианцы и невегетарианцы по этому показателю отличаются всего на 8 %.

Негативное действие вегетарианства проявляется в том, что оно снижает ниже необходимого уровня потребление некоторых витаминов (B12), микронутриентов (карнозина, микроэлементов) и незаменимых аминокислот. Это создает необходимость искусственного их восполнения. Недостаток витамина B12 ведет к анемии и нервным расстройствам. По-видимому, в связи с высокой долей потребляемых углеводов уровень конечных продуктов гликирования в крови вегетарианцев даже выше, чем у мясоедов.

Если говорить о роли питания в долголетии, вполне логично взглянуть на демографическую карту мира и выявить регионы с высокой численностью долгожителей, изучить особенности их питания, образа жизни и генома. Беглый взгляд на свежие данные топ-10 стран по числу долгожителей не выявляет явных географических кластеров (табл. 13). Это далеко отстоящие друг от друга страны Дальнего Востока, Австралазии, Южной и Северной Европы. Очевидно одно – это страны с достаточно высоким уровнем жизни и здравоохранения. Диеты некоторых из них принято рассматривать как способствующие долгожительству.

Японцы входят в десятку стран-лидеров по средней продолжительности жизни в мире. В самой Японии люди с максимальной продолжительностью жизни преобладают в префектуре Окинава.

Традиционная диета на Окинаве существенно отличается от общей японской и основана на употреблении картофеля-батата (полностью замещает рис), листовых овощей, желтых корнеплодов, соевых продуктов (мисо и тофу) и лекарственных растений. Умеренно потребляются морепродукты и водоросли, нежирное свиное мясо, фрукты, специи (прежде всего куркума), чай, некрепкий алкоголь. В рационе практически отсутствуют молочные продукты. Соль замещена специями. Таким образом, окинавская диета является низкокалорийной, содержит мало жира и низкое соотношение омега-6/омега-3 жирных кислот (близкое к 1:1), имеет низкий гликемический индекс, включает немного мяса, но много растительных волокон. Окинавская диета замедляет развитие сердечно-сосудистых заболеваний и воспалительных процессов.

Средиземноморская диета – традиционная диета стран Средиземного моря – Италии и Греции. Она характеризуется высоким уровнем потребления оливкового масла (в качестве основного пищевого жира), овощей, бобовых, цельных зерен, фруктов и орехов, умеренным потреблением птицы и рыбы, низким – жирных молочных продуктов и красного мяса, и средним – вина в качестве основного источника алкоголя, употребляемого исключительно одновременно с едой.

Как оказалось, именно в Италии и Греции люди, придерживающиеся традиционных предпочтений в еде, в меньшей степени страдают от опухолевых и сердечно-сосудистых заболеваний.

Средиземноморская модель питания способствует долголетию

Согласно результатам исследования, проведенного в Гарвардском университете, «правильно подобранное питание в соответствии с традиционной средиземноморской диетой, регулярной физической активностью и отказом от курения способно сократить риск возникновения болезней сердца на 80, инсультов – на 70 и диабета 2-го типа – на 90 %».

В конце 2014 года в Британском медицинском журнале вышла статья группы авторов под руководством Иммакулаты Де Виво, показывающая связь между более длинными теломерами у здоровых женщин среднего возраста и приверженностью средиземноморской диете. Как известно, эта диета содержит много антиоксидантов и противовоспалительные вещества, замедляющие укорочение хромосом в клеточном ядре. Сообщается, что особенно важным является соблюдение всей диеты в целом, а не только употребление отдельных компонентов из нее.

Таблица 13

Страны с наибольшей средней продолжительностью жизни (ВОЗ, 2013)

Нордическая, или скандинавская диета базируется на таких главных продуктах, как капуста, ржаной хлеб, корнеплоды, яблоки, груши, северные ягоды, овсянка, моллюски и рыба. Согласно исследованиям приверженность такой диете снижает риск смертности на 4–6 %.

Сходство всех вышеперечисленных диет состоит в потреблении нерафинированных углеводов, умеренном потреблении белка с акцентом на овощи и бобовые культуры, рыбу и постное мясо, более высокой доле мононенасыщенных масел и полиненасыщенных жиров, богатых омега-3, низкой доле молочных продуктов.

Глядя на список стран с максимальной продолжительностью жизни, остается пожалеть, что Россия пока не находится в их числе.

Однако обладание научными данными о диетах, способствующих продлению здорового периода жизни и увеличению ее продолжительности, дает надежду изменить ситуацию к лучшему.

Живая природа – выдающийся химик. Живые существа – от бактерий и архей до растений, грибов и животных – способны синтезировать подавляющее большинство классов органических соединений и огромное разнообразие веществ. Поэтому идея найти геропротекторные свойства природных соединений не выглядит авантюрой.

Давняя мечта человечества – чтобы пища была одновременно и источником энергии, и лекарством, исцеляющим от всех болезней, даже от старости. Одним из принципов Гиппократа, древнегреческого врача, был следующий: «Пусть пища будет твоим лекарством, а лекарство – пищей твоей». Биогеронтологам известны некоторые природные вещества и растительные экстракты, способные вызывать увеличение продолжительности жизни животных в лабораторных условиях.

Насколько те вещества, которые показали геропротекторные свойства у модельных животных, применимы к человеку? Насколько хорошо они усваиваются в своей естественной форме? Какое количество их нужно выпить или съесть, чтобы получить геропротекторный эффект для человека? Нет ли у них неявных нежелательных побочных эффектов?

Все эти вопросы требуют дальнейшего научного изучения. Мы верим, однако, что их прояснение – дело ближайших лет, и предлагаем читателю начать знакомство с природными источниками геропротекторов уже сегодня.

В таблице 14 приведены некоторые соединения, обладающие геропротекторными свойствами, содержащиеся преимущественно в растениях.

Принятые обозначения:

СПЖ – средняя продолжительность жизни (средний возраст, до которого доживают представители выборки);

МПЖ – максимальная продолжительность жизни.

Таблица 14

Вещества природного происхождения с потенциальным геропротекторным действием на модельных животных

Физическая и умственная активность

С самого детства мы слышим призывы к занятиям спортом. Зачастую может показаться, что это пропаганда чего-то желательного, но вовсе не обязательного, что спорт – всего лишь форма досуга или способ сделать свое тело внешне более привлекательным. Научные данные показывают, что такое отношение устарело.

Многочисленные исследования позволили выявить, что регулярная физическая активность, прежде всего связанная с аэробными нагрузками, способствует увеличению средней продолжительности жизни на много лет за счет снижения риска возникновения артериальной гипертензии, сахарного диабета 2-го типа, дислипидемии, коронарной болезни сердца, инсульта и некоторых видов рака. Сравнительный анализ медицинских данных, выполненный Алехандро Лусией из Европейского университета в Мадриде обнаружил, что не только сторонники физкультуры, но и элитные спортсмены-профессионалы живут в среднем дольше, чем большинство других людей.

Длящееся более 20 лет Стэнфордское исследование (рис. 18) показало, что энергичные физические упражнения на протяжении многих лет взрослой жизни на 50 % снижают вероятность нетрудоспособности и на 20 % увеличивают выживаемость. Нетрудоспособность бегунов в среднем была отсрочена на 16 лет, в то время как смертность – на целых 14 лет. Аналогичное многолетнее исследование в Дании, стартовавшее в 1976-м и закончившееся в 2003 году, позволило обобщить данные о продолжительности жизни 1116 мужчин и 762 женщин. Результаты показали, что продолжительность жизни увлекающихся бегом в среднем на 6 лет дольше. При этом риск смерти как женщин, так и мужчин-бегунов был ниже на целых 44 %. Чтобы достичь этого впечатляющего результата, достаточно было 2–3 раза в неделю бегать в медленном или умеренном темпе по 1–2,5 часа.

Что такое продление периода здоровья на 15 лет? Это значит не только «убежать от инфаркта». Пожилой человек сохранит возможность обеспечивать себя и не зависеть от детей и семьи, к примеру, не до 65 лет, а до 80, не до 75, а до 90. Кроме того, одним из факторов психологического благополучия выступает социальная включенность пожилых, а наилучший способ поддерживать социальные связи – это быть трудоспособным и активным. Спорт может дать более интересную, насыщенную и достойную жизнь в пожилом возрасте, сопряженную с лучшим уровнем здоровья.

У читателя наверняка возник справедливый вопрос: как же это работает? Где связь между движением и долголетием?

Возрастное снижение мышечной массы и функции может быть замедлено при регулярных физических упражнениях.

Установлено, что 30–60 минут аэробных упражнений в день 3–5 раз в неделю и один комплекс упражнений с отягощением, направленный на основные группы мышц, дважды в неделю способны значительно улучшить состояние здоровья. Аэробная нагрузка может быть удовлетворена за счет регулярной ходьбы, работы по дому или садоводства, а среди видов спорта аэробными считаются бег, плавание, конькобежный спорт, гребля, баскетбол, теннис.

Физические упражнения, с одной стороны, уменьшают объем жировой ткани и связанные с ней негативные факторы. С другой стороны, в растущих мышечных волокнах увеличивается количество инсулиновых рецепторов и лучше утилизируется глюкоза. Возникающее при изнуряющей физической работе молочнокислое подкисление мышечной ткани повышает скорость утилизации клеткой глюкозы с образованием главной энергетической «валюты» клетки – АТФ.

При физической нагрузке улучшается качество «энергетических станций» клетки – митохондрий. Ежедневная часовая физическая тренировка на выносливость у старых крыс приводила к митоадаптации – увеличению относительного количества митохондрий, их антиоксидантной способности и уровня факторов биогенеза митохондрий. Одновременно происходит активация внутриклеточных путей регуляции метаболизма и стрессоустойчивости.

Как известно, при старении происходит атрофия мужских половых желез на 30 %. Возрастзависимый гипогонадизм является серьезной медицинской проблемой. Он является причиной падения уровня тестостерона, которое провоцирует избыточный вес, диабет, сердечно-сосудистые заболевания и импотенцию у пожилых мужчин. Эксперименты, проведенные на старых особях самцов крыс, показали, что интенсивные физические тренировки существенно замедляют этот процесс.

В пожилом возрасте нередко развивается старческая депрессия. Улучшение настроения является ключевым психологическим преимуществом регулярной физической активности. Когда вы тренируетесь, ваш организм вырабатывает химические вещества, эндорфины, часто называемые в быту гормонами радости или гормонами счастья. Эндорфины взаимодействуют с рецепторами в мозге, которые уменьшают восприятие боли, улучшают настроение и сон.

Исследования показывают, что регулярная аэробная физическая нагрузка, занятия йогой или гимнастикой тайцзицюань благоприятно сказываются на умственных способностях и замедляют их упадок с возрастом. Советский геронтолог В. М. Дильман полагал, что возрастные изменения в головном мозге, влияя на нейроэндокринные процессы во всем теле, являются ключевой причиной старения человека. Сохранение ясного ума до глубокой старости – залог здорового долголетия. Действительно, многолетнее исследование нескольких сотен пожилых людей позволило установить, что интеллектуальные игры (например, шахматы) не реже 10 раз в неделю уменьшают риск возникновения болезни Альцгеймера и старческого слабоумия на 75, игра на музыкальных инструментах – на 64, а решение кроссвордов – на 38 %.

Образованные люди живут дольше

Виктор Риос Рулл и Джозеф Пижоан-Мас изучили данные о состоянии здоровья в пенсионном возрасте, которые ежегодно получает Университет Мичигана. В общей сложности в ежегодном опросе с 1992 по 2010 год принимали участие 26 тысяч американцев старше 50 лет. Оказалось, что человек с высшим образованием в среднем живет на 6,1 года больше, чем тот, чье образование ограничилось лишь школой.

Смертность среди людей умственного труда в 4 раза меньше, чем среди людей, чья профессия не связана с усиленной мозговой деятельностью. К такому выводу пришли в 2013 году специалисты госпиталя Университета Женевы (Швейцария).

Таким образом, физические упражнения являются ключевым физиологическим стимулом, способным вызвать значительные улучшения окислительной способности митохондрий, физического и психологического самочувствия, ослабление неблагоприятных возрастных изменений в различных тканях. Иными словами, научно доказано: физкультура продлевает жизнь.

Стрессоустойчивость и горметины

Старение – это процесс постепенного угнетения основных функций организма (регенерационных, репродуктивных и др.), при котором организм теряет способность саморегуляции, перестает противостоять стрессам, болезням и травмам, что делает гибель более вероятной и приближает ее наступление. Некоторые авторы рассматривают старение как хронический стресс. Таким образом, стрессоустойчивость является ключевым фактором нашего долголетия.

Стрессоустойчивость – способность клеток и организма противостоять разрушительному действию стресс-факторов. К стресс-факторам на клеточном уровне можно отнести избыток или недостаток определенных питательных веществ, наличие химических токсикантов, недостаток или избыток кислорода, ионизирующие излучения и жесткий ультрафиолет, инфекции и воспаление, нейрогуморальный стресс, тепловой и холодовой шок.

Таблица 15

Уровни и механизмы обеспечения стрессоустойчивости

Стрессоустойчивость представлена четырьмя эшелонами защиты. Это: а) предотвращение повреждения, б) репарация (восстановление) повреждения, в) замещение поврежденной структуры, г) ее удаление. По уровням организации механизмы стрессоустойчивости можно условно разделить на три блока (табл. 15).

Многочисленные исследования, выполненные в экспериментах на модельных животных, а также медицинские данные свидетельствуют, что стрессоустойчивость определяет долголетие.

• Искусственный отбор животных на устойчивость к одному из стресс-факторов повышает их устойчивость к другим стресс-факторам и ведет к долгожительству.

• Животные, несущие мутации, сокращающие их жизнь, имеют сниженную стрессоустойчивость.

• Животные с мутациями, приводящими к долгожительству, характеризуются повышенной устойчивостью к голоданию, окислительному стрессу, тепловому и холодовому шоку.

• Умеренные стрессы закаливают защитные системы, продлевая жизнь.

• Искусственная активация генов, обусловливающих повышенную стрессоустойчивость, продлевает жизнь.

• Эволюционно близкие виды животных, имеющие разную продолжительность жизни, отличаются и по стрессоустойчивости.

• 100-летние долгожители не отличаются приверженностью к здоровому образу жизни, переживают столько же стрессов, что и основная часть популяции.

• При старении происходит снижение стрессоустойчивости.

Приведем один из свежих примеров. Продолжительность жизни африканского грызуна голого землекопа, самого знаменитого млекопитающего, характеризующегося пренебрежимым старением, превышает продолжительность жизни мыши в 10 раз. Как и предполагалось, клетки соединительной ткани голого землекопа выдерживают во много раз бо́льшие дозы стресс-факторов (тяжелых металлов, токсинов), чем ткани мышей (табл. 16).

Таблица 16

Различия устойчивости к токсикантам фибробластов голого землекопа и мыши (по Lewis et al., 2012)

Известный врач и алхимик Парацельс, живший в XVI веке, заметил, что различные токсичные вещества в малых дозах могут быть полезны. В конце XIX века немецкий исследователь Шульц показал это в научных экспериментах. В 1943 году Сазам и Эрлих предложили назвать такую необычную зависимость эффекта воздействия от дозы гормезисом, от греческого слова «hormaein», означающего «стимулировать». Однако с тех пор отношение к явлению гормезиса в разных областях науки сложилось различное. Тогда как в фармакологии и науке о питании подобное явление давно имеет практическое применение (в качестве факторов гормезиса выступают микроэлементы, витамины, гормоны), в других направлениях науки оно категорически отвергается. Например, мало кто признает положительное влияние малых доз ионизирующих излучений.

Тем не менее в биогеронтологии накоплены данные о замедлении старения под влиянием умеренных стрессовых воздействий. В частности, в экспериментах на нематодах и дрозофилах наблюдали увеличение продолжительности жизни после кратковременного воздействия высоких температур.

В отличие от хронического температурного стресса, ускоряющего старение, кратковременный тепловой шок приводит к увеличению продолжительности жизни, то есть оказывает стимулирующее, закаливающее действие. Несмотря на то что в результате подобного воздействия увеличение продолжительности жизни обычно не превышает 20 %, его механизм представляет большой интерес.

Перегрев активирует высококонсервативную в эволюции программу быстрой перестройки метаболизма клетки и синтеза специфического набора так называемых белков теплового шока. Их научное название – «шапероны». Некоторые являются настолько важными, что присутствуют в очень высоких концентрациях даже в клетке, не подвергавшейся стрессовому воздействию (1–5 % общего белка). Они помогают белкам с поврежденной структурой вернуть исходную «рабочую форму», «растаскивают» белковые агрегаты и т. п. Умеренный стресс стимулирует их работу и увеличивает их количество, что позволяет лучше справляться с последующими, в том числе более жесткими, стрессами.

Защитная роль белков теплового шока была показана не только при температурном стрессе, но и при повреждающем действии ионизирующей радиации, кислородном голодании, окислительном стрессе.

Участие белков теплового шока в противодействии старению доказывается тем, что изменение их активности генетическими манипуляциями изменяет продолжительность жизни модельных животных.

УЗНАЙ БОЛЬШЕРоль шаперонов в поддержании конформационного гомеостаза белков

Как оказалось, по механизму гормезиса продлевается жизнь не только под воздействием умеренного температурного стресса, но и при действии кислородного голодания, а также при внесении в пищу многих веществ-геропротекторов природного происхождения (полифенолов, терпеноидов, ресвератрола, кверцетина, куркумина, глюкозамина).

Когда говорят о влиянии свободных радикалов на продолжительность жизни, незаслуженно редко вспоминают концепцию митохондриального гормезиса (митогормезиса). Согласно этой концепции свободные радикалы могут не только ускорять процессы старения, но и замедлять их. Все дело в дозе и длительности воздействия, а также в спектре самих свободных радикалов. В нескольких словах концепция митогормезиса сводится к следующему.

Стимуляция митохондриальной функции при стрессе или физической нагрузке сопровождается не только активизацией клеточного дыхания, но и образованием дополнительного количества свободных радикалов.

Влияя на соотношение окисленного и восстановленного НАД (донора электронов при клеточном дыхании), а также на активность сигнальных белков, свободные радикалы стимулируют образование новых митохондрий, активизируют гены стрессоустойчивости и регуляторы энергетического метаболизма клетки (например, PGC-1).

Если подавить этот процесс, воздействуя на организм антиоксидантами, митогормезис пропадает.

По этой причине, например, у спортсменов, принимающих в процессе тренировок антиоксиданты, не развивается состояние тренированности. Для нас более важно понимать, что вместе с остановкой митогормезиса исчезает его благоприятное влияние на продолжительность жизни.

Показано влияние умеренного психологического стресса на долголетие. Как это ни банально, эффект от такого стресса во многом зависит от того, как человек к нему относится. Если человек «пессимист» и боится вредного влияния стресса на его здоровье, то для него действительно возрастает риск преждевременной смерти, для «оптимистов» же, не видящих связь стресса со здоровьем, попадание в стрессовые ситуации снижает риск смерти. Умеренный психологический стресс может стимулировать образование новых нервных клеток, укреплять иммунную систему, улучшать память, обучение, делать человека более коммуникабельным и собранным.

Таким образом, умеренные стрессы полезны, а глубокие или длительные – вредны. Увеличение продолжительности жизни под действием умеренных стрессов связывают с активизацией механизмов стрессоустойчивости, в то время как снижение при действии сильного стресса – с истощением защитных систем и накоплением повреждений.

УЗНАЙ БОЛЬШЕАктивация стресс-резистентности:

• митогормезис.

• AMPK, SIRT1, FOXO, HSF-1, NRF-2, HIF-1.

• увеличение уровня шаперонов, генов репарации ДНК, антиоксидантных ферментов, аутофагии.

• замедление метаболизма (падение уровня ошибок и перераспределение затрат на рост и деление клеток на починку).

Режим сна и отдыха

Трудно поспорить с тем, что ритм жизни постоянно ускоряется. Призыв к жизни в режиме 24/7 – постоянно быть доступным и откликаться на деловые и личные запросы в любое время дня и ночи – звучит в рекламе всевозможных гаджетов, с экранов телевизоров, множится на страницах различных сайтов, пропагандируется знакомыми и работодателями, связывающими способность непрерывно бодрствовать с образом успешного человека. Широко распространена практика недосыпать в будни, заменяя сон несколькими чашками кофе, энергетиками или даже приемом ноотропов, и высыпаться в выходные, в том числе и днем. Совы и жаворонки ведут непримиримый спор о том, чей режим более правильный и лучше вписывается в нашу повседневную реальность. Мы весьма небрежно распоряжаемся своим графиком, считая такую небрежность проявлением свободы. Действительно, пластичный график удобнее, он требует меньше дисциплины, а инфраструктура большинства городов, с их ночными кафе, кинотеатрами, супермаркетами, позволяет нам вести такой образ жизни. Но полезен ли он? Как он сказывается на здоровье и долголетии? В этом разделе мы познакомим читателя с тем, что на сегодняшний день известно науке на этот счет.

Эволюция жизни на Земле неразрывно связана с природными циклами дня и ночи. Каждое время суток миллионы лет привносило с собой определенные условия – тепло, холод, пищу, возможность встретить полового партнера или хищника. Чтобы предсказывать эти условия и быть готовым выживать при смене времени суток, каждый организм имеет встроенные биологические часы, синхронизируемые светом.

Жизнь основана на циклических явлениях. Примером таких циклических процессов являются жизненный цикл РНК и белков (от синтеза до распада), деление клеток, прохождение импульсов по рефлекторной дуге в нервной системе, ритмичные изменения уровней гормонов в крови и температуры тела, акты дыхания и сердечных сокращений, половые циклы, смена поколений организмов. Одни биологические циклы сопряжены с другими, как цепляющиеся друг за друга зубчики в часовом механизме. Циклические процессы на одном из уровней биосистемы определяют процессы на каждом последующем уровне. Отсюда со всей очевидностью следует, что биологические часы должны идти согласованно, образуя иерархическую систему: часы отдельных клеток управляются часами конкретного органа, часы всех органов настраиваются по часам центральной нервной системы (в головном мозге), где находятся главные часы организма. Это, однако, не означает, что у всех клеток, тканей и органов единый суточный ритм. Биологические часы относительно независимы – во многих клетках есть «встроенный» механизм, который отмеряет моменты времени. Такие органы и ткани, как костный мозг, сердце, печень, почки, имеют свои «внутренние часы» и могут заметно выбиваться из 24-часового суточного ритма.

Адаптацию человека к смене дня и ночи обеспечивает циркадианная система – комплекс физиологических и поведенческих изменений в организме, соответствующих 24-часовому околосуточному ритму. Ежедневно бодрствование сменяется сном, физиологическая активность – относительным покоем. Работа этой системы обеспечивается комплексом внутриклеточных белков, взаимодействие между которыми, периодический синтез и распад позволяют клетке «отсчитывать» время. Биологические околосуточные часы – внутренний механизм, который координирует изменение активности генов, физиологические функции и поведение. Их работа тесно связана с внешними условиями. Ради максимальной адаптации организм подстраивает ход «центральных» и внутриклеточных часов соразмерно с процессами в окружающей среде – именно это позволяет нам проводить ночи за работой или в социальных сетях. Но это имеет свою цену.

Основных причин нарушения здоровья в связи с циркадианной системой две: это поломка и старение самой циркадианной системы и десинхроноз – рассинхронизация природного биологического ритма под влиянием неправильного образа жизни индивидуума. Рассмотрим их подробнее.

Внутриклеточные биологические часы контролируются слаженной активностью некоторых генов. Как оказалось, искусственное выключение таких генов ускоряет старение, а их способность поддерживать свою активность на нормальном уровне снижается с возрастом у дрозофил, рыб, грызунов и приматов. Околосуточные ритмы нарушаются с возрастом и на организменном уровне, о чем свидетельствует возрастное затухание суточных колебаний уровня мелатонина (гормона, отвечающего за качество и глубину сна) и других гормонов, и старческое нарушение ночного сна у дрозофил, млекопитающих и человека. По-видимому, старение циркадианной системы консервативно в эволюции.

По данным В. Н. Анисимова и соавторов, хроническое нарушение светового режима у мышей и крыс повышает их смертность и частоту возникновения рака. Напротив, регулярный и здоровый сон человека помогает снизить риск возникновения рака.

У человека десинхроноз может служить причиной бессонницы, депрессии, сердечно-сосудистых расстройств.

Предполагают, что высокая частота суицида в Скандинавии связана с тем, что в этом регионе значительную часть года день укорочен.

Исследования, проведенные на мышах, показали, что изменение времени кормления способно привести к сдвигу биологических часов. Это еще один из возможных механизмов, связывающих диету и продолжительность жизни. Таким образом, правильное функционирование биологических часов предотвращает ускоренное старение, а нарушение их функции с возрастом – одна из причин старения организма в целом.

Нарушение ритмов у человека создает предрасположенность к системному хроническому воспалению, раку, сердечно-сосудистым заболеваниям, метаболическому синдрому (ожирению и диабету), нейродегенеративным и когнитивным расстройствам, нарушениям сна.

Каким образом нарушение регуляции околосуточной ритмики приводит к ускорению старения? Дело в том, что околосуточный ритм является компонентом системы, регулирующей способность организма поддерживать постоянство внутренней среды и адаптироваться к изменениям окружающей среды. Нарушение этих процессов является основным атрибутом старения (рис. 21).

Есть не только суточные, но и более длительные – сезонные и годичные – ритмы роста, размножения, запасания жира, миграций и т. д. Внешними факторами, регулирующими эти ритмы, являются суточные и годовые колебания интенсивности света, фаз луны, приливов и отливов, температуры, уровня шумов и др. Ритмами глобального свойства являются рост и половое созревание организмов, а также смена поколений, видов, биоценозов и биосфер. Применительно к старению наибольший интерес, на наш взгляд, представляют околосуточные и годичные ритмы, а также ритмы созревания.

Наиболее точно воспроизводимым внешним сигналом времени является периодичность освещения, поэтому в природных условиях именно световой режим, соотношение длительности дня и ночи является важнейшим синхронизатором суточных и годовых ритмов жизнедеятельности. Это так называемые фотопериодические реакции, которые обнаружены в той или иной форме практически у всех видов животных, а также у человека. У человека рецепторы, находящиеся в сетчатке глаза, реагируют на свет и посылают сигнал в особый нервный центр (супрахиазматическое ядро), расположенный в головном мозге над перекрестом зрительных нервов. Сигнал распространяется в различные структуры головного мозга, что приводит к выработке нейрогормонов, регулирующих околосуточную активность организма. С их помощью сигнал передается периферическим эндокринным железам, например, при пробуждении надпочечники выделяют гормоны стресса адреналин и глюкокортикоиды. В результате активности этого центра многим гормонам свойствен суточный ритм секреции, то есть пики и спады выброса гормона в кровь. Интересно, что его экспериментальная стимуляция у животных приводила к быстрой потере размеров и функции тимуса, одного из ключевых органов иммунной системы, и увеличению массы надпочечников (органа, производящего стресс-гормоны адреналин и глюкокортикоиды). Подобные изменения наблюдаются и при «естественном» старении.

Сигнал, поступающий в эпифиз (шишковидную железу), вызывает синтез и выделение в кровоток «гормона бодрости» серотонина, который является производным незаменимой аминокислоты триптофана. В темноте серотонин перерабатывается в способствующий сну нейрогормон мелатонин. Этот гормон – эволюционно очень древнее соединение, он выявлен у многих организмов, включая одноклеточных, растения и беспозвоночных. Секреция мелатонина подчинена суточному ритму и зависит от освещенности – избыток света снижает его образование, а уменьшение освещенности увеличивает синтез и секрецию гормона. У человека на ночные часы приходится две трети суточной продукции мелатонина. С возрастом эпифиз претерпевает обратное развитие, и выработка мелатонина снижается.

С точки зрения жизненного цикла это имеет функциональное значение. Мелатонин снижает чувствительность клеток передней доли гипофиза к факторам, стимулирующим работу половых желез, и может подавлять их секрецию. По-видимому, благодаря этому высокая концентрация мелатонина в детстве замедляет половое созревание, а резкий ее спад, напротив, запускает этот процесс. Действительно, в период полового созревания пиковая ночная концентрация мелатонина резко снижается. Дальнейшее снижение со временем приводит к сбою околосуточных ритмов и нарушению сна у пожилых людей. Мелатонин задает не только околосуточную, но и сезонную ритмику: летом его вырабатывается значительно меньше, чем зимой. Благодаря такой динамике мелатонина увеличение длины светового дня обусловливает наступление сезона размножения.

Кроме того, мелатонин является эффективным перехватчиком свободных радикалов, хотя его концентрация в крови человека слишком мала для выполнения этой функции. Однако, связываясь со своими рецепторами на поверхности клетки и в ее ядре, мелатонин запускает активацию генов собственной антирадикальной защиты клетки, например производства супероксиддисмутазы.

На этом его полезные свойства не заканчиваются, он является противоопухолевым и иммуностимулирующим агентом, предотвращает переход клетки в апоптоз. Введение мелатонина лабораторным животным в некоторых экспериментах значительно продлевало жизнь и замедляло скорость появления признаков старения.

Околосуточный ритм связан со сменой бодрствования и сна. Из экспериментов на дрозофилах и мышах известно, что содержание в условиях полного затемнения способно продлевать жизнь, по сравнению с жизнью на постоянном свету. Летучие мыши, ежегодно впадающие в длительную спячку, живут значительно дольше, чем аналогичные по массе тела мышевидные грызуны. Наконец, мутации в генах внутриклеточных «биологических часов» и снижение уровня «гормона сна» мелатонина ускоряют старение.

Выдвинуто несколько предположений, объясняющих влияния светового режима на долголетие: повышенная интенсивность метаболизма и «плата» за размножение как негативный эффект светового дня, активизация регенерации и стресс-ответа в качестве позитивных эффектов ночи.

Во время бодрствования интенсивность метаболизма намного выше, чем во время сна. Первое предположение основано на том, что интенсификация метаболизма сопряжена с увеличением вероятности образования вредных побочных продуктов, таких как активные формы кислорода, которые повреждают структуры клетки. Действительно, наши исследования показали, что дрозофилы с мутацией гена супероксиддисмутазы (помогающей клетке справиться с образовавшимися свободными радикалами) имеют более заметные различия в продолжительности жизни в темноте и на свету, чем нормальные мухи.

Второе предположение исходит из того, что плодовитость животных на свету выше, чем в темноте. Считается, что плодовитость и продолжительность жизни находятся в обратной зависимости. Более интенсивное размножение сопряжено со снижением продолжительности жизни.

Третье предположение – сон является периодом отдыха, при котором в организме происходят восстановительные процессы. Например, известно, что клетки костного мозга млекопитающих имеют собственный околосуточный ритм. Во время сна они выделяют сигнальный пептид, побуждающий кроветворные стволовые клетки покидать свои и расселяться в новые незанятые ниши, образующиеся в период бодрствования, что способствует регенерации тканей. Во время сна происходит восстановление нервных клеток, перевод следов памяти из кратковременной в долговременную. Ночью более эффективно работает иммунная система, которая стоит на пути распространения инфекции и раковых клеток. Во сне происходит регенерация печени, активнее осуществляется функция генов печени, контролирующих метаболизм жирных кислот, углеводов и детоксикацию ксенобиотиков. В скелетной мускулатуре и в сердце во сне происходит образование новых мышечных волокон.

Четвертое предположение – изменение стресс-ответа. Поддержание систем стрессоустойчивости в тонусе способствует замедлению процессов одряхления и увеличению продолжительности жизни. Сезонное уменьшение длины светового дня предшествует наступлению более холодного времени года, что для обитателей умеренного климата является сигналом подготовки к зиме. «Летние» формы бабочки монарха живут несколько недель, тогда как «зимние» – много месяцев, несмотря на то, что им приходится преодолевать огромные расстояния во время миграции, то есть поддерживать высокий уровень метаболизма. Налицо переключение из менее стрессоустойчивого состояния в более устойчивое. Это сопряжено с определенными гормональными перестройками. Наши эксперименты на дрозофилах выявили, что увеличение продолжительности жизни при содержании в темноте зависит от активности гена одного из транскрипционных факторов, участвующих в активации стресс-ответа клетки. Надо отметить, что укорочение длины светового дня, благоприятно сказывающееся на продолжительности жизни животных, у человека может приводить к развитию угнетенного психологического состояния и депрессии.

Тот факт, что сон и старение связаны между собой, доказан экспериментально. С возрастом сон становится более прерывистым. Ускоренное старение, искусственно вызванное у дрозофил, также приводит к фрагментации сна. С другой стороны, прерывистый сон в меньшей степени способствует восстановлению организма, приведению его метаболизма и стрессоустойчивости в норму.

Недостаток сна потенциально вреден для здоровья, поскольку приводит к изменению пищевого поведения, нарушению регулирования уровня глюкозы, кровяного давления, когнитивных процессов и изменению уровней некоторых гормонов. В частности, концентрация гормона стресса кортизола увеличивается, а тестостерона и инсулиноподобного фактора роста – сокращается. Нарушение ритмов сна – бодрствования вызывает ухудшение самочувствия, снижение умственной и физической работоспособности, психологические проблемы, может сопровождаться агрессивным, асоциальным поведением, а при длительном воздействии – стать причиной ускоренного старения и повышения риска развития возрастных заболеваний. Например, установлена связь между недосыпанием и образованием в головном мозге бляшек, характерных для болезни Альцгеймера, атакже повышением риска развития деменции.

Нарушение ритма сна – бодрствования человека обусловливается целым рядом внешних факторов, в частности – сменой часовых поясов во время путешествий (джетлаг – синдром смены часовых поясов), световым «загрязнением» (искусственные источники света в темное время суток), психологическим стрессом и несоблюдением режима отдыха и питания. Расхождение между образом жизни и биологическими часами является одной из причин десинхронизации циркадианной системы, получившей название «социальный джетлаг». Социальный джетлаг, характерный для «сов», является причиной снижения работоспособности, депрессии, ожирения, а также повышения риска развития онкологических заболеваний. Согласно исследованиям В. Н. Анисимова и М. Ф. Борисенкова у жителей Севера по причине резких сезонных изменений длины светового дня наблюдается «световой десинхроноз», повышающий риск ускоренного старения.

Согласно гипотезе «циркадианной деструкции» вышеперечисленные факторы, хронически нарушающие функцию циркадианной системы, ускоряют процесс старения и повышают риск развития связанных с возрастом заболеваний. Например, снижение продолжительности сна современных жителей мегаполисов резко увеличило распространенность ожирения и диабета. У стюардесс и пилотов, регулярно совершающих трансконтинентальные перелеты, а также у лиц, длительное время работавших на производствах со сменным режимом труда, повышается риск развития опухолей.

Как же организовывать свой график, чтобы замедлить старение? Вот несколько простых рекомендаций.

Во-первых, следует помнить, что естественный пик мелатонина приходится приблизительно на час ночи. Соответственно, следует ложиться спать около одиннадцати часов вечера, и уж точно до полуночи. Сменных графиков следует по мере возможности избегать, как и внезапных ночных авралов или поздних, особенно регулярных, посиделок с друзьями.

Запомните, что кофе, энергетики и другие стимуляторы не являются заменой сну!

Во-вторых, спать следует в полной темноте. Если вы, дорогой читатель, проживаете в регионе, где бывают белые ночи, а то и полярные дни, или в мегаполисе, где поддерживается высокий уровень освещенности ночью, ради сохранения здоровья и молодости мы советуем вам установить на окна в спальне плотные рулонные шторы, не пропускающие свет. При этом имейте в виду, что недостаток света днем может действовать на психику подавляюще, по мере необходимости используйте лампы с достаточно высокой светимостью.

В-третьих, запомните, что циркадный ритм включает в себя не только смену сна и бодрствования, но и режим питания. Постарайтесь придерживаться единообразного графика приема пищи. Обязательно завтракайте, не откладывайте обед, старайтесь поужинать за 3–4 часа до отхода ко сну. Это не так уж трудно организовать, а наградой станет снижение риска ожирения и других проблем с обменом веществ.

Напомним, что с возрастом работа циркадианной системы постепенно сглаживается, и одну из ролей в этом процессе играет нехватка мелатонина. Если вам за 50 и вы испытываете хронические проблемы со сном без видимых причин, узнайте у врача, не надо ли вам принимать мелатонин или другие лекарственные средства, стимулирующие его выработку организмом.

Так что такое старение?

Прежде чем рассматривать явление, следует дать ему определение. На бытовом уровне мы интуитивно понимаем, что старение – это процесс одряхления, приводящий к смерти. Однако, говоря о старении научным языком, мы сталкиваемся с проблемой. Мы не сможем найти определение, которое позволило бы четко отличить это явление от какой-либо болезни.

По определению советского геронтолога В. В. Фролькиса, старение – это «многопричинный разрушительный процесс, вызываемый комплексом регуляторных и стохастических факторов и определяемый генетически детерминированной биологической организацией живой системы». На мой взгляд, это очень красивое определение, отражающее роль генетических, эпигенетических, внешнесредовых и стохастических факторов. Однако под это же определение подойдет и любая болезнь или синдром (например, простуда).

Общепризнано определение старения как процесса увеличения вероятности смерти с возрастом. Однако, если мы будем наблюдать снижение смертности с возрастом, будет ли это означать отсутствие старения? Например, рыбы и черепахи активно гибнут от хищников, пока они мелкие, однако те немногочисленные особи, которые доживают до определенного возраста и достигают больших размеров тела, становятся малодоступными для хищников. В этом случае мы видим снижение вероятности смерти с возрастом, но это отнюдь не за счет отсутствия старения.

Наилучшее описательное определение старения предложено Я. Вайгом и Ю. Су из Колледжа Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке. Они определяют старение как потерю жизнеспособности, проявляющуюся после достижения пика размножения. Однако оно не отражает причины и сути происходящих при старении изменений. В большей степени отражает механизмы определение российского генетика В. С. Баранова: старение – прогрессирующее с возрастом нарушение функциональной активности генов. С точки зрения ключевых факторов старение можно определить как постепенный дегенеративный процесс, являющийся результатом взаимодействия генов и среды, регулируемый стрессом, метаболизмом, репродукцией, а также защитными системами на уровне клетки, ткани и организма.

Старение неизбежно ведет к смерти. Возможно, его стоит определять, отталкиваясь от того, что такое «жизнь»? Согласно одному из определений, жизнь – это баланс обмена веществ, энергии и информации на различных уровнях организации биосистемы, поддерживаемый в результате генетически запрограммированных метаболических процессов и направленный на ее самоподдержание, развитие и репродукцию. В таком случае старение – комплекс изменений, вызывающих постепенную замену функциональных элементов биосистемы на нефункциональные на всех ее уровнях, что приводит к дисбалансу обмена веществ, энергии и информации. Примерно об этом же говорит физиологическое определение, где под старением понимают процесс постепенного угнетения основных функций (самовосстановления, самовоспроизведения и др.), вследствие которого организм теряет способность поддерживать гомеостаз, противостоять стрессам, болезням и травмам.

В ответ на повреждения нередко возникает непропорциональный компенсаторный ответ – сверхактивация сигнальных каскадов, воспалительных реакций, сопровождающийся еще большим количеством повреждений. По убеждению американского геронтолога М. Благосклонного, именно неадекватная компенсаторная реакция оказывает наиболее пагубное влияние на организм при старении.

Обобщая вышесказанное, воспользуюсь случаем дать собственное определение, что такое старение. Старение – это результат разрушительного воздействия ошибок метаболизма и внешних стресс-факторов на индивидуальное развитие организма, выражающийся в компенсаторной гиперфункции и выходе из строя систем поддержания гомеостаза (от молекулярного до организменного уровня) и увеличении вероятности патологий и гибели индивидуума в совместимых с жизнью условиях обитания.

7 Критериев старения

У такого сложного явления, как старение, не может быть исчерпывающего определения. Тем не менее мы все же должны уметь отличать процессы старения от других изменений. Эта способность крайне необходима для того, чтобы осуществлять профилактику старения и связанной с ним нетрудоспособности, создавать и внедрять диагностику и терапию ранних стадий возрастзависимых заболеваний. На помощь могут прийти критерии, по совокупности которых мы можем выявить старение уже на ранних стадиях. Критерии – не то же самое, что симптомы: когда проявляется симптом, это означает, что процесс уже зашел достаточно далеко. Нам же необходимо определять те сдвиги в физиологии, которые приводят к возникновению и развитию симптомов.

Каждый критерий старения в идеале должен обладать несколькими свойствами: (1) он должен проявляться на самых ранних этапах естественного старения; (2) его экспериментальное обострение должно ускорить старение и (3) его предотвращение должно замедлить процесс старения и, следовательно, увеличить здоровый период жизни.

Критерий 1. Генетическая нестабильность

Основные функции нашего тела контролируются генами, находящимися в хромосомах ядра. В каждой клетке имеется всего две копии каждой хромосомы, да и те не являются идентичными – могут иметь разные варианты одного и того же гена (аллели). Поэтому повреждение молекул ДНК, из которых состоят хромосомы, может иметь печальные последствия для функций, выполняемых клеткой. Всплеск повреждений ДНК и мутаций, наблюдаемый при старении, носит название генетической нестабильности. Рассмотрим некоторые разновидности этой нестабильности.

На концах каждой из хромосом имеются особые участки, называемые теломерами. Это важные области ДНК, за которые хромосомы прицепляются к внутренней оболочке клеточного ядра (рис. 22). На теломерах расположены особые белки, которые защищают хромосомы от атаки некоторых ферментов. Например, экзонуклеаз, в норме охраняющих наши клетки от вирусных ДНК, или лигаз, сращивающих обрывы нитей ДНК. Если бы не было теломер и связанных с ними защитных белков, экзонуклеазы отрезали бы от хромосом куски, а лигазы пришивали одни хромосомы к другим. Теломеры играют важную защитную роль, поэтому клетки с поврежденными хромосомами не способны поделиться или даже выжить, а иногда, напротив, начинают бесконтрольно делиться – становятся раковыми. Области хромосом, если они расположены близко от теломер, содержат большое количество метильной метки – это химическая модификация букв ДНК, способствующая более компактной упаковке нити ДНК и заставляющая молчать расположенные вблизи метилированного участка гены. Расположение теломер на самых концах хромосом приводит к тому, что с каждым клеточным делением они немного укорачиваются. Процесс укорочения хромосом при делении был предсказан советским иммунологом А. М. Оловниковым в 1971 году и экспериментально доказан нобелевскими лауреатами К. Грейдер и Э. Блэкберн. Укорочение теломер не всегда связано с делением клетки. На концах хромосом могут возникать опасные разрывы, например при избытке свободных радикалов, что также провоцирует укорочение хромосом. Э. Блэкберн указывает на положительное влияние здорового образа жизни на длину теломер. Здоровый образ жизни в целом удлиняет теломеры, тогда как стресс – укорачивает.

В делящихся клетках с возрастом концы хромосом укорачиваются настолько, что они теряют защитный комплекс белков. В близко расположенных к укороченным теломерам генах также пропадает метильная метка, которая заставляла эти гены молчать. Прителомерные гены активизируются, что сеет хаос в сбалансированной системе клеточных белков. «Оголившиеся» концы воспринимаются клеткой как сигнал об обрыве. В отличие от обычного разрыва ДНК попытка клетки залечить такой «обрыв» по понятным причинам является безуспешной.

Далее возможны два варианта событий.

В одних клетках происходит необратимая остановка клеточных делений. Особенно неприятно, когда перестают делиться стволовые клетки – незрелые предшественники прочих типов клеток в каждой ткани. Это приводит к тому, что клеток нужной ткани определенного органа становится недостаточно, в результате чего нарушается функция этой ткани или органа. Например, от укорочения теломер с возрастом страдают клетки – основательницы клеток крови и клеток, выстилающих поверхность сосудов. Это является одной из причин анемий, иммунных расстройств и атеросклероза.

В других клетках при обнаружении псевдообрыва ДНК включается программа самоликвидации (апоптоза). Она также приводит к нарушениям в тканях.

О смертельной опасности укорочения концов хромосом говорит тот факт, что у лиц старше 60 лет, чем короче теломеры, например в лимфоцитах крови, тем более высокими являются показатели смертности от инфекционных и сердечно-сосудистых заболеваний.

Для того чтобы теломеры не укорачивались в половых клетках и эмбриональных стволовых клетках, в них активен специальный фермент – теломераза. Он достраивает теломеры после каждого деления. Однако в клетках большинства тканей и органов человека ген одного из компонентов теломеразы отключен или работает очень слабо. Побочным следствием такого выключения является так называемое репликативное старение – прекращение способности к делению. Природа пошла на этот шаг, чтобы обезопасить развивающийся организм от смертельного заболевания – рака. Обычные клетки не могут делиться более определенного числа раз, что тормозит образование опухолей. Действительно, теломераза каким-то образом реактивируется в большинстве видов опухолевых клеток, делая их защищенными от клеточного старения, практически бессмертными. В то время как обычные фибробласты делятся в чашках Петри примерно 50 раз и погибают, претерпевшие злокачественное перерождение способны делиться в клеточной культуре десятилетиями. Искусственная индукция теломеразы в обычных фибробластах тоже вызывает их бесконечное деление. Научной группе под руководством Марии Бласко удалось с помощью генной терапии вернуть активность теломеразы тканям старых мышей, в результате чего они стали жить дольше и меньше болеть возрастзависимыми заболеваниями.

В 1958 году в статье «О природе процесса старения» Лео Сцилард, заложивший принципы создания атомной бомбы, выдвинул гипотезу о том, что элементарным событием старения является случайное повреждение хромосомы, инактивирующее ее гены. С возрастом накапливаются поломки хромосом не только в области теломер, но и по всей их длине. Это связано прежде всего с тем, что механизмы починки (репарации) ДНК перестают эффективно работать. Любое повреждение «букв» (нуклеотидов), из которых состоят наши гены, или разрыв цепочки ДНК на фоне недостатка репарации в стареющей клетке становится причиной мутации. Чем больше мутаций приобретает клетка, тем она менее жизнеспособна или выше риск, что она станет опухолевой.

УЗНАЙ БОЛЬШЕ

Ошибки в ДНК могут возникать также в процессе ее удвоения при делении клеток. Процесс этот сложный, он включает в себя несколько стадий. Сначала двойная спираль ДНК раскручивается и разделяется на две отдельные нити с образованием так называемой репликационной вилки. Легче всего вообразить этот процесс как расстегивание молнии на одежде. Затем специальные ферменты выполняют копирование каждой нити расплетенной двойной спирали ДНК. После этого происходит сплетение дочерних нитей с родительскими с образованием двух новых спиралей ДНК. В идеальном случае каждая дочерняя нить должна быть полностью идентичной материнской, но на практике в процесс могут закрадываться разнообразные ошибки. Это могут быть однобуквенные замены при неправильном копировании дочерней нити на материнской нити ДНК, а может быть запутывание нитей, ведущее к остановке репликационной вилки и разрывам ДНК (репликативный стресс). К репликативному стрессу ведут также межнитевые сшивки ДНК и сшивки ДНК с расположенными на ней белками. Эти неприятные явления вызываются уже знакомыми нам продуктами перекисного окисления липидов мембран и конечными продуктами гликирования, которых с возрастом возникает все больше.

Как показали сравнительные исследования, более долгоживущие виды животных обладают повышенной эффективностью или большим разнообразием механизмов репарации ДНК, защищающей от мутаций. Исследователям под руководством Joao Pedro De Magalhaes из Ливерпульского университета в 2015 году удалось расшифровать геном самого долгоживущего современного млекопитающего – гренландского кита. Как и ожидалось, кит имеет дополнительные копии и видоспецифические изменения генов, отвечающих за репарацию поврежденной ДНК. Этот факт может объяснить не только долголетие, но и устойчивость кита к возникновению раковых опухолей. До этого исследователям из группы Вадима Гладышева в Гарвардской медицинской школе было установлено, что другие долгоживущие млекопитающие – голый землекоп и ночница Брандта, тоже обладают характерными особенностями генов репарации ДНК.

Еще одной причиной генетической нестабильности при старении является активизация «прыгающих генов» (мобильных генетических элементов, ретротранспозонов). Это вирусоподобные фрагменты ДНК, затаившиеся в наших хромосомах.

Как правило, они инактивированы при помощи большого количества метильных меток. В местах возникновения случайных разрывов ДНК хромосомы менее доступны для ферментов, расставляющих метильные метки, необходимые для поддержания прыгающих генов в молчащем состоянии.

При такой активации ретротранспозоны начинают копироваться и перепрыгивать на другие участки хромосомы.

Перепрыгивая с места на место, мобильные гены нередко прихватывают с собой фрагменты важных клеточных генов либо на новом месте встраиваются в другие гены, тем самым выключая их. Иногда, напротив, они включают гены, которые в норме должны молчать, предоставляя им свои системы активации. Происходит дестабилизация генома, приводящая к хаосу и клеточному старению.

Как показала Виктория Луняк, руководитель лаборатории Института старения Бака в Калифорнии, активность ретротранспозонов является ключевой причиной старения стволовых клеток костного мозга, а ее подавление приводит к восстановлению способности к регенерации данной ткани.

Примерно по тем же причинам, что и ретротранспозоны, в старых клетках активируются молчащие вирусные инфекции. В результате запускаются воспалительные реакции.

Важным доказательством того, что генетическая нестабильность является критерием старения, служат синдромы ускоренного старения. Все они, так или иначе, связаны с врожденными мутациями в генах, управляющими починкой ДНК. Такие мутации приводят к тому, что молодые люди или даже дети начинают проявлять признаки старения и выглядеть как пожилые. Ускоренное старение проявляется и в результате экспериментально вызываемых мутаций в генах восстановления ДНК у мышей.

Несмотря на регулярные поломки хромосом и снижение эффективности их починки с возрастом, мутации довольно редки и накапливаются с возрастом медленно. Частота образования раковых заболеваний и других возрастзависимых патологий говорит о том, что изменения в активности генов при старении наступают гораздо быстрее. Как оказалось, другой тип изменений хромосом – эпимутации, то есть изменения активности генов без изменения последовательности ДНК, – наступает во много раз чаще и вносит более значительный вклад в старение. Эпимутации связаны с деактивацией или активацией генов за счет изменения рисунка метильных меток, расставленных по геному. Наличие метильных групп в буквах генетического кода заставляет ген замолчать, в то время как убирание метилирования вновь активирует ген. Все это нужно организму для того, чтобы на основе одного и того же генотипа создавать клетки и ткани с разным набором активных генов и синтезируемых ими белков. Те белки и функции, которые нужны нейронам головного мозга, ни к чему клеткам печени, и наоборот. А в нашем теле более 200 разных типов клеток.

Как известно, однояйцевые близнецы являются клонами – точными генетическими копиями друг друга. Метильный профиль их хромосом в одних и тех же сравниваемых тканях в раннем детстве тоже практически совпадает. Однако к старости рисунок метильной разметки хромосом близнецов резко отличается, несмотря на генетическую идентичность и одновозрастность. Таким образом, в различных тканях с возрастом хаотично накапливаются эпимутации, приводящие к изменению активности многих (от 1 до 10 %) генов. Как теперь известно, эпимутации являются причинами разных видов рака, атеросклероза, ишемической болезни сердца, диабета, болезни Альцгеймера.

С возрастом происходит глобальное деметилирование генома, вызывающее активацию генов, которые в норме должны «молчать». Оно провоцируется поломками хромосом, возрастным снижением активности ферментов, расставляющих метильную метку, избытком аминокислоты гомоцистеина, недостаточным уровнем половых гормонов. На вероятность деметилирования существенно влияют образ жизни человека и окружающая среда, включая особенности питания. Например, недостаток потребления и усвоения в старости витаминов – фолиевой кислоты и B12, микроэлементов цинка и селена.

Напротив, ряд важных генов, например гены рецепторов половых гормонов, теломеразы, репарации ДНК в некоторых тканях, испытывают избирательное гиперметилирование. Этот вид эпимутации приводит к отключению функции данного гена. Причины возрастного гиперметилирования пока неясны. Но уже сегодня понятно, что управление процессом метилирования может дать один из подходов к управлению старением.

Критерий 2. Нарушение регуляции

Регуляция обмена веществ, постоянства внутренней среды (гомеостаза), а также осуществления системных функций (дыхание, выделение, пищеварение, кровообращение, иммунитет) жизненно важна. Ее нарушение приводит к различным заболеваниям и повышает вероятность смерти. В то же время все эти регуляторные процессы подвержены возрастзависимым изменениям, большинство из которых неблагоприятно. Например, нередко утрачивается способность поддерживать постоянство концентрации сахара, липидов и электролитов в крови, pH крови, артериального давления, уровней гормонов. По нашему убеждению, нарушение регуляции – ключ к старению. Данный процесс проявляется на ранних этапах старения, его обострение ускоряет старение, противодействие ему замедляет старение. Рассмотрим его подробнее.

Физиологическая регуляция всех функций организма находится под контролем нервной и эндокринной систем, каждая из которых претерпевает существенные изменения при старении.

Наши эксперименты показали, что для того, чтобы существенно продлить жизнь подопытных животных, можно активировать определенные гены не во всем теле, а лишь в центральной нервной системе. Многочисленные исследования других авторов (группы Донгшенг Каи из Колледжа Альберта Эйнштейна, коллектива под руководством Томаса Бартфаи из Института Скриппса в США) также подтвердили, что активация или подавление определенных генов в центральном нейроэндокринном регуляторе метаболизма – гипоталамусе – замедляет старение во всем теле.

Сосудистые изменения в головном мозге в результате артериальной гипертензии и атеросклероза, снижение метаболизма нейронов, падение уровня передатчиков нервного сигнала, накопление токсичных агрегатов амилоидных белков, хронический психологический стресс способствуют развитию старческой деменции, депрессии, нейродегенеративных патологий (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона). С возрастом нарушается функция таких отделов центральной нервной системы, как гипоталамус, гипофиз и эпифиз, что негативно влияет на работу периферических эндокринных желез (щитовидной, поджелудочной, надпочечников, половых желез) и диффузной эндокринной системы. В результате выходят за пределы нормы и суточной ритмики многие жизненно важные гормоны, что повышает риск десятков заболеваний (табл. 17).

Таблица 17

Гормональные нарушения при старении

Соединение кровотока старых и молодых млекопитающих (гетерохронный парабиоз) приводит к омоложению первых и ускоренному старению последних. С помощью данного методического подхода было показано, что прилив «молодой крови» обращает вспять возрастные нарушения в скелетных и сердечной мышцах, печени, спинном мозге, улучшает когнитивные функции головного мозга – способность к обучению и запоминанию. В подобных работах было выявлено несколько белковых гормонов, выработка которых с возрастом падает, а добавление в кровь приводит к омоложению.

Спустимся с организменного уровня на уровень клетки. Здесь тоже старение обусловлено нарушением регуляции. Примерно половина всех белков, принимающих участие как в развитии возрастзависимых патологий, так и в обеспечении долголетия человека, – это регуляторные белки, требующиеся для восприятия и передачи сигналов внутри клетки и между клетками. Гормональные сдвиги, нарушения межклеточных коммуникаций и генетическая нестабильность обусловливают изменение регуляции активности сотен и тысяч генов, в зависимости от типа ткани, и прежде всего генов, необходимых для роста и деления клеток, а также для обеспечения стрессоустойчивости.

Старение связано с нарушением естественной регуляции иммунитета. Иммуностарение затрагивает как врожденный, так и приобретенный иммунитет. Врожденный иммунитет – эволюционно наиболее древняя его форма, активная с рождения, до встречи с конкретным патогеном. Ее обеспечивают клетки-фагоциты, которые проникают из крови в очаг воспаления и убивают инфекцию, нередко повреждая и собственные клетки организма.

Приобретенный иммунитет – эволюционно молодая форма защиты, выражающаяся в производстве специфических антител, нейтрализующих патоген. Ее реализация требует предварительного контакта с данным вирусом или бактерией. В то время как адаптивный иммунитет с возрастом угнетается, врожденный, напротив, активизируется.

С возрастом происходит постепенная утрата тимуса – органа, в котором происходит созревание иммунных Т-клеток. У пожилых людей, как правило, нарушена активация и способность к делениям таких клеток иммунной системы, как Т- и В-лимфоциты и естественные киллеры. В результате этих нарушений регуляции при старении наблюдается реактивация латентных вирусных инфекций под действием затаившихся в геноме вирусов, увеличивается заболеваемость различными инфекциями, аутоиммунными патологиями, повышаются риски опухолевых процессов.

Ожирение ускоряет старение тимуса и понижает иммунитет

Группа американских ученых из Университета штата Луизиана в опытах на мышах установила, что ожирение нарушает формирование Т-лимфоцитов и вызывает преждевременное старение тимуса. Полученные на мышах результаты, видимо, применимы и к людям, поскольку у страдающих ожирением людей среднего возраста, независимо от того, есть ли у них диабет 2-го типа, также нарушена функция тимуса. Таким образом, можно сделать вывод, что ожирение ускоряет связанную со старением инволюцию тимуса, что в итоге снижает разнообразие Т-лимфоцитов, ограничивая иммунную защиту.

Напротив, происходит гиперактивация воспалительных функций – увеличивается образование медиаторов воспаления. Клетки соединительной ткани (фибробласты), которые состарились и перестали делиться, а также избыточные жировые клетки становятся для организма источником воспалительных гормоноподобных белков – цитокинов, что приводит к системным воспалительным процессам, способствующим новому витку нейродегенерации, ишемической болезни сердца, заболеваниям почек, желудочно-кишечного тракта.

Критерий 3. Нарушение обмена веществ

Результаты исследований, выполненных на экспериментальных животных и человеке, указывают на то, что процесс старения сопровождается изменениями в способности тела регулировать баланс воды и электролитов, прежде всего натрия. Как правило, происходит дегидратация тканей, гипо- или гипернатриемия, наблюдается в целом негативный минеральный баланс. Кроме того, пожилые люди гораздо более восприимчивы к изменению этого баланса, чем молодые. Основные причины этих изменений отражены в таблице 18.

Таблица 18

Причины возрастных нарушений водно-солевого баланса

Пожилые люди зачастую страдают от дисбаланса натрия. Чаще речь идет о его недостатке в плазме крови и реже – об избытке. Недостаток натрия в крови (менее 130 ммоль/л) приводит к перераспределению воды из кровотока в ткани тела, что способствует возникновению отеков, наиболее опасный из которых отек головного мозга. Утрата натрия при старении вызывается повышенным мочеотделением, в том числе в связи с приемом диуретиков, гиперсекрецией антидиуретического гормона (вазопрессина), гипофункцией гормонов щитовидной железы, сердечной недостаточностью, болезнями печени и почек, сахарным диабетом, повышенной жаждой. Действенный способ избежать недостатка натрия – не превышать, но и не понижать суточную норму потребляемой жидкости.

Нарушение баланса других минералов, в частности кальция и магния, при старении способствует остеопорозу. Оно связано с нарушением усвоения минералов и витамина D в кишечнике, изменением функции почек при старении. Недостаток магния может вызывать дополнительное снижение продукции мелатонина, ухудшая качество сна.

Как снизить риск остеопороза с помощью питания?

Необходимо позаботиться о балансе количества кальция в питании. Источниками кальция являются зеленые овощи (петрушка, салат листовой, лук), бобовые, орехи, рыба, цитрусовые, кунжутные семечки. Для лучшего усвоения кальция организму необходимы магний, витамины B6, A и D.

Надо помнить, что кальций полноценно усваивается только при условии нормального функционирования желудка и кишечника. Такие болезни, как гастрит, язвенная болезнь, панкреатит, холецистит могут снизить всасываемость кальция на 80–90 %.

Кроме того, усвоению кальция мешают злоупотребление алкоголем, курение, кофеин и сладости в большом количестве, а также недостаток физической активности.

Стареющие ткани страдают от упадка энергетического метаболизма, что во многом связано с нарушением структуры и функций митохондрий.

Митохондрии участвуют в реализации важнейших метаболических функций – клеточного дыхания (выработки АТФ) и «сжигания» (бета-окисления) жирных кислот.

Выполнение этих задач в пожилом возрасте нарушается, что связано как с дисфункцией самих митохондрий, так и с нарушением митофагии – процесса уничтожения клеткой поврежденных митохондрий.

Старение митохондрий связано с накоплением окислительных мутаций и выпадением кусков митохондриальной ДНК, нарушением структуры, агрегацией и утратой функций митохондриальными белками, перекисным окислением липидов мембран, снижением эффективности митохондриальной электрон-транспортной сети.

Выпадения фрагментов митохондриальной ДНК приводят к тому, что митохондрии теряют способность участвовать в клеточном дыхании – синтезировать АТФ. В то же время «облегченная» версия этой ДНК легче копируется, и поэтому дефектные митохондрии успешнее размножаются внутри стареющей клетки, заполняя ее практически целиком. Снижение количества митохондриальной ДНК в образцах крови пациентов разных возрастов достоверно свидетельствовало о степени старения и вероятности смерти пациента.

Клетка, наполненная дефектными митохондриями, испытывает острый энергетический голод. Страдают все энергозависимые процессы – биосинтез белков, восстановление повреждений, межклеточный обмен сигналами.

Нарушение функций митохондрий с возрастом сопровождается увеличением образования перекиси водорода, которая в присутствии ионов двухвалентного железа распадается до крайне токсичного гидроксил-радикала. Несмотря на позитивную сигнальную роль некоторых свободных радикалов в стресс-ответе, выход их из-под контроля при старении нарушает качество клеточных белков, целостность мембран и генетическую стабильность митохондрий.

Профессор Вашингтонского университета Мэтт Каберлейн относит сахарный диабет 2-го типа, сердечную недостаточность и болезнь Паркинсона к митохондриальным заболеваниям, поскольку в их патогенезе ключевую роль играет дисфункция именно этой энергетической структуры клетки.

Как известно, в эволюции митохондрии произошли от симбиотических бактерий, поселившихся в древних предках эукариотических клеток.

Молекулярные повреждения тканей при старении сопровождаются выходом в кровь связанных с повреждением молекул, вызывающих системное воспаление. Существенный вклад в этот процесс вносят именно митохондрии.

Повреждение митохондрий, в частности, сопровождается выбросом в тканевую жидкость определенных пептидов и фрагментов митохондриальных ДНК. Из-за схожести митохондрий с бактериями особые рецепторы на поверхности клеток распознаю́т их молекулы как сигнал о бактериальном заражении.

Активация данных рецепторов запускает реакции врожденного иммунитета и воспаления, так как продукты распада митохондрий схожи с факторами, сопровождающими бактериальное заражение.

УЗНАЙ БОЛЬШЕ

В процессе старения замедляется устранение поврежденных и нефункциональных митохондрий при помощи аутофагии (а точнее, ее разновидности – митофагии), что провоцирует их накопление и хронический окислительный стресс, который нарушает баланс окислительно-восстановительных процессов в клетке. Как известно, процесс аутофагии подавляется активностью киназы TOR, которая нарастает в стареющей клетке. Ингибиторы TOR (в частности, рапамицин) и снижение уровней аминокислоты метионина способны стимулировать митофагию.

Проведенная в экспериментах на модельных организмах индукция повышенной активности митохондриальной протеазы LON, устраняющей поврежденные митохондриальные белки, и митофагии, устраняющей дефектные митохондрии, способствует увеличению продолжительности жизни.

Критерий 4. Нарушение регенерации тканей

В 1961 году американцы Хейфлик и Мурхед показали, что клетки, полученные из соединительной ткани и содержащиеся в питательной среде вне организма, способны поделиться лишь определенное количество раз. Этим нормальные фибробласты отличаются от опухолевых клеток, способных делиться при культивировании неограниченное количество раз. Данное явление получило название клеточного старения.

Клеточное старение – это необратимая утрата способности клеток к делению в регенерирующихся тканях. Результатом клеточного старения является появление остановивших свой клеточный цикл сенесцентных клеток.

Процессы клеточного старения лежат в основе нейродегенерации, остеопороза, дистрофии сетчатки, потери слуха, сердечно-сосудистых заболеваний, саркопении, одряхления, диабета 2-го типа, метаболического синдрома, недостаточности функций легких и почек, канцерогенеза, поскольку в результате них прекращается обновление клеточного состава тканей и органов.

Явление клеточного старения – не случайный процесс. По мнению Джуди Кампизи, профессора из Института старения Бака, оно запрограммировано и выработалось в процессе эволюции как одна из форм ответа клетки на значительное повреждение. Являясь позитивным в раннем периоде жизни (подавляя развитие опухолей, участвуя в заживлении ран), клеточное старение становится негативным в позднем периоде жизни, вызывая старение организма и связанные с ним патологии.

Клеточное старение – универсальное явление. Ученым удалось наблюдать накопление неспособных к делению клеток с возрастом в коже, сетчатке, печени, селезенке, аорте, почках, легких человека и различных животных (приматов, грызунов, рыб).

Клеточное старение распространено в участках тела, затронутых возрастзависимыми патологиями – трофическими язвами, атеросклеротическими бляшками, артритом, хронической обструктивной болезнью легких, накоплением висцерального жира, доброкачественной гиперплазией предстательной железы, предопухолевыми поражениями, в головном мозге – при болезни Альцгеймера.

УЗНАЙ БОЛЬШЕ

В настоящее время активно изучаются причины клеточного старения. Выделяют, по крайней мере, три причины необратимой остановки клеточного деления (рис. 23). Первый вид – это онкоген-индуцированное клеточное старение, когда клетка перестает делиться в ответ на накопление опухолеродных белков, гиперстимуляцию деления, активацию ряда сигнальных путей, отвечающих за направление ресурсов клетки на рост и деление. Второй вид – стресс-индуцированное старение, которое реализуется в некоторых типах клеток при возникновении двухцепочечных разрывов ДНК. Третий вид – репликативное старение, возникающее в ответ на укорочение теломерных концов хромосом. Все три вида, так или иначе, способствуют предотвращению или остановке опухолевого роста. Однако в условиях генетической нестабильности, имеющей место в старости, частота возникновения сенесцентных клеток резко возрастает, что приводит к нарушению регенерации тканей.

Одна из причин, по которой клеточное старение выступает спусковым крючком возрастзависимых патологий, заключается в его способности вызывать воспалительные процессы. Сенесцентные клетки секретируют воспалительные сигнальные белки – цитокины. Это так называемый старение-зависимый секреторный фенотип стареющей клетки. Например, выделяемый сенесцентными клетками цитокин амфотерин активизирует сигнальные пути врожденного иммунитета, что приводит к усиленной секреции цитокинов воспаления макрофагами и последующей воспалительной реакции. В то же время хроническое воспаление ускоряет все основные возрастзависимые патологии – от нейродегенерации до канцерогенеза. Старениезависимый секреторный фенотип эволюционно сформировался для того, чтобы сообщать сигнал о клеточном повреждении другим клеткам и стимулировать тканевую репарацию. Эта его роль проявляется, например, в процессе заживления ран. Кроме того, он является механизмом самоустранения сенесцентных клеток. Воспалительные цитокины привлекают иммунные клетки и вызывают атаку их источника. Однако возможности иммунитета с возрастом снижаются, и сенесцентные клетки перестают эффективно удаляться.

Помимо цитокинов, сенесцентные клетки секретируют ферменты для разрушения внеклеточных белков – металлопротеиназы. Эти ферменты в том числе разрушают коллаген, глюкозаминогликан и эластин, составляющие основу межклеточного вещества. Чтобы читателю было проще представить их влияние на здоровье, отметим, что разрушение коллагена и глюкозаминогликанов проявляется, например, в нарушениях регенерации хрящевой ткани, что приводит к возрастзависимым заболеваниям суставов. Но этим их влияние не ограничивается. Образующиеся фрагменты разрушенных металлопротеиназами белков – матри-криптины – обладают сигнальной активностью. Они ингибируют рост сосудов и могут вызывать гибель клеток. Таким образом, старениезависимый секреторный фенотип нарушает структуру и функцию нормальных тканей, подавляет способность к делению стволовых клеток, стимулирует озлокачествление (рис. 24).

Благодаря заметной роли в патогенезе старениезависимых заболеваний, клеточное старение является потенциальной мишенью для терапевтических вмешательств. Среди стратегий борьбы с проявлениями клеточного старения научная группа Джуди Кампизи выделяет подавление секреторного фенотипа и индукцию избирательной гибели сенесцентных клеток. Генетически сконструированные мыши, у которых сенесцентные клетки самоликвидировались, отличались существенным замедлением в развитии возрастзависимых заболеваний, в частности саркопении, катаракты, утраты жировой ткани.

Как снизить риск развития катаракты?

Необходимо правильное питание с достаточным количеством витаминов С, Е, В1, В12, а также каротиноидов лютеина и зеаксантина. Все проводившиеся в разное время, в разных странах исследования показывают, что у людей, потребляющих ежедневно три-пять порций овощей и фруктов, риск развития катаракты снижается в 5 раз по сравнению с теми, чей рацион лишен этого количества овощей и фруктов. Отличные пищевые источники витамина С – апельсины, грейпфруты, клубника, папайя, а также зеленый перец и помидоры. Жирорастворимый витамин Е содержится в растительных маслах, миндале и других видах орехов, проросшем пшеничном зерне и семенах подсолнуха. Лютеин и зеаксантин присутствуют в овощах с темно-зелеными листьями и в несколько меньших количествах в цветных фруктах и овощах, таких как морковь, брокколи, желтый перец, кукуруза, горох, хурма и мандарины. Витамин В1 содержится в крупах, хлебе, красном мясе, яичном желтке, зеленых овощах, бобовых, коричневом рисе, ягодах, дрожжах, картофеле и орехах. Витамин В2 содержится в зерновых, молоке, мясе, яйцах, сыре и горохе.

Имеются научно подтвержденные данные, что одним из факторов, способствующих возникновению катаракты, является диабет: у больных диабетом катаракта развивается в 3–5 раз чаще. Как известно, развитие диабета ускоряется на фоне избыточного веса. Поэтому контроль над собственным весом в какой-то мере способствует и снижению риска катаракты.

Курение – еще один из наиболее убедительно доказанных факторов риска развития катаракты. Это объясняется тем, что у курильщиков серьезно страдает обмен веществ.

Значительный вред хрусталику наносит ультрафиолетовое излучение солнца. Периодическое воздействие ультрафиолетом повышает вероятность возникновения катаракты. Для защиты глаз от яркого солнечного света полезно носить темные очки или широкополую шляпу.

Нужно избегать поднятия тяжестей, резких рывков, прыжков и падений.

Программируемая гибель клеток (апоптоз) – генетически регулируемый процесс самоликвидации клетки. При запуске апоптоза клетка активирует ферменты, разрушающие ее цитоскелет, в результате чего она распадается на фрагменты, которые близлежащие клетки используют в качестве строительных блоков. Одновременно активируются ферменты, уничтожающиеядерную ДНК ликвидируемой клетки.

Апоптоз играет важную роль в различных физиологических процессах, таких как дифференцировка органов и тканей в раннем эмбриональном развитии, надзор за вирусинфицированными клетками, иммунный ответ, удаление ненужных или поврежденных клеток в постнатальный период, подавление опухолевого роста. В то же время апоптоз побочно обусловливает процесс старения организма, поскольку приводит к гибели стволовых клеток или клеток в нервной и мышечной тканях, в которых клеточное деление прекратилось, вызывая в этих тканях дегенеративные изменения (рис. 25).

Возможны несколько способов участия апоптоза в процессе старения. Во-первых, позитивный, через устранение опухолевых и поврежденных стареющих клеток (например, фибробластов и клеток печени), которые затем могут быть заменены путем деления; таким образом, сохраняется тканевый гомеостаз. Во-вторых, утрата постмитотических клеток (например, нервных клеток или клеток сердечной мышцы), которые не могут быть заменены, что ведет к патологии. В третьих, при старении отдельные типы клеток теряют способность подвергаться апоптозу, что может служить причиной избыточного накопления нефункциональных стареющих клеток, аутоиммунных заболеваний (таких, как ревматоидный артрит) или опухолевого процесса. Таким образом, частью феномена старения может являться как увеличение чувствительности клеток к апоптозу, так и снижение, то есть тканеспецифическая разрегулировка апоптоза.

Развитие каждого индивида начинается с эмбриональных стволовых клеток. Даже самые примитивные многоклеточные организмы обладают стволовыми клетками. На ранних стадиях развития эмбриона из имеющихся клеток могут сформироваться любые клетки и ткани организма (несколько сотен типов). После первых нескольких делений зародыша стволовые клетки могут давать начало только некоторым, но не всем, клеточным линиям, а еще позже они могут становиться родоначальниками всего лишь нескольких определенных клеточных типов. Последняя группа стволовых клеток присуща, в небольшом количестве, и взрослому организму. Они обычно пребывают в состоянии покоя либо делятся симметрично (самовоспроизводятся), но при необходимости могут приступить к асимметричному делению, образуя клетки, из которых далее развиваются зрелые клетки, необходимые для функционирования той или иной ткани.

Замена поврежденной клетки на новую в результате асимметричного деления стволовой клетки может обеспечить неограниченную устойчивость к дегенеративным изменениям любой ткани организма человека при условии, что сами стволовые клетки бессмертны. Однако этого не происходит. Почему стволовые клетки с возрастом реже самообновляются или неправильно созревают, а в других случаях, наоборот, начинают делиться бесконтрольно, превращаясь в раковые? На этот вопрос специалисты до сих пор не нашли однозначного ответа.

Действительно, с возрастом способность стволовых клеток делиться и восстанавливать ткани снижается. Например, поседение вызывается уменьшением в волосяных мешочках количества стволовых клеток, вырабатывающих пигмент. Получены свидетельства постепенного спада репликативной способности кроветворных, кишечных и мышечных стволовых клеток. Таким образом, изменение функциональных возможностей стволовых клеток при старении – установленный факт. Снижение активности стволовых клеток способствует прогрессивному ухудшению регенерации тканей.

Почему это происходит? Одни авторы считают, что стволовые клетки стареют «изнутри». Чем больше стволовые клетки взрослого организма делятся в течение жизни, тем больше они накапливают повреждений ДНК, в результате укорочения их теломер, стресса от «запутывания» при удвоении нитей ДНК, постепенного отказа систем починки ДНК, чрезмерного метилирования важных генов и активации «прыгающих» генов. Иногда при делении стволовой клетки даже теряются целые хромосомы.

Другие авторы, напротив, полагают, что стволовые клетки потенциально бессмертны. Например, когда стволовые клетки половой системы, из которых возникают новые сперматозоиды, от старых самцов мышей последовательно пересаживали молодым особям в течение трех лет, заметного снижения их функции не наблюдалось, что косвенно свидетельствует о незначительном вкладе внутренних причин в старение данного типа стволовых клеток. Кроме того, сателлитные стволовые клетки мышц стареющих мышей продолжают выполнять свою функцию без изменений при условии, если присутствуют определенные системные факторы, получаемые при переливании крови от молодой мыши.

Одной из причин повышенной жизнеспособности стволовых клеток по сравнению с другими типами клеток является активность особых транспортных белков, выбрасывающих из клеток поступающие в них токсины и избыточные гормоны. Кроме того, свойство бессмертия обеспечивается особой способностью перераспределять возникающие повреждения при асимметричном делении, когда одна дочерняя клетка остается стволовой, а вторая созревает в специализированную клетку данной ткани. Как было показано в специальных экспериментах, «клеточный мусор» – агрегаты окисленных и структурно неполноценных белков (агресомы), скапливающиеся в клетке, связаны только с одним из двух центров деления, вследствие чего при клеточном делении агресомы отходят лишь к одной из дочерних клеток. Как нетрудно догадаться, «клеточный мусор» достается созревающей клетке, а незрелая стволовая клетка за счет этого процесса очищается. По-видимому, при митозе стволовой клетки неслучайным образом распределяются не только поврежденные белки, но и родительская ДНК-матрица. Одним из следствий этого процесса может быть наблюдаемое снижение спонтанной частоты мутаций в стволовых клетках по сравнению с дифференцирующимися соматическими клетками, а также более медленное укорочение длины теломер. Теломеры могут укорачиваться и под действием окислительного стресса, поэтому некоторые стволовые клетки имеют активную теломеразу, при необходимости достраивающую концы хромосом. Правда, уровень активности теломеразы с возрастом падает даже в стволовых клетках, что, по мнению нобелевского лауреата Э. Блекберн, может служить маркером скорости старения у каждого конкретного человека. Таким образом, стволовая клетка «очищается» от внутриклеточного «мусора» и приобретенных в процессе репликации ДНК повреждений за счет образующейся созревающей клетки, что является менее энергозатратным и более надежным механизмом устранения повреждений, чем починка поломок, но обеспечивает более быстрое старение зрелых клеток.

Возникло и другое предположение, согласно которому старение стволовых клеток, утрата способности к делениям запускается извне – в результате изменения гормонального фона и локального микроокружения стволовой клетки.

Предположение о том, что стволовые клетки контролируются микроокружением, стимулирующим их самообновление и защищающим их от воздействий, вызывающих созревание, впервые было высказано в 1978 году и касалось кроветворных стволовых клеток. Экспериментально это предположение подтвердили значительно позже, когда было показано, что клетки костной ткани влияют на развитие кроветворных стволовых клеток, предоставляя им «инструкции» в виде сигнальных белков – факторов роста и цитокинов. Микроокружение стволовой клетки, необходимое для ее функционирования, получило название стволовой ниши. Помимо выполнения функции питания, стволовая ниша служит для стволовой клетки защитной и информационной средой. Она играет важную роль в обеспечении состояния покоя стволовой клетки и регулирует ее предрасположенность к вступлению на путь созревания в специализированную клетку. Структурно стволовая ниша представляет собой совокупность всех факторов, которые обеспечивают жизнеспособность и самовоспроизведение незрелых стволовых клеток, а также созревание дочерних специализированных клеток. К таким факторам относятся базальная мембрана, молекулы внеклеточного вещества, прочно закрепляющие стволовую клетку в нише, и определенные типы соседних клеток, продуцирующих факторы роста и различные регуляторные молекулы. В отличие от стволовых клеток, образующие стволовую нишу соседние клетки стареют с обычной скоростью. В свою очередь клеточное старение, которому подвергаются клетки – соседи стволовой клетки, вызывает изменение спектра секретируемых ростовых факторов, провоцирует выделение цитокинов воспаления, мешающих состоянию покоя или самообновлению стволовых клеток, а также секрецию металлопротеиназ – ферментов, разрушающих внеклеточный матрикс.

Состояние внеклеточного матрикса важно для правильной работы стволовых клеток и здорового состояния ткани в целом. В то время как отдельные ферменты клеток претерпевают многократное замещение в течение жизни (например, ядерные белки гистоны – 1600 раз), белки внеклеточного матрикса практически не обновляются. Коллаген кожи сменяется 5,3 раза, коллаген хряща – 0,8 раза, эластичные волокна легких – не замещаются. На фоне такого низкого замещения волокон межклеточного матрикса их разрушение металлопротеиназами крайне негативно. При этом не стоит забывать, что увеличивается уровень повреждения межклеточных волокон – в результате фотостарения, кальцификации и гликирования.

Из данного механизма старения стволовых клеток (рис. 26) следуют два вывода: 1) инъекция стволовых клеток старому человеку будет малопродуктивной, поскольку молодая стволовая клетка имплантируется в старую нишу; 2) необходимо научиться модифицировать сигналы ниши, подавляя связанный со старением секреторный фенотип или внося в нее дополнительные количества необходимых ростовых факторов в нужной пропорции.

Роль гормональных изменений в организме при старении стволовой ниши показана на примере развития саркопении и истончения сердечной мышцы. С возрастом происходят существенные изменения в стволовой нише сателлитных клеток – стволовых клеток, из которых образуются новые мышечные волокна. В частности, наблюдается изменение спектра поддерживающих сигналов в результате атрофических изменений окружающих мышечных волокон, утолщается базальная мембрана, изменяется состав локальной среды за счет увеличения доли соединительной ткани (фибробластов и жировых клеток), что нарушает функционирование сателлитных клеток. Со стороны гормонального фона возрастает влияние отрицательных и снижается влияние положительных регуляторов сателлитных клеток. Например, наблюдается нехватка в циркулирующей крови ростовых сигналов, в частности GDF-11 и гормона окситоцина. При переливании крови от молодых мышей старым у последних происходят благоприятные изменения – утолщение миокарда и регенерация скелетных мышц.

В результате старения стволовой ниши стволовые клетки не обязательно погибают. Их количество уменьшается с возрастом в результате уменьшения доли симметричных делений, когда из одной образуются две одинаковые стволовые клетки. Напротив, вследствие увеличения потребности в регенерации в стареющих тканях все больше происходит асимметричное деление, в результате которого образуются зрелые клетки, восполняющие утраченные функциональные клетки данной ткани. Таким образом, происходит истощение количества стволовых клеток в ткани.

Однако в результате получения неправильных инструкций от стареющей стволовой ниши нередко происходит ошибочное созревание потомков стволовых клеток. Образуются не те клетки, что необходимы здоровой ткани. Например, воспалительные цитокины приводят к тому, что при старении кроветворные стволовые клетки дают все большее количество клеток врожденного иммунитета – воспалительного миелоидного ростка, например, макрофагов, и все меньше эритроцитов и клеток приобретенного иммунитета – T- и B-лимфоцитов. Меланоцитные стволовые клетки в старом организме образуют атипично пигментированные меланоциты, что выражается в наличии старческих пятен на коже.

Критерий 5. Воспаление

В настоящее время установлено, что хроническое воспаление является главным действующим фактором многих возрастных заболеваний, таких как атеросклероз, артрит, рак, диабет, остеопороз, старческое слабоумие, болезнь Альцгеймера, сердечно-сосудистые заболевания и ожирение. Воспаление угнетает способность клеток к делению, вызывает нечувствительность к инсулину, активизирует образование свободных радикалов, которые повреждают ДНК, мембраны и белки.

Процессы воспаления возникают в результате целого комплекса изменений. При старении происходит нарушение регуляции иммунной функции. В частности, происходит сбой в работе стволовых ниш кроветворных клеток и, как следствие, чрезмерное увеличение количества моноцитов и макрофагов, способных вызывать воспалительные процессы в стенках сосудов и даже в тканях головного мозга. В ответ на накопление повреждений в ДНК и дисфункциональных митохондрий происходит избыточная активация механизмов врожденного иммунитета – формируется старениезависимый секреторный фенотип, сопровождающийся выбросом воспалительных сигнальных веществ. Секреция воспалительных цитокинов также связана с увеличением количества жировых клеток, которые, помимо функции запасания жиров, играют в организме роль распределенной эндокринной системы.

Центральным регулирующим органом всех физиологических функций в организме является гипоталамус – этот отдел головного мозга контролирует температуру тела, водно-солевой обмен, половое и пищевое поведение, эмоции и многое другое. Он осуществляет управление над телом посредством нейроэндокринной регуляции.

Концентрируя данные от всех органов чувств и сенсоров тела, гипоталамус запускает выработку гормонов гипофиза и периферических эндокринных желез, приводящих к адаптации организма к изменяющимся условиям окружающей среды. Нейроэндокринные клетки гипоталамуса находятся в тесном взаимодействии с другими клетками головного мозга – так называемой микроглией, которая в норме защищает мозг от инфекции. Микроглиальные клетки берут свое начало от иммунных клеток – моноцитов крови. Хронический стресс и системное воспаление во всем теле вызывают гиперактивацию микроглии, она начинает выделять свободные радикалы и воспалительные белки, которые вызывают реакции врожденного иммунитета и воспаления в клетках гипоталамуса, тем самым нарушая гипоталамические функции, ускоряя процессы старения и провоцируя различные патологии во всем теле.

При помощи генной терапии группе ученых под руководством доктора Донгшенг Каи из Колледжа Альберта Эйнштейна в США удалось приглушить индукцию врожденного иммунитета в гипоталамусе старых мышей, что привело к увеличению их продолжительности жизни и замедлению развития возрастзависимых патологий.

Несколькими годами раньше нам удалось увеличить продолжительность жизни дрозофил, воздействуя на них фармакологическим ингибитором тех же самых процессов врожденного иммунитета.

Оказалось, что большой спектр нестероидных противовоспалительных лекарственных препаратов (аспирин, ибупрофен) и веществ растительного происхождения (куркумин, ресвератрол, пектиновые полисахариды) обладают выраженными геропротекторными свойствами, увеличивая продолжительность жизни модельным животным и замедляя развитие возрастзависимых патологий у человека.

В кишечнике, ротовой полости, глотке, урогенитальном тракте и на коже обитают сотни триллионов бактерий, принадлежащих к различным группам доядерных организмов – прокариот. Поскольку большинство из них не могут существовать в микробиологической культуре, изучение разнообразия видов микрофлоры стало возможным лишь в последнее время благодаря появлению метагеномного подхода, основанного на секвенировании ДНК микроорганизмов. В последнее время начала формироваться так называемая третья генетика долголетия, нацеленная на выяснение биоразнообразия микробиома человека для последующей терапевтической его коррекции. Отечественные и зарубежные компании по генетическим исследованиям уже включили исследование микробиома в перечень оказываемых услуг.

Здоровая микрофлора, обитающая в кишечнике, играет важные функции: защищает от патогенных микроорганизмов, стимулирует лимфоидную систему и иммунитет, вырабатывает необходимые нам витамины, короткоцепочечные жирные кислоты и утилизирует неперевариваемые собственными ферментами человека компоненты пищи, питает и стимулирует клетки слизистой кишечника.

Нарушение состава кишечной микрофлоры связано с воспалительными заболеваниями кишечника, ожирением, диабетом обоих типов, сердечно-сосудистыми заболеваниями, атопией кожи, аллергией, колоректальным раком. Известна также связь с расстройствами центральной нервной системы – депрессией, аутизмом, болезнью Альцгеймера, деменцией, рассеянным склерозом. Несмотря на кажущуюся неочевидность связи микробиоты с функционированием головного мозга, известно, что индуцируемое патогенной микрофлорой системное воспаление приводит к активации микроглиальных клеток мозга и воспалительным процессам в само́й нервной ткани, способствующим снижению когнитивных способностей.

Подводя итог, следует отметить, что воспаление соответствует признакам критерия старения: его можно отследить на любом этапе развития практически любого возрастзависимого патологического процесса, индукция воспаления вызывает ускорение старения, в то время как противодействие ему с помощью, например, противовоспалительных препаратов позволяет продлить жизнь.

Критерий 6. Хронический стресс

Стрессом называется неспецифическая реакция организма на любое воздействие, вызывающее нарушение постоянства внутренней среды. Факторы, способствующие возникновению в организме стресса, довольно многочисленны. Они могут быть внешними (экзогенными): повышенная или пониженная температура окружающей среды, колебания концентрации кислорода в воздухе, травмы, гиподинамия, инфекции, избыток или недостаток питательных веществ, токсины и химические мутагены, ионизирующие излучения и жесткий ультрафиолет. Они также могут быть внутренними (эндогенными): психологический, нейрогормональный, оксидативный стресс, митохондриальный стресс и стресс эндоплазматической сети.

Старение с полным основанием можно назвать хроническим стрессом. С возрастом все большее количество физиологических констант нашего тела выходит за допустимые пределы.

Наиболее явно нарушение постоянства видно по отклонениям от нормы показателей крови – ее pH, уровня глюкозы и других питательных веществ, количества липопротеинов разных классов, концентрации витаминов, макро- и микроэлементов. Возникающие отклонения вызывают активизацию компенсаторных процессов, которые зачастую приводят к большему повреждению, чем сами отклонения.

Говоря о причинах хронического физиологического стресса у пожилых людей, нельзя не упомянуть постоянное повышение, особенно в утренние часы, уровня стресс-гормона кортизола. Воспалительные процессы в гипоталамусе, возникающие при старении, провоцируют выработку избыточного адренокортикотропного гормона, который ускоряет образование кортизола корой надпочечников. Этот жизненно важный стероидный гормон необходим, чтобы при остром стрессе быстро мобилизовать поступление в кровь запасов глюкозы, аминокислот, липидов, подавить воспалительные процессы. Его роль также важна в процессе пробуждения – с первыми лучами солнца уровень кортизола повышается, затем он увеличивает уровень глюкозы, и наш мозг просыпается. В то же время, понижая выработку инсулина, высокая концентрация кортизола длительное время поддерживает повышенный уровень глюкозы в крови. Вызывая сужение сосудов, он может нарушать питание тканей и вызывать артериальную гипертензию. Кортизол подавляет функцию гиппокампа (отдела головного мозга, отвечающего за память) и способствует уменьшению его размеров. В результате нарушений в гиппокампе у пожилых людей снижена память, способность к обучению, повышена раздражительность и склонность к депрессиям.

Давно известно, что у пациентов, регулярно проходящих лечение кортизолом (обычно они получают в десятки раз бо́льшие дозы кортизола, чем физиологическая норма), появляются признаки ускоренного старения кожи и преждевременно развиваются возрастзависимые патологии – остеопороз, ожирение, ослабление иммунной системы. Кстати, тихоокеанский лосось, приходя на нерест, активизирует программу самоубийства, очень похожую на ускоренное старение, в основе которой – выработка высоких доз все того же кортизола. Погибшие животные служат субстратом для размножения бактерий и простейших. Последние приводят к вспышке численности зоопланктона, который является источником пищи для молоди в холодных, обедненных питательными веществами северных ручьях. Очевидно, что в человеческом обществе такое «самопожертвование», заложенное природой, совсем не нужно.

Хотите похудеть? Снижайте уровень кортизола

Доказано, что хронически высокие показатели кортизола провоцируют набор веса, особенно в области живота и поясницы. А это означает, что не важно, как много вы упражняетесь и насколько правильно питаетесь – вы не потеряете вес, если уровень кортизола у вас в крови будет оставаться высоким, так как это делает организм нечувствительным к инсулину.

В ходе одного исследования была проанализирована взаимосвязь между уровнем кортизола, чувствительностью к инсулину и количеством висцерального жира у мужчин. Мужчины с большим количеством висцерального жира имели повышенную выработку кортизола на протяжении всего дня, а также пониженную чувствительность к инсулину по сравнению с теми, у кого количество висцерального жира было меньше. Напротив, подкожный жир не обнаружил никакой связи с уровнем кортизола или инсулина.

Чтобы понизить уровень кортизола, нужно соблюдать следующие простые правила: уменьшить потребление кофеина (его много в крепком чае или кофе), высыпаться, регулярно выполнять физические упражнения, заниматься медитацией и слушать релаксирующую музыку, не допускать резкого повышения уровня сахара в крови, сбалансировать диету по антистрессовым микронутриентам (витамины группы В, магний, цинк, хром III, альфа-липоевая кислота). В некоторых случаях полезно принимать противострессовые препараты из таких растений, как женьшень, лимонник, астрагал, родиола розовая.

Окислительным стрессом можно назвать устойчивое превышение уровня окислителей в клетке над уровнем восстановителей. Под окислителями прежде всего понимаются активные формы кислорода и азота – так называемые свободные радикалы (рис. 27). Окислительный стресс могут вызывать как внешние стресс-факторы (радиация, тяжелые металлы, гипоксия, гипероксия), так и внутренние процессы, связанные со старением, – дефекты митохондрий, хроническое воспаление, снижение количества антиоксидантных ферментов и веществ – перехватчиков свободных радикалов.

УЗНАЙ БОЛЬШЕ

В основном свободные радикалы в клетке образуются в процессе клеточного дыхания в митохондриях, однако некоторое их количество может возникнуть в цитоплазме, на поверхности клеток или в особых структурах клетки, таких как пероксисомы и микросомы.

Свободные радикалы в определенном количестве необходимы – они помогают клеткам печени и почек окислить и нейтрализовать токсины, клеткам иммунной системы – атаковать инфекционные агенты, синтезировать стероидные гормоны и другие гормоноподобные вещества, стимулируют защитные реакции клетки – остановку клеточного цикла, необходимую для починки повреждений, образование ферментов репарации ДНК, белков теплового шока и антиоксидантных ферментов.

Однако в случае хронического повышения уровня свободных радикалов, особенно в условиях избытка ионов железа и меди, повышающих их токсичность, возникает окислительный стресс, приводящий к повреждению клеточной ДНК, белков и мембран (рис. 28).

Окислительный стресс приводит к накоплению повреждений и мутаций в митохондриальной и ядерной ДНК, к нарушению регуляции активности генов, укорочению концов хромосом, сшиванию между собой молекул белков, липидов и ДНК с образованием токсичных агрегатов – амилоида и липофусцина.

На тканевом и системном уровне окислительный стресс вызывает гибель клеток (апоптоз и некроз), клеточное старение и хроническое воспаление.

Любой белок в клетке и межклеточном матриксе имеет риск подвергнуться различным патологическим модификациям, нарушающим его структуру и функцию. Это может быть:

1) необратимое окисление (так называемое карбонилирование);

2) неферментативная реакция с глюкозой и продуктами ее окисления – гликирование и гликоксидация с образованием конечных продуктов гликирования;

3) сшивание белков с продуктами окисления жиров – липидными пероксидами, а также белков между собой и с ДНК.

Поврежденные таким образом белки в норме подвергаются утилизации при помощи специальной структуры клетки – протеасомы, которая нарезает ненужные белки на кусочки либо особыми цитоплазматическими и митохондриальными ферментами. Активность этих ферментов и структур клетки с возрастом падает. Еще один способ избавления от агрегатов поврежденных белков или целых клеточных органелл – аутофагия. В результате нарушения регуляции определенных генов с возрастом снижается активность процессов утилизации белковых агрегатов (микроаутофагия) и поврежденных митохондрий (митофагия). Как следствие происходит накопление старческого пигмента липофусцина, запускающего каскад неблагоприятных для нашего долголетия изменений и способствующих окислительному стрессу избежавших утилизации поврежденных митохондрий.

Кроме уничтожения нарушенного белка, отдельные повреждения белков подлежат восстановлению предназначенными для этого ферментами. При клеточном старении отмечается снижение уровней как утилизирующих, так и восстанавливающих ферментов. Особенно выраженные снижения активности отмечаются в митохондриях. Искусственная активация генов этих ферментов в экспериментах на модельных организмах приводит к увеличению продолжительности жизни и повышению устойчивости к окислительному стрессу. Таких же результатов удается достичь, работая со старыми клетками человека в лабораторных условиях.

Стоит отметить, что восполнение запасов цинка в организме пожилых людей приводит к снижению накопления окисленных белков и к активации ферментов, восстанавливающих функцию поврежденных белков.

Белок с естественной пространственной укладкой, как правило, растворим в воде, поскольку он несет на своей поверхности заряженные аминокислотные группы, тогда как окисленные белки утрачивают заряд, становятся водоотталкивающими и слипаются в агрегаты. Накопление агрегатов, в зависимости от места их образования, вызывает:

1) стресс в эндоплазматической сети (особой структуре, имеющейся в каждой клетке и служащей для сортировки и транспортировки вновь образованных белков), который выливается в нечувствительность клетки к инсулину, системное воспаление, клеточное старение или гибель клетки;

2) митохондриальный стресс, приводящий к порочному кругу, в результате чего поврежденная митохондрия выделяет еще большее количество свободных радикалов.

При хроническом физиологическом стрессе тоже наличествуют все характеристики, присущие критерию старения.

Критерий 7. Сбой внутренних часов

В разделе про влияние режима сна и отдыха на долголетие мы уже говорили, что нарушение суточных (циркадных) ритмов создает предрасположенность к системному воспалению, раку, сердечно-сосудистым заболеваниям, метаболическому синдрому и диабету, нейродегенеративным и когнитивным расстройствам, нарушениям сна. Некоторые острые патологии, такие как гипертонический криз, инфаркт миокарда, приступ астмы и аллергии, иногда имеют привязку к определенному времени суток. Нарушение синхронизации между внутренними часами и сигналами из окружающей среды приводит к появлению симптомов усталости, дезориентации, бессоннице, ухудшению общего состояния здоровья. Все эти факты не вызывают удивления, поскольку центральные (в головном мозге) и периферические (в печени, легких, сердце, почках, коже) внутренние часы играют немаловажную роль в регуляции метаболизма, циклов сна – бодрствования, ритмичности секреции гормонов, физической активности, перистальтики кишечника, температуры тела и артериального давления, уровней метаболитов в крови. Напротив, остановка внутренних часов вызывает окислительный стресс, нарушение синтеза регуляторных и других белков, воспалительные процессы, нечувствительность к инсулину, гормональный дисбаланс.

Отклонение внутренних часов от 24-часового ритма в эксперименте приводило к уменьшению продолжительности жизни мышей. С возрастом снижается активность ключевых генов, контролирующих внутренние часы организма. Мыши, у которых снижение активности было вызвано мутацией в этих генах, живут значительно меньше нормальных животных. Установлено, что искусственная активация некоторых из этих генов в мышечной ткани мышей приводит к увеличению продолжительности жизни. Аналогичные результаты были получены и на дрозофиле. Таким образом, сбой внутренних часов тоже соответствует всем трем характеристикам критерия, подходящего для выявления старения: его проявления можно зарегистрировать на ранней стадии, наличие сбоя ускоряет старение, а предотвращение – замедляет старение.

Для того чтобы понять, что такое старение, важно иметь представление, как и когда оно могло возникнуть. Тот взгляд на эволюцию старения, который будет изложен далее, базируется на следующем представлении: одновременно с эволюционными усложнениями и появлением все более сложных видов живых существ добавлялись все новые механизмы старения, для противодействия которым возникали соответствующие механизмы «антистарения».

Молекулярный уровень старения появился еще на гипотетической доклеточной стадии существования – преджизни (прогеноты). Разрывы цепей и повреждение нуклеотидов ДНК, денатурация ферментов, образование перекрестных сшивок имели место уже на заре жизни. У современных одноклеточных безъядерных организмов существуют защитные белки, противостоящие износу (молекулярные шапероны, супероксиддисмутазы, каталазы, пероксидазы и ферменты репарации ДНК). Таким образом, наравне с молекулярным старением на заре жизни возникли первые противодействующие ему системы антистарения.

Несмотря на очевидность накопления поврежденных макромолекул, долгое время считали, что первые одноклеточные организмы, возникшие 3,8 млрд лет назад, не старели. К нестареющим относили и все современные доядерные (прокариотические) формы жизни. Предполагалось, что при делении бактериальных клеток повреждения равномерно разбавляются вновь образованными молекулами и структурами и распределяются между дочерними клетками. Подтверждением данного взгляда служило внешне симметричное деление бактериальных клеток, свойственное, например, кишечной палочке. Под симметричным делением клетки здесь понимается деление на две равноценные клетки, при асимметричном делении материнская и дочерняя клетки отличаются друг от друга.

Эволюционный биолог Том Кирквуд, директор Института старения и здоровья Университета Ньюкасла, предположил, что при бинарном делении клетки повреждения могут доставаться одной из дочерних клеток. Таким образом, деление бактерии, внешне выглядящее как симметричное, физиологически асимметрично. Совсем недавно данное явление было обнаружено и у бактерий, в том числе – у кишечной палочки.

Что собой представляет старение бактериальной клетки? Каждая делящаяся клетка бактерий имеет «старый» полюс и «молодой». Почти целиком «старые» структуры делящейся материнской клетки отходят к одному из потомков, тогда как дочерняя клетка синтезирует новые структуры, что «обнуляет» ее молекулярные часы. Наблюдение в микроскоп показало, что клетка кишечной палочки, наследующая «старые» структуры (прежде всего, агрегаты окисленных белков), через несколько циклов деления теряет нормальные темпы роста и размножения. Увеличивается вероятность гибели потомков такой клетки. Данную клетку можно рассматривать как стареющую материнскую клетку, дающую молодое потомство. Возникает репродуктивная асимметрия, приводящая к появлению стареющего индивидуума и «омолаживающейся» за его счет дочерней клетки. Как следствие популяция кишечной палочки состоит из двух различных субпопуляций: «репродуктивной», несущей мало повреждений, и насыщенной повреждениями, неспособной образовывать потомство.

Таким образом, уже у доядерных одноклеточных существ эволюция создала второй способ омоложения – неравномерное распределение поврежденных структур. С точки зрения эволюции это оказалось более выгодным, чем колоссальные затраты на бесконечное поддержание и восстановление внутриклеточных структур. «Сегрегационное» старение, как я его называю, как ни парадоксально, явилось способом «омоложения» популяции одноклеточных ценой старения отдельных индивидуумов.

Неудивительно, что столь эффективный механизм был выявлен и у эволюционно более молодых ядерных одноклеточных существ, а также у всех многоклеточных, включая человека. Материнские клетки дрожжей, от которых отпочковываются молодые клетки, оставляют за собой бо́льшую часть поврежденных структур. В конечном итоге материнская дрожжевая клетка содержит в 4 раза больше неполноценных белков, чем ее потомки. Материнская клетка дрожжей не только удерживает повреждения, но и отдает дочерней часть своей защиты, в частности антиоксидантные ферменты.

В нашем теле также происходит физиологически асимметричное деление: это асимметричное деление стволовой клетки с образованием новой стволовой клетки и клетки, развивающейся в полноценную клетку определенной ткани. В этом случае весь «мусор» скапливается в определенном месте и прицепляется к одному из двух центров клеточного деления, вместе с которым отходит специализирующейся клетке, в результате чего незрелая стволовая клетка «омолаживается».

Новый виток эволюции – это появление 2,1 млрд лет назад одноклеточных организмов, имеющих ядро – командный центр, управляющий реализацией заложенной в хромосомах программы индивидуального развития. Появление ядерных форм жизни было сопряжено с приобретениями, принесшими с собой два новых механизма старения.

У доядерной клетки хромосомы являются кольцевыми молекулами ДНК. Поскольку «у кольца нет конца», при делении клеток они не подвергаются укорочению. Хромосомы ядерной клетки – линейные. С каждым делением они становятся все короче. Чтобы справиться с возникшей проблемой, на концах хромосом ядерных организмов возникли особые структуры – теломеры, а также фермент – теломераза, обеспечивающий их наращивание.

Большинство клеток тела человека (за исключением половых и эмбриональных стволовых клеток) имеет относительно короткие теломеры и слабый или нулевой уровень активности теломеразы, поэтому их хромосомы постепенно укорачиваются. Напомним, как показали эксперименты Марии Бласко на мышах, генная терапия, позволившая реактивировать теломеразу, привела к увеличению продолжительности жизни и отсрочке возрастзависимых патологий.

Второй механизм старения связан с тем, что ядерные клетки несут митохондрии. Митохондрии – потомки поселившихся внутри клеток симбиотических альфа-протеобактерий. Получив «кров и стол» внутри ядерной клетки, симбионты оплачивали свое проживание энергетической валютой – АТФ, которую они образуют во много раз эффективнее, чем клетка-хозяин.

Митохондрии сегодня – это энергетические станции клетки, позволившие их носителям перейти на новый уровень развития, в том числе стать многоклеточными и приобрести энергозатратные физиологические системы – нервно-сенсорную, двигательную, сердечно-сосудистую, выделительную. Однако в процессе функционирования митохондрий неизбежно возникают свободные радикалы, которые, перемещаясь из митохондрий в цитоплазму и ядро, повреждают клеточные структуры.

Свободные радикалы в еще большей степени повреждают сами митохондрии, в том числе митохондриальные мембраны, ферменты и митохондриальные кольцевые ДНК. Кроме того, митохондриальные системы восстановления ДНК менее эффективны, чем ядерные. Таким образом, количество поврежденных митохондрий, неспособных к выполнению своих функций и относящихся к разряду токсичного клеточного «мусора», постепенно увеличивается с возрастом клетки.

В качестве механизма антистарения ядерная клетка изобрела механизм распознавания и утилизации поврежденных митохондрий – митофагию. Она является разновидностью процесса частичного самопереваривания клетки в момент голодания. Однако этот механизм оказался несовершенным. Митофагия с возрастом угасает по мере забивания клетки все большим количеством «мусора» – липофусцина.

Помимо митофагии, с повреждениями митохондрий борются антиоксидантные ферменты и вещества. В выработке антиоксидантной защиты особенно преуспели растения, которые несут в себе еще один мощный источник свободных радикалов, – хлоропласты, осуществляющие фотосинтез. Некоторые растения, например креозотовый куст, способны образовывать клоны, существующие более 10 000 лет. В листьях этого растения содержится до 7 % мощнейшего антиоксиданта – нордигидрогваяретовой кислоты. Одна капля этого вещества способна останавливать прогоркание продуктов питания. Кстати, одновременно это и геропротектор, способный на 12 % увеличивать продолжительность жизни мышей.

Митохондрии принесли ядерным организмам явление запрограммированной гибели клеток – апоптоза. Постаревшие, зараженные вирусом, необратимо повредившие свою ДНК или просто лишние клетки самоликвидируются, и данный процесс осуществляется при непосредственном участии митохондрий. В то же время велика роль митохондрий в самоликвидации постаревших клеток нервно-мышечной системы. Поскольку в данных тканях процессы замещения клеток протекают медленно или отсутствуют, избыточный апоптоз с возрастом способствует дегенеративным процессам и старению. Именно с этим явлением отчасти связана потеря мышечной ткани пожилыми людьми и ее замещение фиброзной или жировой.

В определенном смысле из поколения в поколение организмам передается не вещество и не структуры, а онтогенетическая программа, «идея развития», что и создает предпосылки для потенциального бессмертия популяции, несмотря на наличие старения индивидуумов.

Все «старое и косное» попросту остается родителю. Но у программы тоже есть материальный носитель. Поэтому поддержание целостности носителя «программы» – молекулы ДНК – имеет критическое значение.

Особый тип деления клетки, предшествующий образованию половых клеток, – мейоз – помогает поддерживать потенциальное бессмертие половых клеток, способствуя репарации ДНК, удалению мутаций ДНК, отбраковыванию поврежденных РНК, дефектных половых клеток.

Не менее важную роль играет естественный отбор стабильных, жизнеспособных геномов на разных стадиях репродуктивного цикла. Таким этапом является селекция половых продуктов, и прежде всего женских половых клеток, поскольку они являются тем звеном, которое передает митохондрии в следующее поколение.

У самок многих видов животных более половины яйцеклеток погибает в яичниках по механизму апоптоза еще на зародышевой стадии развития организма или непосредственно после рождения. Целостность митохондрий наравне со стабильностью генома играет определяющую роль в апоптозе яйцеклеток, обусловленном геномной нестабильностью и митохондриальными нарушениями.

Подтверждает определяющую роль митохондрий в селекции женских половых клеток и то, что инъекция небольшого количества здоровых митохондрий в яйцеклетку мыши предотвращает ее апоптоз. Возникшие в результате слияния мужской и женской половых клеток зародыши также проходят через этап селекции – дисфункция митохондрий ведет к их отмиранию. Таким образом, половой процесс мог возникнуть как эффективное средство омолаживания клона клеток ядерных организмов.

С приобретением многоклеточности многие клетки приобрели специализацию. Прежде всего произошло разделение на половые клетки, задача которых – передать гены в следующие поколения, и клетки тела (соматические клетки), которые способствуют осуществлению функции первых.

Половые клетки ранних многоклеточных наследовали потенциальную иммортальность от одноклеточного предка, тогда как клетки тела приобрели «смертность» в качестве новой функции. По крайней мере, представляется вероятным, что с появлением специализированных клеток, ответственных за первостепенную функцию – размножение, необходимость в бесконечном делении всех типов клеток отпала.

Во взрослых тканях присутствует небольшое количество стволовых клеток, не имеющих специализации, но способных при необходимости участвовать в регенерации ткани – образовании необходимых специализированных клеток. Остальные соматические клетки утратили теломеразу и способность к неограниченному делению, чтобы снизить вероятность развития опухолей.

Такое важное эволюционное приобретение, как специализация клеток, послужило основой возникновения еще одной формы старения организма. У высших многоклеточных живых существ в ряде тканей появились высокодифференцированные клетки, полностью утратившие способность к делению – постмитотические клетки.Они уже не способны к сегрегации или разбавлению повреждений, сохраняя при этом возможность выполнять свою функцию долгие десятилетия. У млекопитающих постмитотическое старение наблюдается в нервной, сердечно-мышечной системе и в сетчатке глаза.

Вместе с усложнением многоклеточного организма возникли мощные системы интеграции – нервная, эндокринная и иммунная, а одновременно с ними – системный уровень старения. Наиболее вероятная точка их интеграции в организме человека – гипоталамо-гипофизарная система. Процессы воспаления и врожденного иммунитета, которые изначально призваны защищать организм при ранении или инфекциях, сверхактивируются в ответ на накопление повреждений, сопутствующее процессу старения. Воспалительные процессы затрагивают и гипоталамус, в результате чего он утрачивает способность адекватно реагировать на изменения внешней и внутренней среды и осуществлять нервно-гормональную регуляцию постоянства внутренней среды организма.

Биология старения на протяжении всей своей истории была междисциплинарной наукой, развитие которой непосредственно связано с открытиями, идеями и методами, заимствованными у смежных наук. Зачастую первооткрыватели новых важнейших биологических законов и были теми первыми геронтологами, которые пытались применить свое открытие к феномену старения.

Например, открытие во второй половине XIX века законов эволюции позволило одному из ведущих эволюционистов того времени А. Вейсману сформулировать первую эволюционную теорию старения. Основные положения синтетической теории эволюции практически сразу были применены ее столпами Р. Фишером и П. Медаваром к эволюции старения.

Автор клеточной теории иммунитета И. И. Мечников был основателем научной геронтологии и изобретателем самого термина «геронтология». Существенный вклад в понимание механизмов старения внесли авторы целых направлений современной медицинской науки: гормонотерапии – Ш. Броун-Секар, учения о высшей нервной деятельности – И. П. Павлов, учения об общем адаптационном синдроме (стрессе) – Г. Селье.

Ведущие открытия XX века практически сразу «примерялись» к общей теории старения: понятие гомеостаза, открытие индуцированного мутагенеза, двойной спирали ДНК, свободных радикалов, антиоксидантных ферментов, белков теплового шока, аутофагии, теломер и теломеразы, апоптоза, стволовых клеток и их ниш, эпигенетического наследования и многого другого.

На мой взгляд, несмотря на многообразие точек зрения, не стоит говорить о множественности теорий старения. Правильнее вести речь о постепенном становлении общей теории старения, которая до сих пор не завершена, так как геронтология находится на этапе накопления знаний. Эти знания еще недостаточно обобщены, чтобы создать непротиворечивую картину старения, которая будет положена в основу так необходимых нам количественных математических моделей. Разработка таких моделей важна для поиска и предсказания эффективности новых вмешательств, которые приведут к радикальному продлению здорового периода жизни каждого человека. Однако даже частичное понимание процессов старения уже дает возможность искать и разрабатывать действенные методы для управления здоровым долголетием.

Пути к радикальному продлению жизни

Недалек тот день, когда целью медицины может стать достижение пренебрежимого старения человека в трудоспособном возрасте. В основе медицины будущего будут лежать новые подходы к замедлению старения, основанные на сверхранней диагностике старениезависимых процессов и их терапевтическом лечении. В определенном смысле симптоматическое лечение возрастзависимых патологий уступит место регулярной профилактике, которая будет основана не только на лекарственной, генной и клеточной терапии, но и на научно обоснованной диете, режиме дня, сбалансированной физической и умственной нагрузке. Конечной целью станет радикальное продление здорового периода жизни каждого человека.

Диагностика старения

Какие бы эффективные методы профилактики и лечения мы ни разрабатывали в лабораториях, используя животных или математические компьютерные модели, возможность их применения к человеку на практике сопряжена со многими трудностями. В модельных исследованиях замедление старения оценивается по увеличению максимальной продолжительности жизни организма. Продолжительность жизни человека составляет многие десятки лет.

Изучать влияние того или иного метода лечения на протяжении столь долгого срока с практической точки зрения нереально, и ни одна компания не согласится финансировать столь длительные исследования. Поэтому для радикального продления здорового периода жизни человека нужно разработать принципиально новые подходы к диагностике старения.

Прежде всего следует создать комплекс «биомаркеров старения» – параметров, которые воспроизводимо количественно и качественно изменяются при старении. Появление такого комплекса откроет новые возможности для разработки лечения болезней, связанных со старением. С одной стороны, биомаркеры позволят оценить эффективность лечения старения, не дожидаясь измерения продолжительности жизни. С другой стороны, многие возрастзависимые патологии развиваются длительное время в неявной форме. Чем раньше будут осуществлены их диагностика и лечение, тем вероятнее успех. Рассмотрим основные группы объектов нашего тела, в которых могут скрываться важные биомаркеры скорости старения (рис. 29).

Всесторонняя диагностика старения предотвратила развитие сахарного диабета

Генетик Майкл Снайдер из Стэнфордского университета в качестве эксперимента исследовал большой набор показателей своего здоровья на протяжении 400 дней.

Использованный им подход включал определение полной последовательности собственной ДНК. Кроме того, он анализировал изменение спектра матричных и микроРНК, а также уровня синтеза белков, различных метаболитов и аутоантител 20 раз в течение 14-месячного периода. Изначально Снайдер считал себя безукоризненно здоровым. В результате анализа сотен гигабайт собранной информации выявилась его предрасположенность к сахарному диабету 2-го типа, хотя никто из его родственников не страдает и не страдал от этой болезни. Поскольку Майкл был клинически здоров, то он прежде не задумывался о такой предрасположенности. Он понял, что увидел развитие сахарного диабета еще до его видимого проявления, после чего поспешил изменить образ жизни и питания – сел на диету и сбросил вес. Через некоторое время генетическая картина нормализовалась, а результаты своего исследования Снайдер опубликовал в ведущем биомедицинском журнале Cell.

Геном

Современная наука выявила 1825 генов модельных организмов и 300 генов человека, связанных со старением и продолжительностью жизни. Этот список пополняется с каждым днем. К настоящему моменту также известно несколько вариантов определенных генов, наличие или отсутствие которых наблюдается у людей с наследственным долголетием, то есть способных прожить 90 и более лет.

В результате масштабных проектов по расшифровке последовательностей ДНК отдельных людей был выполнен полногеномный поиск связи особенностей генома (прежде всего однобуквенных замен в ДНК) с различными заболеваниями (более 300), в том числе возрастзависимыми. Для этого сравнивают последовательности геномов больных и здоровых людей. Данный поиск позволил обнаружить более миллиона важных однобуквенных замен. Гены составляют лишь 3 % от длины ДНК хромосом человека. Как оказалось, более 90 % однобуквенных замен, связанных с заболеваниями, находятся в участках геномов, где вообще нет белок-кодирующих генов и функция которых не совсем ясна.

Основная цель поиска таких связей заключается в идентификации генетических факторов риска, чтобы дать обоснованный прогноз предрасположенности к конкретным заболеваниям. Кроме того, они позволяют осуществлять индивидуальный подход к лечению, указывая на невосприимчивость или сверхчувствительность к тем или иным лекарствам.

Полногеномный анализ выявил у супердолгожителей (людей, которым исполнилось более 100 лет) еще одну интересную закономерность – в среднем у них столько же аллелей риска различных заболеваний, что и у обычных людей, хотя болеют они реже или начинают болеть позже остальных. По-видимому, долгожители обладают редкими защитными вариантами генов, которые подавляют функцию «вредных» аллелей. Эти защитные варианты требуют выявления и всестороннего изучения. Для более или менее целостной картины необходимо анализировать миллионы однонуклеотидных замен в ядерной и митохондриальной ДНК.

Согласно гипотезе демографической селекции, в той части популяции, которая характеризуется долгожительством, могут быть утрачены варианты генов (аллели), определяющие преждевременную смертность от заболеваний, связанных с возрастом, или, напротив, накоплены генетические варианты, связанные с замедлением старения и повышенной стрессоустойчивостью. Однако исследования последнего времени, выполненные Томасом Перлсом с коллегами в Бостоне, Ниром Барзилаем и Юшин Су в Бронксе, Стюартом Кимом с коллегами в Лос-Анджелесе, не выявили каких-либо заметных генетических отличий людей, живущих более 110 лет. По-видимому, это связано с тем, что в силу малочисленности выборки было получено слишком мало данных, чтобы сделать однозначный вывод об ассоциации каких-либо генов с сверхдолгожительством. У некоторых супердолгожителей даже найдены генетические варианты, которые ассоциировались с высоким риском сердечно-сосудистых патологий, однако носитель гена не только не имел симптомов этого заболевания, но и умер от не связанной с ним причины. Интересно, что многие долгожители не вели здоровый образ жизни, около половины курили, некоторые регулярно употребляли алкоголь, что свидетельствует о большом вкладе наследственности в их долгожительство.

Перлс выдвинул предположение, что долгожительство, скорее всего, связано с уникальным сочетанием в генотипе совокупности сразу нескольких десятков вариантов генов (аллелей), каждая из которых по отдельности не дает столь значимого продления жизни. Однако на столь малой выборке доказать статистическую значимость сочетания десятка генов невозможно. Другие исследователи, в том числе и я, склоняются к точке зрения, что долгожительство у человека определяется не только редкими аллелями (мутантным состоянием гена), а эпиаллелями, которые обусловлены особым расположением участков метилирования геномной ДНК. Однако эпигеном «супердолгожителей» до сих пор остается неисследованным, и здесь нас еще ждут новые захватывающие открытия.

На мировом рынке существуют компании, где желающий может заказать анализ своего генома и узнать предрасположенность к тем или иным заболеваниям. Например, это сервисы Pathway Genomics, Gene Essence, Navigenics. Недавно такую услугу качественно и недорого предоставляли deCODEme и 23andMe, однако из-за противоречий с существующим законодательством они временно прекратили работу с частными лицами по выявлению рисков заболеваний. Огромную проблему представляет также пересылка собственных образцов на анализ из России за рубеж. Она практически запрещена. Стоит помнить, что без генетической консультации врача результаты анализов могут быть неправильно интерпретированы.

Российский рынок услуг в этой области пока не развит, но в Москве успешно проводятся различные виды генетической диагностики в таких компаниях, как Генотек и Atlas Biomed Group. Услуги по генотипированию предоставляют и некоторые онкоцентры.

Геномный анализ помогает определить индивидуальную непереносимость и пользу различных продуктов питания (потребность в витаминах, переносимость молочного сахара, кофеина, аминокислоты фенилаланина и др.), выбрать наиболее подходящий вид спорта, провести успешную профилактику множества возрастзависимых заболеваний и подобрать индивидуальную дозировку лекарств.

Некоторые фирмы предоставляют услуги по выявлению генетически заданных личностных качеств, родословных, этнических корней по отцовской и материнской линиям и даже доли неандертальских генов.

Как относиться к данным о собственных рисках? Приятно обнаружить в своем геноме варианты последовательностей, свойственных долгожителям, однако вероятность этого низка.

Более часто люди узнают о некотором превышении над средним уровнем рисков того или иного вида рака, диабета 2-го типа, болезни Альцгеймера, дегенерации желтого пятна, инфаркта миокарда, псориаза, ревматоидного артрита, рассеянного склероза, артериальной гипертензии и др.

Повышенный риск – это не приговор, это информация, которая послужит сохранению здоровья. Необходимо проконсультироваться с лечащим врачом и разработать индивидуальные меры профилактики, в том числе основываясь на знаниях, почерпнутых из данной книги. Стоит более пристально отнестись к своему питанию, образу жизни и выполнять регулярное медицинское обследование, для того чтобы выявить возможное наступление болезни как можно раньше или вовсе предотвратить ее развитие.

Однобуквенные замены – это еще не все, что мы можем узнать из анализа своего генома. Очень часто заболевания связаны с выпадениями или удвоениями целых участков генома, хромосомными перестройками. Анализ таких нарушений может быть выполнен при помощи полногеномного секвенирования. В настоящее время эта услуга на мировом рынке является очень дорогой – порядка 5000 долларов, однако к концу года ожидается серьезное удешевление в связи с выходом на рынок более высокопроизводительных приборов для секвенирования.

Эпигеном

Свойства генома отражают предрасположенности, которые мы унаследовали от родителей. Однако нередко образ жизни, стресс, питание и случайные причины вносят свои коррективы.

В отдельных клетках и тканях могут происходить нежелательные отключения или, наоборот, гиперактивация определенных генов.

Понятие «эпигеном» отражает совокупность изменений, определяющих активность всех генов данной клетки. Среди таких изменений наиболее важны метильные метки в ДНК (напомним, они определяют «молчание» гена), а также спектр особых регуляторных микро-РНК. Как правило, эпигенетические изменения возникают в процессе жизнедеятельности клетки, а не достаются нам от родителей. За редким исключением, они не будут переданы последующим поколениям. Как показали исследования Вольфганга Вагнера и его коллег, оценка эпигенетического старения по метилированию ДНК в клетках крови всего нескольких генов (ITGA2B, ASPA и PDE4C) позволяет определить паспортный возраст человека с точностью 5 лет. Эта точность выше, чем возрастные прогнозы на основе длины теломер.

Как оказалось, определенные виды рака во много раз чаще сопряжены с эпигенетическими метками, влияющими на работу определенных генов, чем с мутационными изменениями в этих генах. Известны также эпигенетические маркеры фиброза, иммунных заболеваний, диабета, психических расстройств, сердечно-сосудистых патологий. Данное диагностическое направление еще недостаточно внедрено в повседневную клиническую практику, но, несомненно, имеет большие перспективы. Его развитие создает возможности не только для оценки риска, но и для анализа эффективности лечения и прогнозов развития заболевания, так как эпигенетические изменения являются обратимыми. Иными словами, именно на основании анализа эпигенома мы в ближайшем будущем будем судить об уровне контроля над процессом старения, который дает тот или иной геропротектор, метод лечения, диета, режим.

Транскрипто́м

Транскрипто́м – это совокупность матричных РНК. Матричные РНК – это молекулы, с помощью которых информация, закодированная в генах, переписывается в последовательность аминокислот, из которых построены белки. Другими словами, транскрипто́м – это посредник между «инженерными чертежами» (генами) и структурными блоками и «наномашинами» клетки – белками. В различных клетках и тканях транскрипто́м имеет свои особенности. Те белки, которые необходимы клеткам почек, не нужны клеткам сердца или мозга, и наоборот.

Важная закономерность была выявлена в поведении транскрипто́мов стареющих тканей в рамках проекта EUROBATS. В этом проекте изучали транскрипто́мы женщин-близнецов в жировой ткани, коже, лимфобластоидных клетках и цельной крови. Оказалось, что с возрастом происходит увеличение шума в активности генов.

Под шумом имеется в виду увеличение разброса в уровнях матричных РНК определенных генов. Это прежде всего важные гены, отвечающие за окислительно-восстановительные реакции, функционирование митохондрий, метаболизм жиров и РНК. Иными словами, «строительные фабрики» клетки старого человека руководствуются чертежами, которые больше не соответствуют заданному стандарту, присущему молодому зрелому индивиду. Данные изменения могут быть вызваны уменьшением точности регуляции и служить причиной возникновения возрастзависимых патологий.

Измерение уровней матричных РНК методами ПЦР, экспрессионных чипов и РНК секвенирования постепенно входят в повседневную медицинскую практику, прежде всего в онкодиспансерах. В перспективе этот подход станет рутинным методом анализа эффективности применения тех или иных лекарств и методов лечения. В идеале медицинское вмешательство должно приводить транскрипто́м пожилого человека в состояние, максимально приближенное к транскрипто́му молодого здорового индивидуума.

Метаболо́м

Метаболо́м представляет собой все промежуточные соединения обмена веществ в организме. В разделе про питание мы рассмотрели возрастные изменения уровней определенных жиров, аминокислот, сахаров, микронутриентов с возрастом человека и связь этих перемен с возрастзависимыми заболеваниями. Измерение отдельных метаболитов с целью диагностирования заболеваний имеет старинные корни – например, биохимические анализы крови и мочи. Однако современные технологии, такие как спектроскопия ядерного магнитного резонанса и липидо́мика, методом дробовика позволяют анализировать одновременно более 15 000 метаболитов. К сожалению, таких методов вы еще не найдете в ближайшей клинической лаборатории, лишь в нескольких ведущих университетах мира.

С возрастом наблюдается снижение скорости метаболизма, а также накопление связанных со старением изменений. Подробные исследования метаболо́мов людей разных возрастов позволили выявить надежные метаболические биомаркеры старения. Например, с возрастом меняется соотношение в плазме крови определенных полисахаридов, аминокислот, липидов. В результате реализации европейского проекта MARK-AGE выявлено около 300 биомаркеров биологического возраста человека, оцениваемых в крови и моче, которые дают очень высокую корреляцию с паспортным возрастом, то есть позволяют предсказывать его с точностью до 90 %. Как показал в своих исследованиях профессор Клаудио Франчески из Университета Болоньи, долгожители также характеризуются особым метаболическим профилем.

В некоторой перспективе метаболо́мное профилирование станет незаменимым подспорьем при применении геропротекторных терапий. Их эффективность можно будет отслеживать по сближению метаболомного профиля пациента с профилем молодого человека или даже долгожителя.

Протео́м

Протео́м – это совокупность всех белков тела. В то время как транскриптом отражает активность генома клетки, известно, что не все матричные РНК покидают клеточное ядро и успевают участвовать в биосинтезе белков. Поэтому изменения в протео́ме наиболее полно отражают отклонения в функционировании клеток и тканей. Разнообразие протео́ма во много раз превышает размах метаболома. Известно, что в среднем один ген у человека способен кодировать около 3 разных белков.

Модификации белков уже по окончании их синтеза, такие как ферментативное гликозилирование, фосфорилирование, еще больше увеличивают размер протеома. Предполагается, что в организме человека сосуществует более миллиона форм белковых молекул.

Ряд новейших технологий для исследования протео́ма позволяют с высокой точностью определять изменения в спектрах белков. Однако самое сложное в подобных исследованиях – проанализировать весь массив полученных данных. Поэтому большинство исследователей ограничиваются анализом связи малых белков и пептидов сыворотки крови и мочи со старением и различными возрастзависимыми патологиями.

В результате подобных исследований были выделены десятки новых маркеров, свидетельствующих о ранних стадиях развития сахарного диабета, определенных заболеваний почек, опухолей, сердечно-сосудистых болезней. Их внедрение в диагностику старения и возрастзависимых патологий ждет своего часа.

Физиом

Физиом – совокупность моделей функционального поведения биологических молекул, клеток, тканей, органов и организмов. В более узком понимании – это совокупность всех физиологических функций организма.

Как мы знаем, с возрастом происходит спад функциональных возможностей большинства систем организма (рис. 30), что вызывает утрату гомеостаза и повышает вероятность болезней и смерти.

Измерение функциональных возможностей организма по сравнению с возрастной нормой, скорости возвращения функций сердечно-сосудистой системы в норму после физических нагрузок, тест на толерантность к глюкозе давно используются в оценке биологического возраста.

Микробио́м

C возрастом происходит изменение разнообразия микрофлоры кишечника. Это связано с изменением стиля питания, в частности со снижением в рационе доли трудно пережевываемых пищевых волокон, приемом некоторых лекарств, воспалительными процессами в стенках желудочно-кишечного тракта, падением иммунитета.

Прежде всего наблюдается снижение разнообразия некоторых клостридий и бифидобактерий и увеличение доли патогенных анаэробных видов протеобактерий и бацилл. Изменения микрофлоры приводят к образованию провоспалительных цитокинов. С другой стороны, системные воспалительные процессы в организме также вызывают изменения в составе микробиоты, что замыкает патологический порочный круг.

Найдена связь между составом микрофлоры и сахарным диабетом, старческим слабоумием и гастритом. Оказалось, что микрофлора кишечника людей, отличающихся здоровым долголетием, существенно отличается от старческой микрофлоры. В частности, в кишечнике долгожителей по сравнению с обычными пожилыми людьми более распространены такие бактерии, как кишечные палочки и руминококки.

Развитие новейших методов анализа видового разнообразия микрофлоры по генетическим образцам вывело исследования микрофлоры кишечника, ротовой полости, кожи и урогенитального тракта на новый уровень. Благодаря данным подходам можно изучать полный видовой состав микрофлоры в образце за считаные часы.

Новые знания открывают целое направление диагностики и лечения старениезависимых заболеваний за счет выявления и приведения микрофлоры кишечника в состояние, свойственное более молодым людям или долгожителям.

Для настоящего ученого знакомство с новыми исследованиями, лекарствами, методами лечения – будничная обязанность. Научный поиск продвигается быстро, и каждый день мы читаем несколько свежих статей по своей тематике, просто чтобы успевать следить за развитием своей отрасли. В некотором смысле ученым свойственна привычка к новизне, поэтому даже самые смелые гипотезы, самые амбициозные и необычные проекты и подходы скорее вызывают у нас симпатию и любопытство, чем настороженность.

Кроме того, принадлежа к сфере медицины, мы связаны обещанием сохранять и защищать жизнь человека и потому приветствуем появление новых средств и способов лечения.

Многие из идей, изложенных ниже, могут показаться читателю сложными для восприятия, почти фантастичными, немного пугающими или находящимися на грани приемлемого. Таково влияние новизны. Наша психика устроена так, что мы воспринимаем новое с опаской. К новому необходимо немного привыкнуть, чтобы в полной мере принять наше будущее и суметь воспользоваться его возможностями. Именно поэтому последняя глава посвящена передовым технологиям контроля над старением. Она познакомит вас с перспективными областями науки, которые в ближайшем и отдаленном будущем будут оказывать самое непосредственное влияние на жизнь людей.

Лекарства от старости

Удачные эксперименты по продлению жизни лабораторных животных генетическими методами доказали, что возможны вмешательства, способные приводить к многократному увеличению продолжительности жизни и замедлению развития возрастзависимых патологий. Большим соблазном является воспроизведение подобных результатов фармакологическими методами, ведь большинство генетических эффектов было обусловлено мутациями определенных генов. Все эти гены кодируют ферменты, для которых возможно разработать вещества-ингибиторы. Это один из возможных фармакологических подходов к созданию лекарств от старости, который в исследованиях на лабораторных животных уже привел к обнадеживающим результатам.

Второй подход заключается в переборе (скрининге) целых библиотек химических соединений для поиска наиболее подходящих из них, способных замедлять старение. В качестве изучаемого параметра наиболее часто используют продолжительность жизни модельных животных – нематод, дрозофил или мышей. Первые два объекта дают наиболее быстрый результат, но физиологически далеки от человека. Мыши биологически более близки к людям, но исследования на мышах более длительные и дорогие. Важно проверять действие веществ с наиболее «выдающимися» результатами, полученными на более простых животных, на мышах и крысах. Возможно существенно сократить затраты и сроки экспериментов, если исследуемым параметром при скрининге будут биомаркеры старения. При наличии биомаркеров старения можно было бы сразу проводить исследования на клетках человека. В частности, можно осуществить поиск лекарств, которые будут максимально «приближать» показатели активности генов, спектр белков или метаболитов клеток человека в культуре к «идеальному» состоянию, характерному либо для молодого здорового организма, либо для людей-долгожителей, либо даже для практически не стареющих видов млекопитающих или животных, которые живут значительно дольше людей (например, гренландские киты).

Анализ большого количества научных источников позволил собрать сведения о некоторых потенциальных веществах-геропротекторах. Их оказалось не менее двухсот. Интересно отметить, что среди геропротекторов есть фармакологические препараты, которые уже разрешены к применению при различных медицинских показаниях у человека. Однако необходимо оговориться, что все перечисленные далее препараты имеют противопоказания и не могут применяться без назначения врачом. Информация о лекарственных препаратах, размещенная в данном разделе, предназначена исключительно для информационных целей. Их геропротекторные свойства показаны только для лабораторных животных. Эта информация не может быть использована в качестве рекомендации по самолечению. Перед применением лекарственных средств обязательно проконсультируйтесь у врача.

Рапамицин

Антигрибковый антибиотик рапамицин увеличивает продолжительность жизни дрожжей, нематод, дрозофил и старых мышей. Эффект, полученный на мышах, в настоящее время воспроизведен в восьми независимых исследованиях с использованием трех разных линий мышей. В модельных экспериментах рапамицин подавляет различные возрастзависимые патологии (рис. 31). Кроме того, рапамицин одобрен Управлением по продовольствию и медикаментам США (FDA) и применяется в клинике, правда, пока не в связи со старением. Рапамицин ингибирует определенный белок (mTOR), вызывая изменения, сходные с ограничением калорийности питания. Но, как у всякого лекарства, у рапамицина есть побочные эффекты – повышенный риск возникновения диабета. Компания «Новартис» проводит клинические исследования геропротекторных свойств аналога рапамицина – эверолимуса.

Метформин

Метформин – это препарат, назначаемый при лечении диабета 2-го типа, прежде всего у тучных людей с нормальной функцией почек. Помимо снижения уровня сахара в крови, он уменьшает вероятность сердечно-сосудистых заболеваний и некоторых видов рака. В исследованиях метформин доказал способность увеличивать среднюю и максимальную продолжительность жизни нематод, дрозофил и мышей. Метформин снижает образование глюкозы в печени и увеличивает чувствительность тканей к инсулину. Предполагают, что он является активатором фермента AMPK, участвующего в запуске адаптивного ответа клетки на голодание. Тем самым метформин запускает защитные механизмы клетки, подобные влиянию ограничительной диеты.

Передозировка препарата может вызвать накопление молочной кислоты в крови и связанные с этим побочные эффекты. Его нельзя употреблять вместе с алкоголем. Другим побочным эффектом метформина являются кишечные расстройства. Однако, возможно, это невысокая плата за его геропротекторные свойства: как оказалось, влияние данного препарата на кишечную микрофлору и связанный с ней метаболизм витамина фолиевой кислоты и аминокислоты метионина является одним из механизмов его воздействия на продолжительность жизни модельных животных.

Нестероидные противовоспалительные препараты

Одним из основных признаков старения является хронический воспалительный процесс. В настоящее время в экспериментах на животных изучен геропротекторный эффект нестероидных противовоспалительных препаратов, таких как аспирин и ибупрофен. Как оказалось, они могут несколько увеличивать продолжительность жизни и даже способствовать профилактике некоторых видов рака. Один из механизмов их действия – ингибирование фермента, участвующего в образовании клетками низкомолекулярных воспалительных молекул. Кроме того, ибупрофен способен подавлять проникновение в клетку аминокислоты триптофана, избыток которой способствует ускоренному старению. Из продуктов питания триптофана больше всего в сыре, ставриде и крольчатине. Перед тем как начать систематически принимать данные препараты, надо посоветоваться с врачом и при этом иметь в виду, что превышение назначаемых доз или длительный прием способен провоцировать кровотечения, а у небольшой части людей – обострять бронхиальную астму и инфаркт миокарда.

Другие потенциальные геропротекторы

Лекарствами-геропротекторами могут быть не только низкомолекулярные соединения, но и более экзотические структуры, например антитела, блокирующие рецептор инсулиноподобного фактора роста. Уже доказана их способность увеличивать продолжительность жизни мышей.

Геропротекторную функцию могут выполнять особые вакцины. Например, уже создаются вакцины против амилоидозов, и в частности болезни Альцгеймера. Вакцинация в 40-летнем возрасте сведет на нет риск возникновения этого страшного старческого недуга.

Потенциальными геропротекторами могут быть даже наночастицы. В одном исследовании, пока что не воспроизведенном другими авторами, фуллерен (искусственный полимер углерода C60), растворенный в оливковом масле, приводил к увеличению средней продолжительности жизни крыс на 90 %. Правда, эффект самого масла оказался тоже значительным – 18 %.

Как показали наши исследования на модельных животных, комбинация некоторых геропротекторных препаратов, имеющих различные внутриклеточные белки-мишени, способна еще более существенно продлевать жизнь. Итоги доклинических испытаний уже имеющихся на рынке биодобавок не столь оптимистичны. Исследования Стефана Спиндлера из University of California at Riverside, выполненные мышах, не выявили увеличения продолжительности жизни под действием известных комбинаций антиоксидантов, витаминов и микроэлементов.

Проанализировав достаточно большое количество данных научной литературы, был подготовлен список некоторых известных лекарственных препаратов, для которых установлены геропротекторные свойства, то есть способность увеличивать продолжительность жизни экспериментальных животных (табл. 19).

Напоминаем, что их применение возможно только по терапевтическим показаниям и по рекомендации лечащего врача. Самолечение опасно для здоровья!

Таблица 19

Лекарственные препараты с потенциальным геропротекторным действием

Генная терапия

Генотерапия – это целенаправленное внесение изменений в генетический аппарат клеток с целью обретения организмом новых свойств или лечения заболеваний.

К нынешнему моменту у генотерапии уже есть основательная история развития. На протяжении двух десятков лет в лабораториях создаются генетически модифицированные животные, в том числе способные прожить гораздо дольше своих предков. Генетическая модификация осуществляется либо при помощи направленных мутаций имеющихся генов, либо путем встройки в геном половых клеток родителей дополнительных копий определенных генов, активностью которых можно управлять в потомстве. Например, с помощью мутаций в каком-либо конкретном гене удается многократно продлить жизнь лабораторным линиям червей, мух, мышей.

В существующем виде упомянутая выше технология генетической модификации неприменима к человеку. Генная терапия человека подразделяется на две большие технологии: внесение напрямую в организм молекул ДНК и РНК, изменяющих свойства клеток нашего тела, и генетическая модификация клеток вне организма с последующим их внесением в тело человека. Последнюю технологию мы рассмотрим в разделе про клеточную терапию.

В настоящее время активно используется внесение новых генов в геном клеток человека с помощью специально сконструированных вирусных частиц, лентивирусных или аденовирусных. Таким образом, ученые используют способность вирусов проникать внутрь клетки и ее ядра, где хранится ДНК. Замещая гены вируса на требуемые, удается с их помощью доставить нужную генетическую информацию прямо в ДНК ядра клетки.

В 2012 году исследователи из испанского Национального онкологического научного центра под руководством Марии Бласко увеличили продолжительность жизни уже взрослых мышей однократным введением геннотерапевтического препарата. Они встроили в вирус ген теломеразы, того самого фермента, удлиняющего концы хромосом, и заразили им клетки тела подопытных животных. Если воздействию подвергали мышей в возрасте одного года, мыши жили дольше на 24 %. Продолжительность жизни двухлетних мышей удавалось увеличить на 13 %. С большой вероятностью мы можем догадаться, чем обусловлена прибавка срока жизни: благодаря активной теломеразе, клетки мышей могли делиться большее число раз, поэтому ткани их организма регенерировали лучше и дольше.

Совсем недавно центр Марии Бласко провел генную терапию сердца мышей, пострадавших от инфаркта миокарда, внеся в него с помощью вирусного вектора дополнительную копию гена теломеразы Tert. Тем самым им удалось повысить выживаемость мышей на 17 % и наблюдать серьезные изменения, свидетельствующие о регенерации поврежденной сердечной мышцы.

Еще один пример генной терапии для достижения долголетия реализовали в 2013 году ученые из Колледжа Альберта Эйнштейна. Генная терапия гипоталамуса мышей, подавляющая противовоспалительный ген, отвечающий за врожденный иммунитет, позволила увеличить их продолжительность жизни на 12 %. Это достижение уникально не только как результат успешного применения генной терапии, но и как возможность повлиять на здоровье и долголетие организма, прицельно «омолодив» всего лишь одну структуру тела, отвечающую за нейроэндокринную регуляцию – гипоталамус.

Специалистам из Эдинбургского университета в 2014 году при помощи генной терапии удалось омолодить мышей, активировав у старых животных всего один ген, который позволил полностью восстановить тимус – вилочковую железу, которая играет ключевую роль в иммунной системе. В ней проходят созревание, отбор и обучение Т-лимфоциты. С возрастом тимус практически исчезает, и его важная функция вместе с ним. Активация определенного гена у генетически измененных животных в очень старом возрасте тем не менее позволила восстановить как структуру, так и функцию вилочковой железы.

Генная терапия, основанная на вирусах, до сих пор редка при лечении возрастзависимых патологий у человека. Однако на поздних стадиях клинических испытаний уже имеются геннотерапевтические препараты для лечения других, так называемых моногенных, болезней, в частности муковисцидоза, наследственной слепоты и глухоты. Следует ожидать появления новых средств и против старческих болезней.

Препараты для генной терапии возрастассоциированных заболеваний на рынке

Первой страной, разрешившей применение препаратов для генной терапии, стал Китай, где с 2003 года разрешены и официально применяются в клинической практике два геннотерапевтических препарата – Gendicine и Oncorine, разработанные SiBiono GeneTech Co и предназначенные для лечения тяжелых форм рака шеи и головы.

На российском рынке есть геннотерапевтический препарат неоваскулген, разработанный в Институте стволовых клеток человека и применяемый при ишемии нижних конечностей атеросклеротического происхождения. Препарат, представляющий собой ген фактора роста эндотелия сосудов, заключенный в липосомы, прошел все необходимые доклинические и клинические исследования и на основании их результатов 28 сентября 2011 года был включен в государственный реестр лекарственных средств для медицинского применения РФ. В 2013 году препарат был зарегистрирован в Украине, планируется выход на рынки СНГ, США, Китая.

В конце 2012 года на территории Европейского союза впервые был одобрен препарат, предназначенный для генной терапии. Препарат Alipogene tiparvovec (Glybera) генетически регулирует уровень жиров в крови, излечивая панкреатиты и предотвращая ранние инфаркты и инсульты.

Препарат изменяет ген, кодирующий фермент липопротеинлипазу, при недостаточности которого в крови резко повышается уровень частиц, участвующих в транспортировке жиров в крови. По сути, препарат представляет собой нормальный ген липопротеинлипазы, «упакованный» в ДНК вирусного вектора (частица, которая используется для доставки генетического материала в клетки-мишени). В данном случае вирусный вектор представляет собой аденоассоциированный вирус, практически безвредный для организма.

К сожалению, использование некоторых вирусных носителей увеличивает вероятность опухолевого процесса и лейкемии. Революционные результаты обещает новый подход к генной терапии, называемый «CRISPR». В отличие от прежних методов, конструкция «CRISPR» редактирует нужный участок хромосомы очень точно, не повреждая ее. Данная методика позволяет не только редактировать отдельные буквы в ДНК, но и добавлять в хромосому новые гены, удалять вредные старые варианты, ставить метильные метки. В апреле 2014 года ученые из Массачусетского технологического института «исцелили» взрослую мышь от наследственной болезни печени при помощи метода «CRISPR». В ближайшее время стоит ожидать использования этого метода для борьбы с возрастзависимыми заболеваниями и раком. Возможно, нам удастся продлить молодость каждого конкретного человека, если мы прочитаем его геном и отредактируем все известные нам на сегодняшний день ошибки в ДНК, предрасполагающие к хроническим заболеваниям.

Клеточная терапия

Удаление сенесцентных клеток

Сенесцентные клетки, которые накапливаются в организме при старении, подают неправильные сигналы, ускоряющие процессы старения, и активно разрушают окружающую их ткань, вызывают хронические воспалительные процессы, стимулируют образование опухолей. Ученым из Рочестерского клинического колледжа под руководством Яна ван Дурсена удалось создать генетически модифицированную мышь, при добавлении в корм которой особого вещества все сенесцентные клетки погибают. Регулярное очищение организма животных от сенесцентных клеток позволило замедлить начало таких возрастзависимых патологий, как утрата жировой и мышечной ткани, развитие катаракты. Кстати, здоровая иммунная система, по-видимому, успешно справляется с этим сама, однако это свойство постепенно утрачивается при старении. В настоящее время в нескольких лабораториях мира ведется разработка методов удаления из организма человека сенесцентных клеток.

Терапия стволовыми клетками

Как мы уже знаем, стволовые клетки – это незрелые клетки, которые покоятся в ткани до тех пор, пока не возникает необходимость восстановления численности зрелых клеток определенного типа. Программа клеточного старения может быть активирована различными стресс-факторами даже в стволовых клетках. Поэтому убыль количества функциональных стволовых клеток, утрата их способности к делению является одной из причин возрастзависимого нарушения регенерационной способности организма.

Одним из способов решения данной проблемы может быть искусственное введение в организм взрослого человека дополнительного количества стволовых клеток. Данные клетки должны быть получены из организма самого пациента, в противном случае нельзя будет избежать их отторжения, так как они будут чужеродными.

Небольшое их количество можно получать, например, из пуповинной крови младенца, после чего замораживать ее в жидком азоте, хранить до необходимого момента и прививатьэтому же человеку в зрелом возрасте. Эта процедура требует создания специализированных банков пуповинной крови, и подобные учреждения уже появляются на рынке – например, Гемабанк Института стволовых клеток человека.

Стволовыми клетками из пуповинной крови лечат некоторые формы рака крови. К сожалению, количество получаемых таким образом стволовых клеток недостаточно для лечения возрастзависимых патологий, а образцы за время хранения часто подвергаются повреждению и бактериальному заражению.

Еще одним потенциальным источником клеток для регенерации поврежденных и стареющих тканей являются мезенхимальные стволовые клетки. Они сосредоточены в красном костном мозге и жировой ткани. Сначала делается пункция ткани, а затем отделение стволовых клеток и их размножение вне организма, после чего возможна их модификация или целенаправленное введение в ту часть организма, которая требует регенерации. Клинические испытания показали, что введение донорских стволовых клеток в поврежденные участки мозга улучшает состояние пациентов, перенесших инсульт. Введение мезенхимальных стволовых клеток помогает лечить ишемическую болезнь сердца и повышает выживаемость пациентов с инфарктом миокарда.

Очень перспективной является комбинация клеточной терапии с геропротекторами. Оказалось, что даже кратковременная предобработка сердечных стволовых клеток препаратами рапамицином и ресвератролом перед введением старым мышам, перенесшим инфаркт, повышает их активность и скорость регенерации.

Одним из наиболее современных подходов является перепрограммирование собственных зрелых клеток в подобие эмбриональных стволовых клеток. При этом образуются так называемые индуцированные плюрипотентные клетки (iPS). Полезным свойством этих клеток, напомним, является их способность при созревании превращаться в любые типы соматических клеток. Данное открытие имеет некоторую предысторию. Перенос ядра эмбриональной стволовой клетки во взрослую клетку или искусственное слияние этих двух типов клеток приводят к возникновению у зрелых клеток свойств, присущих стволовым незрелым клеткам. На этом основании было выдвинуто предположение о наличии регуляторных белков, обусловливающих свойства стволовой клетки. В 2006 году профессором Синъей Яманакой было показано, что генная терапия с помощью ретровируса с введением четырех определенных генов во взрослые дифференцированные клетки переводит их в состояние плюрипотентных стволовых клеток. За это открытие Яманака был удостоен Нобелевской премии. Впоследствии аналогичного эффекта удалось достичь введением всего двух из этих факторов. Наконец появились данные, свидетельствующие о том, что опасную ретровирусную модификацию клеток можно будет заменить химической стимуляцией нужных генов, но это дело будущего.

Перепрограммирование открывает широкие возможности: неограниченного воспроизводства и увеличения количества стволовых клеток, преобразования одних типов дифференцированных клеток в другие, что сделает возможным регенерацию определенных тканей и целых органов человека. В настоящее время проходит активное тестирование применения iPS для регенерации. Уже есть успешные разработки по воссозданию эритроцитов, клеток кожи, мышц, хряща и костной ткани.

Использование стволовых клеток и iPS имеет несколько подводных камней. Некоторые виды рака, по-видимому, возникают из раковых стволовых клеток. Поэтому манипуляции со стволовыми клетками вне организма и последующее их введение может спровоцировать опухоли, так называемые тератомы. Кроме того, стволовые клетки, чтобы пойти по пути созревания и регенерации ткани, должны получать адекватные необходимые стимулы от своего окружения, такие как гормоны, факторы роста, цитокины, межклеточные контакты. Введение даже новых стволовых клеток в старый организм приводит лишь к кратковременной пользе, так как системные изменения и старение стволовых ниш приводят к неправильному созреванию потомков стволовых клеток. Установлено, что индуцированный нейрогенез в тканях мозга, например в гиппокампе, способствует забыванию имеющихся знаний. Не придется ли для омоложения мозга пожертвовать накопленным жизненным опытом?

Большой проблемой является также высокая концентрация в области регенеративной медицины мошенников от науки и недобросовестных предпринимателей. Для применения клеточной терапии требуется международная сертификация лаборатории и используемого препарата, данные завершенных клинических испытаний.

Одним из надежных способов удостовериться в качестве предлагаемого метода лечения служит наличие у ведущих специалистов лаборатории свежих публикаций в рецензируемых научных журналах.

Отсутствие таких публикаций для потенциального пациента должно послужить серьезным предостережением.

Клеточная терапия будущего видится в сочетании различных методов:

1) стимуляции внутреннего обновления клеток организма (ограничительной диетой, геропротекторами и пищевыми добавками);

2) омолаживающей генной терапии ключевых нейроэндокринных органов (прежде всего гипоталамуса);

3) индуцированной гибели старых клеток;

4) введения собственных модифицированных мезенхимальных стволовых клеток и iPS, предобработанных геропротекторами;

5) искусственного воссоздания и имплантации в организм стволовых ниш;

6) замены дефектных участков органов;

7) пересадки новых органов, выращенных с использованием терапевтического клонирования.

Об этом и пойдет речь далее.

Выращивание и пересадка органов

Трансплантация органов является жизненно важной технологией, которая ежедневно спасает жизни людей. Однако современная трансплантация имеет существенные недостатки. Главный из них – необходимость получить донорский орган от другого человека. Поскольку такой человек не является генетически идентичным больному, велика вероятность отторжения донорского органа. Поэтому мечтой хирургов является выращивание нового органа из собственных клеток пациента.

Теоретически все органы и ткани человеческого тела можно вырастить из плюрипотентных эмбриональных стволовых клеток. Это те клетки, из которых на ранних стадиях эмбриона возникают все виды тканей. Однако откуда их взять для лечения пациентов пожилого возраста? Международная группа исследователей под руководством Роберта Ланци впервые выполнила терапевтическое клонирование клеток взрослых людей. Они удалили ядра нескольких женских половых клеток – яйцеклеток – и внесли в них ядра, полученные от клеток взрослых и пожилых мужчин. Образовавшийся зародыш развивался до стадии бластоцисты, полностью состоящей из эмбриональных стволовых клеток, которые относительно легко перепрограммировать в любые типы клеток, воздействуя на них определенными сигнальными белками – ростовыми факторами.

Важным компонентом для выращивания органа является биодеградируемый каркасный материал, на который наносятся клетки (он также носит название «скаффолд»). Такой материал не должен вызывать отторжения и в идеале рассасываться и замещаться соединительной тканью. Создаваемые каркасные материалы могут быть как натуральными, например из такого же органа умершего человека, либо синтетическими, состоящими из полимеров или керамики.

Энтони Атала, директор Института регенеративной медицины в США, выделяет несколько проблем, решение которых необходимо для успешного воссоздания органов вне тела. Необходимо научиться культивировать клетки разных типов вне организма и в больших количествах. Важным фактором является подбор факторов роста, позволяющий клеткам созревать в нужный для данного органа тип клеток. В этой области достигнуты определенные успехи. Например, «в пробирке» уже выращивают клетки хряща и кожи. Вслед за плоскими тканями сотрудники Аталы научились выращивать вне тела кровеносные сосуды и полые органы, например мочеточник и мочевой пузырь, матку, влагалище. Сложностью их создания является не только форма, но и необходимость образовывать слои, состоящие из клеток разного типа. Здесь на помощь приходят искусственные биосовместимые материалы, которые приживаются в организме пациента, не вызывая отторжения.

Помимо сложности выращивания и операции по пересадке, существует необходимость интеграции имплантируемого органа и ткани в тело человека, проникновение в них кровеносных сосудов и нервов. Уже сейчас проводятся операции или идут клинические испытания технологий по пересадке и приживлению искусственно выращенных хрящей, кожи, мочевого пузыря и влагалища.

Выращивание твердых органов, таких как сердце, печень или почки, является наиболее деликатной и амбициозной задачей. Еще труднее добиться их интеграции в систему нервов и сосудов тела. Такие органы имеют более сложную структуру и включают в себя много типов клеток. Для их создания используют основу, полученную из донорских органов. С целью предотвращения отторжения исходные органы очищают от собственных клеток донора, оставляя только соединительнотканный каркас, который обрабатывают стволовыми клетками пациента, выращенными вне организма. По мере роста в биореакторе, стволовые клетки образуют на основе пустого каркаса полноценный орган, генетически идентичный организму реципиента.

Еще один перспективный подход к созданию твердых органов – технология 3D-печати. Похожий на струйный принтер прибор послойно наносит суспензии живых клеток на биосовместимый каркас. На биопринтере пока что удается «распечатать» довольно простые органы, например кровеносные сосуды. Технология постоянно совершенствуется, количество органов, которые можно распечатать, и их качество будут расти, и, возможно, в ближайшем будущем это внесет свой вклад в решение проблемы нехватки донорских органов.

А прототип мощного 3D-принтера будущего читатель уже видел: подобное устройство и его работа были ярко изображены в фильме «Пятый элемент», в эпизоде, когда тело главной героини Лилу восстанавливали после космической катастрофы.

Уже сейчас исследования по созданию и приживлению сложных органов удалось провести на лабораторных животных. В 2010 году из стволовых клеток была собрана мини-селезенка. Подобным же образом летом 2013 года японские ученые воссоздали ткань человеческой печени и вживили миниатюрный орган мыши, в теле которой он пророс кровеносными сосудами и взял на себя функцию данного органа. Впервые создать фрагмент почки из стволовых клеток удалось австралийским ученым осенью 2013 года. Используя клетки кожи человека, при помощи генной терапии они перепрограммировали их в нужные типы клеток почек и впервые воссоздали миниатюрный действующий фрагмент данного органа. В это же время американским коллегам впервые удалось трансформировать стволовые клетки человека в клетки легочных альвеол, что позволит выращивать для пересадки легочную ткань. Зимой 2014 года исследователи из Техаса сумели вырастить на каркасе легких человека, лишенном клеток, новые легкие с использованием стволовых клеток. В настоящий момент идет конкурентная борьба за увеличение искусственных твердых органов до размеров, применимых для трансплантации человеку, и улучшения их качества.

Ожидается, что искусственно выращенные сложные органы, подобные печени, почкам, сердцу и легким, войдут в медицинскую практику в ближайшие 15–20 лет. Чуть позже ученые научатся воссоздавать и регенерировать отдельные структуры головного мозга. Положительное влияние подобного изменения трудно переоценить. Отказ органа из-за болезни или травмы, атрофию органа (напомним, возрастной атрофии подвергается тимус, играющий важную роль в работе иммунитета), врожденные дефекты органа – все эти проблемы можно будет решить, вернув тысячам людей здоровье и высокое качество жизни.

Создание искусственных органов

Прогресс в материаловедении, создании автономных источников питания и микродвигателей дает принципиальную возможность создания автоматических протезов для замены дефектных органов. Это направление радикального продления жизни носит название киборгизации.

Достаточно давно в медицинской практике используется протезирование – искусственные зубы и кости, искусственная кожа, клапаны сердца и сосуды. Создана даже искусственная сетчатка глаза. В тело человека вживляются различные датчики и устройства, например кардиостимуляторы. Изношенные биологические органы также могут быть заменены на искусственные протезы целиком. Уже в наше время существуют электронные устройства, способные подсоединяться к нервной системе человека, что привело к созданию аппаратов для зрения, слуха, протезов конечностей нового поколения, приближающихся по своей функциональности к естественным. Мы можем двигать механическими пальцами искусственной руки, ходить на протезированных ногах, видеть электронными глазами и слышать через электронный слуховой аппарат. Разработанный по программе Министерства обороны США DARPA компьютерный нос уже умеет с точностью до 97 % различать несколько десятков запахов.

В настоящее время успешно проходит клинические испытания в США бионическая поджелудочная железа – прибор, способный отслеживать уровень глюкозы в крови и вводить требуемые концентрации гормонов инсулина и глюкагона.

Еще более востребованными являются устройства, заменяющие функцию почек и сердца. Миллионы людей по всему миру страдают острой почечной недостаточностью и тяжелыми заболеваниями сердца. Здесь не идет речь об аппарате для гемодиализа и сердечно-легочном аппарате, которые временно подключают при некоторых хирургических операциях. Необходимы вживляемые искусственные заменители данных органов, которые бы не ограничивали свободу перемещений пациента или хотя бы позволяли ему дожить до своей очереди на пересадку донорского органа (или до выращивания нового органа).

Конструкция первого механического сердца была разработана еще в 1937 году хирургом Владимиром Петровичем Демиховым. Устройство это представляло собой насос, приводящийся в действие электромотором. Прибор удалось успешно вживить собаке и тем самым доказать принципиальную возможность такого прибора. Первое искусственное сердце, которое было вживлено человеку, носило название по фамилии создателя «Ярвик-7» и увидело свет в 1982 году. С тех пор в США, Японии и Франции предпринималось несколько попыток имплантаций полностью искусственных сердец, однако они позволили продлить жизнь пациентов максимум на несколько месяцев.

Искусственную почку удалось создать и успешно применить в 1943 году голландскому врачу Виллему Йохану Кольфу. В настоящее время в мире создано несколько десятков моделей аппаратов «искусственная почка» и проведены тысячи операций с их применением. Однако это большие стационарные приборы. Существует также компактный носимый прибор, разработанный в 2008–2010 годах. Имплантируемая искусственная почка до сих пор не прошла клинических испытаний, хотя и существуют отдельные многообещающие разработки, которые найдут свое применение в ближайшие десять лет.

Много раз облетали мир новости о создании имплантов для мозга насекомых, мышей и крыс, позволяющие человеку дистанционно управлять их движениями. В настоящее время существуют аппараты, с помощью которых человек может мысленно управлять механической рукой, движением персонажей в компьютерной игре, посылать короткое мысленное сообщение по электронной почте или сканировать в компьютер визуальные образы, возникающие в его воображении.

Не за горами электронные протезы отдельных структур нашего головного мозга. Уже есть некоторые наработки в этой области. Американские исследователи в 2013 году разработали электронный интерфейс, который позволял нервным импульсам «обходить» травмированный участок нервной ткани и стимулировать следующие за ним отделы мозга, и успешно испытали его на крысах. Как предполагается, данная разработка поможет людям, пережившим инсульт, удаление опухолей мозга или травматическое повреждение. Учеными из Университета Тель-Авива в 2012 году был создан электронный мозжечок, который смог полностью заменить разрушенный мозжечок в мозге крыс.

Оказалось, что дублировать природу – очень трудная задача. Полученные результаты не вполне надежны и продлевают жизнь лишь ненадолго. Это и неудивительно, поскольку биологические органы имеют встроенную систему борьбы с отказами, способны самовосстанавливаться, в то время как механические заменители на это не способны и их отказ может вызвать смерть их обладателя.

Но не стоит забывать, что разработка кибернетических органов направлена на сохранение жизни и повышение ее качества, а значит, они будут совершенствоваться, становиться более надежными и удобными, пока в один прекрасный день мы не увидим на Паралимпиаде спортсменов, чьи искусственные руки и ноги будут неотличимы от настоящих.

Инженерный подход к клеточному старению

Английский биоинформатик и биогеронтолог Обри ди Грей, автор «Стратегии достижения пренебрежимого старения инженерными методами» (SENS) и президент одноименного фонда, считает доскональные исследования старения напрасной тратой времени, так как биологическая природа все еще слишком сложна для нашего понимания. В то же время он призывает активно вмешиваться в природу человека для обращения старения вспять, используя методы, показавшие свою эффективность. Рациональное зерно этого подхода подтверждается рядом любопытных фактов из истории медицины. Например, Эдуард Дженнер, прививший оспу в 1796 году и спасший тысячи детских жизней, ничего не знал про устройство иммунитета. Технологии зачастую идут впереди глубокого осмысления их механизмов. По мнению ди Грея, стоит сосредоточиться на том, что мы уже знаем о причинах старения, и найти «инженерные подходы» к их устранению.

Несмотря на то что не все согласны с выделяемыми ди Греем семью причинами старения, а предлагаемые «инженерные методы» пока больше похожи на научную фантастику, нельзя не согласиться с необходимостью каталогизации основных причин старения и создания технологий их устранения.

Рассмотрим причины старения по ди Грею и подходы SENS:

• Гибель клеток и атрофия клеток. Для их устранения предлагается вносить в организм стволовые клетки и факторы роста. На мой взгляд, это может привести к увеличению вероятности опухолеобразования, если только мы прежде не научимся с высокой степенью надежности управлять работой стволовых клеток, находящихся в организме.

• Ядерные [эпи] мутации, приводящие к раку. Для борьбы с опухолями ди Грей предлагает тотальное отключение теломеразы, достраивающей концы хромосом. Проблемы с регенерацией, которые наступят в связи с укорочением хромосом, он предлагает решать систематическим введением опять же стволовых клеток.

• Мутантные митохондрии. Митохондрии часто утрачивают важные фрагменты своей ДНК, что приводит к их неспособности образовывать требуемые белки. Поскольку генов в митохондриальной ДНК совсем немного, ди Грей считает необходимым перенести их в более безопасное место – в ядро клетки. Как будут добираться до митохондрий перемещенные белки, не уточняется. Хотя это, по сегодняшним меркам, вполне разрешимая проблема.

• Старение клеток. Сенесцентные (старые) клетки, как нежелательные, подлежат целенаправленному удалению. Напомню читателю, что в предыдущих разделах мы говорили о потенциальной пользе такого вмешательства.

• Сшивки внеклеточных белков. Поперечные сшивки белков стенок сосудов и соединительной ткани эластина и коллагена приводят к атеросклерозу, ограничению подвижности суставов. Ди Грей предлагает разрабатывать молекулы и ферменты, разрушающие такие сшивки. Неясно, правда, с какой стороны взяться за эту проблему. Но само направление выглядит перспективным.

• Внеклеточный мусор. Накопление агрегатов амилоида с возрастом является причиной нейродегенераций. SENS предполагает каким-то образом модифицировать иммунные клетки фагоциты и создавать вещества-разрушители бета-слоев. Отмечу, что в этом направлении достигнут определенный успех: на стадии клинических испытаний сейчас находится сразу несколько лекарственных средств, предназначенных для устранения амилоида из организма.

• Внутриклеточный мусор. Старческий пигмент липофусцин и окисленный холестерин способствуют деменции и сердечно-сосудистым проблемам. Обри ди Грей обращает внимание, что на кладбищах обитают микробы, способные разлагать человеческие останки, в том числе липофусцин. Он предлагает внедрять ферменты-гидролазы этих микробов в атеросклеротические бляшки и пораженные липофусцином клетки. Неясно, правда, что остановит эти гидролазы от разрушения других липидов клетки и клеточных мембран. Однако само направление поисков является верным: липофусцин необходимо научиться устранять.

Вызывает симпатию тот факт, что Обри ди Грею удалось привлечь к работе над этим масштабным проектом группы ученых из нескольких научных институтов США и других стран. Конференция SENS, которую каждые два года организует его Фонд в Кембриджском университете, позволяет геронтологам всего мира обмениваться последними результатами, идеями и гипотезами, что, безусловно, поддерживает темпы прогресса в биогеронтологии.

Нанотехнологии

Нанотехнологии, как считают, – это технологии, которые изменят наше будущее. Создаваемые устройства будут настолько малы, что они смогут на равных конкурировать со структурами и ферментами наших клеток, смогут адресно доставлять в них лекарства, измерять жизненно важные показатели, высвечивать микроопухоли и травмы, устранять в организме поломки, ведущие к нашему старению.

Уже сейчас отдельные нанотехнологии прорываются на рынок биомедицинских услуг. Прежде всего это различные наночастицы (липосомы, металлические частицы, фуллерены, полимерные мицеллы), внутрь или на поверхность которых помещают лекарственные препараты, требующие адресной доставки к пораженной ткани, либо адресной доставки сигнала для клинической диагностики.

Адресность достигается за счет присоединения к наночастице специальных антител, узнающих особенности ткани-мишени. На пути их применения пока стоят некоторые трудноразрешимые проблемы. Например, липосомы, попадая в организм, разрушаются нашими иммунными клетками.

Наночастицы из металла или нейлона нарушают микроциркуляцию в тканях (забивают капилляры), вызывают иммунный ответ или оказывают токсическое действие, повреждая структуры клеток. Как альтернатива искусственным наноносителям сейчас разрабатываются способы доставки через специальную обработку в качестве носителей собственных клеток пациента, например клеток крови – эритроцитов и лейкоцитов. Эритроциты заканчивают свою жизнь в селезенке и печени, поэтому могут быть средством адресной доставки в эти органы. Лейкоциты проникают в очаг воспаления пораженных заболеванием тканей и могут нести лекарства туда.

В ближайшей перспективе нанотехнологии лягут в основу регенеративной наномедицины. Терапевтические вмешательства будут осуществляться при помощи сконструированных методами биоинженерии вирусов, бактерий с искусственной ДНК, несущей полезные свойства. Наноножницы из углеродных нанотрубок будут разрушать амилоид, липофусцин, атеросклеротическую бляшку или тромб.

Имплантируемые устройства с нанопорами с особым сенсорным покрытием позволят вести непрерывный мониторинг состояния нашего здоровья, сигнализируя о серьезных отклонениях от постоянства внутренней среды и сообщая место их возникновения.

В более отдаленной перспективе, когда будут разработаны и внедрены наномоторы, наносенсоры, наноманипуляторы, наноаккумуляторы и даже нанокомпьютеры, возможно будет конструировать нанороботов, которые станут выполнять задачи молекулярной диагностики и лечения непосредственно внутри тканей нашего организма и даже отдельных клеток тела.

Когда-нибудь реализация работы таких устройств будет напоминать кадры из фантастических фильмов: полученные травмы будут заживать как бы сами собой, без какого-либо влияния извне.

Обработка всех этих объемов диагностических данных и результатов мониторинга здоровья в реальном времени вскоре потребует суперкомпьютерных мощностей или даже появления искусственного интеллекта. Уже сейчас лечащий врач не поспевает за потоком новой медицинской информации, выходом новых научных статей, лекарств и технологий.

Суперкомпьютер, имеющий доступ ко всем клиническим случаям, терапевтическим показаниям к применению тех или иных средств лечения, научным публикациям, станет незаменимым помощником врача. Он будет оценивать и сообщать вероятность успеха тех или иных лечебных процедур, по результатам диагностики выявлять причины заболевания и отслеживать успешность лечения.

Заключение

Как ни банально это звучит, но жизнь – это все, что у нас по-настоящему есть. Ни богатства, ни знания в могиле нам не понадобятся. Поэтому как бы трудно порой ни было, жить – это хорошо. Стремление жить долго и освободить нашу жизнь от болезней старости – естественно и благородно. Если задуматься, многие достижения Человека разумного во все века были нацелены на последовательное устранение причин, сокращающих жизнь, – голода (собирательство, охота, животноводство и растениеводство), переохлаждения (одежда, огонь, жилище), травм, паразитов, инфекций (народное врачевание, классическая медицина). Со многими бедами мы уже успешно справились, и сегодня на повестку дня выходят новые вызовы – старениезависимые патологии. Современная медицина пытается бороться с болезнями, которые стали все чаще проявляться в связи с тем, что люди доживают до преклонного возраста, – сердечно-сосудистыми заболеваниями, раком. Успехи пока не впечатляющие, поскольку без устранения главного фактора риска – старения – мы можем добиться лишь переменного успеха. Клиническая и биогеронтология, клеточная, регенеративная и наномедицина, генная инженерия, фармакология, кибернетическое протезирование – наиболее перспективные направления медицинской науки, нацеленной на радикальное продление здорового периода жизни людей.

Приведенные в книге сведения о средствах замедления старения и продления жизни имеют научное обоснование и этим особенно ценны. На вооружении у читателя теперь есть такие ключевые элементы продления жизни, как сбалансированная диета и режим питания, режим сна и отдыха, регулярная физическая нагрузка, замедляющие старение вещества (рис. 32). Вероятнее всего, будет недостаточно использовать что-либо одно из вышеперечисленного, то, что нам легче выполнять или больше нравится, игнорируя другие подходы. Без любого из компонентов здорового долголетия эффект будет меньше, поэтому на основе полученных из данной книги знаний надо вырабатывать привычку вести образ жизни, включающий весь комплекс сберегающих здоровье и омолаживающих мер.

На текущем этапе развития технологий контроля над старением от желающего жить дольше потребуется не только использовать то, что имеется на сегодня, но и отслеживать новинки, точно так же, как мы это делаем в сфере моды или электроники. А новинок будет много, ведь геропротекторы тестируются один за другим. СМИ постепенно включаются в тему контроля над старением, и раздел про медицинские разработки в СМИ нужно регулярно посещать. Однако здесь нас может поджидать опасность – открытия-однодневки, недобросовестные ученые, нечистоплотные коммерсанты. В любой актуальной теме существует такая опасность. Прежде всего стоит спросить совета у своего лечащего врача. Надеюсь также, что путеводителем, который вам даст правильное направление мысли и необходимые для собственного суждения знания, станет эта книга. Еще один эффективный способ, как «отделить зерна от плевел», – это разыскать оригинальную исследовательскую статью, со ссылкой на которую появилась публикация, и ознакомиться с ней. Если вы не владеете языком оригинала статьи, стоит обратить внимание на то, насколько известным и весомым является научный журнал и является ли ведущим вуз или НИИ, где работает исследователь. Идеальным критерием правильности разработки является ее независимое подтверждение в нескольких лабораториях, а еще лучше – законченные клинические испытания.

Уже сейчас, при наличии достаточного финансирования, можно сделать весомый вклад в радикальное продление жизни и замедление старения человека. В частности, очевидна необходимость проведения полномасштабных исследований на модельных животных способности замедлять или ускорять старение для всех уже зарегистрированных лекарственных средств. Обладая знаниями о генах, связанных со старением и долголетием, необходимо создавать новые методы генной терапии для омоложения наиболее уязвимых элементов нашего тела – гипоталамуса, стволовых клеток крови, печени, кожи и мышц. Стоит активнее внедрять инструменты для «редактирования» ошибок в геноме человека не только для лечения врожденных моногенных болезней, но и ошибок, способствующих развитию хронических возрастзависимых заболеваний. Требуется разработать подходы для ускоренного поиска новых геропротекторов, основанные на использовании математических моделей и интеграции множества параметров клеток разных тканей и внутренних сред организма человека.

Наконец, следует исследовать возможность радикального продления жизни сочетанием всех уже имеющихся подходов – синтетической диеты (сбалансированной по аминокислотам, липидам, сахарам, биологически активным веществам, микроэлементам и витаминам), десятков известных геропротекторных лекарственных средств, генных терапий стволовых клеток и гипоталамуса, и строгого режима питания, активности и отдыха в одном эксперименте. Подобные и многие другие проекты по мере своих сил организует научный коллектив автора книги.

Мы надеемся, что доказательства возможности продления жизни животных послужат привлечению широкомасштабных инвестиций со стороны бизнеса, государства и широких слоев населения – краудфандинга, – а также, возможно, заинтересуют молодых ученых и подтолкнут их к погружению в удивительный мир современной биологии старения, к сотрудничеству со сложившимися научными коллективами. На кону – не только слава меценатов и первооткрывателей, но, что намного важнее, возможность подарить людям и себе дополнительные годы здоровья и жизни.

Во многом скорость появления новых средств для профилактики старения и их доступность определяются общественной поддержкой, поэтому мы призываем читателя по мере сил способствовать развитию науки – через популяризацию идей контроля над старением (и данной книги) среди знакомых и близких, через лоббирование финансирования научных исследований, организационную помощь ученым и законотворческие инициативы. Чтобы обеспечить быстрое вхождение лекарств против старения в систему здравоохранения, нужно создавать почву, писать соответствующие запросы в органы управления здравоохранением, участвовать в работе общественных дискуссионных групп, в общественных проектах, направленных на продление жизни.

Заметную роль в борьбе за здоровое долголетие играет также общественная организация Совет по общественному здоровью и проблемам демографии Дарьи Халтуриной. К финансированию научных разработок в области здорового долголетия в мире подключается серьезный бизнес, поддерживаемый компаниями Google, In Silico Medicine, частными инвесторами – Крейгом Вентером, Дмитрием Каменским, которые оказывают не только финансовую поддержку, но и привносят свой организаторский талант. Важную просветительскую функцию выполняют такие организации, как фонд «Вечная молодость» и биотехнологический портал IVAO. По мере сил не только ученые и медики, но и все мы должны включиться в развитие технологий по контролю над старением, в процесс их внедрения в массовую практику. Совместными усилиями нам удастся приблизить момент, когда наша продолжительность жизни будет зависеть от нашей воли, а не от капризов эволюции.

Словарь терминов

arNOX – фермент-оксидаза, расположенная на поверхности клетки

iPS – индуцированные плюрипотентные клетки

Klotho – ген долголетия млекопитающих

L-теанин – геропротектор, содержащийся в зеленом чае

mTOR (mammalian Target Of Rapamycin) – фермент-киназа, являющаяся узловым сигнальным белком клетки, ответственным за влияние диеты на долголетие

NF-kB – ключевой фактор, регулирующий врожденный иммунитет и воспаление

N-гликаны – ферментативные соединения галактозы с остатком аспарагина в белках

N-нитрозосоединения – канцерогены, образующиеся из аминов и нитрита натрия

Австралазия – географический термин для обозначения Австралии, Новой Зеландии, Новой Гвинеи, Новой Британии и расположенных рядом с ними небольших островов

Автофлуоресценция – процесс, измерение уровня которого в коже позволяет отслеживать степень гликирования

Агресомы – агрегаты окисленных и структурно неполноценных белков

Адипокины – гормоноподобные белки жировой ткани

Адипонектин – гормон, препятствующий росту избытка жировой ткани

Адипоциты – жировые клетки

Альфа-липоевая кислота – тормозит аккумуляцию липофусцина в стареющем мозге крыс (сконцентрирована в шпинате, брокколи, почках, печени, сердце)

Аминогуанидин – антигликирующее соединение

Амфетамин – стимулирует ЦНС, высвобождая биогенные амины дофамин и серотонин, нейропротектор. Способно вызвать психическую зависимость, поэтому законодательно ограничен к применению

Амфотерин – выделяемый сенесцентными клетками цитокин, активизирует сигнальные пути врожденного иммунитета, что приводит к усиленной секреции цитокинов воспаления макрофагами и последующей воспалительной реакции

Апоптоз – запрограммированная клеточная смерть

Арахидоновая кислота – ключевой представитель омега-6 жирных кислот

Артериальная гипертония – стойкое повышение артериального давления

Атопия – общее название аллергических болезней, в развитии которых значительная роль принадлежит наследственной предрасположенности к сенсибилизации, например поллинозы, аллергический ринит, крапивница

Аутофагия – клеточное самопереваривание

Байкалеин – компонент некоторых лекарственных растений, продлевает жизнь нематодам

Бенфотиамин – жирорастворимое производное тиамин-гидрохлорида (витамина B1), умеренно снижающее уровень гликирования

Бета-аланин – одна из двух аминокислот, входящих в состав карнозина

Бета-клетки поджелудочной железы – одна из разновидностей клеток эндокринной части поджелудочной железы

Биогеронтология – наука о биологических механизмах старения и долголетия

Биодоступность – способность фармпрепарата усваиваться организмом

Биомаркер – вещество, содержание которого может быть определено и использовано в качестве индикатора биологического состояния организма. В медицине – индикаторы наличия заболевания либо предрасположенности к нему, степени развития заболевания, старения, восприимчивости к лекарственным препаратам.

Бифидобактерии – род грамположительных анаэробных бактерий, представляющих собой слегка изогнутые палочки (длиной 2–5 мкм), иногда ветвящиеся на концах; спор не образуют

Бластоциста – ранняя стадия развития зародыша млекопитающих (в том числе человека)

Валин – незаменимая аминокислота

Веганы – строгие вегетарианцы, употребляющие исключительно растительную пищу

Висцеральное ожирение – отложение жира во внутренних органах

Возрастзависимые (возрастные) заболевания, болезни – заболевания, которыми чаще всего страдают люди определенной возрастной группы. В этой книге речь идет о заболеваниях старшей возрастной группы (старениезависимых)

Гем – особая структура, входящая в состав белков, необходимых для транспорта кислорода к клеткам (гемоглобин, миоглобин), клеточного дыхания и окислительно-восстановительных процессов

Генотерапия – целенаправленное внесение изменений в генетический аппарат клеток с целью обретения организмом новых свойств или лечения заболеваний

Генотипирование – метод, основанный на новейших достижениях в области биотехнологии, позволяющий проводить индивидуальное сравнение генотипов разных людей

Геропротектор – вещество, замедляющее старение

Гетерохронный парабиоз – соединение кровотока старых и молодых млекопитающих

Гипертрофия – болезненное увеличение какого-нибудь органа тела

Гиперинсулинемия – повышенный уровень инсулина в крови

Гиппокамп – отдел головного мозга, отвечающий за память

Гликемический индекс (ГИ) – это показатель влияния употребленных продуктов питания на уровень сахара в крови

Гликирование, неферментативное гликозилирование – медленная неферментативная реакция соединения молекул белка с глюкозой

Глутамат, глутаминовая кислота – аминокислота, ограничение которой продлевает жизнь дрожжам

Глутатион-S-трансфераза – защитный фермент, способствующий замедлению перекисного окисления липидов и накопления липофусцина

Глюкокортикоиды – стресс-гормоны, выработка которых повышается при старении, замедляют выведение натрия, снижают выработку адипоцитами адипонектина

Годжи, ягоды – ягода, содержащая кукоамины

Гомоцистеин – аминокислота, избыток которой провоцирует глобальное деметилирование генома

Гормезис – стимулирующее воздействие стресса малой силы, в то время как при большой силе тот же стресс может быть губительным

Дезоксирибоза – моносахарид, входящий в состав ДНК

Дислипидемия – нарушение обмена липидов и липопротеинов

Джетлаг – синдром смены часовых поясов

Докозагексаеновая кислота – представитель омега-3 жирных кислот

Доксорубицин – один из антрациклиновых антибиотиков

Зеаксантин – каротиноид, ксантофилл

Иммортальность – способность клеток к неограниченному размножению, особенность стволовых и опухолевых клеток

Иммуностарение – старение иммунной системы

Инозитол гексафосфат – хелатор железа, содержащийся в бобовых, кунжуте, буром рисе

Инсулинорезистентность – нарушение метаболического ответа на инсулин

Казоморфин – опиоидный пептид, вызывающий привыкание и стремление к избыточному потреблению молока

Камут – Triticum turgidum, один из сортов твердой пшеницы

Кардиометаболический синдром – метаболические, почечные, сердечно-сосудистые факторы патогенеза и субклинические состояния, включающие инсулинорезистентность, гиперинсулинемию, эндотелиальную дисфункцию, дислипидемию, артериальную гипертонию, висцеральное ожирение, микроальбуминурию и гипертрофию стенки левого желудочка

Карнозин – дипептид, состоящий из аминокислот бета-аланина и гистидина, который присутствует в больших концентрациях в мышцах и головном мозге, а также потребляется с мясом, способен уменьшать количество КПГ, геропротектор

Квазипрограмма (старения) – не предусмотренное эволюцией продолжение программы развития, которая не выключается после ее выполнения и поэтому становится гиперфункциональной и разрушающей, вызывая болезни и старение

Кверцетин – флавоноид, геропротектор природного происхождения

Киназы – белки-посредники в передаче сигналов внутри клетки

Клостридии – род грамположительных, облигатно анаэробных бактерий, способных продуцировать эндоспоры

Колоректальный – относящийся к толстой и прямой кишкам

Конечные продукты гликирования – продукты гликирования

Коэнзим, кофермент – небелковая органическая молекула, обычно содержащая какой-либо витамин и фосфор, соединяясь с апоэнзимом, образует энзим

КПГ – конечные продукты гликирования

КПГР – рецепторы на поверхности клеток, активируемые КПГ и вызывающие воспалительные реакции

Краудфандинг – коллективное сотрудничество людей (доноров), которые добровольно объединяют свои деньги или другие ресурсы вместе, как правило, через Интернет, чтобы поддержать усилия других людей или организаций (реципиентов)

Креатинфосфат – одна из энергетических «валют» клетки

Ксантиноксидаза – медь- и железосодержащий фермент, источник свободных радикалов

Кукоамины – полезные алкалоиды, содержащиеся в картофеле и ягодах годжи

Куркумин – полифенол из корня куркумы и имбиря, геропротектор

Лактаза – фермент, расщепляющий лактозу

Лектины – белки и гликопротеины, обладающие способностью высокоспецифично связывать остатки углеводов на поверхности клеток, в частности, вызывая их агглютинацию

Лентивирусы – род вирусов, семейства Retroviridae с длительным инкубационным периодом

Лигазы – ферменты, сшивающие нити ДНК в месте разрыва

Лигнаны – группа фенольных соединений растительного происхождения

Ликопин – каротиноид, снижающий риск развития раковых заболеваний

Лимфобластоидные – относящиеся к лимфобластам (дифференцирующиеся формы антиген-наивных (то есть ранее не знакомых с антигеном) лимфоцитов)

Линолевая кислота – представитель омега-6 жирных кислот

Липидомика – область науки, изучающая химический состав и взаимосвязи различных жиров в биологических системах

Липоксигеназы – железосодержащие ферменты, катализирующие реакцию диоксигенации (присоединение двух атомов кислорода) к полиненасыщенным жирным кислотам

Липопротеинлипаза – фермент, относящийся к классу липаз, расщепляет триглицериды

Липосомы – самопроизвольно образующиеся в смесях фосфолипидов с водой замкнутые пузырьки

Лютеин – каротиноид, ксантофилл

Макадамия (австралийский орех, киндаль) – род растений семейства протейных. Названо ботаником Фердинандом фон Мюллером, впервые описавшим растения семейства macadamia по имени химика Джона Макадама, его коллеги. Самый дорогой орех в мире

Мальтаза – фермент, завершающийрасщепление мальтозы до глюкозы

Манногептулоза – вещество из незрелых плодов, повышающее усвоение глюкозы

Матри-криптины – фрагменты белков, разрушенных металлопротеиназами, обладают сигнальной активностью

Мезенхимальные – относящиеся к мезенхиме

Меланоциты – специализированные клетки кожи, вырабатывающие пигмент меланин

Метаболом – совокупность всех молекул (малых молекул, липидов, углеводов, белков), которые участвуют в процессах обмена веществ (метаболизм) в организме

Метагеном – генетический материал, получаемый напрямую из образцов среды

Металлопротеиназы – ферменты, разрушающие белки внеклеточного матрикса

Метил-, метильная группа – группа атомов – CH3, часть химических соединений

Метилглиоксаль – промежуточное соединение, образующееся при расщеплении глюкозы в цитоплазме клетки

Метилкобаламин – антигликирующее соединение, кобаламин, используемый при лечении периферической нейропатии, диабетической нейропатии и для предварительного лечения бокового амиотрофического склероза

Метилмеркаптан – одно из высокотоксичных веществ, образующихся в кишечнике в результате гнилостных процессов

Метформин – препарат, назначаемый при лечении диабета 2-го типа, прежде всего у тучных людей с нормальной функцией почек, геропротектор

Микроаутофагия – процессы утилизации белковых агрегатов

Микроальбуминурия – появление белка в моче

Микробиом, микробиота – то же, что и микрофлора кишечника

Микроглия – клетки, защищающие мозг от инфекции

микро-РНК – небольшие регуляторные молекулы РНК

Микроэлементозы – патологические процессы, вызванные дефицитами (недостатками) и избытками микроэлементов

Мисо – соевый продукт традиционной японской кухни, чаще всего в виде густой пасты

Митоадаптация – увеличение относительного количества митохондрий, их антиоксидантной способности и уровня факторов биогенеза митохондрий

Митогормезис – эффект защитного и регуляторного действия определенных митохондриальных свободных радикалов

Митофагия – процесс уничтожения клеткой поврежденных митохондрий

Моносахара – мономеры ди- и полисахаридов

Нейродегенерация – прогрессирующая гибель нервных клеток

Нейротоксичность – токсическое воздействие лекарственных препаратов или других химических соединений на нервную систему

Нейротрансмиттер – нейромедиатор, биологически активное химическое вещество, посредством которого осуществляется передача электрического импульса от нервной клетки через синаптическое пространство между нейронами, а также, например, от нейронов к мышечной ткани

Никотинамид – витамин B3, ниацин

Никотинамид рибозид – производное витамина PP, геропротектор

Никотинамидадениндинуклеотид (НАД) – кофермент, имеющийся во всех живых клетках, представляет собой динуклеотид и состоит из двух нуклеотидов, соединенных своими фосфатными группами

Нитрозамины – органические соединения с общей формулой R1R2NNO, где R1, R2 – алкильный или арильный радикал, канцерогены

Ноотропы – лекарственные средства, предназначенные для оказания стимулирующего воздействия на высшие функции мозга

Нордигидрогваяретовая кислота – мощнейший антиоксидант, останавливает прогоркание продуктов, геропротектор

Нуклеосома – структура, защищающая ДНК и регулирующая ее функцию

Оксидативный – то же, что и окислительный

Оксистеролы – биоактивные соединения, производные стероидов, подвергшиеся оксилированию

Октопамин – биогенный токсичный амин, родственный норадреналину, способствующий развитию артериальной гипертензии и депрессии

Орегано, душица обыкновенная – вид многолетних травянистых растений из рода душица семейства яснотковые

Ортофосфат – остаток фосфорной кислоты

Остеопороз – снижение плотности и повышение ломкости костей

Палеодиета, палеолитическая диета – диета охотников-собирателей, диета каменного века

Паракват – сильный яд со свободнорадикальным механизмом действия, в небольших концентрациях – геропротектор

Пеницилламин – антигликирующее комплексообразующее соединение, обладает также противовоспалительной и иммуносупрессивной активностью при аутоиммунных заболеваниях

Пиколинат хрома – геропротектор, БАД, спортивная добавка, снижает уровень глюкозы в крови натощак

Пирацетам – препарат, назначаемый при неврологических расстройствах

Пиридоксамин – разновидность витамина B6, ингибирует реакцию Майяра и блокирует образование конечных продуктов гликирова-ния

Пренебрежимое старение – явление, обнаруженное у некоторых видов, характеризующееся отсутствием увеличения вероятности смерти половозрелых особей с возрастом, угасания функциональных возможностей, одряхления, снижения фертильности

Прогенота – гипотетический общий предок архебактерий, эубактерий и эукариот

Протеасома – специальная структура клетки, разрезающая ненужные белки

Протеобактерии – наиболее многочисленная группа бактерий – 1534 вида или примерно треть от всех известных видов бактерий

Протеом – совокупность всех белков тела

Пуйя – род южноамериканских многолетних травянистых растений трибы пуйевые (Puyeae) подсемейства питкерниевые (Pitcairnioideae) семейства бромелиевые (Bromeliaceae)

Рапамицин (сиролимус) – геропротектор, иммунодепрессант

Реакция Майяра – см. Гликирование

Реперфузия – возобновление тока крови

Репликативное старение – снижение способности клеток к делению

Ретинол – витамин A, необходим для зрения и роста костей, здоровья кожи и волос, нормальной работы иммунной системы

Ретровирусы – семейство РНКсодержащих вирусов, заражающих преимущественно позвоночных

Ретротранспозоны – мобильные генетические элементы

Руминококки – род неправильно-сферических аспорогенных неподвижных грамотрицательных хемоорганотрофных анаэробных бактерий из сем. Peptococcaceae

Саркопения – потеря мышечной массы

Сателлитные клетки – стволовые клетки, из которых образуются новые мышечные волокна

Секвенатор – прибор, определяющий нуклеотидную последовательность

Симвастатин – лекарственный препарат группы ингибиторов ГМГ-КоА-редуктазы, обладающий гиполипидемическим действием

Синтаза – синтезирующий фермент

Сиролимус – см. Рапамицин

Скаффолд – каркасный материал, на который наносятся клетки в технологии выращивания органов

Сквален – углеводород тритерпенового ряда природного происхождения, каротиноид

Статины – ингибиторы фермента печени (3-гидрокси-3-метилглутарил-СоА редуктазы), отвечающего за синтез липидов, гиполипидемические препараты

Стресс – неспецифическая адаптивная реакция организма на отклонение параметров внешней среды от нормы

Супероксиддисмутаза – фермент, являющийся главным эндогенным антиоксидантом

Супрахиазматическое ядро – ядро передней области гипоталамуса, главный генератор циркадных ритмов у млекопитающих

Сфингомиелин – тип сфинголипида, который находится в клеточной мембране животных

Теломераза – фермент, достраивающий теломеры в половых и стволовых клетках после каждого деления

Теломеры – особые участки на концах хромосом, укорачиваются после каждого деления клетки

Тенилсетам – антигликирующее соединение, ноотроп

Терпеноиды – кислородосодержащие органические соединения (как правило, природного происхождения), углеродный скелет которых образован из изопреновых звеньев

Тетратиомолибдат – средство, связывающее медь в кишечнике и оказывающее ряд терапевтических эффектов при воспалении, атеросклерозе, поражении сердечной мышцы, связанном с приемом доксорубицина и др.

Тирамин – биогенный токсичный амин, способствующий развитию артериальной гипертензии и депрессии, найден в спорынье

Токотриенолы – один из компонентов витамина E

Трансвакценовая кислота – содержится в молочных продуктах, снижает риск развития рака и ожирения

Трансжиры – молекулы мононенасыщенных жирных кислот, формирующие относительно прямую углеродную цепочку

Транскриптом – совокупность матричных РНК

Трансолеиновая кислота – мононенасыщенная жирная кислота в трансконфигурации, относится к омега-9 ненасыщенным жирным кислотам

Трансресвератрол – натуральный геропротектор, биологически активная форма полифенола ресвератрола

Треонин – незаменимая аминокислота

Урацил – один из четырех нуклеотидов РНК

Фенилаланин – незаменимая аминокислота

Фенилэтиламин – воздействует на головной мозг подобно родственному соединению амфетамину, стимулирует центральную нервную систему, высвобождая биогенные амины дофамин и серотонин, нейропротектор

Феноптоз – запрограммированная гибель старого организма

Физиом – совокупность моделей функционального поведения биологических молекул, клеток, тканей, органов и организмов

Фитостеролы – растительные аналоги холестерина, препятствующие всасыванию холестерина в желудочно-кишечном тракте человека

Фитоэстрогены – геропротекторы, природные нестероидные растительные соединения

Флавоноиды – крупнейший класс растительных полифенолов, создают благоприятную среду для полезных бактерий в кишечнике, замедляют развитие возрастзависимых болезней Альцгеймера и Паркинсона, общего воспаления, атеросклероза, некоторых видов рака (простаты, кишечника), дегенерации желтого пятна

Флавонолы – являются наиболее распространенными представителями флавоноидов в природе, оказывают положительное влияние на функцию сосудов у здоровых людей и у пациентов с риском атеросклероза, улучшают микроциркуляцию крови, в том числе в головном мозге, увеличивают количество и силу связей между нейронами, снижают потерю нейронов в результате нейродегенеративных процессов, улучшают память, повышают чувствительность тканей к инсулину

Фолат – витамин B9

Фосфосахара – сахара, к которым прикреплен остаток фосфорной кислоты

Фторапатит – минерал группы апатитов, природный фосфат кальция с фтором

Хейфлика, предел – ограничение числа делений соматических клеток

Хелатор – вещество, при соединении с атомами металла образующее прочный комплекс, не дающий металлу проявить свои химические свойства

Холекальциферол – одна из форм витамина D

Хумус – распространенная на Ближнем Востоке пюреобразная холодная закуска из нута (бараньего гороха) с тхиной – кунжутной пастой

цАМФ, цГМФ – внутриклеточные сигнальные молекулы

Центрофеноксин – препарат от старческой деменции

Циклооксигеназа – фермент, участвующий в синтезе простаноидов, таких как простагландины, простациклины и тромбоксаны

Циприна исландская – единственный современный представитель рода арктик (циприн) (Arctica), отличается исключительным долгожительством

Цисжиры – молекулы мононенасыщенных жирных кислот, формирующие изогнутую углеродную цепочку

Цисолеиновая кислота – мононенасыщенная жирная кислота в цис-конфигурации, относится к омега-9 ненасыщенным жирным кислотам

Шапероны – белки теплового шока

Эйкозапентаеновая кислота – представитель омега-3 жирных кислот

Экзонуклеазы – ферменты, разрезающие вирусные ДНК

Эллаговая кислота – дилактон гексагидроксидифеновой кислоты, относится к низкомолекулярным фенольным соединениям

Эндорфины – так называемые гормоны радости или гормоны счастья, уменьшают восприятие боли, улучшают настроение и сон

Эндотелиальная дисфункция – повреждение внутреннего слоя клеток сосудов (эндотелия)

Энтеросорбенты – соединения, способные связывать другие вещества и даже бактерии и выводить их из организма

Эпигенетика – уровень активности генов в каждой ткани

Эпимутации – изменения активности генов без изменения последовательности ДНК

Эргокальциферол – один из компонентов витамина D

Ведущие мировые научные центры в области исследований старения и долголетия

Институт исследований старения Бака (The Buck Institute for Research on Aging), Новато, Калифорния, США

Группа исследований в области геронтологии (Gerontology Research Group), Лос-Анджелес, Калифорния, США

Медицинский колледж Альберта Эйнштейна (Albert Einstein College of Medicine), Бронкс, США

Ливерпульский университет (University of Liverpool), Ливерпуль, Великобритания

Институт здорового старения Лондонского университетского колледжа (Institute of Healthy aging UCL), Лондон, Великобритания

Отделение медицинской патологии Университета Вашингтона (Department of Pathology University of Washington), Сиэтл, США

Отделение геронтологии, Университет медицинских наук Арканзаса (Department of Geriatrics, University of Arkansas for Medical Sciences), Литл-Рок, США

Гарвардская медицинская школа (Harvard Medical School), Бостон, США

Медицинская школа Стэнфордского университета (Stanford University School of Medicine), Стэнфорд, США

Центр популяционного здоровья и старения, Университет Дюка (Center for Population Health and Aging, Duke University), Дурхам, США

Отдел экспериментальной патологии Университета Болоньи (Department of Experimental Pathology, University of Bologna), Болонья, Италия

Каролинский институт (Karolinska Institute), Стокгольм, Швеция

Онкологический институт Розвелла Парка (Roswell Park Cancer Institute), Буффало, США

Университет Рочестера (University of Rochester), Рочестер, США

Лаборатория генетики старения и продолжительности жизни МФТИ (Moscow Institute of Physics and Technology), Долгопрудный, Россия

Лаборатория молекулярной радиобиологии и геронтологии Института биологии Коми НЦ УрО РАН (Institute of biology, RAS), Россия

Институт молекулярной генетики РАН (Institute of Molecular Genetics, RAS), Москва, Россия

Институт молекулярной биологии РАН (Institute of Molecular Biology, RAS), Москва, Россия

Институт общей генетики РАН (Institute of General Genetics, RAS), Москва, Россия

Список литературы

1. Aaron, K.J. and P. W. Sanders, Role of dietary salt and potassium intake in cardiovascular health and disease: a review of the evidence. Mayo Clin Proc, 2013. 88 (9): p. 987–95.

2. Ashar, F.N., et al., Association of mitochondrial DNA levels with frailty and all-cause mortality. J Mol Med (Berl), 2014.

3. Ayyadevara, S., et al., Remarkable longevity and stress resistance of nematode PI3K-null mutants. Aging Cell, 2008. 7 (1): p. 13–22.

4. Bannister, C.A., et al., Can people with type 2 diabetes live longer than those without? A comparison of mortality in people initiated with metformin or sulphonylurea monotherapy and matched, non-diabetic controls. Diabetes Obes Metab, 2014. 16 (11): p. 1165–73.

5. Bar, C., et al., Telomerase expression confers cardioprotection in the adult mouse heart after acute myocardial infarction. Nat Commun, 2014. 5: p. 5863.

6. Bartke, A., et al., Extending the lifespan of long-lived mice. Nature, 2001. 414 (6862): p. 412.

7. Behrens, A., et al., Impact of genomic damage and ageing on stem cell function. Nat Cell Biol, 2014. 16 (3): p. 201–7.

8. Bernardes de Jesus, B., et al., Telomerase gene therapy in adult and old mice delays aging and increases longevity without increasing cancer. EMBO Mol Med, 2012. 4 (8): p. 691–704.

9. Blagosklonny, M.V., Geroconversion: irreversible step to cellular senescence. Cell Cycle, 2014: p. 0.

10. Blaser, M.J. and G. F. Webb, Host Demise as a Beneficial Function of Indigenous Microbiota in Human Hosts. MBio, 2014. 5 (6).

11. Boghossian, S., et al., Leptin gene transfer in the hypothalamus enhances longevity in adult monogenic mutant mice in the absence of circulating leptin. Neurobiol Aging, 2007. 28 (10): p. 1594–604.

12. Buffenstein, R., Negligible senescence in the longest living rodent, the naked mole-rat: insights from a successfully aging species. J Comp Physiol B, 2008. 178 (4): p. 439–45.

13. Cesari, M., B. Vellas, and G. Gambassi, The stress of aging. Exp Gerontol, 2013. 48 (4): p. 451–6.

14. Chakravarty, E.F., et al., Reduced disability and mortality among aging runners: a 21-year longitudinal study. Arch Intern Med, 2008. 168 (15): p. 1638–46.

15. Chin, R.M., et al., The metabolite alpha-ketoglutarate extends lifespan by inhibiting ATP synthase and TOR. Nature, 2014. 510 (7505): p. 397–401.

16. Claus, S.P., Mammalian-microbial cometabolism of L-carnitine in the context of atherosclerosis. Cell Metab, 2014. 20 (5): p. 699–700.

17. Collins, J.J., et al., The measurement and analysis of age-related changes in Caenorhabditis elegans. WormBook, 2008: p. 1–21.

18. Craig, T., et al., The Digital Ageing Atlas: integrating the diversity of age-related changes into a unified resource. Nucleic Acids Res, 2014.

19. Dall’Olio, F., et al., N-glycomic biomarkers of biological aging and longevity: a link with inflammaging. Ageing Res Rev, 2013. 12 (2): p. 685–98.

20. Danilov, A., et al., Selective anticancer agents suppress aging in Drosophila. Oncotarget, 2013. 4 (9): p. 1507–26.

21. De Haes, W., et al., Metformin promotes lifespan through mitohormesis via the peroxiredoxin PRDX-2. Proc Natl Acad Sci U S A, 2014. 111 (24): p. E2501–9.

22. Ernst, I.M., et al., Vitamin E supplementation and lifespan in model organisms. Ageing Res Rev, 2013. 12 (1): p. 365–75.

23. Estep, P.W., Declining asexual reproduction is suggestive of senescence in hydra: comment on Martinez, D., “Mortality patterns suggest lack of senescence in hydra.” Exp Gerontol 33, 217–25. Exp Gerontol, 2010. 45 (9): p. 645–6.

24. Evans, W.J., Drug discovery and development for ageing: opportunities and challenges. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci, 2011. 366 (1561): p. 113–9.

25. Gabuzda, D. and B. A. Yankner, Physiology: Inflammation links ageing to the brain. Nature, 2013. 497 (7448): p. 197–8.

26. Garatachea, N., et al., Exercise attenuates the major hallmarks of aging. Rejuvenation Res, 2014.

27. Garatachea, N., et al., Elite athletes live longer than the general population: a meta-analysis. Mayo Clin Proc, 2014. 89 (9): p. 1195–200.

28. Gierman, H.J., et al., Whole-Genome Sequencing of the World’s Oldest People. PLoS One, 2014. 9 (11): p.e112430.

29. Gladyshev, V.N., The free radical theory of aging is dead. Long live the damage theory! Antioxid Redox Signal, 2014. 20 (4): p. 727–31.

30. Gorbunova, V., et al., Comparative genetics of longevity and cancer: insights from long-lived rodents. Nat Rev Genet, 2014. 15 (8): p. 531–40.

31. Hannum, G., et al., Genome-wide methylation profiles reveal quantitative views of human aging rates. Mol Cell, 2013. 49 (2): p. 359–67.

32. Hayden, E.C., Old as time: What we can learn from past attempts to treat aging. Nat Med, 2014. 20 (12): p. 1362–4.

33. He, C., et al., Enhanced Longevity by Ibuprofen, Conserved in Multiple Species, Occurs in Yeast through Inhibition of Tryptophan Import. PLoS Genet, 2014. 10 (12): p. e1004860.

34. Healy, K., et al., Ecology and mode-of-life explain lifespan variation in birds and mammals. Proc Biol Sci, 2014. 281 (1784): p. 20140298.

35. Horvath, S., DNA methylation age of human tissues and cell types. Genome Biol, 2013. 14 (10): p. R115.

36. Hou, L., et al., Systems biology in aging: linking the old and the young. Curr Genomics, 2012. 13 (7): p. 558–65.

37. Ingram, D.K. and G. S. Roth, Calorie restriction mimetics: Can you have your cake and eat it, too? Ageing Res Rev, 2014.

38. Jasper, H., Sirtuins: Longevity focuses on NAD+. Nat Chem Biol, 2013. 9 (11): p. 666–7.

39. Jones, O.R., et al., Diversity of ageing across the tree of life. Nature, 2014. 505 (7482): p. 169–73.

40. Kenyon, C., et al., A C. elegans mutant that lives twice as long as wild type. Nature, 1993. 366 (6454): p. 461–4.

41. Kim, E.B., et al., Genome sequencing reveals insights into physiology and longevity of the naked mole rat. Nature, 2011. 479 (7372): p. 223–7.

42. Labunskyy, V.M., et al., Lifespan extension conferred by endoplasmic reticulum secretory pathway deficiency requires induction of the unfolded protein response. PLoS Genet, 2014. 10 (1): p. e1004019.

43. Levine, M.E., et al., Low protein intake is associated with a major reduction in IGF-1, cancer, and overall mortality in the 65 and younger but not older population. Cell Metab, 2014. 19 (3): p. 407–17.

44. Lionaki, E. and N. Tavernarakis, Oxidative stress and mitochondrial protein quality control in aging. J Proteomics, 2013. 92: p. 181–94.

45. Lopez-Otin, C., et al., The hallmarks of aging. Cell, 2013. 153 (6): p. 1194–217.

46. Martinez, D.E., Mortality patterns suggest lack of senescence in hydra. Exp Gerontol, 1998. 33 (3): p. 217–25.

47. Maxmen, A., Calorie restriction falters in the long run. Nature, 2012. 488 (7413): p. 569.

48. McGill, H.C., Jr., et al., Origin of atherosclerosis in childhood and adolescence. Am J Clin Nutr, 2000. 72 (5 Suppl): p. 1307S-1315S.

49. Metzgar, M., et al., The feasibility of a Paleolithic diet for low-income consumers. Nutr Res, 2011. 31 (6): p. 444–51.

50. Michan, S., Calorie restriction and NAD (+) /sirtuin counteract the hallmarks of aging. Front Biosci (Landmark Ed), 2014. 19: p. 1300–19.

51. Moskalev, A.A., et al., Genetics and epigenetics of aging and longevity. Cell Cycle, 2014. 13 (7): p. 1063–77.

52. Moskalev, A.A., et al., The role of DNA damage and repair in aging through the prism of Koch-like criteria. Ageing Res Rev, 2013. 12 (2): p. 661–84.

53. Munoz-Espin, D. and M. Serrano, Cellular senescence: from physiology to pathology. Nat Rev Mol Cell Biol, 2014. 15 (7): p. 482–96.

54. Nagai, R., et al., Chelation: a fundamental mechanism of action of AGE inhibitors, AGE breakers, and other inhibitors of diabetes complications. Diabetes, 2012. 61 (3): p. 549–59.

55. Nagai, R., et al., Inhibition of AGEs formation by natural products. Amino Acids, 2014. 46 (2): p. 261–6.

56. Naylor, R.M., D. J. Baker, and J.M. van Deursen, Senescent cells: a novel therapeutic target for aging and age-related diseases. Clin Pharmacol Ther, 2013. 93 (1): p. 105–16.

57. Nikoletopoulou, V., E. Kyriakakis, and N. Tavernarakis, Cellular and molecular longevity pathways: the old and the new. Trends Endocrinol Metab, 2014. 25 (4): p. 212–23.

58. Oh, J., Y. D. Lee, and A. J. Wagers, Stem cell aging: mechanisms, regulators and therapeutic opportunities. Nat Med, 2014. 20 (8): p. 870–80.

59. Othman, R., Dietary lipids and cancer. Libyan J Med, 2007. 2 (4): p. 180–4.

60. Paganini-Hill, A., C. H. Kawas, and M. M. Corrada, Antioxidant Vitamin Intake and Mortality: The Leisure World Cohort Study. Am J Epidemiol, 2014.

61. Pallauf, K., et al., Vitamin C and lifespan in model organisms. Food Chem Toxicol, 2013. 58: p. 255–63.

62. Petralia, R.S., M. P. Mattson, and P. J. Yao, Aging and longevity in the simplest animals and the quest for immortality. Ageing Res Rev, 2014. 16: p. 66–82.

63. Pietsch, K., et al., Hormetins, antioxidants and prooxidants: defining quercetin-, caffeic acid— and rosmarinic acid-mediated life extension in C. elegans. Biogerontology, 2011. 12 (4): p. 329–47.

64. Reimers, C.D., G. Knapp, and A. K. Reimers, Does physical activity increase life expectancy? A review of the literature. J Aging Res, 2012. 2012: p. 243958.

65. Reis-Rodrigues, P., et al., Proteomic analysis of age-dependent changes in protein solubility identifies genes that modulate lifespan. Aging Cell, 2012. 11 (1): p. 120–7.

66. Ristow, M., Unraveling the truth about antioxidants: mitohormesis explains ROS-induced health benefits. Nat Med, 2014. 20 (7): p. 709–11.

67. Ristow, M. and K. Schmeisser, Mitohormesis: Promoting Health and Lifespan by Increased Levels of Reactive Oxygen Species (ROS). Dose Response, 2014. 12 (2): p. 288–341.

68. Rosenkranz, R.R., et al., Active lifestyles related to excellent self-rated health and quality of life: cross sectional findings from 194,545 participants in The 45 and Up Study. BMC Public Health, 2013. 13: p. 1071.

69. Samraj, A.N., et al., A red meat-derived glycan promotes inflammation and cancer progression. Proc Natl Acad Sci U S A, 2014.

70. Santos-Lozano, A., et al., Where are supercentenarians located? A worldwide demographic study. Rejuvenation Res, 2014.

71. Seim, I., et al., Genome analysis reveals insights into physiology and longevity of the Brandt’s bat Myotis brandtii. Nat Commun, 2013. 4: p. 2212.

72. Seim, I., et al., The transcriptome of the bowhead whale Balaena mysticetus reveals adaptations of the longest-lived mammal. Aging (Albany NY), 2014. 6 (10): p. 879–99.

73. Shaposhnikov, M., et al., The effects of pectins on life span and stress resistance in Drosophila melanogaster. Biogerontology, 2014. 15 (2): p. 113–27.

74. Shostal, O.A. and A. A. Moskalev, The genetic mechanisms of the influence of the light regime on the lifespan of Drosophila melanogaster. Front Genet, 2012. 3: p. 325.

75. Skulachev, V.P., Aging as a particular case of phenoptosis, the programmed death of an organism (a response to Kirkwood and Melov “On the programmed/non-programmed nature of ageing within the life history”). Aging (Albany NY), 2011. 3 (11): p. 1120–3.

76. Spindler, S.R., P. L. Mote, and J. M. Flegal, Lifespan effects of simple and complex nutraceutical combinations fed isocalorically to mice. Age (Dordr), 2014. 36 (2): p. 705–18.

77. van Deursen, J.M., The role of senescent cells in ageing. Nature, 2014. 509 (7501): p. 439–46.

78. Villeda, S.A., et al., Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice. Nat Med, 2014. 20 (6): p. 659–63.

79. Wang, X., et al., Fruit and vegetable consumption and mortality from all causes, cardiovascular disease, and cancer: systematic review and dose-response meta-analysis of prospective cohort studies. BMJ, 2014. 349: p. g4490.

80. Weidner, C.I., et al., Aging of blood can be tracked by DNA methylation changes at just three CpG sites. Genome Biol, 2014. 15 (2): p. R24.

81. Wilkinson, J.E., et al., Rapamycin slows aging in mice. Aging Cell, 2012. 11 (4): p. 675–82.

82. Willcox, D.C., G. Scapagnini, and B. J. Willcox, Healthy aging diets other than the Mediterranean: a focus on the Okinawan diet. Mech Ageing Dev, 2014. 136–137: p. 148–62.

83. Yoshimoto, S., et al., Obesity-induced gut microbial metabolite promotes liver cancer through senescence secretome. Nature, 2013. 499 (7456): p. 97–101.

84. Yun, J. and T. Finkel, Mitohormesis. Cell Metab, 2014. 19 (5): p. 757–66.

85. Zhang, G., et al., Hypothalamic programming of systemic ageing involving IKK-beta, NF-kappaB and GnRH. Nature, 2013. 497 (7448): p. 211–6.

Часть 3
Cекреты вечной молодости

Предисловие

Книга биогеронтолога и уже известного, состоявшегося писателя и популяризатора науки Алексея Александровича Москалева прекрасный пример того, как можно понятным языком изложить очень сложные вещи. Автор шаг за шагом раскрывает тайны не только физиологии, но и психологии самых замечательных и прекрасных живых существ на Земле – Женщин. Я более 25 лет работаю в области нормализации массы тела, и 90 % моих пациентов – это Женщины. И более 25 лет каждый день удивляюсь, насколько многому можно учиться у каждой из них – невероятному трудолюбию, самоотверженности, верности, целеустремленности! Молодые, взрослые, бизнесвумен, домохозяйки, звезды шоу-бизнеса, учителя, врачи, и каждая из них – это целая Вселенная! Женский и мужской мозг сильно отличаются и структурно, и функционально. Женщина – Мать мужчин и женщин. Для Женщины свойственно многое брать на себя, они более активны в решении проблем, если речь идет о сохранении своей молодости и красоты, в этом им равных нет!

Эта книга может быть настольным пособием каждой Женщины, которая не хочет стареть и желает сохранить на долгое время активность, хорошее настроение, сексуальность, энергию. Автор и в своих предыдущих великолепных книгах («120 лет жизни – только начало», «Кишечник долгожителя»), и в этой книге очень планомерен, последователен в своих суждениях. Будучи сам ученым с мировым именем, он использует только проверенные научные данные. Все его рекомендации доступны к выполнению большинством Женщин, даже если бюджет на красоту и здоровье не слишком велик. Уверен, что книга, которую вы держите в руках, должна быть настольной, если у Женщины есть задача оставаться привлекательной и молодой в любом возрасте. Важно то, что истоки внешней красоты кроются в правильном питании, здоровом образе жизни, разумных физических нагрузках, умении справляться с хроническими стрессами. Именно про будущих читательниц этой книги сказала Коко Шанель: «Возраст для Женщины – не самое главное: можно быть восхитительной в 20 лет, очаровательной в 40 и оставаться неотразимой до конца дней своих. Каждая Женщина имеет тот возраст, какого заслуживает».

Так же горячо рекомендую к прочтению эту книгу Мужчинам, чтобы они хотя бы немного приблизились к разгадке таинственной Души своих жен, матерей, сестер, подруг, ценили их самоотверженные попытки во что бы то ни стало всегда оставаться самыми обаятельными и привлекательными.

Большой поклонник Женщин, врач-психиатр, психотерапевт, к. м. н., автор комплексной методики снижения веса, автор множества книг, научный руководитель Международной группы компаний доктора Гаврилова

Гаврилов Михаил Алексеевич

Введение

Культ молодости и здоровья победно шагает по миру. Реклама, телеведущие и другие звезды в Instagram проповедуют юный облик и потребность выглядеть и чувствовать себя моложе своих лет. Слово «выглядеть» здесь особенно уместно, ведь из десятков ракурсов фото для соцсетей мы выбираем тот, где мы кажемся себе моложе, сексуальнее и стройнее, поэтому услуги косметологов, фитнес-тренеров и производителей биодобавок сейчас востребованы как никогда.

Но как разобраться в том, кто есть кто на этом большом и пестром рынке парамедицинских услуг? Как понять, что полезно, а что вредно нашему организму? Что действительно стоит потраченных времени и средств, а что принесет лишь самообман и разочарование? Что подходит лично для вас, а не для абстрактной 20-летней или 70-летней женщины? И вообще, насколько эстетично в свои 60 лет после дорогостоящих операций и процедур выглядеть на все 30? Достаточно ли будет самостоятельно подкорректировать диету и образ жизни, а в каких случаях уже необходимы биодобавки и интенсивные тренировки под контролем специалиста? Какие косметические процедуры оказывают долговременное действие, а какие – сиюминутное обольщение? Подобные вопросы много раз задавала себе каждая женщина, ведь именно женщины не согласятся даже на бессмертие, если при этом у них не будет гарантии вечной молодости и красоты.

Кожа, волосы, осанка, настроение, формы и пропорции тела существуют не сами по себе – они логичным образом связаны с возрастными изменениями, происходящими в недрах организма. Поэтому замедление старения организма изнутри – это залог и внешнего цветущего вида. Здоровье пищеварительной, иммунной и гормональной систем, артерий и вен, опорно-двигательного аппарата требует особой заботы и избегания опрометчивых шагов: если пустить на самотек возрастные изменения, происходящие в организме, это грозит остеопорозом, саркопенией, избыточным весом, тромбозом, сахарным диабетом, деменцией или аутоиммунными заболеваниями.

Путь к здоровому долголетию и продлению молодости – это не только диета, сон, режим дня, биодобавки и физическая нагрузка. Этот путь начинается с правильной расстановки приоритетов, планирования своего времени и повышения самооценки. Главное – научиться получать удовольствие быть собой! Для этого вам придется даже заняться кое-какими расчетами, однако если вы держите в руках эту книгу, то вы, скорее всего, уже готовы взять свое здоровье под контроль.

В этой книге впервые собраны под одной обложкой самые свежие ответы на поставленные выше вопросы, и все эти ответы опираются на научно доказанные экспериментальные или клинические результаты. Прочитав эту книгу, вы узнаете, как продлить свою молодость и красоту с точки зрения профилактической науки.

Чем отличается старение женщин и мужчин?

Половые различия в длительности жизни известны у многих изученных видов живых существ, имеющих пол. Хотя такие различия проявляются не всегда, но, как правило, самцы живут меньше, чем самки. При этом есть и исключения: как несложно догадаться, это те виды животных, у которых самцы ухаживают за потомством.

В течение многих веков средняя продолжительность жизни мужчин и женщин была примерно одинакова и составляла около 40 лет. Высокая смертность женщин из-за беременности и родов соответствовала более высокой мужской смертности от причин, связанных с работой, несчастными случаями или насилием. Однако начиная с конца XIX века и по настоящее время женщины живут гораздо дольше мужчин. Например, в Европе мужчины живут в среднем на 5,5 года меньше женщин, а средняя мировая продолжительность жизни женщин в среднем на семь лет больше, чем у мужчин. Справедливости ради надо отметить, что в европейских странах период активной независимой жизни мужчин и женщин примерно одинаков: 68,6 года у женщин и 67,9 – у мужчин.

В развитых странах структура причин смертности у мужчин и женщин различается (см. таблицу). На лидирующих позициях у мужчин находится смертность от сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, болезни Паркинсона, несчастных случаев, сахарного диабета, болезней печени и суицидов. Женщины чаще умирают от болезней дыхательных путей, цереброваскулярных заболеваний, последствий остеопороза и болезни Альцгеймера.

Откуда такие различия? Возможно, все дело в поведении? У человека принято объяснять наблюдаемые различия социальными причинами, например, склонностью представителей мужского пола к нездоровому образу жизни. Мужчины чаще, чем женщины, курят, злоупотребляют алкоголем, не придерживаются здорового питания и подвергают себя риску. Однако мы видим, что различия продолжительности жизни между полами присущи многим видам животных, что свидетельствует скорее в пользу биологической обусловленности.

В Европе мужчины живут в среднем на 5,5 года меньше женщин, а средняя мировая продолжительность жизни женщин в среднем на семь лет больше, чем у мужчин.

Таблица 1

Влияние пола на риск смертности на примере США (2013 г.)

[HTTPS://WWW.NCBI.NLM.NIH.GOV/PMC/ARTICLES/PMC4994139/]

Согласно гипотезе гандикапа, о хорошем качестве генов самца говорят вредные для его индивидуальной выживаемости признаки: длинный хвост павлина, связанное с риском поведение у мужчин. Это своеобразная реклама собственных генов перед женским полом: «я выжил несмотря на…», значит, у меня отменное здоровье и прекрасные гены и я могу стать отцом здоровых детей.

Быть может, выполнив свою биологическую роль (то есть поучаствовав в размножении и воспитании потомства), самцы просто становятся эволюционно не нужны, как трутни у общественных пчел? Еще один яркий пример – пауки тарантулы: они достигают зрелости в возрасте 8–13 лет, после этого время жизни самцов и самок резко различается: самцы живут всего 2–3 месяца, в то время как самки – до 10 с лишним лет. Подобные примеры есть и среди млекопитающих: у коричневой сумчатой мыши самцы достигают зрелости в возрасте 11 месяцев, после чего погибают в течение недели.

Гипотеза полового отбора основывается на том факте, что самцы и самки у многих видов часто достигают репродуктивного успеха с помощью различных стратегий. Например, у многих видов на самцов возложена обязанность визуальной или звуковой демонстрации или участия в борьбе за территорию. Задача заключается в обеспечении спаривания, но это также сокращает длительность жизни, привлекая хищников и увеличивая риск травмирования. Кроме того, длительность жизни может зависеть от распределения ресурсов между нуждами поддержания жизнеспособности организма и функцией размножения. В таком случае, когда половой отбор сильнее в отношении одного пола (обычно самцов), это способствует преимущественному расходу его ресурсов на максимально раннее размножение в ущерб жизнеспособности. Действительно, подавление полового поведения самцов у лабораторных животных нематод привело к увеличению продолжительности их жизни и превратило их из маложивущего пола в долгоживущий. В наших исследованиях у плодовой мухи продолжительность жизни стерильных самцов увеличивается почти на 50 %.

Однако и женщины в эволюционном плане тоже шли все дальше. Увеличенная постменопаузная продолжительность жизни женщин могла возникнуть в эволюции как «эффект бабушки»: женщины, закончившие репродукцию, участвуют в воспитании детей своих близких родственников. Замечательно подтверждает «эффект бабушки» чуткий сон у пожилых людей, который, возможно, является древним способом выживания: проявляя бдительность ночью, «бабушки» охраняли более молодое поколение от нападения хищников и врагов. Об этом, кстати, свидетельствуют исследования первобытного племени хадза в Танзании.

Необходимо также учитывать биологические факторы, обусловливающие различие полов: гены и гормоны. В частности, наличие у мужчин дополнительной Y-хромосомы и отсутствие одной X-хромосомы, а также роль половых гормонов. Преобладает идея, особенно в среде специалистов по сердечно-сосудистой заболеваемости (а среди мужчин это причина смертности номер один), что в разрыве продолжительности жизни между мужчинами и женщинами ключевая роль принадлежит эстрогенам – стероидным гормонам женских половых желез, яичников. Они оказывают защитное действие на женский организм. Андрогены же (мужские половые гормоны, такие как тестостерон), со своей стороны, отвечают за увеличение рисков развития сердечно-сосудистых заболеваний. Например, количество мышечных волокон желудочков сердца быстрее снижается с возрастом у мужчин, но не у женщин, поэтому именно мужчины чаще страдают от сердечной недостаточности и сокращения фракции выброса крови. Во всех странах Евросоюза показатели смертности от ишемической болезни сердца на 70 % выше среди мужчин, чем среди женщин – у женщин это заболевание случается на 7–10 лет позже. А вот гипертония, напротив, у стареющих женщин встречается чаще – это связывают как раз со снижением уровней эстрогенов после менопаузы.

Во всех странах Евросоюза показатели смертности от ишемической болезни сердца на 70 % выше среди мужчин, чем среди женщин – у женщин это заболевание случается на 7–10 лет позже.

Молекулы женского гормона эстрадиола на уровне клетки проявляют свойства антиоксиданта, однако из-за своей низкой концентрации в плазме крови и в организме в целом они вряд ли являются важными перехватчиками свободных радикалов. Тем не менее они все же производят в организме выраженное антиоксидантное действие. Например, после удаления яичника у самок мышей выработка токсичного свободного радикала перекиси водорода митохондриями клеток вырастает на 50 %. Этот эффект можно предотвратить введением женского гормона эстрадиола. По-видимому, это связано с тем, что самки имеют более высокую активность антиоксидантных ферментов внутри тканей тела, поскольку эстрогены, связываясь со своими рецепторами в клетке, активируют гены этих ферментов. Вследствие этого клетки млекопитающих женского пола накапливают меньше окислительных повреждений и поломок ДНК, чем клетки самцов. Интересно, что содержащиеся в сое вещества фитостерины воспроизводят защитный эффект эстрадиола, что может быть одной из причин долголетия японцев. В этой связи фитостерины могут оказаться полезными для здоровья после 45 лет, причем как для женщин, так и для мужчин.

Роль инсулиновой регуляции так же важна. Известно, что инсулиновый путь контролирует скорость старения. Как оказалось, у самцов овец концентрация основных регуляторов гормонов инсулиноподобного пути в плазме крови бывает выше, чем у самок. Как известно, эти гормоны ускоряют не только рост и метаболизм, но и старение. Таким образом, увеличение у самцов концентрации гормона инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF–1) и регулирующих его белков может быть причиной как больших размеров тела самцов (эти гормоны обладают анаболическим действием), так и более низкой продолжительности жизни по сравнению с самками.

Одно из объяснений различий продолжительности жизни между полами состоит в том, что гетерогаметный пол (набор хромосом XY или X0) живет в среднем меньше гомогаметного (XX). Это наблюдается, поскольку находящиеся в Х-хромосоме в скрытом виде вредные мутации будут проявляться у гетерогаметного пола, ведь у него вторая Х-хромосома с нормальной копией гена отсутствует. Напротив, у гомогаметного пола ХХ вредные мутации обычно маскируются функциональными генами на второй, гомологичной X-хромосоме. Действительно, у насекомых и млекопитающих гетерогаметный пол – самцы, которые часто живут меньше самок. А вот у птиц самки являются гетерогаметным полом, и их взрослая смертность выше, чем у самцов.

Мужчины – это гетерогаметый пол, несущий вместо второй Х-хромосомы Y-хромосому. У женщин Х-хромосома, полученная от одного из родителей, случайным образом (50:50) инактивируется в раннем эмбриональном развитии. С возрастом равновесное соотношение может существенно меняться: выживают преимущественно те клетки, где активны Х-хромосомы с более длинными концами (теломерами), полученные от одного из родителей. Как известно, длина теломер играет немаловажную роль в клеточном старении. Длина теломер больше у взрослых женщин, чем у мужчин, хотя у новорожденных мальчиков и девочек она равнозначна. Разница составляет около 240 пар нуклеотидов, что соответствует примерно восьми «теломерным годам» (скорость укорочения составляет примерно 30 пар нуклеотидов в год). Более длинные теломеры у женщин могут быть обусловлены еще и действием эстрогенов. Эстрогены снижают окислительный стресс, ускоряющий разрушение теломер, а также стимулируют транскрипцию фермента теломеразы, который достраивает концы хромосом в стволовых и половых клетках.

Различия в длине теломер взрослых женщин и мужчин могут быть связаны также и с тем, что мужчины обычно выше и крупнее, чем женщины: большие размеры тела требуют большее число удвоений клеток и больше клеточных делений при регенерации тканей. Таким образом, история делений мужских клеток длиннее, чем женских, что неизбежно ведет к ускоренному укорочению теломер и более раннему началу возрастассоциированных заболеваний, особенно у крупных мужчин. Таким образом, более медленное укорочение теломер в клетках женщин с возрастом может в конечном итоге обусловливать их большую продолжительность жизни.

Самцы и самки многих животных по-разному реагируют на факторы, способные повлиять на продолжительность жизни. Ответная реакция на генетические манипуляции и другие воздействия, способные изменять длительность жизни, у разных полов может быть выражена в разной степени или даже быть противоположной. Генетические манипуляции, вещества-геропротекторы, низкокалорийная диета, которые продлевают жизнь модельным лабораторным животным, как правило, больше влияют на продолжительность жизни самок, чем самцов.

Митохондрии – одни из самых важных структур клетки, так как они вырабатывают АТФ – энергетическую валюту, необходимую для осуществления всех форм жизнедеятельности. По совместительству митохондрии участвуют также и в цикле образования мочевины, сжигании жиров, производстве тепла, запрограммированной гибели клеток, активации воспаления и клеточного старения. Некоторые побочные продукты работы митохондрий, в частности свободные радикалы, играют непосредственную роль в старении. Данные по изучению клеток женщин-долгожителей показывают, что у них лучше сохраняется биоэнергетическая функция митохондрий.

Митохондрии – единственные (кроме ядра) органеллы клетки с собственной ДНК (мтДНК). Отцы в передаче мтДНК следующим поколениям участия не принимают – мтДНК всегда передаются от матери к детям. Этот асимметричный характер наследования приводит к тому, что естественный отбор в отношении качества митохондриальных генов работает исключительно у женщин, что позволяет мутациям в них накапливаться, если они нейтральны или полезны женскому организму, даже если они вредят мужскому. Другими словами, если мутантные мтДНК будут вредны лишь для здоровья мужского пола, но не женского, ничто не помешает им передаваться из поколения в поколение. Таким образом, мужчины могут нести в своих митохондриальных геномах более высокий генетический груз. В экспериментах на плодовых мухах действительно удалось показать множество мутаций мтДНК, которые сокращали жизнь самцам, но не влияли на долгожительство у самок. У людей тоже обнаружены такие варианты мтДНК, которые ответственны за долголетие и передаются исключительно от долгоживущих матерей к их потомкам.

У самцов и самок по-разному формируется иммунологический ответ и наблюдаются различия во врожденном и приобретенном иммунитете. Как у беспозвоночных, так и у позвоночных животных врожденный и приобретенный иммунитет у самцов заметно ниже, чем у самок. С одной стороны, это обусловлено тем, что многие гены иммунитета находятся в Х-хромосоме. Несмотря на то что во второй Х-хромосоме у женщин большинство генов неактивно, некоторые иммунные гены избегают выключения, и поэтому в женском организме работают с обеих Х-хромосом. С другой стороны, это связано с угнетающим действием мужских половых гормонов на функцию иммунных клеток, поэтому мужчины чаще страдают инфекционными заболеваниями и опухолями, однако женщины больше подвержены аутоиммунным и аллергическим реакциям. Например, мужской гормон тестостерон препятствует развитию астмы, и поэтому большинство пациентов с астмой – женщины. Женщины чаще страдают рассеянным склерозом, системной красной волчанкой, ревматоидным артритом, которые являются аутоиммунными по своей природе. В то же время риск умереть от опухолей у мужчин в два раза больше, чем у женщин. Мужчины более восприимчивы ко всем инфекциям, в том числе к вирусам, бактериям, грибкам и паразитам.

Женщины чаще страдают астмой, рассеянным склерозом, системной красной волчанкой и ревматоидным артритом, а риск умереть от опухолей у мужчин в два раза больше, чем у женщин. Мужчины более восприимчивы ко всем инфекциям, вирусам, бактериям, грибкам и паразитам.

Иммунологический ответ на прививки у женщин формируется лучше, чем у мужчин.

С возрастом концентрации половых гормонов быстро снижаются у женщин и более медленно у мужчин. Это способствует прогрессирующему функциональному спаду иммунной системы у обоих полов. При старении некоторые половые особенности становятся еще более выраженными. Одним из наиболее явных признаков стареющей иммунной системы является хроническое вялотекущее воспаление, которое в большей степени касается женщин, чем мужчин. У женского организма выше уровни особых B-клеток, ассоциированных со старением, которые связаны с аутоиммунными процессами. В США среди пациентов с аутоиммунными заболеваниями 80 % составляют женщины.

Люди представляют собой метаорганизмы из-за симбиотических отношений с многочисленными микробными сообществами, которые присутствуют в различных анатомических местах человеческого тела. Микрофлора кишечника поставляет нам необходимые витамины и аминокислоты и служит источником энергии для клеток кишечного эпителия. Нежелательнаямикрофлора, наоборот, способствует аллергиям, аутоиммунным заболеваниям, ожирению, поликистозу яичников, кишечным воспалениям и диабету 2-го типа. Мужчины и женщины имеют различия в своей микрофлоре, а те, в свою очередь, могут обеспечивать разный спектр заболеваемости у обоих полов.

Стресс-ответ мужского и женского организмов тоже имеет определенные особенности. Женщины отличаются более выраженным психологическим стрессом, чем мужчины. У них также выделяется больше кортикостероидов – гормонов стресса, которые вырабатываются в надпочечниках. Это обусловлено тем, что в процессе полового созревания мужчин тестостерон подавляет функцию гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы реагирования на стрессовые ситуации. У женщин высокие уровни кортизола при стрессе становятся еще более заметными при старении. Как известно, кортизол ускоряет старение кожи – он приводит к ее обезвоживанию, истончению слоя подкожного жира и увеличению уровня сахара в крови (который служит причиной сшивки белков кожи), в результате чего кожа становится более тонкой и жесткой, и морщины проявляются более резко.

Выезд один раз в месяц из городской среды в лес позволяет снизить уровни кортизола в среднем на 12,5 %.

Уровень кортизола существенно меняется в зависимости от времени суток, характера питания и физической активности, поэтому его измерение в крови, моче или слюне является не вполне надежным показателем. Контролировать превышение уровней кортизола над нормой лучше всего с помощью теста, который оценивает его накопление в волосах.

Существуют реальные возможности повлиять на уровни кортизола (см. таблицу).

Помимо пищевых добавок, существенное влияние на образование этого стресс-гормона может оказывать профилактика стрессов. Например, исследование показало, что выезд раз в месяц из городской среды в лес позволяет снизить уровни кортизола в среднем на 12,5 %.

Уменьшить концентрацию кортизола в слюне удавалось даже при помощи ароматерапии. Заметные улучшения наблюдаются под влиянием веселого смеха, особенно при общении в компании. Способны помочь игры с домашними животными, прослушивание любимой музыки, танцы, йога, медитация, умеренные физические тренировки, глубокий качественный сон, жевание жвачки (без аспартама) и высокая освещенность помещений. Поддержание правильной осанки и прямая спина тоже помогают снизить концентрацию кортизола в крови.

Женщины отличаются более пассивным ответом на стрессовые ситуации, что проявляется в большей частоте депрессивных состояний и стрессовых аффективных расстройств. У женщин в два-три раза больше шансов испытать состояние депрессии во время периода менопаузы, а вероятность развития шизофрении после 40 лет у женщин в два раза выше, чем у мужчин. Интересно отметить, что гормонозаместительная терапия эстрадиолом в пременопаузный период улучшает настроение и стрессоустойчивость женщин, однако в постменопаузе она действует противоположным образом – повышает восприимчивость к стрессу и переменам настроения.

Таблица 2

Факторы, влияющие на образование кортизола

Молодость кожи и лица

Кожа – наш самый большой орган, который, безусловно, всегда на виду. Привлекательный внешний вид играет ключевую роль в социальных взаимодействиях. По статистике, одни только американцы тратят в год приблизительно 43 млрд долларов на кремы, косметические и спа-процедуры. Главной задачей любой антивозрастной терапии является поддержание внешнего вида кожи, чтобы она была здоровой, гладкой, равномерно пигментированной и упругой. Здоровый и функционирующий кожный барьер является важным защитником нашего тела от обезвоживания, проникновения различных микроорганизмов, аллергенов, токсинов, раздражителей и даже некоторых форм радиации.

Профессиональный уход за лицом обычно состоит из нескольких этапов и включает тщательное очищение кожи, анализ состояния кожи, который проводит косметолог, отшелушивание ороговевших клеток, устранение угрей, закупорки пор и прыщей, массаж лица, лечебные маски, применение сывороток, увлажнителей и солнцезащитных средств. Считается, что для сохранения молодости женской кожи необходимо консультироваться и проходить ежеквартальные процедуры начиная примерно с 25 лет. Однако все хорошо в меру: некоторые исследователи полагают, что злоупотребление подобными процедурами может принести больше вреда, чем пользы: без серьезных показаний для лечения можно получить воспаление, отечность или гиперпигментацию на продолжительный период времени. В любом случае применение средств без консультации со специалистами часто приводит к неправильному уходу за кожей и проблемам, связанным с повышенной чувствительностью кожных покровов. Большинство эффективных средств являются профессиональными, и правильно применять их может только специалист.

Кожа демонстрирует первые наиболее заметные возрастные изменения в организме. Она стареет как по внутренним причинам, зависящим от возрастных метаболических изменений, генетических особенностей, гормонального статуса (того же гормона стресса кортизола), так и под воздействием внешних стресс-факторов (хронического воздействия солнечного света, химических загрязнителей, тяжелых металлов). Под действием этих факторов постепенно возникают структурные и физиологические изменения в каждом слое кожи, а также изменения внешнего вида кожи, особенно на участках, подверженных частому воздействию солнца. Одним из самых заметных признаков стареющей кожи является увеличение количества и глубины морщин. Другие признаки – это неравномерная пигментация, сухость, истончение и утрата эластичности (дряблость) кожи, а также стойкое расширение мелких сосудов.

В коже происходят два типа возрастных изменений: постепенные изменения, возникающие со временем, называются хронологическим старением, а фотостарение относится к изменениям, связанным с хроническим воздействием солнца.

Несомненно, изменения в коже являются отражением тех системных механизмов старения, которые происходят во всем организме, – к ним относятся изменения уровней глюкозы, гормона стресса кортизола, регулятора клеточного роста IGF–1, женского полового гормона эстрогена, а также скорость клеточного старения. Однако иногда эта связь может быть обратной. Например, в молодости пигментные пятна могут свидетельствовать о хорошем метаболическом здоровье, ожирение приводит к разглаживанию морщинок на лице, а воздействие солнца повышает уровень витамина D, необходимого для здоровья костей, но стимулирует старение кожи.

Есть два разных типа изменений, которые происходят в коже: постепенные, возникающие со временем, называются хронологическим старением, а фотостарение относится к изменениям, связанным с хроническим воздействием солнца.

Клиническое проявление хронологически стареющей кожи включает в себя сухость, дряблость, морщины, вялость и появление множества доброкачественных новообразований, таких как кератомы и ангиомы. В стареющей коже меньше желез. Волосы становятся депигментированными, терминальные волосы превращаются в пушковые, нарастает потеря волос. Есть изменения и в ногтевых пластинах.

Особенностью стареющей кожи при гистологическом исследовании является уплощение перехода между поверхностным слоем (эпидермисом) и глубокими слоями (дермой). Кроме того, происходит общая атрофия внеклеточного вещества соединительной ткани, которая является следствием уменьшения числа образующих ее клеток-фибробластов, снижения количества белков коллагена и эластина и неупорядоченности их расположения.

Замедление скорости обновления эпидермиса и цикла клеточных делений способствует более медленному заживлению ран и менее эффективному отшелушиванию омертвевших участков кожи у пожилых людей. Пониженное образование в коже коллагена некоторых типов при старении может способствовать образованию морщин, ослабляя связь между дермой и эпидермисом кожи. Общее содержание коллагена на единицу площади поверхности кожи снижается примерно на 1 % в год. Глюкозаминогликаны, вещества матрикса кожи, помогают удерживать воду и служат каркасом при формировании ее структуры. Концентрация такого компонента, как гиалуроновая кислота, в эпидермальной части кожи с возрастом падает.

Старение фибробластов является результатом накопления внутренних повреждений этих клеток от образования активных форм кислорода дефектными митохондриями, накопления повреждений в ДНК, сбоев в эпигенетике и укорочения теломер. Старение ускоряется на участках кожи, подверженных частому воздействию солнечного света. Клиническое проявление фотостарения включает сухость кожи, нерегулярность пигментации (веснушки), лентиго (возрастные пятна), гиперпигментацию, морщины и потерю упругости. Под микроскопом наблюдается уплотнение рогового слоя, снижение толщины эпидермиса, увеличение количества гигантских меланоцитов. О фотостарении под воздействием прямых солнечных лучей свидетельствуют формирование ороговевших участков на открытых местах и пятна пониженной пигментации.

Что происходит в коже под действием солнечного света? Ультрафиолетовое излучение стимулирует образование активных форм кислорода и повреждений ДНК, и в результате клетки кожи преждевременно стареют и теряют свою функцию. При фотостарении возникает неизлечимое заболевание эластоз – разрушение коллагена и патологическое уменьшение его выработки наравне с увеличением продукции эластина, который под солнечными лучами утрачивает свойства эластичности. Это приводит к углублению морщин, истончению кожи и ее сухости. Наиболее подвержены солнечному эластозу любители позагорать, моряки, люди, проживающие в жарких странах, и пожилые люди.

Обследование нескольких сотен людей старшего возраста из разных стран показало, что морщинистых повреждений кожи на подвергающихся воздействию солнечных лучей участках тела бывает гораздо меньше при более высоком потреблении (в порядке убывания силы влияния) овощей, оливкового масла, рыбы и бобовых и более низком использовании сливочного масла, маргарина, молочных продуктов и продуктов с добавлением сахара. Это исследование выявило, что на наличие морщин на коже пожилых людей разного этнического происхождения на участках, подвергнутых солнечным лучам, может влиять характер питания. Эти знания являются особенно ценными с точки зрения профилактики ускоренного старения кожи.

Изучение характера питания 4000 американских женщин в возрасте от 40 до 74 лет позволило установить, что более высокое содержание в питании витамина С (то есть употребление большого количества овощей, зелени, ягод и фруктов) уменьшает вероятность появления морщин и возрастной сухости кожи. Дополнительные дозы линолевой кислоты (ею богаты орехи, семена мака, кедровое масло, масло виноградных косточек, расторопши и подсолнечника) уменьшают сухость и атрофию кожи. Увеличение доли насыщенных жиров (которых много в мясе, яйцах, сливочном масле и молоке) на 17 г и углеводов на 50 г, наоборот, повышает вероятность появления морщинистой и атрофичной кожи на 28 и 36 % соответственно.

Витамин С уменьшает вероятность появления морщин и возрастной сухости кожи, а линолевая кислота уменьшает сухость и атрофию кожи. Увеличение доли насыщенных жиров на 17 г и углеводов на 50 г повышает вероятность появления морщинистой кожи на 28 % и атрофичной – на 36 %.

Всем известно, что хроническое недосыпание влияет на внешний вид лица и барьерную функцию кожи, и этому есть конкретное объяснение: наши суточные ритмы помогают осуществлять цикл сна и бодрствования, а с возрастом этот ритм нарушается, в том числе и в тканях кожи. Перед сном и во время сна в теле вырабатываются гормон мелатонин, гормон роста и инсулиноподобный фактор роста, необходимые для регенеративных процессов в коже.

Кожа человека подвержена повреждающему действию прямых солнечных лучей, однако степень повреждения индивидуальна и зависит от изначальной пигментированности кожи. Защита от солнечных лучей возможна при помощи одежды, солнечных очков и солнцезащитных кремов. Необходимо обезопасить себя от ультрафиолетового излучения типа A (UVA) и B (UVB), а также от инфракрасного излучения.

Ультрафиолетовый свет вызывает старение кожи, развитие солнечных ожогов, возникновение предраковых и раковых поражений кожи и подавление иммунных свойств кожи. UVA отвечает за старение кожи и вызывает пигментацию: это излучение глубоко проникает в слои кожи и повреждает ДНК клеток кожи посредством образования радикалов. Одновременно UVA уменьшает количество иммунозащитных клеток в эпидермальном слое и увеличивает число клеток, вызывающих воспалительные реакции.

Воздействие UVB провоцирует солнечные ожоги и разрывы нитей ДНК, которые приводят к раку кожи. Инфракрасное излучение типа А способствует старению и опухолевому перерождению клеток кожи. Для защиты кожи от ультрафиолетового излучения разработаны кремы, содержащие либо поглотители квантов света (органические протекторы), либо отражатели (минеральные протекторы).

Исследования, опубликованные в Environmental Working Group’s 2017 Sunscreen Guide, показали, что около 70 % солнцезащитных кремов на рынке неэффективны или небезопасны. Наиболее безопасным считается крем с большой долей минерального солнцезащитного компонента оксида цинка, увлажняющих и смягчающих компонентов (к ним относятся масло оливы, жожоба, ши) и антиоксидантов (это экстракт чая, огурца, граната). Как правило, такие кремы предназначены для чувствительной детской кожи и имеют защитный SPF-фак-тор 30. SPF 30 достаточно для того, чтобы защитить кожу от ожога, который вызывают лучи ультрафиолета UVB, однако никакой крем не гарантирует полной защиты от лучей UVA, способных вызвать повреждение клеток эпидермиса, старение и рак кожи.

SPF 30 поможет защитить кожу от ожога, который вызывают лучи ультрафиолета UVB, однако никакой крем не гарантирует полной защиты от лучей UVA, способных вызвать повреждение клеток эпидермиса, старение и рак кожи.

Органические УФ-протекторы могут даже повысить риск рака кожи. Кремы с SPF 50 и выше опасны, так как содержат токсичные оксибензол и ретинола пальмитат. Оксибензол попадает в кровоток и может вызывать аллергические реакции, а также имитировать женский половой гормон эстроген в организме. Ретинола пальмитат под действием UVA света разлагается до фототоксичных продуктов, повреждающих ДНК клеток кожи, а это, как известно, фактор риска рака и клеточного старения.

Еще один минеральный компонент, который применяется довольно часто, – это оксид титана TiO2. В виде наночастиц этот компонент является небезопасным, так как в такой форме проникает глубоко в кожу и приводит к фотокаталитическим процессам, сопровождаемым выделением свободных радикалов, воспалением, повреждением и мутированием клеток. Международным агентством по исследованию рака наночастицы TiO2 классифицируются как возможные канцерогены для человека, а Национальный институт безопасности и гигиены труда США классифицирует их как канцерогенные вещества. Кроме того, рекомендуется избегать всех солнцезащитных спреев и порошков, поскольку их легко случайно вдохнуть или пропустить на коже необработанное пятно.

Достоверно установлено, что интенсивное курение связано не только с плохим заживлением ран, некоторыми видами плоскоклеточных карцином, раком полости рта и обострениями псориаза, но и с преждевременным старением кожи. Повреждение кожи, которое происходит при употреблении табака, вызвано окислительным стрессом, нарушением биосинтеза коллагена и активацией ферментов, разрушающих белки соединительной ткани кожи. Курение может влиять на кожу, ухудшая кровоснабжение и снижая доступность важных для здоровья кожи питательных веществ. Курильщики, как правило, выглядят старше своего возраста и имеют больше морщин на коже. Помимо системных эффектов курения, также могут быть локализованные эффекты на кожу, особенно вокруг рта. А регулярное и неумеренное употребление алкоголя может вызывать такие проблемы на коже, как розацеа (красный цвет кожи на лице).

В больших городах серьезное воздействие на здоровье оказывают загрязнители воздуха (поллютанты). Легкие и кожа являются основными путями, через которые они могут проникать в организм. Риск развития хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) связан с загрязнением воздуха, проявлениями которой являются повышенная морщинистость кожи, а также повышенная чувствительность (например, сыпь, экзема) и старение кожи. Любые виды загрязнителей – мелкие и крупные твердые частицы, токсичные металлы (свинец, мышьяк) и газы (например, диоксиды азота и серы, угарный газ, ароматические углеводороды, хлорорганические соединения, бензпирен) ускоряют старение кожи. Для защиты от них на регулярной основе стоит применять мойки воздуха и HEPA-фильтры, комнатные растения – поглотители поллютантов (антуриум, гербера, сциндапсус, аглаонема, хлорофитум, плющ, азалия, сансевиерия, драцена, филодендрон, нефролепис, спатифиллум, пальмы, шеффлера, хризантема).

Большинство продуктов по уходу за кожей и косметических средств содержат ингредиенты, которые нередко вредны, причем их неблагоприятные эффекты могут накапливаться и проявляться спустя много лет. Среди этих ингредиентов есть потенциальные канцерогены, которые в очень небольшом количестве используются косметической промышленностью просто из-за того, что они менее дороги по сравнению с более безопасными соединениями природного происхождения. Другие токсичные ингредиенты в косметических продуктах отрицательно влияют на образование коллагена, что делает кожу менее упругой и эластичной.

Лаурилсульфат натрия и лаурилсульфат аммония относятся к анионным поверхностно-активным веществам, которые обычно используются в шампунях, зубной пасте, пенке для лица, очистителях и пене для ванн. В целом они признаны безопасными для организма человека и окружающей среды в обычно применяемых концентрациях. Однако эксперименты показали, что воздействие в течение суток 1–2 % лаурилсульфатом натрия приводит к сухости и обратимому воспалению кожи. Но обычно соприкосновение с продуктами, содержащими эти вещества, по длительности не превышает нескольких минут, поэтому в быту такие реакции, как правило, не наблюдаются. Некоторые авторы предполагают, что эти соединения легко поступают через кожу в организм и накапливаются в сердце, легких, мозге и печени, где они способны приводить к активации генов воспаления и протоонкогенов. Однако канцерогенные свойства лаурилсульфата не подтверждаются: в печени он быстро метаболизируется до растворимых соединений, которые выводятся из организма.

Консерванты парабены широко используются в косметических продуктах для продления срока их хранения. Но они способны вызывать сыпь и аллергические реакции. Есть сведения о том, что парабены оказывают действие, подобное женским половым гормонам, провоцируя развитие ожирения, а также подавляют формирование костной и хрящевой тканей, влияя на дифференцировку мезенхимальных стволовых клеток. Под действием ультрафиолетовых лучей метилпарабен при нанесении на кожу может усиливать ее повреждение и ускорять преждевременное старение.

Изопропиловый спирт содержится во многих продуктах для кожи и волос, входит в состав парфюмерии, антибактериальных средств для рук и лаков. Он обладает сушащим и раздражающим действием, разрушает естественный иммунный барьер кожи и делает ее более уязвимой для бактерий, вирусов и плесени. Он действует как растворитель, ускоряющий проникновение в кожу других вредных химических веществ, и стимулирует образование коричневых пятен и преждевременное старение кожи.

Минеральное масло содержится в подавляющем числе продуктов, таких как детское мыло, тушь для ресниц и увлажняющие кремы. Его получают путем переработки нефтепродуктов. Покрывая кожу тонким слоем, минеральное масло создает барьер, который не позволяет коже впитывать, дышать и выделять продукты жизнедеятельности, что необходимо для правильного функционирования этого органа. Поэтому оно замедляет работу клеток кожи и их нормальное развитие, что теоретически может приводить к преждевременному старению и многим другим кожным заболеваниям, таким как контактный дерматит.

Этаноламины представляют собой мощные растворители и детергенты, которые используются в косметических средствах и кремах для лица и тела в качестве смягчающего средства. Долгосрочное использование продуктов на их основе может быть вредно из-за аллергических реакций и риска возникновения астмы.

Фталаты, применяемые в косметике и лаках, при дыхании могут вызывать астму и одышку, особенно у детей. Подобное действие иногда отмечается в отношении пропиленгликоля и гликоля – продуктов нефтепереработки, которые применяют для удержания влаги и смягчения практически во всей косметике, зубных пастах и даже еде.

Частый компонент мыла, зубных паст, ополаскивателей и дезодорантов антибактериальный и противогрибковый агент широкого спектра действия триклозан изначально был разработан как пестицид. В некоторых исследованиях он подавляет функцию щитовидной железы, угнетает естественную микрофлору, обладает эстрогенным эффектом и подавляет сперматогенез в модельных экспериментах на млекопитающих. При регулярном попадании в кишечник он убивает полезную микрофлору и повышает риск развития ожирения и сахарного диабета.

Гидрохинон обычно используется в качестве осветлителя кожи. Он применяется в очищающих средствах для лица и кожи, увлажняющих средствах для лица и кондиционерах для волос. Поскольку гидрохинон уменьшает выработку и увеличивает деградацию меланина в коже, он усиливает повреждающее воздействие на кожу UVA- и UVB-лучей и повышает риск преждевременного старения и рака кожи.

Независимо от того, холодно, сухо, жарко или влажно, климатические условия влияют на нашу кожу, вызывая различные проблемы – от прыщей до зудящих сухих пятен. Низкие температуры высушивают кожу. Холодный ветер может лишить кожу влаги, и в результате она может стать огрубевшей, покрасневшей, потрескавшейся или шелушащейся. Сухая погода может вызвать воспаление и экзему. Теплый климат с повышенной влажностью приводит к потоотделению, что способствует высыпаниям прыщей, особенно для жирных типов кожи. Салициловая кислота может помочь снизить жирность, но она делает кожу более чувствительной к солнечному свету. Кроме того, жара приводит к потнице, которая возникает при закупоривании каналов потовых желез.

Высокий уровень глюкозы в крови также может привести к ускоренному старению кожи, так как он связан с чувствительностью к инсулину, формированием конечных продуктов гликирования (КПГ) с образованием сшивок молекул коллагена и эластина и повышением жировой массы. Накопление КПГ в коже оценивается по флуоресценции на специальном приборе Age Reader, оно не только отражает механизм возникновения морщин, но и свидетельствует о повышенном риске сердечно-сосудистых заболеваний, поскольку КПГ увеличивают жесткость сосудистой стенки. Таким образом, контроль уровня глюкозы в крови и недопущение его превышения над нормой может быть важным способом профилактики старения кожи.

Более старый внешний вид, морщинистость кожи и пигментные пятна часто связаны с низким уровнем фактора роста IGF–1 в крови. Его степень зависит от количества полноценного белка в пище, регулярности физических нагрузок и качества сна.

Прежде чем применять то или иное средство для лечения кожи, уточните его состав. Далее я постараюсь прокомментировать полезные или вредные свойства некоторых распространенных компонентов.

Стареющий вид, морщинистость кожи и пигментные пятна часто связаны с низким уровнем фактора роста IGF–1 в крови. Его степень зависит от количества полноценного белка в пище, регулярности физических нагрузок и качества сна.

Одним из способов лечения старения кожи является третиноин. Он помогает при угревых высыпаниях, используется для лечения мелких морщин, темных пятен или огрубления кожи лица, вызванных повреждающими лучами солнца. По-видимому, он влияет на активность генов клеток кожи, их деление и специализацию, однако нередко кожа оказывается гиперчувствительной к этому сильнодействующему средству.

Есть клинические подтверждения улучшения упругости и текстуры кожи под воздействием альфа-гидроксикислот. К таким веществам принадлежат, например, гликолевая и молочная кислоты. В природе гликолевая кислота содержится в винограде, сахарной свекле и сахарном тростнике. Молочная кислота издревле известна с точки зрения здоровья кожи – еще Клеопатра, как гласит предание, принимала ванны из кислого молока. Альфа-гидроксикислоты, по-видимому, помогают очищению кожи от омертвевших клеток, стимулируют рост живых клеток и тем самым уменьшают глубину морщин. В то же время они способны вызвать воспаление и отечность, которые нередко ошибочно принимают за кратковременные улучшения состояния кожи.

Салицилат натрия, полученный путем нейтрализации 1 %-ной салициловой кислоты гидроксидом натрия, в трех клинических исследованиях существенно омолаживал кожу, уменьшая глубину морщин и активируя синтез собственного коллагена.

Удаление прыщей и другие процедуры нередко оставляют после себя участки гиперпигментации, которые способны сохраняться многие месяцы и тем самым принести больше неудобства, чем пользы. Наружные осветляющие агенты, такие как гидрохинон, койевая и азелаиновая кислоты, могут уменьшить признаки гиперпигментации при старении кожи. Как правило, их применяют во время процедуры пилинга.

Химический пилинг – это метод удаления определенных слоев кожи, чтобы сделать ее ровной и плотной благодаря регенерации после воспаления, вызванного химическим агентом. Пилинги бывают поверхностные (для их проведения используют альфа-липогидроксикислоты или трихлорацетат), средней глубины и глубокие (с применением фенола). На восстановление после пилинга обычно уходит несколько недель. Несмотря на эффективность лечения заметных возрастных изменений, уменьшения выраженности морщин и увеличения эластичности, необходимо учитывать возможные побочные эффекты пилинга, включая гиперпигментацию, старческие веснушки и постоперационные инфекции, в особенности герпес.

Широкое распространение получили такие устройства видимого света, как IPL (интенсивный импульсный свет), лазеры и RF (высокочастотная радиоволновая терапия). Их используют для омоложения, шлифовки и подтяжки кожи: они оказывают эффект с минимальным нарушением целостности кожного покрова. Механизм их действия, в частности, заключается в денатурации кожного коллагена при нагревании, что может способствовать последующей реактивации его синтеза. Эти методы полезны для лечения кожных сосудов и желез, покраснений и нерегулярной пигментации. Однако и у этих подходов есть побочные эффекты, к которым относятся длительное время восстановления, покраснение, гипо- или гиперпигментация, инфицирование или рубцевание.

Продукты, инъецируемые внутрь или под кожу для улучшения ее физических свойств, известны как филлеры (наполнители). Они подразделяются на аутологичные (наполнители, собственные по происхождению – жир или культивируемые человеческие фибробласты), коллаген (полученный из тканей крупного рогатого скота или культивируемых человеческих тканей), гиалуроновая кислота и синтетические имплантаты (из силикона или других полимеров). Материалы могут быть временными, полупостоянными (время нахождения под кожей 1–2 года) или постоянными (длительностью более 2 лет).

Целью инъекционного омоложения кожи и дермальных филлеров является увеличение биосинтетической способности фибробластов, стимулирование восстановления оптимальной физиологической среды подкожных тканей, повышение активности клеток, увлажнение тканей и синтез коллагена, эластина и гиалуроновой кислоты. Желаемый эффект может быть достигнут путем микроинъекций в поверхностный дермальный слой кожи продуктов, содержащих один активный ингредиент или коктейли из разных соединений, которые являются биосовместимыми и абсорбируемыми: гиалуроновой кислоты, витаминов, минералов, питательных веществ, гормонов, факторов роста, аминокислот, аутологичных фибробластов.

Гиалуроновая кислота является основным компонентом собственного внеклеточного матрикса и считается одним из ключевых факторов процесса регенерации и гидратации тканей. Ученые доказали, что именно гиалуроновая кислота модулирует через специфические рецепторы на поверхности клеток кожи воспаление, клеточную миграцию и прорастание сосудов, которые являются основными этапами заживления ран. Исследования показали, что большинство свойств гиалуроновой кислоты зависит от ее молекулярного размера: высокомолекулярная гиалуроновая кислота проявляет противовоспалительные и иммуноподавляющие свойства, тогда как низкомолекулярная, напротив, является мощной воспалительной молекулой, которая вызывает клеточное старение. Важно знать, что большинство филлеров основано именно на низкомолекулярной гиалуроновой кислоте. Синтетические имплантаты часто вызывают воспалительные процессы и обрастание инородного тела фиброзной соединительной тканью, что приводит к отдаленным нежелательным косметическим эффектам.

Прием внутрь или нанесение на кожу препаратов витаминов Е и С, коэнзима Q10, альфа-липоевой кислоты и глутатиона оказывает положительное антивозрастное действие.

Несмотря на то что во многих исследованиях отмечается высокая субъективная удовлетворенность пациентов при использовании наполнителей кожи, такие результаты не могут считаться абсолютно позитивными, так как в них отсутствуют объективные оценки внешнего вида морщин и долгосрочные показатели эффективности и клинической безопасности данных методов омоложения. К сожалению, стоит признать, что доказательств концепции инъекционного омоложения, включая долгосрочную эффективность и оптимальные протоколы инъекций, все еще не хватает.

Ботулинический токсин не влияет на текстуру кожи и не может прекратить процесс старения, однако его регулярные инъекции могут уменьшить видимые признаки старения и сгладить некоторые черты лица и морщины. Ботулинический токсин помогает от морщин над переносицей, при насупленном виде и от «гусиных лапок». Частота осложнений во многих случаях зависит от правильного применения и квалификации врача, однако всегда следует учитывать тот факт, что преимущества такого лечения являются временными, а для долгосрочного эффекта необходимы повторные инъекции.

Согласно некоторым данным, некоторые витамины и биологически активные вещества также обеспечивают коже антивозрастной эффект. Есть немногочисленные исследования, которые показали, что прием внутрь или нанесение на кожу препаратов витаминов Е и С, коэнзима Q10, альфа-липоевой кислоты и глутатиона оказывают положительное антивозрастное действие.

Никотинамид (ниацин) является водорастворимой активной формой витамина B3. Он благоприятно влияет на участки кожи с морщинами и гиперпигментированными и красными пятнами, помогает уменьшить ее бледность (пожелтение), а также утрату эластичности. Никотинамид принимает участие в образовании коллагена и церамидов клетками кожи, стимулирует возникновение новых клеток эпителия кожи, что приводит к улучшению ее барьерной функции и внешнего вида. Он вызывает уменьшение пигментации, воспалительного инфильтрата и солнечного эластоза при фотостарении.

Аскорбилтетраизопальмитат – синтетическое жирорастворимое производное витамина С, которое, в отличие от обычной водорастворимой формы, хорошо проникает в кожу, где способствует синтезу коллагена и оказывает антиоксидантное действие. Витамин С защищает кожу от УФ-индуцированного повреждения путем уменьшения количества свободных радикалов. Также есть данные о том, что витамин С уменьшает морщины и помогает восстановить повреждения кожи, связанные с возрастом.

Токоферол, также известный как витамин Е, является жирорастворимым антиоксидантом – важным гасителем свободных радикалов. Витамин Е предотвращает повреждение кожи ультрафиолетовым излучением, а также может улучшать содержание влаги и барьерную функцию кожи. Кроме того, доказано, что витамин Е уменьшает морщины и улучшает гладкость кожи.

N-ацетилглюкозамин – это простой аминосахар и питательное вещество, которое играет роль в формировании гиалуроновой кислоты и тем самым улучшает увлажнение кожи и предотвращает появление тонких линий и морщин.

Пантенол является основным компонентом определенного внутриклеточного вещества, которое играет роль в синтезе жиров. Исследования показали, что пантенол повышает гидратацию рогового слоя и эластичность кожи.

Некоторые компоненты фотозащиты необходимо также восполнять с пищей, например, α-токоферол (витамин Е), витамины D, A и β-каротин (предшественник витамина A), цинк, медь, селен, ликопин и лютеин. Это способствует образованию в организме собственного барьера против УФ-излучения, регенерации кожи, выработке защитного пигмента меланина и структурного белка коллагена. Большинство из этих компонентов действуют как антиоксиданты.

Растение розмарин, которое продают как приправу или для добавления в чай, является источником розмариновой кислоты, которая действует как акцептор свободных радикалов, стимулирует производство пигмента меланина и разрушает перекрестные сшивки белков кожи, снижающие ее эластичность. Нанесение на кожу экстракта корня растения колеус, содержащего форсколин, активизирует выработку меланина, отвечающего за тон кожи. Вещество пеонифлорин из растения пион уменьшает выраженность морщин на коже лица. Некоторые исследования показывают благотворное действие на УФ-поврежденные участки кожи терпенов (это каротиноиды в цветных овощах, фруктах и зелени, а также эфирные масла в зелени и кожице цитрусовых), фенольных кислот и флавоноидов (катехины в чае, кверцетин в гречке, чае и луке, ресвератрол в кожице красного винограда).

Антивозрастные кремы – это косметические средства для ухода за кожей на основе увлажняющих кремов, которые продаются с обещанием выглядеть моложе путем уменьшения, маскировки или предотвращения признаков старения кожи. Но даже самые эффективные кремы уменьшают количество морщин менее чем на 10 % за 12 недель ежедневного применения, что практически незаметно для человеческого глаза!

Даже самые эффективные кремы уменьшают количество морщин менее чем на 10 % за 12 недель ежедневного применения, что практически незаметно для человеческого глаза!

Помимо проблем непосредственно с кожей, старение всего лица связано с воздействием гравитации, тонусом мышц, потерей объема, уменьшением и перераспределением поверхностного и глубокого жира, уменьшением поддержки со стороны костного скелета, что сопровождается общим обвисанием, изменением формы и контура лица.

Известно, что количество зубов и состояние окружающих десен и костей важны для внешнего вида лица. Размер губ, внешний вид кожи лица и ее молодость связаны с состоянием полости рта: лучший уход за полостью рта ассоциируется с более молодым внешним видом. Уход за полостью рта также тесно связан с сердечно-сосудистыми заболеваниями, так как уменьшение во рту доли вредных бактерий, которые могут иметь системные последствия для здоровья, положительно влияет и на состояние сердечно-сосудистой системы. Плохой уход за полостью рта, как правило, свидетельствует также и о других особенностях образа жизни, например, о плохом питании или курении, что также негативно отражается на внешнем виде.

Данные из области пластической хирургии указывают на то, что изменения в лицевых жировых пакетах, подкожной мышечно-сухожильной системе и костях влияют на возрастные особенности внешнего вида лица. Например, увеличение выраженности носогубной складки связано с опущением малярных жировых пакетов, обусловленным возрастом. В отличие от кожи подкожные ткани лица менее подвержены влиянию внешних факторов, поэтому эти изменения связаны с внутренним состоянием здоровья.

Массаж лица – чрезвычайно популярная форма косметического лечения, которая, как полагают многие, омолаживает кожу. Данная косметическая процедура обычно состоит из трех этапов: энергичного массажа лица с применением крема, тепловой обработки (с использованием горячего полотенца или пара) и нанесения маски для лица, содержащей адсорбенты и стягивающие вещества. Массаж лица снимает стресс, расслабляет мышцы, уменьшает тревожность и артериальное давление, улучшает настроение и сон, так как влияет на активность симпатической нервной системы. Но, несмотря на субъективные улучшения, после такой процедуры часто имеют место побочные эффекты. Сразу после процедуры такими побочными эффектами могут быть покраснение и отек, а примерно у трети пациентов возникают еще и отдаленные последствия – дерматит и прыщевая сыпь.

Лицевые упражнения – неинвазивная альтернатива медицинским подходам к омоложению лица. В одном из исследований оценивали эффективность ежедневного применения гимнастики для лица в течение 7 недель. Данная гимнастика состояла из 4 изометрических упражнений, которые применяются для уменьшения морщин и дряблости кожи лица. Изометрические упражнения приводят к максимальному сокращению мышц без изменения их длины.

Фотографии 5 лицевых областей (лоб, носогубные складки, область над верхней губой, подбородком и область под подбородком), сделанные до и после 7 недель применения, оценивались группой наблюдателей. Кроме того, участники экспериментальной группы оценили свои собственные фотографии. Процедура оценки включала попарное представление изображений до и после лечения. В итоге было обнаружено по крайней мере одно существенное различие между контрольной и экспериментальной группой: в экспериментальной группе изображение верхней губы после курса процедур выглядело более молодо.

Методика гимнастики для лица, которая применялась в данных исследованиях, включала следующие упражнения:

(1) Горизонтальные морщины на лбу

• Поместите кончики всех пальцев чуть выше бровей.

• Постарайтесь усилием мышц поднять брови как можно выше, пока вы удерживаете их нажатием пальцев вниз, чтобы заблокировать движение бровей вверх. Удерживайте 6 секунд.

• Выполняйте это упражнение 5 раз подряд в первую неделю, 7 раз во вторую неделю и, наконец, по 10 раз начиная с третьей недели.

(2) Вертикальные морщины над верхней губой

• Поместите большие пальцы, согнутые и сомкнутые вместе, под верхней губой.

• Оттяните губу вперед большими пальцами, пока вы пытаетесь прижать большие пальцы к деснам своей верхней губой. Удерживайте 6 секунд.

• Выполняйте это упражнение 5 раз подряд в первую неделю, 7 раз во вторую неделю и, наконец, по 10 раз начиная с третьей недели.

(3) Отвисающая подбородочная линия и двойной подбородок

• Положите локоть на стол и поместите кулак под подбородок.

• Попытайтесь открыть рот, прикладывая вверх усилие кулаком, чтобы препятствовать движению челюсти. Держите 6 секунд.

• Выполняйте это упражнение 5 раз подряд в первую неделю, 7 раз во вторую неделю и, наконец, по 10 раз начиная с третьей недели.

(4) Носогубные складки (складки, идущие с каждой стороны носа к углам рта)

• Откройте рот и слегка вытяните его.

• Положите ваши выпрямленные большие пальцы в рот, по углам.

• Попробуйте вытянуть губы, препятствуя этому движению большими пальцами, потянув за угол рта наружу. Держите 6 секунд.

• Выполняйте это упражнение 5 раз подряд в первую неделю, 7 раз во вторую неделю и, наконец, по 10 раз начиная с третьей недели.

Целлюлит – это проблема с многофакторными причинами, которая касается 80–90 % женщин.

Говоря о красоте кожи, невозможно обойти загадку целлюлита. Целлюлит – это проблема с многофакторными причинами, которая касается 80–90 % женщин. При этом состоянии меняется эстетический вид кожи на ягодицах и бедрах и возникают углубления наподобие «апельсиновой корки». По своей природе целлюлит – это локализованное нарушение обмена веществ подкожной клетчатки. По всей видимости, это эндокринно-метаболическое расстройство лимфатической и микроциркуляции, а также внеклеточного матрикса, которое вызывает структурные изменения в подкожной жировой ткани. Жировая клетчатка местами дегенерирует и заменяется соединительной тканью.

Для изучения эффективности борьбы с целлюлитом было выполнено несколько десятков клинических испытаний разной степени достоверности. Подводя итог, можно констатировать, что наименее эффективными оказались поверхностные нанесения липолитических кремов и лосьонов. Курс роллерного массажа, термогенеза, карбокситерапии или ударно-волновой терапии приводил к улучшениям средней выраженности. По-видимому, они связаны с активизацией микроциркуляции, синтеза коллагена и жирового обмена. Эффективной оказалась дерматологическая техника подсечения, основанная на разрушении волокон фиброза. Заметные изменения приносит сброс лишнего веса. Возможно, что биодобавки, которые помогают контролировать вес, такие как гидроксицитрат, омега–3, эпигаллокатехин галлат, конъюгированная линолевая кислота, могут быть полезны и для лечения целлюлита, однако достаточных доказательств этому пока нет.

Здоровые волосы

Выпадение волос по женскому типу – это нередкая проблема с вероятной генетической предрасположенностью. Ее связывают с избыточным уровнем андрогенов – мужских половых гормонов в женском организме, однако далеко не всегда причина кроется именно в этом. В случае с андрогенами после анализов назначается специальное антиандрогенное медикаментозное лечение. Самой успешной процедурой для женщин, как и для мужчин, остается пересадка волос, однако есть и действенные медикаментозные средства для улучшения роста волос, которые доказали свою эффективность в плацебо-контролируемых исследованиях, – такие как миноксидил. Но этот препарат противопоказан беременным и кормящим женщинам и иногдавызывает раздражение на коже.

Распространенными причинами истончения и выпадения волос у женщин являются недостаточная функция щитовидной железы (гипотиреоз), некоторые лекарства, включая оральные контрацептивы, недостаточность питания, физиологические и эмоциональные стрессы, менопауза. Возможные улучшения ожидаются при восполнении уровней витамина D, железа и цинка. Поскольку усвояемые формы этих микронутриентов в растительной пище встречаются редко, женщины-веганы чаще страдают от выпадения волос. Выпадение волос возможно также на фоне недостатка ниацина, линолевой и арахидоновой (омега–6), альфа-линоленовой (омега–3) жирных кислот.

Таблица 3

Факторы, приводящие к недостатку в организме важных для роста волос нутриентов [GUO ET AL., 2017]

К истончению волос может приводить белковое и аминокислотное голодание, в особенности недостаток L-лизина (его много в мясе птицы и молочных продуктах), который играет важную роль в усвоении цинка и железа. О том, какие факторы способствуют недостатку важных для роста волос нутриентов, можно узнать из таблицы.

При этом избыточное употребление в виде биодобавок селена, витаминов А и Е связывают с риском повышенного выпадения волос, поэтому эти и многие другие полезные соединения лучше употреблять в самих продуктах, таких как фрукты, овощи и зерновые, что будет более безопасным и здоровым способом их получения.

Менопауза и гормонозаместительная терапия

Фолликул яичника состоит из яйцеклетки и оболочки. Созревший фолликул одновременно является источником яйцеклетки для оплодотворения и временным эндокринным органом, образующим необходимые для функционирования женского организма половые гормоны. Эти гормоны не только обеспечивают успешное оплодотворение и беременность, но и влияют на состояние кожи, слизистых, мышц, сосудов, костей и когнитивных функций.

Менопауза (от греческого слова, означающего «остановка месячных») возникает из-за гормональных изменений, связанных со старением всего организма, в том числе нейроэндокринных отделов головного мозга, тканей яичника, расходования или гибели на протяжении жизни заложенного в яичники ограниченного количества фолликулов. Поэтому совокупность всех факторов, влияющих на скорость старения, определяет время наступления менопаузы. Среди этих факторов – генетическая предрасположенность, диета, сон, физические упражнения, геропротекторы.

К пятому месяцу внутриутробного развития в яичнике закладывается несколько миллионов фолликулов, а на момент полового созревания их остается около 300 тысяч, однако подавляющая их часть в течение жизни погибает. Количество фолликулов неуклонно снижается с возрастом, и кульминацией этого снижения является менопауза – она начинается в среднем в возрасте около 51 года (на самом деле в интервале между 40 и 60 годами), когда незадействованных фолликулов остается примерно 1000. Время наступления менопаузы – это вполне случайная величина: есть случаи наступления менопаузы и в 33 года, а у 10 % женщин она наступает до 45 лет. Матери и дочери испытывают менопаузу примерно в одном и том же возрасте. Среди других факторов играет роль и то, сколько раз женщина рожала. Это также объясняет, почему женщины в развивающихся странах, где степень рождаемости выше, достигают менопаузы в более раннем возрасте. Женщины, которые много курят или живут в высокогорье (при хроническом недостатке кислорода), могут подойти к менопаузе раньше. Возможно, что избыточная или недостаточная масса тела и продолжительность менструального цикла женщины тоже влияют на ее менопаузу.

Время наступления менопаузы – это вполне случайная величина: есть случаи наступления менопаузы и в 33 года, а у 10 % женщин она наступает до 45 лет.

Кстати говоря, у большинства животных нет длительного пострепродуктивного периода жизни, и, как следствие, менопауза – это одно из отличий человека и некоторых приматов от других животных. Теория бабушки предполагает, что естественный отбор обеспечил пострепродуктивный период жизни женщины и таким образом удлинил ее длительность жизни, чтобы она могла ухаживать за внуками и тем самым увеличить жизнеспособность своего потомства.

В репродуктивном периоде женщины присутствует приблизительно 450 овуляторных месячных циклов. Каждый созревающий фолликул является временным органом эндокринной системы, продуцирующим женские половые гормоны эстрогены. После овуляции из фолликула образуется желтое тело, вырабатывающее еще один гормон – прогестерон, предотвращающий преждевременное отторжение функционального слоя эндометрия матки, который может понадобиться для встраивания оплодотворенной яйцеклетки и последующего роста эмбриона. Если яйцеклетка не была оплодотворена, желтое тело прекращает функционировать, концентрация прогестерона падает, и начинается менструация. Начиная с 38 лет и к 40 годам количество созревающих фолликулов резко падает и дальше истощается довольно быстро. Параллельно с уменьшением количества ооцитов также ухудшается их качество. Это способствует снижению женской плодовитости после 31 года, которое ускоряется после 37 лет, что приводит к стерильности в среднем в возрасте 41 года.

Примерно на середине четвертого десятка лет женский организм начинает вырабатывать все меньше эстрогена. Периоды месячных становятся менее регулярными и в конечном итоге полностью прекращаются. Женщина достигает менопаузы, когда у нее заканчивается последний период месячных. Менопауза с уверенностью определяется только ретроспективно после 12 последовательных месяцев отсутствия менструаций. Слово «менопауза» может вводить в заблуждение, потому что это не «пауза», а окончание: женщины больше не могут забеременеть.

Причина гормональных изменений, нерегулярности и остановки с возрастом менструальных циклов понятна пока лишь в самых общих чертах. Находящийся в головном мозге отдел гипоталамус в норме выделяет гонадотропин-релизинг-гормон, который стимулирует расположенную там же нейроэндокринную железу гипофиз. Гипофиз выбрасывает в кровь лютеинизирующий и фолликулостимулирующий гормоны (FSH). Эти гормоны обеспечивают созревание фолликулов в яичниках и их гормональную активность. Фолликулы яичников в свою очередь начинают вырабатывать гормоны эстрадиол и ингибин B. Ингибин B подавляет в гипофизе образование FSH, и цикл замыкается. Однако количество фолликулов с возрастом снижается, так как их запас ограничен, и секреция ингибина B становится все меньше, а выброс FSH все больше. Некоторые фолликулы становятся нечувствительными к избытку FSH, что, видимо, способствует нерегулярности циклов и снижению выработки эстрадиола и ингибина B. Таким образом, возникает порочный круг.

Один или два года, предшествующие последнему менструальному периоду женщины, называются перименопаузой или предклимактерией, а время после этого называется постклимактерией.

Менопауза часто сопровождается другими значительными изменениями в жизни. Дети становятся более независимыми. Некоторые женщины переживают серьезные изменения в карьере, а другие больше внимания начинают уделять постаревшим родителям. Для женщины становится все более очевидным, что ее собственное тело постепенно стареет, поэтому гормональные изменения – не единственная причина, по которой менопауза – это время физических и эмоциональных изменений.

Переход к менопаузе ежегодно испытывают около 1,5 миллиона женщин, и иногда он сопровождается неприятными симптомами, например вспышками или приливами, когда женщину как будто бросает в жар, а также повышенной потливостью по ночам, что может стать причиной бессонницы. Такие проявления имеют место примерно у двух третей женщин и могут длиться 4–5 лет. Кроме того, у женщин нередко встречается сухость влагалища, что повышает риск его инфицирования и воспаления и вызывает необходимость использования лубриканта при сексе. Нередко отмечаются снижение либидо, усталость, перепады настроения, депрессия и боль в суставах, набор веса, повышение артериального давления. Однако признаки менопаузы сильно различаются у разных женщин, и только у некоторых из них есть серьезные симптомы, которые продолжаются долгое время.

Женщины могут вступить в менопаузу и в более молодом возрасте, например, в качестве побочного эффекта удаления, химиотерапии или облучения обоих яичников при лечении опухолей. Это явление известно как искусственная (индуцированная) менопауза. Симптомы индуцированной менопаузы обычно очень похожи на симптомы естественной менопаузы.

Хорошо известно, что с возрастом происходит постепенное снижение синтеза многих гормонов. Уровни гормона роста (GH) и инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF–1), мелатонина, TSH, гормонов щитовидной железы (T3), дегидроэпиандростерона (DHEA), эстрогенов и тестостерона постепенно снижаются.

Эстрогены играют регуляторную роль во многих органах и тканях, не только в репродуктивных, поэтому их резкий спад на 20 % в менопаузе так ощутимо сказывается на самочувствии.

Эстрогены играют регуляторную роль во многих органах и тканях, не только в репродуктивных, поэтому их резкий спад на 20 % в менопаузе так ощутимо сказывается на самочувствии.

Гормонозаместительная терапия эстрогенами и прогестероном долгое время считалась главной антивозрастной процедурой. Гормоны стали доступными в виде таблеток, пластырей, назальных спреев и инъекций. Но результаты крупных исследований, в частности, проведенных в рамках Инициативы по охране здоровья женщин в США, показали, что замедление признаков старения при такой терапии не всегда имеет место – иногда возникают и побочные эффекты. В первые несколько месяцев гормональной терапии могут наблюдаться сыпь, повышенная чувствительность груди и тошнота. Многолетняя гормонозаместительная терапия вызывает повышенный риск сердечно-сосудистых заболеваний и развития рака молочной железы или эндометрия. Заместительная терапия эстрогенами является фактором риска образования холестериновых желчных камней, но она тем не менее имеет явно выраженный профилактический эффект при остеопорозе, а ранняя терапия эстрогенами в низкой дозе без прогестерона может дать определенные преимущества при приливах и сухости влагалища. Таким образом, доказанной может считаться терапия эстрогенами в ранней менопаузе при условии отсутствия явных проблем с венами и атеросклерозом артерий. В постменопаузе из-за резкого снижения количества рецепторов эстрогенов в клетках эффективность лечения этими гормонами низка.

В то же время по другим гормонам есть обнадеживающие данные. В рандомизированном и плацебо-контролируемом исследовании, в котором приняли участие 280 пожилых мужчин и женщин в возрасте от 60 до 79 лет, каждый участник получал 50 мг DHEA ежедневно в течение года. В результате женщины показали улучшение либидо, здоровья кожи и повышенную костную плотность. Применение GH уменьшает признаки биологического старения, приводит к увеличению объема мышечной массы и костной плотности и уменьшению жировой ткани. Кроме того, наблюдалось увеличение толщины кожи.

Было показано, что мелатонин оказывает благоприятное влияние на процесс старения и уменьшает жировую массу тела. Также установлено, что мелатонин может предотвратить развитие и рост некоторых опухолей. С возрастом происходит снижение производства мелатонина, которое может иметь отношение к нарушениям сна у пожилых людей. Ограничение калорийности диеты повышает уровень мелатонина и уменьшает его возрастное снижение. Кроме того, может быть полезен прием мелатонина за час перед сном.

Поскольку традиционные методы заместительной гормональной терапии повышают риск для здоровья и имеют серьезные противопоказания, для облегчения симптомов менопаузы у женщин необходимы альтернативные, более безопасные варианты лечения. Одно из исследований показало, что частота приливов спадает после еды: вспышки возникают, когда концентрация глюкозы в крови падает между приемами пищи. Возможно, что в этот период жизни переход на дробное питание может быть оправдан как с точки зрения контроля собственного веса, так и с целью подавления симптомов менопаузы.

Некоторые пищевые и лекарственные растения содержат вещества, способные воздействовать на эстрогеновые рецепторы в клетках. Это так называемые фитоэстрогены. Двумя основными классами фитоэстрогенов являются изофлавоны и лигнаны. Соевые бобы богаты изофлавонами, а лигнаны встречаются в семени льна, кунжута, расторопши, тыквы, цельных зернах (таких как рожь, пшеница, овес, ячмень), бобовых (фасоли, чечевице), фруктах (яблоках, гранатах, винограде), ягодах и овощах (брокколи, моркови). Химические структуры изофлавонов и лигнанов не похожи на формулу эстрадиола, однако эти соединения оказывают эстрогенное или антиэстрогенное действие – в зависимости от уровня циркулирующих эстрогенов. То есть они оказывают антиэстрогенный эффект, когда количество циркулирующего эстрогена является высоким, но, когда концентрация эстрогена низкая, их эффект становится эстрогенным.

В частности, есть исследования, которые говорят о пользе продуктов на основе сои (соевое молоко, тофу, мисо), содержащих изофлавоны. Уже давно было отмечено, что вазомоторные симптомы при менопаузе гораздо реже встречаются у азиатских женщин (где сою широко употребляют в пищу, а в рационе в целом бывает больше бобовых и овощей), чем у женщин в Америке или Европе. Метаанализ 15 плацебо-контролируемых многомесячных клинических исследований эффектов, которые фитоэстрогены оказывают на женщин в возрасте 50–60 лет, выявил, что в 10 работах препараты растительного происхождения снижали частоту приливов, не приводя при этом к серьезным побочным эффектам.

Ограничение калорийности диеты повышает уровень мелатонина и уменьшает его возрастное снижение.

При умеренном употреблении пива (300 мл в день) содержащиеся в нем полифенолы 8-пренилнарингенин, 6-пренилнарингенин и изоксантогумол могут связываться с внутриклеточными рецепторами эстрогенов и через изменение активности генов повышать уровень этих гормонов в плазме крови, тем самым оказывая положительное влияние на состояние здоровья, включая остеопороз и риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и облегчая вазомоторные симптомы, которые обычно наблюдаются во время менопаузы. Однако известно, что даже небольшие дозы алкоголя при регулярном употреблении могут увеличить риск развития рака груди.

Улучшить состояние во время, до и после менопаузы могут не только вещества с фитоэстрогенными эффектами, а также полифенолы. Это обширная группа природных соединений, которая насчитывает более 8000 видов, и некоторые из них присутствуют в пище (см. таблицу). Наибольшим содержанием полифенолов отличаются фрукты, ягоды, овощи, зерновые культуры, специи, орехи, чай, вино, кофе и шоколад. Полифенолы являются антиоксидантами и в целом замедляют старение организма, способствуют венозному оттоку, повышают стрессоустойчивость клеток и тканей к недостатку кислорода, свободным радикалам, повреждению ДНК и белков.

Таблица 4

Разновидности полифенолов пищи

У женщин с регулярной физической активностью на 25 % ниже риск развития рака груди, а также степень депрессии и тревожности. Они меньше страдают от головных и суставных болей, у них лучше качество сна, лучше состояние костной и мышечной тканей и состояние метаболизма.

Скорость старения яичников и, соответственно, время наступления менопаузы может в немалой степени зависеть от качества питания. У женщин с самым высоким потреблением витамина D с пищей (в среднем 528 МЕ/сут) риск ранней менопаузы на 17 % меньше, чем у женщин с низким потреблением этого витамина. Есть несколько исследований, которые указывают на благоприятный эффект на овариальный резерв употребления сои, продуктов, богатых цинком, медью, клетчаткой и антиоксидантами (овощи и фрукты), однако для окончательных выводов необходимо провести уточняющие исследования.

Национальное исследование здоровья женщин в США выявило, что регулярная физическая активность является мощным инструментом укрепления здоровья и профилактики заболеваний у женщин в менопаузе. У женщин с регулярной физической активностью на 25 % ниже риск развития рака груди, а также степень депрессии и тревожности. Они меньше страдают от головных и суставных болей, у них лучше качество сна, лучше состояние костной и мышечной тканей и состояние метаболизма. К сожалению, менее половины женского населения регулярно занимается физическими упражнениями даже на том минимальном уровне, который необходим для здоровья, а среди женщин в возрасте от 40 до 60 лет соблюдение всех правил физической активности еще ниже. Регулярные физические упражнения в умеренном темпе (хотя бы час в неделю) являются также мощным средством для профилактики депрессии. В то же время известно, что депрессия – одна из скрытых причин симптомов менопаузы. Метаанализ исследований с участием 545 женщин позволил установить, что, даже несмотря на то что йога не предотвращала физиологические проявления менопаузы, она улучшала психологическое состояние женщин. Аналогичное действие могут оказывать дыхательные упражнения, тай-цзы и медитация – они повышают психологическую уравновешенность у женщин и улучшают сон.

Здоровые сосуды

Атеросклеротические сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной заболеваемости и смертности среди женщин. Несмотря на явные успехи профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, профилактические меры в основном снизили смертность у мужчин, а среди женщин по-прежнему существуют пробелы в осведомленности о развитии сердечно-сосудистых заболеваний, а также о возрастных особенностях этих заболеваний. Например, у женщин курение и сахарный диабет играют более значимую роль в заболеваемости сосудов, чем у мужчин. Кроме того, существуют факторы риска, которые являются уникальными для женщин (например, преэклампсия, гестационный диабет, поликистоз яичников или менопауза) или которые в основном влияют на женщин (например, аутоиммунные заболевания – системная красная волчанка, ревматоидный артрит, ксеродерма).

Оценка рисков и управление рисками развития сердечно-сосудистых заболеваний также зависят от пола. Женщины с низким уровнем кардиореспираторной тренированности имеют менее благоприятный профиль риска атеросклеротических болезней сосудов и сердца, однако для улучшения профиля сердечного риска достаточны даже умеренные уровни физической тренированности.

Стрессы, такие как развод, влияют на женщин больше, чем на мужчин. Женщины чаще страдают от депрессии, чем мужчины, и имеют худшие сердечно-сосудистые последствия таких стрессов. Многие люди реагируют на стресс и депрессию нездоровыми привычками (курением, алкоголем, перееданием). Важно признавать психосоциальные стрессы и справляться с ними более здоровыми способами, прибегая к стресс-менеджменту или психотерапии.

К современным факторам риска, основанным на мониторинге биомаркеров, следует отнести высокочувствительный C-реактивный белок (hsCRP) ≥ 2,0 мг/л, аномальный кальциевый индекс коронарных артерий или лодыжечно-плечевой индекс < 0,9. Более высокие уровни hsCRP – маркера воспалительного риска – связаны с сердечно-сосудистыми событиями у здоровых женщин. Действительно, отмечено семикратное повышение риска инфаркта или инсульта у женщин с самыми высокими базальными уровнями hsCRP.

Кальциевый индекс коронарных артерий, измеряемый неконтрастной компьютерной томографией, является показателем общей атеросклеротической нагрузки коронарных артерий и может использоваться для уточнения прогноза риска. Среди женщин относительные коэффициенты риска для инфаркта или фатальной ишемической болезни сердца повышались в 4,9 и в 5,5 раза и в 8,7 раза для среднего, умеренного или высокого кальциевого индекса по сравнению с его отсутствием.

В результате остеопороза (вымывания кальция из костей), хронического воспаления, сахарного диабета и высокобелковой диеты (повышенной кислотности крови), почечной недостаточности, длительных и интенсивных физических нагрузок может происходить кальцификация артерий, которая является частью атеросклеротических изменений в сосудах и риска сердечно-сосудистых заболеваний.

Как противостоять кальцинозу? Для этого есть несколько эффективных рекомендаций.

• Необходимо достаточное количество магния. Во-первых, магний может связывать фосфат и замедлять рост кристаллов фосфата кальция, тем самым пассивно вмешиваясь в осаждение фосфата кальция в стенке сосуда. Во-вторых, магний может регулировать перерождение клеток гладких мышц сосудов в остеогенные клетки, связанные с кальцификацией.

• Костная масса является депо кальция и фосфата и удерживает их от перераспределения в сосуды, поэтому сохранение костной массы является еще одной стратегией превенции. Здесь может помочь витамин K2 (MK–7).

• Стоит контролировать активность щелочной фосфатазы, которая прямо коррелирует с кальцинозом, влияя на уровни свободного фосфата в крови. Повышенная активность фосфатазы может быть сопряжена с дефицитом цинка в организме. Кроме нормализации цинка, активность фосфатазы можно снизить витамином D.

• Полиненасыщенные жирные кислоты Омега–3, которые содержатся в рыбьем жире, также снижают риск кальциноза сосудов.

• Кальциноз сосудов связан с уровнем воспаления в организме, поэтому уменьшить риск поможет противовоспалительная диета, включающая рыбу, зелень, овощи и фрукты. В этом случае рыба является не только источником жирных кислот Омега–3, содержащихся в рыбьем жире, – она также содержит таурин и карнозин, которые ингибируют механизмы кальциноза.

При старении в ткани сердца наблюдаются такие изменения, как гипертрофия предсердий и фиброз, которые могут повысить у пожилых людей риск фибрилляции предсердий и сердечной недостаточности. Механизмы старения сердца отчасти связаны с нарушением обмена кальция, со чрезмерной активацией β-адренергических и ренин-ангиотензиновых систем и с дисфункцией энергетических станций клеток – митохондрий.

Кверцетин, ресвератрол, куркумин обладают противофиброзным действием, омолаживая клетки изнутри через активацию самопереваривания (аутофагии) накопившегося внутриклеточного мусора. Аутофагия является еще и важным механизмом, обеспечивающим кишечный барьер, который защищает ткани от проникновения патогенов из просвета кишечника, фактором регенерации мышц и нейронов головного мозга. Кверцетин содержится в гречке, брокколи и растениях с выраженной красной окраской: красном луке, яблоках, красном винограде, чае, цитрусовых, вишне, бруснике, малине и томатах. Ресвератролом богаты красный виноград, какао, арахис и черника. Куркумин содержится в приправе карри.

Назначаемая лечащим врачом комплексная терапия витаминами D3 и К2 (МК–7), а в некоторых случаях ингибиторами ангиотензинпреврающающего фермента и бета-адреноблокаторами, поможет снизить риск сердечной недостаточности.

Статистика подтверждает эффективность использования статинов для первичной профилактики у женщин с более высоким риском атеросклероза и вторичной профилактики. По поводу аспирина как фактора первичной профилактики сведений недостаточно, но во вторичной профилактике его польза считается доказанной.

Как и в любой другой теме о долголетии, в теме здоровья сосудов нельзя обойти стороной роль кишечной микрофлоры. Пища животного происхождения богата важными для клеточных мембран и жирового обмена веществами – фосфатидилхолином и L-карнитином. Однако микробиота перерабатывает часть из них во вредные для наших сосудов производные. Пища, богатая фосфатидилхолином, является основным источником холина. Катаболизм холина микробами кишечника индуцирует образование триметиламина, который метаболизируется печенью в триметиламиноксид – вещество, доказанно способствующее развитию коронарных заболеваний. L-карнитин, который содержится в больших количествах в красном мясе, также индуцирует в кишечнике синтез триметиламиноксида. Животная пища обогащена также аминокислотой метионином, которая в случае недостатка некоторых витаминов группы B в крови превращается в гомоцистеин, который обладает способностью вызывать атеросклероз.

Здоровый образ жизни имеет решающее значение для предотвращения атеросклеротических сердечно-сосудистых заболеваний, поэтому Американская ассоциация сердечных заболеваний (AHA) и Американский кардиологический колледж (ACC) опубликовали рекомендации по изменению образа жизни для женщин. Они заключаются в следующем.

Во-первых, необходимо прекратить активное и пассивное курение.

Во-вторых, в руководстве AHA/ACC 2013 года содержатся рекомендации, что в диете необходимо сделать акцент на овощи, фрукты и цельные зерна, а также на обезжиренные молочные продукты, птицу, рыбу, бобовые, растительные масла и орехи. Необходимо ограничить употребление сладостей, подслащенных сахаром напитков и красного мяса. Согласно многочисленным исследованиям, диета DASH (диетические подходы к остановке гипертонии) много лет признается самой эффективной и здоровой и соответствует всем этим требованиям.

Для взрослых пациентов с повышенным уровнем «плохого» холестерина (LDL–C) рекомендации по питанию предлагают диетическую схему, которая уменьшает процент калорий из насыщенных жиров до 5–6 %. Взрослым людям с повышенным артериальным давлением AHA/ACC также рекомендуют снизить потребление натрия и употреблять его ежедневно не более 2.4 г.

Руководство AHA 2011 года рекомендует женщинам отслеживать и контролировать индекс массы тела (ИМТ) и окружность талии. Желательный ИМТ находится в пределах от 18,5 до 24,0 кг/м², а окружность талии должна быть менее 88 см. При превышении этих значений рекомендуется ограничивать калорийность пищи.

Таблица 5

Принципы диеты DASH

(HTTPS: //WWW.HEALTHLINE.COM/NUTRITION/DASH-DIET)

В руководстве AHA/ACC 2013 года специалисты советуют взрослым людям заниматься аэробной физической активностью 3–4 раза в неделю, при этом сеансы должны длиться в среднем 40 минут и включать физическую активность умеренной и высокой интенсивности. Рекомендации AHA 2011 года для женщин аналогичны: 150 минут в неделю умеренных упражнений и 75 минут в неделю интенсивных физических упражнений. Эти рекомендации также включают выполнение упражнений по укреплению мышц не реже двух раз в неделю.

Средиземноморская диета характеризуется высоким потреблением мононенасыщенных жирных кислот – в основном из маслин и оливкового масла, а также фруктов, цельнозерновых злаков и нежирных молочных продуктов, редкое употребление красного мяса. Было показано, что средиземноморская диета играет полезную роль и способствует снижению смертности от всех причин развития сердечно-сосудистых и опухолевых заболеваний, ожирения и диабета 2-го типа. Добавление в пищу оливкового масла первого отжима или орехов предупреждает развитие сердечно-сосудистых заболеваний и снижает смертность от сердечно-сосудистых проблем. Особенно высокий положительный эффект наблюдается в отношении инсульта.

Первичная гипертония является наиболее распространенным фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний и основной причиной смертности во всем мире. Высокое артериальное давление (АД) выступает ведущей причиной цереброваскулярной (51 %) и сердечно-сосудистой (45 %) смертности. Распространенность гипертензии у взрослого населения в целом составляет от 30 до 45 %.

Высокое артериальное давление является ведущей причиной цереброваскулярной (51 %) и сердечно-сосудистой (45 %) смертности, а распространенность гипертензии у взрослого населения в целом составляет от 30 до 45 %.

Гипотензивная фармакотерапия может быть назначена врачом при артериальном давлении более 140/90 мм рт. ст. В возрасте старше 60 лет без хронического заболевания почек или диабета лечение может быть назначено при давлении выше 150/90 мм рт. ст. При этом показания к антигипертензивному лечению не зависят от пола, хотя для женщин существует несколько особых рекомендаций. Ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (ACE-I) противопоказаны при беременности, и женщинами, которые могут забеременеть, должны использоваться с осторожностью. Для женщин, у которых развивается гипертония при приеме оральных контрацептивов, первым назначением является прекращение приема оральных контрацептивов и переход к другой форме контроля над рождаемостью. Кашель и периферический отек, связанный с блокаторами кальциевых каналов, чаще встречаются у женщин, чем у мужчин.

Как и для других аспектов метаболического синдрома, в развитии гипертонии жизненно важную роль играют отклонения в пищевом поведении, низкий уровень физической активности, избыточная масса тела, курение и злоупотребление алкоголем. В группе риска и на начальном этапе заболевания большое значение могут иметь нефармакологические меры. Действительно, обследование в общей сложности 6779 пациентов с гипертонией показало, что консультирование по изменению образа жизни позволило снизить артериальное давление в среднем на 5,4 мм рт. ст., модификация диеты – на 3,5 мм рт. ст., увеличение физической активности – на 11,4 мм рт. ст. При этом наибольшую эффективность в профилактике этого заболевания имеют аэробные нагрузки.

Результаты исследования EPIC установили, что у 7061 женщины в возрасте от 35 до 64 лет без диагноза «гипертония» вес тела, окружность талии, индекс массы тела, потребление переработанного мяса, вина и картофеля способствовали увеличению артериального давления. Данные эпидемиологического исследования NutriNet-Santé, проведенного на 8670 здоровых добровольцах, выявили прямую зависимость между артериальным давлением и употреблением алкоголя, а между уровнем употребления фруктов и овощей и давлением связь была обратной. Диета DASH, которая упоминалась выше, была специально разработана для снижения артериального давления: у здорового человека она способна уменьшить показатель систолического давления на 3,3 мм рт. ст., диастолического – на 2,4 мм рт. ст. У больных гипертонией эффективность еще выше: 11,6 и 5,3 мм рт. ст. соответственно.

Неплохие тенденции демонстрирует в отношении гипертонии и средиземноморская диета. В исследовании SUN, в котором участвовали 9408 мужчин и женщин в течение шести лет, внедрение средиземноморской диеты было связано с уменьшением значений систолического и диастолического давления. Умеренная приверженность диете привела к снижению верхнего и нижнего давления на 2,4 мм рт. ст. и 1,3 мм рт. ст. соответственно, в то время как более систематическое применение этой диеты позволило скорректировать показатели на 3,1 и 1,9 мм рт. ст.

Калий и магний, которыми особенно богаты фрукты и овощи, наиболее изучены с точки зрения положительного эффекта при гипертонии в многочисленных клинических испытаниях. При этом избыточное употребление поваренной соли, наоборот, способствует повышению артериального давления. Солечувствительность может быть обусловлена наследственными поломками в ренин-ангиотензин-альдостероновой системе управления давлением крови, однако последние исследования показывают, что механизм негативного влияния соли может быть более сложным. Например, высокосолевая диета влияет на микрофлору кишечника, угнетая развитие полезных лактобацилл и активизируя иммунный ответ, который способствует повышенному давлению. Через этот же механизм соль может даже ускорять когнитивные нарушения и деменцию. С учетом того, что соль и так содержится во многих переработанных продуктах, соевом соусе и приправах, досаливать пищу вовсе не обязательно.

Однако если заболевание уже началось, то все эти вмешательства вряд ли заменят медикаменты, ведь корректировки питания снижают давление всего лишь на считаные единицы мм рт. ст.

Венозная тромбоэмболия является третьим по распространенности сердечно-сосудистым нарушением после ишемической болезни сердца и инсульта. Особенно часто (> 60 %) она встречается у пациентов старше 65 лет. При этом заболевании образуются сгустки крови в глубоких венах ног и таза, что ухудшает ток крови в этой области. В некоторых случаях тромб может оторваться и закупорить, например, легочную артерию. Нарушение целостности эндотелиальной стенки сосуда, старение тромбоцитов и клапанов венозных сосудов, избыток гомоцистеина и фактора Виллебранда в крови с возрастом, хронические воспалительные процессы, малоподвижный образ жизни, избыточная масса тела, курение, нарушение процессов свертываемости крови – все это факторы риска развития тромбозов. Кроме этого, имеются также и генетические факторы риска. Часто это может быть сопутствующее заболевание при опухолях, инсульте, сердечной недостаточности, инфаркте миокарда, тяжелой инфекции, сахарном диабете, хронической обструктивной болезни легких, воспалительном заболевании кишечника, иммобилизации. Особенностью пожилых пациентов является то, что лечение противосвертывающими препаратами может приводить у них к опасным внутренним кровотечениям, что увеличивает значимость профилактических мер.

С учетом того, что соль и так содержится во многих переработанных продуктах, соевом соусе и приправах, досаливать пищу вовсе не обязательно.

Продолжительность жизни у женщин в среднем более высокая, чем у мужчин, что приводит к увеличению доли женщин среди пациентов с тромбозом. У женщин старше 40 лет фактором риска является гормонозаместительная терапия. Общая мышечная сила снижается с возрастом, начиная с 50 лет, в то время как именно скелетные мышцы являются тем насосом, который выталкивает венозную кровь обратно к сердцу, предотвращая ее застой.

Профилактикой данных проблем являются:

• Умеренные регулярные физические тренировки, по возможности ежедневные, например, пешие прогулки, плавание. Не стоит долго сидеть на одном месте при долгих перелетах, дежурствах и т. д. – необходимо вставать и разминаться каждые 30–60 минут, хотя бы сгибать-разгибать конечности.

• Неплохим фактором избегания проблем с венами являются танцы, в частности танго.

• Контроль над массой тела, приведение индекса массы тела (< 25) и соотношения обхвата талии и бедер в норму (< 0,85).

• Отказ от курения.

• Восполнение количества жидкости в организме.

• Контроль артериального давления: оно должно быть ниже 130 («верхнее») и 85 («нижнее») мм рт. ст.

Благоприятно влияет на состояние сосудов противовоспалительная диета, ежедневно включающая богатые полифенолами и пищевыми волокнами зелень, овощи, ягоды и фрукты. В качестве антиоксидантов полифенолы способны ингибировать гиперактивацию и агрегацию тромбоцитов. Некоторые полифенолы являются флеботониками и способствуют оттоку венозной крови. По крайней мере в одном исследовании на животных подтвержден противотромбический эффект регулярного употребления томатов. Есть данные о подобном эффекте при употреблении красных вин, цикория, граната, какао, ягод (черники, голубики, ежевики, брусники, клюквы, смородины, клубники, черноплодной рябины), киви и свежего лука. Отмечены профилактические эффекты витамина С, темного шоколада, оливкового масла и зеленого чая. Но насколько эти эксперименты, выполненные в пробирке или на животных, могут быть перенесены на человека, остается вопросом для будущих клинических испытаний.

В крупном проспективном эпидемиологическом исследовании^[20] LITE (Longitudinal Investigation of Thromboembolism Etiology) наименьший риск появления тромбов был в группе людей, употреблявших более 5 порций овощей и фруктов в день. В этой же работе те, кто больше всех ел красное и переработанное мясо, имели в 2 раза больший риск тромбоза. Алкоголь не менял общей картины. Однако в другом исследовании IWHS (Iowa Women’s Health Study), где наблюдались только женщины, статистически значимой связи каких-либо продуктов питания (фруктов, овощей, мяса, рыбы) и тромбозов выявлено не было. Правда, в этом случае профилактическую роль сыграло ежедневное употребление небольших доз алкоголя. Однако стоит отметить, что существенное отличие исследования LITE от IWHS состояло в том, что в первом использовался опросник, заполняемый совместно с интервьюером, а во втором опросник заполнялся самостоятельно. В LITE опрос проводился дважды с разницей в 6 лет, а при IWHS – один раз, с анализом количества тромбозов спустя 19 лет. Поэтому исследование LITE можно считать более точным, потому что оно суммировало изменения диеты за время исследования.

Метаанализ нескольких исследований показал, что пациенты с тромбозом вен имеют более низкие значения холестерина высокой плотности («хорошего» холестерина) и повышение триглицеридов (свободных жиров) в крови. В то время как средиземноморская диета не оказывает существенного влияния на сывороточные липиды, артериальное давление или индекс массы тела, она уменьшает общий риск сердечно-сосудистых заболеваний на 70 % – так показали данные исследования Lyon Diet Heart Study. Эта диета улучшает маркеры свертываемости крови, воспаления и риска сердечно-сосудистых заболеваний. Как известно, в этой диете ключевая роль отводится регулярному включению в рацион фруктов, овощей, бобовых, орехов, цельных зерен и жирной рыбы.

Вегетарианская диета в разных формах снижала воспалительные, липидные и гематологические маркеры риска тромбоза вен.

Витамин К часто применяется с целью профилактики атеросклероза (кальциноза) артерий. В связи с тем, что он принимает участие в свертывании крови, возникает вопрос о риске дополнительного приема витамина К как фактора риска тромбозов. Однако исследования показали, что статус витамина K не является существенным фактором риска тромбоэмболии вен.

Лечение низкими дозами аспирина, которое назначается довольно часто, помогает не всегда и имеет противопоказания, например, может вызывать внутренние кровотечения, изъязвление стенки желудка или осложнения при болезни коронарных артерий. Кроме того, аспирин не способен эффективно препятствовать агрегации тромбоцитов при высоких уровнях глюкозы в крови, которые наблюдаются при сахарном диабете.

Избыток веса, диета и режим дня

Ожирение признано всемирной эпидемией XXI века. В период с 1980 по 2008 год количество людей с ожирением (то есть с индексом массы тела ИМТ ≥ 30 кг/м²) по всему миру увеличилось в два раза. По данным Европейского статистического управления (Евростат), среди женщин в возрасте 45–64 лет женщины с ожирением составляют 22,9 %. Процент пожилых женщин, страдающих ожирением, был в три раза выше, чем в более молодой группе женщин – в возрасте от 22 до 44 лет. Избыточная жировая масса тела может возникнуть во время менопаузы как результат снижения выработки гормона эстрадиола и повышения фолликулостимулирующего гормона, еще более увеличивая риск метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний от последствий менопаузы.

Избыточный вес тела связан с многочисленными рисками для здоровья, такими как резистентность к инсулину, сахарный диабет 2-го типа, дислипидемия, гипертония, желчнокаменная болезнь, некоторые типы новообразований, стеатоз печени, гастроэзофагеальный рефлюкс, обструктивное апноэ во сне, подагра и синдром поликистоза яичников.

Ожирение сопровождает высокая степень системного воспаления (а это риск развития сердечно-сосудистых и опухолевых заболеваний и депрессии), высокий уровень кортизола (гормон стресса) и низкий уровень дофамина (нейромедиатора, отвечающего за концентрацию внимания и силу воли). Более высокая энергетическая плотность пищи может быть фактором, способствующим опухолевым заболеваниям, связанным с ожирением, даже у женщин с нормальным весом, особенно в постменопаузе. Отказ от высококалорийной пищи может снизить онкологические риски – по крайней мере у женщин. Даже 5 %-ная потеря массы тела по сравнению с исходной приносит ряд преимуществ для здоровья, таких как более низкая концентрация общего уровня холестерина, снижение липопротеинов низкой плотности («плохого» холестерина), триглицеридов, гиперинсулинемии, глюкозы, систолического и диастолического артериального давления. При этом увеличивается количество липопротеинов высокой плотности («хорошего» холестерина) и происходит улучшение состояния больных со стеатозом печени. Исследования с повторными биопсиями печени у больных жировым перерождением печени подтвердили более высокую долю восстановления ткани от фиброза у пациентов, сбросивших более 10 % массы тела.

Чрезмерно низкокалорийные диеты (менее 800 ккал в день) могут применяться лишь при назначении врачом и осуществляться только под медицинским наблюдением.

Жировая масса зависит от того, сколько калорий мы потребляем и сколько калорий тратим, поэтому нефармакологическое лечение ожирения состоит прежде всего в изменении диеты и физической активности.

Несмотря на расхожее мнение, свежие исследования показывают, что в накоплении избыточной жировой массы существенное значение имеют и белковые компоненты пищи. Аминокислоты с разветвленной цепью (так называемые BCAA: лейцин, изолейцин и валин) повышены в крови тучных инсулинорезистентных людей, а снижение уровня BCAA в диете оказывает благотворное влияние на метаболическое здоровье, улучшает толерантность к глюкозе и умеренно замедляет прирост жировой массы тела. Разумеется, сами эти аминокислоты (больше всего их содержится в арахисе, курице, красном мясе, рыбе) в жир не переходят – они лишь меняют наш метаболизм таким образом, что клетки включают режим большего запасания источников энергии и набора жировой массы.

Перееданию способствуют некоторые продукты, которые содержат вещества, вызывающие быстрое привыкание и чувство удовольствия. Например, в мучных изделиях (из пшеницы, ржи, ячменя) присутствуют белки глютены, которые расщепляются в желудке с высвобождением экзорфинов – пептидов с морфиноподобным действием. Таким же образом влияют казоморфины из коровьего молока и кисломолочных продуктов. Кроме привыкания, эти пептиды могут приводить к инсулинорезистентности и воспалительным реакциям в желудочно-кишечном тракте, причем эти воспалительные процессы вы можете сразу не почувствовать, так как морфиноподобные эффекты ихмаскируют.

Правильная диета должна удовлетворять всем требованиям к питанию по количеству и пропорции питательных веществ. Диета с неправильной композицией энергии и питательных веществ только ухудшит состояние здоровья пациента и уменьшит шансы на постоянное снижение массы тела. Чрезмерно низкокалорийные диеты (менее 800 ккал в день) могут применяться лишь при условии, что такая диета назначена врачом и осуществляется под медицинским наблюдением.

Перечислим важнейшие принципы разгрузочной диеты.

1. Сначала вычислим базальный уровень метаболизма (BMR) по уравнению Харриса – Бенедикта (Mifflin et al., 1990):

Затем определим рекомендованную энергетическую ценность диеты при условии сохранения массы тела:

Если стоит задача уменьшить жировую массу тела, полученное значение ежедневной калорийности нужно еще раз откорректировать. Рекомендуется, чтобы потеря массы тела не превышала 4 кг в месяц, то есть она должна оставаться в пределах 0,5–1 кг в неделю. Чтобы уменьшить вес тела на 0,5–1 кг в течение недели, необходимо сократить потребление энергии на 500–1000 ккал в день соответственно.

2. Оценка потребности в белках: 0,8–1 г/кг массы тела, или 20–25 % от ежедневного потребления энергии.

3. Оценка потребности в жирах: 20–25 % от ежедневной потребности в энергии.

4. Оценка потребности в углеводах: около 45–50 % от ежедневной потребности в энергии.

5. Разбейте составленный с учетом калорий, белков, жиров и углеводов ежедневный рацион на 3–4 приема пищи.

Очень часто полным людям для снижения веса рекомендуют дробное питание. Как же понять, как полезнее питаться – 6 раз в день или придерживаться трехразового питания?

В настоящее время отдельные исследования в этом вопросе противоречат друг другу. Например, в исследовании 2016 года сравнивался уровень гормона IGF–1 (в высоких концентрациях он служит фактором риска развития рака простаты, кишечника и груди). У людей, употребляющих пищу три раза в день, он оказался выше, чем у тех, кто питался в восемь приемов. Однако метаанализ, сравнивающий 15 исследований, не подтвердил вывод о пользе дробного питания для поддержания оптимального веса тела.

В результате частых перекусов нарушаются естественный циркадный ритм и систематичность приема пищи, к тому же создаются предпосылки для чрезмерного употребления калорий. При частых перекусах держится постоянно высокий уровень гормонов насыщения (инсулина и лептина) – он не падает и не подскакивает. В конечном итоге ткани и органы привыкают к этому ровно высокому фону и становятся нечувствительными к нему, то есть формируется резистентность тканей к сигналам инсулина и лептина. А это приводит к ухудшению регуляции как пищевого поведения, так и метаболизма в целом: вы постоянно хотите есть, это повышает риск ожирения, риск возникновения сахарного диабета 2-го типа и сердечно-сосудистых проблем.

В одном из последних клинических испытаний у больных сахарным диабетом 2-го типа сравнивали состояние маркеров метаболического здоровья в двух группах: первая группа основательно питалась дважды в день, вторая питалась шесть раз в день малыми порциями. Неожиданно оказалось, что у пациентов в первой группе уменьшалась масса тела, количество жира в печени и уровень глюкозы в плазме крови натощак, а также увеличивалась эффективность усвоения глюкозы по сравнению с теми, кто делил то же количество калорий на шесть приемов пищи. Вернувшись к традиционной схеме питания (реже, но досыта), можно нормализовать уровень этих гормонов в крови, чувствительность к ним тканей и энергетический баланс в организме.

Кстати сказать, риск заболеть диабетом зависит не только от питания, но и от режима дня. Мы уже знаем о том, что перед сном нужно избегать источников синего света (экранов телевизоров, компьютеров, смартфонов и холодных осветительных ламп), так как они подавляют выделение гормона сна мелатонина. Однако немногие знают, что очень яркий свет в течение получаса по утрам способен затормозить развитие преддиабета, нормализуя суточные ритмы и связанную с ними выработку гормонов.

Курсы антибиотиков или даже ежедневное ополаскивание ротовой полости дезинфицирующими составами могут привести к преддиабету, поскольку нормальная микрофлора кишечника, которая страдает при этом, забирает себе часть сахара из пищи.

Чтобы поддерживать микрофлору, диета с низким энергопотреблением должна быть богата пищевыми волокнами и обладать низким гликемическим индексом (ГИ < 75). Волокон стоит потреблять 20–30 г в день, из них 25 % должно приходиться на растворимые формы (см. таблицу). Следует отметить, что насыщенные жиры должны обеспечивать около 7 % суточной потребности в энергии, полиненасыщенная Омега–6 линолевая кислота – 8 %, Омега–3 – около 2 %, мононенасыщенные – 8 % (см. рисунок). Углеводы дополняют диету, но их количество не должно быть менее 130 г в день. Ежедневно рекомендуется выпивать 2 литра воды. Во время низкокалорийной диеты потребление столовой соли должно быть ограничено до 5 мг в день. Содержание витаминов и минералов должно соответствовать Методическим рекомендациям МР 2.3.1.1915–04 «Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ» (утверждены Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 2 июля 2004 г.).

Жесткая ограничительная диета может быть вредна, поскольку она уменьшает численность полезных бактерий в толстом кишечнике, а это приводит скорее к дефициту важных питательных веществ, чем к потере веса, например, становится меньше бактерий – производителей масляной кислоты (бутирата) фермикут, лактобацилл и бифидобактерий. Бутират – это вещество, которое важно для метаболизма клеток эпителия кишечника, печени и даже головного мозга. Пребиотики (пищевые волокна), напротив, вызывают бифидогенный эффект и увеличивают число производителей бутирата, укрепляют защитный барьер кишечника и улучшают метаболизм (см. таблицу).

Избыток жировой массы тела можно уменьшить регулярными физическими нагрузками. Для большинства людей уже не секрет, что для этой цели нагрузки должны быть аэробными. К аэробным нагрузкам относятся бег, ходьба, эллиптический тренажер, танцы, подвижные игры, плавание. Однако эти нагрузки должны быть длительными, регулярными, но низкоинтенсивными. Дело в том, что на «сжигание» организмом жиров тратится гораздо больше кислорода, чем на сжигание глюкозы, поэтому нельзя выходить из аэробной зоны метаболизма в анаэробную. При интенсивных нагрузках мышцы тратят не жир, а глюкозу, которую вы восполняете после тренировки, выпивая спортивный коктейль, и часть ее даже откладывается в жир. При интенсивных нагрузках мышцы быстро растрачивают запас кислорода и переходят с митохондриального дыхания на гликолиз – низкоэффективный путь образования энергии, при котором образуется большое количество молочной кислоты (именно она вызывает боль в мышцах после интенсивных тренировок). Затем лактат поступает в печень, где из него вновь образуется глюкоза, и это чревато повышенным уровнем сахара в крови.

Но как не переступить свой лактатный (бескислородный) порог? Специалисты по спортивной медицине могут определять индивидуальный лактатный порог по концентрации молочной кислоты в крови во время нагрузки (не более 2 ммоль/л). Однако далеко не во всех фитнес-клубах есть такая возможность, но есть более простой приблизительный способ оценки. Если при нагрузке вы можете спокойно вдыхать носом, не переходя на дыхание ртом, вы находитесь в своей аэробной зоне и вашим мышцам хватает кислорода, чтобы расходовать запасы жиров. Физические нагрузки без коррекции диеты неэффективны для снижения веса, поэтому суточное потребление калорий все равно придется ограничивать. При необходимости снижения массы тела необходимо помнить, что скорость потери веса не должна превышать 1 кг в неделю, в противном случае могут возникнуть серьезные осложнения. Чтобы сбросить за неделю 0,5 кг веса, необходимо сократить свой рацион на 500 ккал в день. Чрезмерно низкокалорийные диеты (менее 400 ккал/день) опасны, так как могут привести к повреждению печени, сопровождающемуся увеличением количества токсичного билирубина в сыворотке крови. Кроме того, голодание способствует расходу мышечной ткани, когда недостающую глюкозу организм образует из аминокислот.

Таблица 6

Пищевые волокна

Старайтесь соблюдать режим дня: принимать пищу и отдыхать в определенное время. У каждой клетки нашего тела есть свои внутренние часы, которые синхронизируются с центральными часами – они находятся в центральной нервной системе, и работа таких часов зависит как раз от режима приема пищи и сна. Если в этом нет постоянства, процессы старения идут намного быстрее.

Старайтесь проводить в постели то время, на которое приходится пик выработки гормонов, сохраняющих молодость: мелатонина (с 12 ночи до 5 утра) и гормона роста (с 11 вечера до 2 часов ночи).

Известно, что на период с 12 часов ночи до 5 утра приходится пик выработки мелатонина – гормона, который регулирует сон, работу эндокринной системы, иммунитета, обмен веществ и другие важнейшие процессы. Нередко мелатонин называют гормоном молодости, поскольку некоторые исследования показали, что его дополнительный прием тормозит старение и омолаживает организм (пока это, правда, официально подтверждено только на животных).

Также во время ночного сна вырабатывается гормон роста – у него пик приходится на время с 11 вечера до 2 часов ночи. Этот гормон помогает клеткам делиться, то есть происходит регенерация тканей и, что особенно важно, идет рост мышечной ткани.

Но что будет, если в такие часы человек бодрствует? В таком случае организм недополучает важных гормонов, и в результате происходят сбои в различных системах. В итоге, как показали исследования, люди, пропускающие сон в указанные часы, имеют повышенную предрасположенность к следующим болезням и нарушениям:

– ожирение,

– диабет,

– мышечная слабость из-за потери мышечной массы (саркопения).

Саркопения является наиболее характерным признаком старения: из-за слабых мышц быстрее изнашиваются суставы, которые не обеспечены необходимым мышечным корсетом, и повышается риск остеопороза, а старость и дряхлость приближаются быстрее.

Есть факты, что среди невысыпающихся людей чаще распространены депрессия, раздражительность, тревожность, резкая смена настроения, выше даже риски нейродегенеративных заболеваний наподобие болезни Альцгеймера. Поэтому старайтесь проводить в постели то время, на которое приходится пик выработки гормонов, сохраняющих молодость: мелатонина (с 12 ночи до 5 утра) и гормона роста (с 11 вечера до 2 часов ночи).

Важно не только то, что ты ешь, но и когда ты это делаешь. Очевидно, что принимать пищу следует всегда в одно и то же время – это синхронизирует внутренние часы и замедляет старение, связанное с десинхронозом. Исследователи также заметили, что у полных людей по сравнению с худыми больше всего потребленных калорий приходится на более позднее время – на час ближе к началу выработки мелатонина.

Диета может не только избавить от лишних килограммов, но и замедлить старение. Вот мои семь принципов питания долгожителя.

Питание должно быть:

1. Сбалансированное. Выше в этой главе уже упоминалось о необходимом количестве калорий, белков, жиров и углеводов в суточном рационе. Однако необходимо контролировать не только макронутриентный состав, но и наличие необходимых количеств витаминов, незаменимых жирных и аминокислот, микроэлементов. Для составления сбалансированного рациона могу лишь еще раз порекомендовать обратиться к официальным нормативам по ссылке http://meganorm.ru/Data2/1/4293846/4293846547.htm

2. Пребиотическое и метабиотическое. Согласно современной научной доктрине, человек является суперорганизмом, консорциумом многочисленных живых существ из разных царств: животных, грибков, простейших, бактерий, археев и вирусов. В первые годы жизни в нашем толстом кишечнике формируется сложное сообщество микроорганизмов, к которому формируется привыкание со стороны иммунной системы. По этой причине основной его состав не очень сильно меняется в течение жизни. Однако «вторжение» чужих штаммов даже полезных видов бактерий может привести к воспалительным реакциям или их проникновению за кишечный барьер в ткани нашего тела.

По этой причине не стоит рекомендовать прием так называемых пробиотиков (культур живых бактерий) в виде биодобавок или чрезмерно обогащенных ими продуктов. Полезность такого вмешательства в тонкий экологический баланс наших микробных сообществ не нашла должного подтверждения – более того, после продолжительных периодов использования пробиотиков могут проявиться вредные последствия. В медицинской литературе можно встретить примеры, когда молочнокислые или даже бифидобактерии, используемые в качестве пищевых культур или пробиотиков, изредка могут вызывать у человека инфекционный эндокардит, сепсис, бактериемию, пневмонию, абсцессы, перитонит, менингит, урологические инфекции, ревматические сосудистые заболевания, особенно у пациентов, получающих антибиотикотерапию, или у людей, имеющих серьезные проблемы с иммунитетом.

Регистрируется все больше случаев, когда эти бактерии могут отвечать за аллергическую сенсибилизацию и аутоиммунные расстройства. Оказалось, что многие пробиотики могут подавлять рост и развитие собственной микрофлоры, конкурируя с ней. Своими ферментами они также могут вмешиваться в нормальное функционирование кишечника и превращать в небезопасные продукты различные лекарства. Имеются данные о том, что пробиотики Lactobacillus GG внутри кишечного тракта могут активировать порядка 400 генов, в том числе участвующих в иммунном ответе и воспалении.

Другое дело – помочь жизнедеятельности «родной» полезной микрофлоры. Здесь могут потребоваться пребиотики (уже упоминавшиеся в таблице пищевые волокна) и метабиотики. Метабиотики – это продукты ферментации, содержащие следы жизнедеятельности полезных бактерий. Эффект метабиотиков связан с тем, что микроорганизмы живут целыми сообществами, где продукт жизнедеятельности одного вида является необходимым субстратом для существования других видов. Метабиотические продукты не содержат живых микроорганизмов, а только следы их активности, которые могут быть полезны нашей собственной микрофлоре, а также клеткам кишечника и другим тканям (см. таблицу). На рынке существуют и готовые метабиотики, например, Hylak Forte или Zakofalk. Также метабиотиками богаты молочнокислые и квашеные продукты, тофу, мисо, вино и пиво.

3. Противовоспалительное

Питание должно способствовать снижению уровня воспалительных процессов в кишечнике и во всем организме. Вялотекущее хроническое воспаление – это один из механизмов старения.

Согласно исследованию 2018 года Жоанны Калуза и других, проведенному на основании сравнения особенностей питания (по 123 продуктам) опрошенных людей и анализа у них уровня маркера воспаления hsCRP, был составлен список продуктов, обладающих анти- и провоспалительным статусом (см. таблицу). Кроме того, противовоспалительным действием обладают приправы (жгучий перец, горчица, имбирь, куркума, лакрица), зелень и ягоды. Несбалансированные по составу продукты питания, наоборот, способствуют увеличению веса, что само по себе является фактором риска воспаления, так как жировая ткань выделяет большое количество воспалительных цитокинов. Воспалительные процессы возникают при употреблении жареной пищи (картошки фри и т. п.), сладкой газировки, рафинированных углеводов (белый хлеб, выпечка), маргарина, сала, красного и глубоко переработанного мяса (такого как гамбургеры, стейки, сосиски, колбасы).

Таблица 7

Группы метабиотиков

Таблица 8

Воспалительныйстатус диеты

Доказанной противовоспалительной эффективностью обладает средиземноморская диета. Она характеризуется высоким содержанием Омега–3 жирных кислот, прежде всего за счет рыбы и растительных масел. Средиземноморская диета основана на местных сезонных свежих овощах, фруктах, хлебе из цельного зерна, бобовых, орехах и оливковом масле.

4. Антимутагенное

В наших клетках под повсеместным воздействием разных видов ионизирующих излучений, ультрафиолета, химических мутагенов, тяжелых металлов и свободных радикалов повреждается молекула ДНК, в которой сосредоточена вся наследственная информация, необходимая для жизнедеятельности клеток. Некоторые компоненты нашего питания уменьшают риск повреждения ДНК и накопления мутаций. В научной литературе описаны некоторые антимутагены, содержащиеся в доступных продуктах питания (см. таблицу). У них может быть разный принцип действия: они могут перехватывать свободные радикалы, повреждающие ДНК, либо стимулировать гены, продукты которых отвечают за восстановление ДНК.

Таблица 9

Антимутагены пищи

5. Горметическое

Ключевую роль в обеспечении жизнедеятельности на клеточном уровне играют белки ответа на стресс. Отсутствие питательных веществ, повреждение ДНК при воздействии радиации, недостаток кислорода, воздействие токсинов, повышенные или пониженные температуры воспринимаются клетками как стресс-факторы. Они могут вызывать существенные повреждения, и, если бы клетка не умела на них отвечать и восстанавливать себя, она бы погибла.

Активация системы ответа на стресс и восстановления может не только обратить повреждение вспять, но и перевести систему на более высокий уровень защиты от новых спонтанных ошибок и повреждений, в том числе связанных со старением. Механизмы сопротивления стрессам могут быть индуцированы факторами, вызывающими умеренный стресс, который не сопровождается значительным повреждением, но способен активировать защитный ответ. Это явление было названо гормезисом, а его причины получили название горметины.

Таким образом, умеренные стрессы полезны, если они происходят нечасто. Они как бы закаливают клетку перед более серьезными стрессами – такими как старение. Однако, если умеренный стресс передозировать, резервные возможности истощатся и повреждения будут накапливаться еще больше. Особенностью действия горметинов является благоприятное воздействие в малых дозах и повреждающее в больших дозах – так называемая U- или J-образная зависимость эффекта от дозы. Примеры природных соединений, влияющих по принципу горметинов, приведены в таблице. По принципу действия к горметинам можно отнести почти все полифенолы, которыми богаты овощи, фрукты, ягоды, зелень, орехи, чай, кофе и шоколад. В низких концентрациях горметины вызывают в клетках незначительные повреждения, однако при этом стимулируют активность генов систем детоксификации, устранения агрегатов денатурированных белков, аутофагию, починку ДНК или даже гибель опухолевых клеток.

Таблица 10

Примеры горметинов пищи

6. Без добавленного сахара, с низким гликемическим индексом и гликемической нагрузкой.

Добавленный сахар (сахароза, глюкоза, фруктоза) содержится в газированных напитках, соках, покупной выпечке и десертах. Кроме того, высокий уровень быстрых углеводов в крови возникает при употреблении крахмалистых или рафинированных продуктов: сладостей, выпечки, хлеба, картофеля, макаронных изделий, белого риса, злаковых хлопьев. Избыточный сахар ускоряет старение мозга, служит топливом для опухолевых клеток, вызывает повреждение белков соединительных тканей, а значит, морщинистость кожи, помутнение хрусталика, старение сосудов, тканей легких, печени и почек. Образующиеся при взаимодействии сахара с белками конечные продукты гликирования, особенно в процессе жарки, обладают воспалительными свойствами, ускоряя старение всего организма.

Таблица 11

Ингибиторы старениеассоциированныхсигнальных путей

7. Содержащие биологически активные вещества, ингибирующие молекулярные старениеассоциированные сигнальные пути.

Генетика старения как наука активно развивается. Мы уже знаем десятки генов, уменьшение активности которых у мышей и других модельных животных замедляет старение. Те же самые гены есть у человека, поэтому они рассматриваются как перспективные мишени для замедления старения фармакологическими средствами. К сожалению, в аптеках пока нет лекарств против старости, но нам известны вещества, содержащиеся в продуктах питания, которые способны несколько приглушать эти гены и, вполне вероятно, тем самым способствовать замедлению старения (см. таблицу).

С этой же целью стоит избегать избытка разветвленных аминокислот (лейцин, изолейцин и валин) и метионина, которые содержатся в большом количестве в животных белках и гиперактивируют связанный со старением клеток белок mTOR, вызывая стресс на клеточном уровне и в конечном итоге неспособность клеток делиться.

Мое домашнее меню

Предлагаю перейти от теории к практике: представляю на ваш выбор рецепты моей домашней диеты. Эти рецепты не означают жестко заданный ежедневный рацион на всю неделю, они скорее являются примерами, основанными на всех семи озвученных выше принципах диеты долгожителя. Вам стоит их адаптировать для себя, исходя из своих потребностей в калориях и доступности тех или иных продуктов.

Завтрак – обязательное событие каждого дня. Пропущенный завтрак может обернуться ранним развитием сердечно-сосудистых заболеваний или сахарного диабета. В то же время уровень сахара с утра бывает довольно высоким – именно так гормон кортизол будит наш мозг. Глюкоза черпается из запасов печени, поэтому продукты с высоким гликемическим индексом на завтрак ни к чему, как и сугубо белковая пища, так как на ее переваривание уйдет много сил, которые еще пригодятся в начале рабочего дня. Поэтому на завтрак в будние дни я предпочитаю банан или авокадо. Неплохим выбором будет и каша из проростков и сорго. По утрам может быть особенно полезна свежая брокколи или ее проростки: сульфорафан, природное соединение, обнаруженное в брокколи и других крестоцветных, ингибирует выработку глюкозы клетками печени. Кроме того, в клиническом исследовании сульфорафансодержащий экстракт ростков брокколи улучшал уровень глюкозы натощак у пациентов с ожирением и диабетом типа 2-го.

В качестве напитка я использую стакан разбавленного лимонного сока – разумеется, без сахара. На работе мы пьем с утра чай или кофе, пока определяемся с планами на день.

В выходные дни я могу себе позволить на завтрак сбитый в блендере термостатный йогурт без сахара вместе с очищенным авокадо и листьями свежего шпината.

Суп из морепродуктов

Отвариваем овощи до готовности (20 мин. от момента закипания):

• некрупный помидор

• четверть болгарского перца

• кусочек перца чили

• кусочек стебля сельдерея

• четверть луковицы

• зелень петрушки и укропа

• стебель спаржи

• стручки фасоли

• лук-порей

Добавляем 3 морских гребешка, 5 креветок, 2 кольца кальмара, 5 оливок. С момента закипания варим 2 минуты. В готовое блюдо добавляем соевый соус и бальзамический уксус по вкусу, прованские травы, карри, перец черный. В тарелку с готовой порцией добавляем оливковое масло.

Суп из грибов

Отвариваем овощи до готовности (20 мин. от момента закипания):

• замороженные белые грибы

• небольшой помидор

• четверть болгарского перца

• кусочек перца чили

• кусочек стебля сельдерея

• четверть луковицы

• зелень петрушки и укропа

• стебель спаржи

• стручки фасоли

• лук-порей

В готовое блюдо добавляем по вкусу соевый соус, прованские травы, карри, перец черный. В тарелку с готовой порцией добавляем оливковое масло.

Рыбный суп

Отвариваем овощи до готовности (20 мин. от момента закипания):

• некрупный помидор

• четверть болгарского перца

• кусочек перца чили

• кусочек стебля сельдерея

• четверть луковицы

• зелень петрушки и укропа

• стебель спаржи

• стручки фасоли

• лук-порей

Отдельно отвариваем два куска рыбы (палтус и осетрина) не до готовности. Отделяем мякоть от костей и добавляем в овощной бульон. Бульон из-под рыбы процеживаем в отваренные овощи. В готовое блюдо добавляем соевый соус, прованские травы, карри, перец черный, 2–3 лавровых листа.

Суп из чечевицы

Чечевицу или смесь бобовых предварительно промыть и замочить на 5–7 часов, затем отварить в течение получаса.

Добавляем овощи и варим смесь до готовности (20 мин. от момента закипания):

• некрупный помидор

• четверть болгарского перца

• кусочек перца чили

• кусочек стебля сельдерея

• четверть луковицы

• зелень петрушки и укропа

• стебель спаржи

• стручки фасоли

• лук-порей

В готовый отвар добавляем по вкусу соевый соус, прованские травы, карри, перец черный, оливковое масло.

Суп-пюре из брокколи

Отвариваем овощи до готовности (20 мин. от момента закипания):

• некрупный помидор

• четверть болгарского перца

• кусочек перца чили

• кусочек стебля сельдерея

• четверть луковицы

• зелень петрушки и укропа

• стебель спаржи

• стручки фасоли

• лук-порей

• 4 соцветия брокколи

В готовый отвар добавляем по вкусу соевый соус, прованские травы, карри, черный перец, оливковое масло. Охлаждаем и сбиваем в блендере.

Овощной

• небольшой помидор

• четверть свежего огурца

• четверть болгарского перца

• кусочек перца чили, стебля сельдерея и лука-порея

• зелень петрушки и укропа

• добавляем соевый соус, бальзамический уксус

• 7 оливок

• тертый имбирь

• урбеч из черного тмина

• порошок спирулины на кончике ножа

• шрот расторопши

• ржаные отруби

• семена чиа, льна, кунжута

• прованские травы

• карри, черный перец

• трюфельное масло для аромата

• оливковое масло

Грибной

Замачиваем на 7–8 часов 4 штуки грибов муэр. Затем хорошо промываем и нарезаем соломкой. Добавляем четверть луковицы репчатого лука, 2 дольки чеснока, зелень петрушки и укропа, перетертый корень имбиря. Сбрызгиваем бальзамическим уксусом и соевым соусом. Добавляем прованские травы, карри, перец черный, семечки кунжута, чиа и льна. Заправляем оливковым маслом.

Салат из свежей капусты

Мелко шинкуем кусок свежей белокочанной капусты. Соломкой измельчаем четверть болгарского перца, репчатого лука и свежей моркови. Заправляем прованскими травами, карри, черным перцем, бальзамическим уксусом, соевым соусом. Посыпаем кунжутными семечками. Поливаем оливковым маслом.

Тертая морковь или репа

Натираем на терке морковь или репу.

Едим свежими, без заправки.

Рыба с каперсами и карри

Кусок палтуса тушим без добавления воды под крышкой с добавлением оливкового масла, 5–6 каперсов, 0,5 чайной ложки готовой горчицы и цедрой апельсина, карри, перца и прованских трав. Сбрызгиваем бальзамическим уксусом и соевым соусом.

Индюшатина отворная

Кусок индюшатины отвариваем 30 минут, готовое мясо посыпаем карри, прованскими травами, черным перцем, семечками кунжута, зеленью петрушки и укропа.

Сбрызгиваем соевым соусом.

Морепродукты

Морские гребешки (либо креветки, либо кальмары) тушим без добавления воды под крышкой с добавлением оливкового масла, 5–6 каперсов, 0,5 чайной ложки готовой горчицы и цедры апельсина, карри, перца и прованских трав. Сбрызгиваем бальзамическим уксусом и соевым соусом.

Белые грибы

Замороженные белые грибы тушим в воде 30 минут. Готовые грибы сбрызгиваем бальзамическим уксусом и соевым соусом. Добавляем карри, черный перец, прованские травы, зелень петрушки и укропа.

Брокколи тушеная

Один баклажан порезать мелкими кубиками, добавить мелко порезанные 4 соцветия брокколи (они должны полежать в свеженарезанном виде не менее получаса, для того чтобы высвободившийся фермент мирамидаза успел наработать геропротектор сульфорафан, который довольно устойчив к последующей термической обработке).

Порезать четверть болгарского перца. Сбрызнуть соевым соусом. Добавить оливковое масло. Тушить без добавления воды 15 минут.

Батат отварной

Отвариваем порезанный кубиками батат 15 минут от момента закипания. В готовое блюдо добавляем измельченный чеснок, петрушку и укроп, прованские травы. Поливаем оливковым маслом.

Свекла отварная

Отвариваем свеклу прямо в шкурке в течение 40 минут, после чего очищаем и разрезаем на доли.

Маш (либо чечевица, фасоль, сорго, овсяная крупа)

Замачиваем на 7 часов (это приведет к разрушению избытков фитиновой кислоты). Отвариваем до готовности. Добавляем в готовое блюдо петрушку, укроп, карри, оливковое масло, соевый соус.

Киноа (либо канива, амарант, греча, ячневая крупа)

Варим до готовности на воде. Добавляем в готовое блюдо петрушку, укроп, карри, оливковое масло, соевый соус.

Остеопороз

Всемирная организация здравоохранения определяет остеопороз как прогрессирующее системное заболевание скелета, проявляющееся утратой костной массы и микроструктурными повреждениями костной ткани, которые повышают хрупкость кости и риск переломов. С этим заболеванием связан высокий риск нетрудоспособности и смертности, что делает его все более значимой медицинской и социально-экономической проблемой во всем мире. ВОЗ рассматривает остеопороз как вторую по значимости медицинскую проблему после сердечно-сосудистых заболеваний.

Потеря костной массы с возрастом – это универсальный феномен, присутствующий у женщин и мужчин всех популяций. Начиная со среднего возраста резорбция кости преобладает над ее образованием, что приводит к устойчивой потере костной массы, особенно выраженной у женщин в первые 5–15 лет после менопаузы из-за прекращения выработки эстрогена. Распространенность остеопороза у мужчин примерно на 50 % ниже, чем у женщин.

Остеопороз – комплексное многофакторное заболевание. На развитие этого заболевания оказывают влияние такие факторы, как пол, генетическая предрасположенность, гормональный статус, питание, механическое воздействие и стиль жизни. Минеральная плотность костной ткани является лишь одним из компонентов прочности кости – другие включают качество, структуру и обменные процессы в кости.

Половые гормоны оказывают на кости огромное влияние, что наиболее наглядно проявляется у женщин после менопаузы. Прекращение секреции эстрогена у женщин при менопаузе (или снижение секреции тестостерона у мужчин) способствует ускоренной потере костной массы. Если это состояние не компенсировать, то женщина в возрастном промежутке от 50 до 60 лет может потерять 20–30 % губчатых костей и от 5 до 10 % кортикальных костных тканей (расположенных в основном в длинных костях).

Распространенность остеопороза у мужчин примерно на 50 % ниже, чем у женщин.

Для взрослых женщин пороговое значение кальция в пище составляет 1100 мг в день, а верхний допустимый предел 2500 мг в день (включая диету и биодобавки) не должен превышаться, особенно при почечной недостаточности.

Питание является одним из нескольких важных факторов для оптимального здоровья костей и профилактики остеопороза. Кости приблизительно на 80–90 % состоят из кальция и фосфора. В исследованиях рисков этого заболевания основное внимание уделяется роли кальция, витамина D, белка, молочных продуктов и продуктов из сои. Все больше данных свидетельствует о положительной роли и других нутриентов, особенно таких как магний, цинк, медь, железо, калий, марганец, комплекс витаминов В, витамины С, А, Е и К, а также биологически активных веществ (например, каротиноидов). Определенную роль играют фитоэстрогены, кофеин, алкоголь, фитиновая кислота и оксалаты.

Взрослый человеческий организм содержит от 1000 до 1500 г кальция (в зависимости от пола, расы, размера тела), из которых 99 % встречается в костях в форме гидроксиапатита. В связи с этим кальций, вероятно, является наиболее изученным питательным веществом с точки зрения здоровья костей. Потребность в кальции из пищи имеет определенный порог, превышение которого уже не способствует улучшению качества костной массы – избыточный кальций активно выводится с мочой. Для взрослых женщин пороговое значение кальция в пище составляет 1100 мг в день, а верхний допустимый предел 2500 мг в день (включая диету и биодобавки) не должен превышаться, особенно при почечной недостаточности. В противном случае возникает риск побочных явлений: проблем с почками, кальцификация сосудов, суставов и мягких тканей. Особенно опасны в этой связи кальциевые добавки, прежде всего натуральные, поскольку в них часто присутствуют примеси вредных элементов – алюминия и свинца.

Несмотря на уверения некоторых медицинских работников, легкоусвояемый кальций присутствует не только в молочной продукции. На первом месте по проценту усвоения кальция находится цельнозерновой хлеб (82 %), затем брокколи (61 %) и другие виды капусты, и лишь затем следуют молочные продукты (32 %) (см. таблицу). Однако молочные продукты превосходят другие продукты питания по количеству усвоенного кальция на одну порцию.

Среди всех неорганических элементов фосфор (P) является вторым по представленности после кальция в костях: 85 % общего объема фосфора сконцентрировано в скелете. Фосфор широко распространен в продуктах питания, включая мясо, птицу, рыбу, яйца, молочные продукты, орехи, бобовые, зерновые. В переработанной промышленным способом пище фосфаты присутствуют в составе стабилизаторов кислотности, эмульгаторов и противослеживающих агентов. Рекомендуемое количество составляет 700 мг/день.

Несмотря на то что фосфор является важным питательным веществом, существует опасение, что его чрезмерное количество может нанести ущерб качеству костей. Например, при избытке фосфора в пище повышается его концентрация в сыворотке крови, что приводит к нежелательному падению в сыворотке ионизированного кальция и повышению секреции паратиреоидного гормона, запускающего резорбцию костей и ткани зубов для предотвращения гипокальциемии в крови. Регулярное употребление кока-колы (в ней очень много фосфора) особенно противопоказано женщинам старших возрастных групп.

Таблица 12

Биодоступность кальция в продуктах питания

[HTTPS://WWW.DAIRYNUTRITION.CA/NUTRIENTS-IN-MILK-PRODUCTS/CALCIUM/CALCIUM-AND-BIOAVAILABILITY]

В человеческом теле содержится около 25 граммов магния (Mg), две трети из которых находятся в скелете. Магний в кости не является неотъемлемой частью кристаллической структуры гидроксиапатита, как кальций и фосфор, однако он является крайне необходимым для здоровья костей. Дефицит магния ухудшает метаболизм кальция, приводит к гипокальциемии, дефициту витамина D и нервно-мышечной гипервозбудимости. Основной причиной гипокальциемии, обычно наблюдаемой при дефиците магния, является нарушение секреции паратиреоидного гормона. Исследования на животных показывают, что дефицит магния приводит к уменьшению прочности и объема кости, снижению развития костей и рассогласованию формирования и резорбции костей. Рекомендуемая норма магния составляет 360 мг/день. Хорошими источниками магния в пище являются цельные зерна, овощи (брокколи), орехи и семена. В качестве источника магния может служить минеральная и жесткая питьевая вода.

Железо является кофактором ферментов, необходимых для синтеза коллагена – белка соединительной ткани, в том числе и костной. При дефиците железа прочность кости на разрыв снижается. О недостатке запасов железа в организме свидетельствуют низкие уровни ферритина в крови. Кстати говоря, усвоению железа могут мешать некоторые другие питательные вещества, например высокий уровень потребляемого кальция, особенно в виде карбоната. По этой причине стоит потреблять кальций и железосодержащую пищу или биодобавки отдельно, в разное время. Железо может поступать в организм в двух формах – быстроусвояемого гемового железа (из печени, красного и белого мяса, рыбы) и низкодоступного негемового железа (из зелени, фруктов и овощей). Напротив, избыток железа в организме или некоторые связанные с ним заболевания (такие как гемохроматоз, африканский гемосидероз, хроническая болезнь почек) являются токсичными для клеток костей и могут способствовать развитию остеопороза.

Тело человека содержит 1–2 г цинка, большая часть из которого находится в мышцах, костях, коже и волосах. Цинк является кофактором ферментов, участвующих в строительстве костей – коллагеназы (этот фермент формирует белковый компонент и структуру кости) и щелочной фосфатазы (этот фермент отвечает за костную минерализацию). Дефицит цинка также приводит к нарушению в клетках синтеза ДНК и белка и нарушениям деления клеток. Известно, что низкие уровни цинка в сыворотке крови и чрезмерная экскреция его с мочой связаны с остеопорозом у людей. Благотворное влияние дополнительного приема препаратов цинка наблюдалось в позвонках и бедренных костях на фоне интенсивных упражнений на беговой дорожке.

Цинком богаты продукты животного происхождения (красное мясо, птица, рыба, устрицы, яйца), бобовые, хлеб из цельного зерна и молоко. Ухудшают усвоение цинка фитиновая кислота, пищевые волокна, низкое качество белка (особенно когда недостаточно аминокислоты лизина) в пище. Дефицит цинка обычно встречается у подростков и пожилых людей.

В нашем организме присутствует 75–100 мг меди. Медь необходима для созревания и поддержания механической прочности коллагена – этим она влияет на структуру и состав кости. Дефицит меди практически не встречается, так как она содержится в большинстве продуктов питания. Ее особенно много в бобовых, орехах, цельных зернах, говяжьей печени и моллюсках. Безопасным считается потребление до 3 мг меди в день.

Натрий поступает в организм в основном в составе поваренной соли, и его ежедневное количество должно быть не менее 0,5 г и не более 2,4 г (5 г пищевой соли). Несмотря на то что роль натрия в увеличении артериального давления все еще дискутируется, его эффект на выведение кальция из организма уже доказан. Поваренная соль увеличивает мочевыделение и тем самым потерю организмом кальция: на каждые 2,3 мг натрия, выделяемого с мочой, организм теряет 24–40 мг кальция. В экспериментах на животных доказано, что избыток натрия в диете вызывает утрату костной массы. Исследование женщин после менопаузы показало, что дополнительное употребление натрия приводит к увеличению маркеров резорбции кости.

Витамин D является предшественником гормона, который регулирует в организме метаболизм кальция и фосфора. Активная форма витамина D, кальцитриол, активирует всасывание кальция в кишечнике, стимулируя выработку переносчика кальция кальмодулина. Он также влияет на обмен в костях, поэтому дефицит витамина D нарушает костную минерализацию. Уровень активной формы витамина D в крови снижается с возрастом. Это связано с меньшим пребыванием на солнце, ухудшением качества питания и физиологическими изменениями в коже, почках и печени, в которых происходит активация витамина D, а также с приемом стероидных фармпрепаратов. Не менее половины пожилых людей в северных широтах страдают от недостатка витамина D. Хотя проведенное большое исследование показало отсутствие влияния приема витамина D на частоту переломов, он снижает риск остеомаляции – недостаточной минеральной плотности костей. Недостаток витамина D снижает мышечный тонус, в результате чего повышается риск падений и переломов. Витамин D содержится в продуктах животного происхождения, таких как жирная рыба, сливочное масло, печень. Эффективность употребления добавок кальция без приема витамина D невелика.

Витамин К представляет собой кофактор остеокальцина – фермента, необходимого для включения кальция в гидроксиапатит, минеральную составляющую кости. Несколько исследований показали, что недостаточный уровень витамина К связан с низкой минеральной плотностью костей или повышенной частотой переломов. Восполнение витамина К способствует активизации остеокальцина, уменьшает выведение кальция с мочой и улучшает регенерацию костей.

Витамин С снижает негативное действие на здоровье костей при курении, которое в 1,5–2 раза увеличивает частоту переломов. У курящих женщин высокие дозы витаминов Е и С значительно снижают шансы перелома шейки бедра.

Норма потребления витамина К составляет 55–70 мкг. Этот витамин поступает в наш организм из нескольких источников. Витамин К1 содержится в зелени, овощах (особенно брокколи, капусте, шпинате, салате в количестве 100 мкг на 100 г). Источником витамина К2 (МК–4, MK–7) являются полезные микроорганизмы нашего кишечника и некоторые продукты, такие как натто (особым образом ферментированная соя). Жирные кисломолочные продукты (йогурт, кефир, сыр) содержат в большом количестве другие формы витамина К2 (MK–9, MK–10 и MK–11). Риск приобрести дефицит витамина К велик у людей с нарушением усвоения жиров или хронически принимающих антибиотики.

Витамин С требуется для образования сшивок коллагена, повышающих прочность волокон соединительной ткани. Проблемы с плотностью костей появляются у людей, болеющих цингой. В качестве антиоксиданта витамин С снижает негативное действие на здоровье костей при курении, которое в 1,5–2 раза увеличивает частоту переломов. У курящих женщин высокие дозы витаминов Е и С (но не бета-каротина или селена) значительно снижают шансы перелома шейки бедра.

Ретиноевая кислота (витамин А) оказывает влияние на структуру кости через регуляцию активности остеобластов (клеток, строящих кость) и остеокластов (клеток, ее разрушающих). И недостаток, и избыток витамина А в равной степени вреден для костей. Гипервитаминоз витамина А провоцирует резорбцию кости и переломы, а недостаток этого витамина угнетает процессы перестройки кости. В рекомендованных дозах витамин А безопасен для костей.

Витамин А в разных формах содержится в животных продуктах и цветных овощах.

Недавние исследованияпоказали, что оливковое масло, соевые бобы, черника и продукты, богатые Омега–3, такие как рыбий жир и масло льняного семени, также могут способствовать укреплению костей. С этой же точки зрения может быть полезно умеренное потребление определенных алкогольных и безалкогольных напитков, таких как вино, пиво и зеленый чай. Женщины в постменопаузе, которые принимают гормонозаместительную терапию и при этом употребляют умеренное количество алкоголя, реже сталкиваются с переломами бедра, чем трезвенники. Это наблюдение объясняется способностью алкоголя стимулировать преобразование андрогенов в эстрогены. В постменопаузный период жизни это является основным способом возникновения женских половых гормонов. Но нельзя исключить и эффекты от других полезных составляющих, которые содержатся в слабоалкогольных напитках, таких как флавоноиды, антиоксиданты и гидроксистильбен. Кроме того, по сравнению с воздерживающимися от употребления алкоголя у умеренно пьющих людей наблюдаются более благоприятный психический статус, сниженный уровень стресса и депрессии, низкая усталость от работы и снижение заболеваемости деменцией. Алкоголь в больших дозах, напротив, может привести к потере костной массы, поэтому употребление алкоголя необходимо ограничить до двух доз в день.

Кофе, чай, гуарана и безалкогольные напитки типа кока-колы содержат кофеин, который способен уменьшить усвоение кальция в кишечнике и ускорить потерю костной массы. Употребляйте эти напитки в умеренных количествах. Что же касается кофе, для профилактики остеопороза рекомендуется употреблять не более трех чашек этого напитка в день. При достаточном количестве кальция в диете вредный эффект кофеина становится практически незаметен. А кока-кола наравне с кофеином содержит фосфаты, которые мешают усвоению кальция, поступающего из продуктов питания.

Увеличение потребления белка повышает выход кальция из организма: на каждые 50 г съеденного белка организм теряет 60 мг кальция. Теоретически высокобелковая диета должна ухудшать здоровье костей. О повышенной резорбции костей при диете с повышенным содержанием белка свидетельствуют и клинические данные. Но недостаток белка не менее вреден для костей. Оптимальной для здоровья костей будет диета, содержащая умеренные уровни белка (приблизительно 1,0–1,5 г/кг массы тела).

В конце шестидесятых годов возникло предположение, что костная ткань может служить ионообменной или буферной системой для нейтрализации кислотных или щелочных продуктов питания и поддержания постоянного рН крови. В ответ на метаболический ацидоз (закисление крови) кость может растворяться и высвобождать кальций для нейтрализации возникших избыточных протонов. Таким образом, продукты питания, повышающие кислотность крови (такие как мясо), особенно если они потребляются в течение длительного времени, могут способствовать истощению кальция и повышенному риску остеопороза, в отличие от фруктов и овощей, богатых щелочными компонентами и молочными продуктами с нейтральной реакцией.

Мясо действительно способствует потере организмом кальция. Например, эскимосы, питающиеся преимущественно мясной пищей с огромным количеством белка (200 г/день) при недостатке кальция в диете, в возрасте после 50 лет утрачивают костную массу гораздо быстрее, чем среднестатистические американцы. Однако лакто-ово-вегетарианцы в возрасте после 50 лет тоже отличаются быстрой утратой костной массы, хотя они потребляют больше «щелочных» и «нейтральных» продуктов. Таким образом, гипотеза о кислотно-основном балансе до сих пор не подтверждена. Осложняет выводы еще и комплексность питания, которое содержит, помимо щелочных или кислых зольных элементов, также витамины, костеобразующие минералы и питательные вещества. Например, овощи и фрукты богаты такими полезными для костей компонентами, как витамин К, магний, калий, цинк и пищевые волокна.

Добавление в ежедневный рацион 300 г фруктов и овощей в течение 2 лет увеличивает минеральную плотность кости.

Эпидемиологические исследования выявили связь между потреблением фруктов и овощей и здоровьем костей. Увеличение потребления овощей и фруктов связано с увеличением массы костной ткани, уменьшением ее потери и со снижением риска переломов. Потребление овощей и фруктов менее пяти порций в день приводит к увеличению переломов шейки бедра – это показало шведское когортное исследование, которое продолжалось 14 лет и в котором приняли участие 40 644 мужчины и 34 947 женщин. Аналогичная связь между потреблением овощей и переломами бедра была также обнаружена в европейской когорте 48 814 мужчин и 139 981 женщины. Рандомизированное контролируемое исследование 276 здоровых женщин в постменопаузе показало, что добавление 300 г фруктов и овощей в день в течение 2 лет увеличивает минеральную плотность кости. В китайской популяции, в которой потребление фруктов и овощей существенно выше, чем в Европе или США, частота остеопороза значительно ниже.

Вещества растительного происхождения представляют собой разнообразные природные соединения, обладающие биологической активностью. Одна из таких групп, фитоэстрогены, включает около 20 соединений, которые содержатся в более чем 300 растениях, включая сою, зерновые, фрукты, кофе и травы. По своей химической структуре это нестероидные соединения, которые оказывают влияние на клетки, подобное женским половым гормонам. К таким соединениям относятся изофлавоны, которые содержат соевые продукты: они повышают плотность костей и снижают частоту переломов.

Различные бобовые, которые сейчас в большом разнообразии представлены в супермаркетах, содержат кальций, магний, клетчатку и другие важные питательные вещества. Однако они также содержат большое количество фитиновой кислоты, а фитаты мешают организму усваивать кальций из бобовых. Чтобы уменьшить уровень фитатов, бобовые можно замочить на несколько часов в воде до момента приготовления. Фитиновая кислота – это форма запасания фосфора в семенах. Замачивание запускает процессы, связанные с прорастанием, в результате чего активируется фермент фитаза, которая разрушает большую часть фитиновой кислоты.

Пшеничные отруби также содержат высокие уровни фитатов, которые могут предотвратить поглощение кальция. Более того, в отличие от бобовых пшеничные отруби способны снижать поглощение кальция из других пищевых продуктов, съеденных одновременно с отрубями. Например, если добавить отруби в молоко, йогурт или кефир, то содержащийся в молочных продуктах кальций не усвоится. Если вы принимаете добавки кальция, стоит употреблять их за два часа и более до или после приема пшеничных отрубей.

Мешают усвоению кальция из продуктов питания и большие количества оксалатов (солей щавелевой кислоты). К таким продуктам относятся, например, шпинат, ревень, зелень свеклы и некоторые бобовые. Они содержат другие необходимые питательные вещества, однако их не следует считать источниками кальция.

Для лучшего качества костей и общего состояния здоровья важно употреблять достаточно, но не слишком много белка. Многие пожилые люди в своих рационах не получают достаточного количества белка, что может быть вредно для костей. Тем не менее специальные диеты с высоким содержанием белка, которые включают несколько порций мяса и другого животного белка в каждом приеме пищи, также могут привести к потере кальция организмом. А вот кисломолочные продукты, хотя и являются продуктами с высоким содержанием белка, также содержат кальций, который важен для здоровых костей.

Ежедневное количество натрия в пище следует ограничить до 2300 мг.

Таблица 13

Рекомендации Национального фонда остеопороза СШАпо питанию для улучшения плотности костей ¹

Употребление в пищу продуктов с большим количеством поваренной соли (натрия) приводит к потере кальция и может провоцировать потерю костной массы. Попытайтесь ограничить количество обработанных продуктов, консервов и соли в пище. Стремитесь потреблять не более 2300 мг натрия в день.

Наиболее благоприятной в плане снижения рисков остеопороза признана средиземноморская диета, которая отличается существенной долей потребления овощей, фруктов и оливкового масла. Частота случаев переломов в странах, где практикуется эта диета, существенно ниже. Существуют свидетельства о том, что особенно благоприятное воздействие оказывают полифенольные вещества, входящие в состав оливкового масла первого холодного отжима.

Саркопения, здоровье суставов и двигательная активность

Девять процентов случаев преждевременных смертей во всем мире может быть вызвано отсутствием достаточной физической активности. По статистическим оценкам, недостаточная физическая активность, по крайней мере отчасти, обусловливает смертность от ишемической болезни сердца, диабета 2-го типа, а также рака молочной железы и толстого кишечника.

По сравнению с умеренно активными людьми у неактивных людей отмечается увеличение риска смертности от всех причин на 17 % и на 11 % увеличение риска смертности от опухолей. Минимальная физическая активность должна составлять не менее 15 минут ежедневно (рекомендованная – до 100 минут ежедневно), а каждые дополнительные 15 минут ежедневных упражнений (свыше минимальных 15 минут) способствуют дополнительному сокращению на 4 % смертности от всех причин и на 1 % смертности от всех опухолевых заболеваний. В этом отношении энергичные упражнения имеют гораздо больший положительный эффект, чем умеренные.

Саркопения – это один из наиболее явных признаков старения. Саркопения – это постепенная утрата пожилыми людьми белковой мышечной массы и мышечной функции, которая проявляется либо в снижении силы мышц, либо в пониженной физической работоспособности. В сентябре 2016 года диагноз «саркопения» был официально включен в дополненную Десятую международную классификацию болезней (МКБ–10). Саркопения связана с рисками падения, инвалидности, потерей независимости и смертностью, однако она поддается лечению, если вовремя ее распознать. Масса мышц теряется со скоростью примерно 8 % за десятилетие начиная с 50-летнего возраста, а после 70 лет потеря достигает 15 % за каждые 10 лет. Саркопению можно выявить, например, если скорость ходьбы становится менее 1 м/с или расстояние ходьбы менее 400 м за 6 минут.

Масса мышц теряется со скоростью примерно 8 % за десятилетие начиная с 50-летнего возраста, а после 70 лет потеря достигает 15 % за каждые 10 лет.

Важно знать, что прогрессирующую потерю массы, силы и функции скелетных мышц лучше предотвратить, чем пытаться ее восстановить в более старшем возрасте. Профилактика должна начинаться как можно раньше.

Метаанализ 37 рандомизированных контролируемых клинических исследований позволил установить наилучшую стратегию для противодействия саркопении у людей старше 60 лет. В этих исследованиях изучалась эффективность нескольких подходов, связанных с дополнительными физическими нагрузками, питанием и биодобавками, включая белки, незаменимые аминокислоты, креатин, β-гидрокси-β-метилбутират и витамин D. В подавляющем большинстве исследований у пожилых пациентов мышечная масса и сила возрастали под влиянием регулярных физических упражнений любого типа.

Практически во всех испытаниях физические нагрузки увеличивали массу мышц, их силу и физическую работоспособность.

Наиболее эффективными для борьбы с саркопенией являются силовые тренировки с сопротивлением. Упражнения с сопротивлением приводят к динамическим и статическим сокращениям мышц, направленным против внешнего сопротивления, и требуют постепенного увеличения нагрузки с течением времени. Эти упражнения могут выполняться на тренажерах с сопротивлением в фитнес-клубе, путем поднятия тяжестей, растягивания резинового эспандера или использования веса собственного тела. У пожилых людей упражнения на сопротивление должны выполняться не реже двух или трех дней в неделю (не следующих друг за другом) и по меньшей мере с одним подходом из 8–12 повторений (эксперты рекомендуют 10–15 повторений) для всех основных групп мышц. Когда становятся выполнимыми два подхода на двух последовательных тренировочных занятиях, нагрузка может быть увеличена на 2–10 %.

Неплохо влияют на состояние мышц аэробные упражнения. Аэробные упражнения – это форма физической активности, когда мышцы активно используют кислород для удовлетворения потребностей в энергии во время физических упражнений. Примерами аэробных упражнений являются плавание, быстрая ходьба, велоспорт, бег трусцой, танцы или водная аэробика. Аэробные упражнения улучшают метаболизм, уменьшают окислительный стресс, который способствует старению, и оптимизируют работоспособность. Они также оказывают благотворное влияние на саркопению, улучшают чувствительность к инсулину скелетных мышц и стимулируют гипертрофию мышц. Хотя в отношении гипертрофии мышц аэробные упражнения все-таки менее эффективны, чем упражнения с сопротивлением. Ежедневно необходимо проводить не менее 30 минут умеренной аэробной активности и 20 минут в сутки высокоинтенсивных аэробных нагрузок. Кстати сказать, регулярные занятия танцами снижают риск саркопении у женщин старшего возраста.

Ежедневно необходимо проводить не менее 30 минут умеренной аэробной активности и 20 минут в сутки высокоинтенсивных аэробных нагрузок.

Увеличение потребления белка увеличивало массу и силу мышц лишь в четверти исследований, не влияя при этом на физическую работоспособность. Тем не менее людям в возрасте 65 лет и старше рекомендуется ежедневно употреблять белка не менее 1,0–1,2 г/кг массы тела. А вот дополнительное введение в рацион незаменимых аминокислот никак не влияло на показатели, связанные с саркопенией. β-гидрокси-β-метилбутират способствовал увеличению массы мышц только в одном исследовании, но это вещество не оказало воздействия на силу мышц или физическую работоспособность. Креатин улучшал массу и силу мышц в 4 из 5 испытаний.

Кроме того, необходимо также отслеживать уровень витамина D в сыворотке крови и поддерживать его адекватное потребление 700–1000 МЕ в день. Низкие уровни витамина D в крови (ниже 50 нмоль/л) связаны с уменьшением мышечной силы и со слабостью мышц. Дополнительно изучалось влияние зеленого чая, изофлавонов сои, оксида магния и витаминно-минеральных комплексов, однако их эффективность доказать не удалось.

Зерна граната содержат вещества (эллагитаннины), которые преобразуются кишечной микрофлорой в уролитин А. Доклинические данные доказали его эффективность при саркопении, сейчас проводятся клинические исследования с участием пожилых людей. Но эти вещества имеет не только гранат: ежевика, клубника, клюква, орехи пекан и грецкие орехи содержат их в достаточном количестве, а малина является даже лучшим источником этих веществ, чем сам гранат.

Исследования на культурах клеток или животных позволили установить, что флавоноиды цитрусовых, полифенолы винограда и кофе, стероиды женьшеня и куркумин, содержащийся в карри, обладают потенциальной защитной активностью по отношению к мышцам. Однако в клинических исследованиях на пожилых людях, страдающих саркопенией, эти данные пока что еще проверены не были. В отдельных исследованиях на пациентах наблюдалось увеличение работоспособности и скорости восстановления, а также уменьшения усталости на фоне приема чая, женьшеня, айвы, тыквы, шалфея, ашвагандхи, элеутерококка, малины, винограда, имбиря и куркумина. Выживаемость и регенерацию клеток мышц повышали также экстракты родиолы розовой, мушмулы, чая.

Многие фармакологические агенты, такие как ингибиторы миостатина, тестостерон, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента и вещества, модулирующие гормон грелин, исследуются для лечения саркопении, но имеющихся данных недостаточно, чтобы подтвердить ценность их использования в медицинской практике.

Кардиореспираторный фитнес – это максимальная способность сердца прокачивать кровь и возможность скелетных мышц извлекать и использовать кислород. Это то, что простым языком называют «быть в форме». Женщины с более высокой степенью фитнес-подготовки, которая оценивается по способности переносить нагрузку, измеряемую в метаболических эквивалентах на беговой дорожке, имеют более низкие риски смертности. В то же время улучшается снабжение всех органов и самого сердца кислородом, разрастается капиллярная сеть, уменьшаются риски венозной тромбоэмболии. Кроме того, менее заметными становятся возрастные изменения в структуре мозга.

Регулярные физические нагрузки помогают снизить инсулинорезистентность (риск развития сахарного диабета, гипертонии и ожирения), уменьшить риски саркопении (слабости мышц) и остеопороза (ломкости костей). Физические упражнения обладают противовоспалительным действием. Например, снижение массы висцерального жира подавляет инфильтрацию жировой ткани моноцитами и макрофагами, а также экспрессию на их поверхности TLR-рецепторов, отвечающих за воспалительный ответ, к тому же сами клетки жировой ткани выделяют факторы воспаления в кровь. Сокращающаяся скелетная мускулатура высвобождает противовоспалительные цитокины. В результате тренировок увеличивается количество циркулирующих T-регуляторных клеток.

Наше тело примерно на 40 % состоит из скелетных мышц. В процессе тренировки эти мышцы выделяют в кровь особые частицы (миоэкзосомы), которые способствуют омоложению кожи, улучшают функционирование поджелудочной железы, жировой ткани, печени, сердца, мозга и почек. Физические нагрузки приводят к тому, что в экзосомах, выделяемых из головного мозга в кровь через гемато-энцефалический барьер, увеличивается количество нейротропного фактора мозга (BDNF), что может способствовать обновлению периферической нервной системы. Нейротропный фактор мозга (BDNF) является основным нейротрофическим фактором, который играет несколько важных ролей в нервной системе, включая развитие нейронов, синаптическую пластичность и выживаемость нейронов.

Миокины, высвобождаемые при сокращении мышечных волокон, такие как онкостатин М или остеонектин, обладают антипролиферативными свойствами, что приводит к гибели клеток рака толстой кишки или молочной железы. Другой миокин, интерлейкин 6, мобилизует естественные киллерные клетки, которые мигрируют в опухоли и разрушают опухолевые клетки.

В то же время нужно иметь в виду, что неконтролируемые нагрузки могут неблагоприятно воздействовать на суставы, связки и позвоночник. Интенсивные физические нагрузки повышают уровень гормона стресса кортизола, который увеличивает уровень сахара в крови и способствует распаду белков в мышцах. Наиболее высокие шансы кальциноза сосудов были у тех мужчин, которые в три раза превышали рекомендации по интенсивности физических нагрузок. Аналогичные, хотя статистически незначимые тенденции отмечены и у женщин.

С возрастом нередко приходит остеоартрит – это медленно прогрессирующая деструкция суставных хрящей, которая у пожилых людей чаще всего затрагивает суставы пальцев и суставы, на которые приходится основная нагрузка. Фактором риска развития остеоартрита является ожирение. С одной стороны, это избыточная механическая нагрузка большой массы тела на суставы. С другой стороны, остеоартрит является общим следствием метаболических и воспалительных изменений при ожирении. Лечение избыточной массы тела приводит к улучшению состояния суставов.

Хондропротективные агенты (вещества, способствующие регенерации суставных хрящей) являются фармацевтическими продуктами, которые не классифицируются как лекарства во многих странах, включая США. Они рассматриваются как пищевые добавки, поэтому не были проверены соответствующими учреждениями на лекарственные свойства. В основном при остеоартрите назначаются обезболивающие и противовоспалительные препараты. Несмотря на то что часто назначаемые биодобавки хондроитин и глюкозамин кажутся безопасными без каких-либо серьезных побочных эффектов, в настоящее время нет убедительной информации об их эффективности при остеоартрите у человека.

Исследования хондропротекторов пока что приводят к успехам в лечении лишь на модели животных. Употребление гидролизата коллагена (его аналогом может служить холодец) способствовало частичному восстановлению хряща и снижению воспаления в суставах у мышей. Хлорогеновая кислота (она содержится в зернах кофе, семенах подсолнечника, цикории) защищала суставные хрящи у крыс от дальнейшей деградации, воспаления и окислительного стресса.

Местная ренин-ангиотензиновая система играет важную роль в патогенезе и прогрессировании остеоартрита. Ингибитор ренина, разработанный в качестве лекарственного средства при гипертонии, оказался хондропротектором на модели крыс с заболеванием суставов. У крыс также отмечалось хондропротекторное и противовоспалительное действие глюкозамина. Однако стоит учитывать, что прием глюкозамина может способствовать развитию инсулинорезистентности.

Здоровье печени

Печень – самый большой орган в брюшной полости: она весит около 1,4 кг. Печень выполняет многие важные функции, такие как выработка желчи и основных белков крови, преобразование нутриентов в энергию, запасание энергии, выработка тепла и очищение крови от алкоголя и токсинов. Из-за больших нагрузок, соприкосновения с инфекциями и токсинами печень очень часто повреждается (см. рисунок). Сутулость, висцеральное ожирение, гиподинамия – это факторы, которые приводят к сдавлению и нарушению кровоснабжения печени и повышают риск заболеваний этого органа.

Неалкогольная жировая болезнь печени является одной из наиболее частых причин проблем со здоровьем в промышленно развитых странах. Самая ранняя ее стадия – это стеатоз печени, который определяется концентрацией триглицеридов в печени, превышающей 55 мг/г печени (5,5 %). В этом случае происходят нарушение регуляции в печени липидного метаболизма, активизация образования жира и свободного холестерина и уменьшение количества липопротеинов высокой плотности. Чрезмерное накопление липидов активирует несколько клеточных стрессовых путей, вызывая окислительный стресс и стресс эндоплазматической сети. Эндоплазматическая сеть отвечает за внутриклеточную транспортировку белков, обезвреживание токсинов и формирование клеточных мембран. Реакции стресса эндоплазматической сети могут вызывать накопление жира в ткани печени, невосприимчивость к инсулину, воспаление и гибель клеток печени (гепатоцитов). Все эти процессы играют решающую роль в патогенезе неалкогольного перерождения печени.

Неалкогольная жировая болезнь печени может прогрессировать до безалкогольного стеатогепатита, который характеризуется признаками повреждения гепатоцита, воспаления тканей печени и отложением белка соединительной ткани коллагена. Приблизительно от 10 до 29 % пациентов с неалкогольным стеатогепатозом приобретают цирроз в течение 10 лет.

Неалкогольная жировая болезнь печени является предиктором сердечно-сосудистых заболеваний даже в большей степени, чем периферическая или висцеральная жировая масса. Распространенность этой болезни печени составляет около 15 % у пациентов, не страдающих ожирением, однако у пациентов с ожирением (с индексом массы тела (ИМТ) от 30,0 до 39,9 кг/м²) и пациентов с экстремальным ожирением (ИМТ ≥ 40,0 кг/м²) она возрастает до 65 и 85 % соответственно. В среднем этим заболеванием страдают около 30 % взрослого населения, и оно зачастую протекает бессимптомно. Кроме того, с каждым годом растет доля детей с данным заболеванием.

Даже кратковременное высококалорийное питание приводит к увеличению содержания жиров в печени, в то время как кратковременное низкокалорийное питание приводит к уменьшению количества жиров, даже несмотря на то, что общая масса тела при этом практически не меняется. Таким образом, избыточная калорийность пищи непосредственно влияет на риск развития неалкогольного жирового перерождения печени. Нездоровый характер питания, включая привычку употреблять слишком много калорий на ужин, есть по ночам, пропускать завтрак и есть слишком быстро, часто наблюдаются у пациентов с ожирением и неалкогольной жировой болезнью печени. Быстрые углеводы являются основным стимулом для липогенеза в печени и вносят даже более существенный вклад в неалкогольную жировую болезнь печени по сравнению с насыщенными жирами.

Риск заболевания возрастает при наличии гормональных проблем – низкой функции щитовидной железы, половых желез и высокой активности надпочечников. Важную роль играет также невосприимчивость к инсулину, которая обусловлена хроническим воспалением и ожирением.

Ключевым подходом немедикаментозного лечения заболевания является борьба с лишним весом. Для улучшения состояния при стеатозе достаточно потери 3–5 % массы тела, более 5 % потребуется для регенерации поврежденных клеток печени, снижения воспаления и восстановления чувствительности гепатоцитов к инсулину, более 7 % – для прекращения стеатогепатита и 10 % или более – для частичного обращения вспять фиброза.

Сокращение калорийности ежедневного приема пищи на 500 ккал позволит снижать вес тела на 500 г в неделю.

Таким образом, в лечении неалкогольной жировой болезни печени ключевую роль играют изменения образа жизни пациентов, особенно сбалансированная диета. Адаптированная схема питания позволяет сбросить лишний вес и улучшить клиническую картину этого заболевания.

Сокращение калорийности ежедневного приема пищи на 500 ккал позволит снижать вес тела на 500 г в неделю. Согласно рекомендациям по питанию для пациентов с неалкогольным стеатогепатитом углеводы должны составлять 40–50 % от общего количества потребляемой энергии. Целесообразно увеличить количество сложных углеводов и клетчатки. Важную роль в этиологии заболевания играет чрезмерное потребление фруктозы (она в большом количестве содержится в прохладительных напитках и сладких фруктах), которую необходимо ограничить. Потребление фруктозы вызывает развитие ожирения печени благодаря стимуляции образования жира в гепатоцитах. Количество простых углеводов (сахарозы, глюкозы, фруктозы, лактозы) не должно превышать 10 % от общего потребления энергии. При этом олигофруктоза будет полезна. Олигофруктоза – это неперевариваемый углевод, который содержится в растительной пище, такой как цикорий, артишок, лук-порей, спаржа и чеснок. Клинические испытания, проведенные на людях, показали, что употребление олигофруктозы вызывает снижение уровня триглицеридов и уровня глюкозы в сыворотке крови. Олигофруктоза снимает воспаление в печени и уровень гормона голода грелина и приводит к увеличению концентрации гормона GLP–1 (глюкагоноподобный пептид 1), который снижает аппетит, уровень глюкозы в крови и массу тела.

Потребление жиров должно составлять менее 30 % суточных калорий. Насыщенные жирные кислоты в избытке способствуют повреждению митохондрий и гепатоцитов в результате окислительного стресса. Чрезмерное количество стеариновой и пальмитиновой насыщенных жирных кислот (они содержатся в сливочном масле и свином сале) могут приводить к гибели клеток печени. Потребление насыщенных жирных кислот более 10 % от общей энергии может стимулировать резистентность к инсулину и ухудшать липидный профиль крови. Ограничение потребления насыщенных жиров до количества менее 7 % от общей потребляемой энергии не приводит к улучшениям в липидном профиле и может даже нанести ущерб здоровью пациента, поэтому рекомендуемое суточное потребление этих жиров должно составлять более 7 %, но менее 10 % от общего потребления энергии.

Употребление трансжиров, входящих в состав маргарина и содержащих его продуктов (выпечки промышленного производства, печенья, чипсов и т. п.), способствует развитию воспалительных процессов и предрасполагает к нарушениям профиля липидов, поэтому трансжиры необходимо избегать.

При этом рекомендуется увеличить потребление пищевых продуктов, богатых моно- и полиненасыщенными жирными кислотами (к ним относятся рыба, оливковое и льняное масла, авокадо), так как моно- и полиненасыщенные жирные кислоты уменьшают воспаление. Однако разные масла оказывают различное влияние на старение клеток печени. В исследованиях на крысах установлено, что оливковое масло первого отжима приводит к самым слабым окислительным и ультраструктурным возрастным изменениям. Подсолнечное масло, напротив, вызвало фиброз, ультраструктурные изменения и окислительные процессы. Рыбий жир усиливал окисление, связанное с возрастом, снижал активность электронно-транспортной цепи, однако увеличивал относительную длину теломер (маркер замедления клеточного старения).

При неалкогольной жировой болезни печени отмечено благотворное влияние средиземноморской диеты. По-видимому, средиземноморская диета может уменьшить содержание жира и инсулинорезистентность в печени даже без потери общей массы тела. Исследование, проведенное в Греции и Италии у пациентов с недавно диагностированной гепатоцеллюлярной карциномой, показало, что строгая приверженность средиземноморской диете снижает риск развития этого новообразования на треть.

Количество белка в рационе должно составлять 15–20 % от общей энергии. Умеренное потребление белка является оптимальным для пациентов с неалкогольным стеатогепатитом из-за снижения резистентности к инсулину. При этом дефицит белка, а также недоедание могут, наоборот, привести к развитию этого заболевания. Исследования, проведенные на грызунах, показали, что белковая низкоуглеводная диета улучшает метаболизм углеводов и снижает стеатоз печени путем ингибирования липогенеза. Потребление белка имеет важное значение для регенерации гепатоцитов: с белком в организм поступают важные аминокислоты, которые предотвращают чрезмерное накопление жира в гепатоцитах. Однако здесь важно соблюдать меру, поскольку чрезмерное потребление белка может вызвать дисфункцию почек и привести к высокому артериальному давлению. В одном из исследований было выявлено, что употребление красного мяса способствует развитию этого заболевания.

Вкусовая добавка глутамат натрия, как показывают клинические исследования, увеличивает риск развития болезней печени и усиливает воспаление в гепатоцитах, поэтому ее также следует избегать. Глутамат натрия вызывает ухудшение окисления жирных кислот и нарушает синтез желчных кислот. При этом у пациентов с неалкогольным жировым перерождением печени наблюдается выраженный недостаток аминокислоты серина, который содержат бобовые, спирулина, арахис, грецкие орехи, льняное семя, мясо птицы.

Вкусовая добавка глутамат натрия увеличивает риск развития болезней печени, вызывает ухудшение окисления жирных кислот и нарушает синтез желчных кислот.

Печень снабжается кровью в основном портальной системой и поэтому подвергается воздействию метаболитов, происходящих от кишечника (таких как этанол и другие летучие органические соединения) или бактерий и их воспалительных липополисахаридов. Благодаря тому, что печень удаляет токсины, она действует как барьер между кишечником и системным кровообращением. Пациенты с неалкогольной жировой болезнью печени, как правило, отличаются повышенной проницаемостью кишечника и избытком бактерий в тонком кишечнике, которые играют важную роль в изменении метаболизма жиров в печени.

У людей с жировой болезнью печени наблюдается другой состав микробиоты: у них меньше бактероидов и лактобацилл. В результате в их кишечнике образуется меньше короткоцепочечных жирных кислот, необходимых для питания клеток кишечного эпителия, возрастает усвоение высокоэнергетических нутриентов и меняется метаболизм холина и желчных кислот.

Пробиотики несколько улучшают кишечную микрофлору, уменьшают воспаление, увеличивают функцию эпителиального барьера и увеличивают производство антибактериальных веществ. Прием пробиотиков (живых форм полезных микроорганизмов, таких как лакто- и бифидобактерии) в отдельных исследованиях позволял улучшить самочувствие и объективные показатели здоровья у пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени.

При жировом перерождении печени рекомендуется заменить красное мясо на белое (мясо птицы), прекратить употребление жареной пищи, заменив ее на вареную или приготовленную на пару без добавления жира. Использование сливок, панировки или фастфуда в этом случае исключается. Рекомендуется употреблять грецкие орехи – они богаты α-линоленовой жирной кислотой. Употребление 30 г грецких орехов в день приводит к снижению общего уровня холестерина и ЛПНП. Диета должна быть богата фруктами и овощами (их нужно употреблять не менее двух порций в день), которые являются хорошими источниками антиоксидантных витаминов (β-каротина и витамина Е).

В то же время чрезмерное употребление витамина С, по некоторым сведениям, может способствовать фиброзу печени. β-каротином богаты следующие пищевые продукты: морковь (9938 мкг/100 г), курага (7842 мкг/100 г), листья петрушки (5410 мкг/100 г) и зеленый лук (3400 мкг/100 г). Хорошими источниками витамина Е являются растительные масла и зародыши пшеницы (15,10 мг/100 г). Существуют доказательства связи жировой болезни печени и дефицита витамина D. Этого витамина много в рыбе, кисломолочных продуктах и морепродуктах.

При этом заболевании могут оказаться полезными некоторые соединения, нормализующие липидный обмен (см. таблицу). Среди этих соединений L-карнитин, содержащийся в красном и белом мясе, он действует как переносчик жирных кислот через митохондриальную мембрану, где они утилизируются для выработки энергии. Сульфорафан, полезное вещество из брокколи и других видов крестоцветных, задерживает развитие неалкогольной жировой болезни у мышей даже на очень жирной диете.

Рекомендуется употребление сока или ягод аронии (черноплодной рябины). Арония характеризуется высоким антиоксидантным потенциалом по сравнению с другими фруктами, содержит полифенолы и большое количество проантоцианинов и антоцианов. Она стимулирует выработку гормона GLP–1 и уменьшает артериальное давление. Сок аронии ингибирует окисление ЛПНП и минимизирует вредные эффекты приема фруктозы. Ягоды черноплодной рябины противодействуют вызванной фруктозой гипертриглицеридемии и уменьшают массу тела.

Таблица 14

Вещества из пищи, снижающие риск неалкогольного жирового перерождения печени

Употребление 30 г грецких орехов в день приводит к снижению общего уровня холестерина и ЛПНП.

Половина пациентов с неалкогольным стеатогепатитом физически малоактивна, а почти треть вообще не делает физических упражнений. Уже давно признано, что уровень физической активности находится в обратной зависимости с количеством жира в печени, что наиболее заметно при выполнении высокоэнергичных упражнений. Но умеренные физические упражнения не приводят к существенному снижению риска этого заболевания. Чтобы значительно снизить вероятность стеатогепатита, необходимо заниматься более трех раз в неделю, причем каждое занятие должно продолжаться не менее 30 минут. Даже если болезнь уже прогрессирует, метаанализ показал, что одних физических упражнений уже достаточно для того, чтобы значительно снизить содержание жиров в печени, притом что общая масса тела может не меняться. В одном из исследований был сделан вывод о том, что упражнения на сопротивление лучше всего уменьшают содержание жира в печени (в некоторых случаях они даже приводят к излечению стеатогепатита), улучшают контроль глюкозы и чувствительность к инсулину и способствуют окислению жиров даже без потери веса или воздействия на висцеральный жир.

Печень – один из немногих органов, клетки которого способны к регенерации. Но с возрастом способности печени к самовосстановлению нарушаются – это связано со старением клеток и с утратой их способности к делению или гибели вследствие накопления повреждений ДНК, вирусных инфекций (вирусы гепатита В и С), окислительного стресса, повреждения токсинами (алкоголем, ксенобиотиками) или нарушения кальциевого обмена. С другой стороны, утрата регенеративной способности обусловлена снижением уровней фактора роста гепатоцитов и его рецепторов, а также активности некоторых защитных белков.

При хроническом повреждении печени некоторые из ее клеток преобразуются в фибробластоподобные клетки, которые замещают функциональную ткань печени на соединительную ткань. Это своеобразные шрамы, которые способны либо активировать регенерацию печени, либо, в случае хронического повреждения, перерастать в фиброз печени. Дальнейшее прогрессирование фиброза приводит к циррозу печени, печеночной недостаточности и портальной гипертензии. О выраженности фиброза можно судить по увеличению размеров печени, развитию анемии и тромбоцитопении, а также по уровню печеночных ферментов АЛТ и АСТ в крови. Соотношение АСТ/АЛТ > 1 является достоверным показателем выраженной стадии фиброза печени. Дальнейшее развитие заболевания может закончиться раковым перерождением. Гепатоклеточная карцинома находится на пятом месте опухолей среди мужчин и на седьмом месте у женщин. Наибольшее число ее случаев наблюдается в старшем возрасте.

Исчезновение агента, вызывающего хроническое повреждение печени (вируса или токсина), способно вызвать подавление активности предшественников соединительнотканных клеток печени и запустить функциональное восстановление поврежденных участков. Есть также экспериментальные свидетельства того, что некоторые природные вещества помогают предотвратить или замедлить процесс развития фиброза (см. таблицу). В частности, противофиброзным действием обладает аминокислота L-цистеин. Она участвует в синтезе важнейшего клеточного антиоксиданта глутатиона и повышении уровней антиокислительного фермента супероксиддисмутазы, а также подавляет активность фиброзных клеток. Защитную роль против фиброза печени играют противовирусные препараты, антиоксиданты и противовоспалительные средства.

Таблица 15

Природные вещества, подавляющие развитие фиброза печени

Формирование активных видов кислорода является одним из ключевых факторов воспаления печени и фиброза. В нормальных физиологических условиях активные формы кислорода полезны, поскольку контролируют ключевые физиологические активности, такие как рост и деление клеток, их миграцию, дифференцировку и запрограммированную гибель. Однако повышенные внутриклеточные концентрации свободных радикалов вызывают повреждение клеточных структур (ДНК, РНК, белков, липидов и кофакторов), окислительный стресс и воспаление. В печени избыточные свободные радикалы индуцируют гибель гепатоцитов и стимулируют образование профиброгенных клеток.

Различные исследования доказали, что при фиброзе печени оказались полезными такие антиоксиданты, как липоевая кислота, таурин, N-ацетилцистеин, глутатион, S-аденозил-L-метионин, α-токоферол (витамин Е), мелатонин и фенольные соединения (розмариновая кислота, хлорогеновая кислота, кофейная кислота, генистеин, лютеолин, кверцетин, апигенин, нарингенин, ресвератрол).

Никотиновая кислота, ее амид (витамин B3) и их предшественники (никотинамид рибозид и никотинамидмононуклеотид) являются критическими кофакторами в широком спектре внутриклеточных окислительно-восстановительных реакций и служат в качестве антиоксидантов. Восполнение этих соединений подавляет развитие фиброза печени через активацию некоторых ферментов.

Существуют исследования, свидетельствующие о пользе статинов при фиброзе.

Здоровье желчного пузыря

Желчнокаменная болезнь характеризуется образованием камней в желчном пузыре и желчных протоках. Заболевания желчного пузыря являются очень распространенными, причем у женщин они встречаются в два раза чаще, чем у мужчин. В развитых странах желчнокаменной болезни подвержена каждая пятая женщина. У желчных камней есть и этнический аспект – ими страдает больше половины индейских женщин Северной и Южной Америки. В странах Южной Азии камни развиваются прямо в желчных протоках или печени, что связывают с паразитическими и бактериальными заражениями. Очень часто (до 80 % случаев) болезнь протекает бессимптомно, без характерных болей в желчном пузыре или поджелудочной железе. С возрастом риск этого недуга значительно увеличивается, особенно в случаях наличия похожей болезни у близких родственников: после 40 лет риск возрастает в 4–10 раз.

Однако у этой проблемы есть и управляемые факторы риска, среди которых избыточная масса тела, резкий сброс лишних килограммов и сидячий образ жизни. Болезнь желчного пузыря все больше молодеет, что объясняется распространением ожирения. Чаще всего камни состоят из холестерина, что связывает это заболевание с метаболическим синдромом. Как правило, эти заболевания идут рука об руку с сахарным диабетом, нарушением липидного обмена (низкими липопротеинами высокой плотности и высокими триглицеридами в крови) и атеросклерозом. Ультрасонографию желчного пузыря стоит провести в случае повышенной жесткости стенок артерий – признака раннего атеросклероза. Интересно отметить, что высокий уровень холестерина в крови, по-видимому, не коррелирует с этим заболеванием, но в то же время высокий показатель гомоцистеина вполне с ним связан. Инсулинорезистентность тканей печени, наблюдаемая при диабете, тоже способствует секреции холестерина в желчь, подавляет отделение желчных кислот и сократительную способность желчного пузыря.

Эта болезнь тесно ассоциирована со стрессами и гипертонией. Среди дополнительных факторов риска – беременность, длительный прием некоторых лекарств (антибиотика цефтриаксона, гормонального препарата октреотида, женских половых гормонов, тиазидных диуретиков), парентеральное питание илиголодание. Все эти факторы так или иначе влияют на состав желчи (делают ее более концентрированной) и ее застой. Например, цефтриаксон сам выводится с желчью и может выпадать в виде камней. Октреотид подавляет выработку гормона холецистокинина, вызывая желчный застой. Тиазиды повышают насыщение желчи холестерином. Фибраты, применяемые для снижения уровня липидов в крови, стимулируют вывод холестерина с желчью и камнеобразование. Длительное применение ингибиторов протонной помпы для снижения кислотности желудка также увеличивает вероятность камнеобразования. При этом статины, наоборот, уменьшают образование холестерина в печени и тем самым, по-видимому, снижают риск желчнокаменной болезни. Цирроз печени, хронический распад эритроцитов (гемолиз) и воспаление кишечника при болезни Крона являются факторами риска для камней из черного пигмента.

Низкокалорийная диета или бариатрическая хирургия, приводящие к быстрой потере веса, способствуют появлению камней у 30–70 % пациентов. Потеря веса, превышающая 1,5 кг/неделю после бариатрической операции, увеличивает риск образования камней, и даже менее экстремальные колебания веса также увеличивают вероятность развития этого заболевания.

Поскольку механизм образования холестериновых желчных камней активизируется женскими половыми гормонами, то основными факторами риска являются материнство, использование оральных контрацептивов и заместительная терапия эстрогенами. Женские половые гормоны отрицательно влияют на секрецию желчи печенью и функцию желчного пузыря. Эстрогены увеличивают выделение холестерина и уменьшают секрецию желчных солей, в то время как прогестины действуют путем снижения секреции желчных солей и ослабления опорожнения желчного пузыря, приводящего к застою. Прогестины, используемые в некоторых оральных контрацептивах, могут существенно повысить риск заболевания желчного пузыря.

Абдоминальное ожирение (скопление жировой ткани в верхней половине туловища и на животе), особенно распространенное среди женщин, приводит к еще большей вероятности заболевания желчными камнями. Ожирение ускоряет синтез холестерина ферментами печени и поэтому повышает его присутствие в желчи.

Говоря о диете, необходимо помнить о связи желчнокаменной болезни и питания с избытком холестерина, жирных кислот, рафинированных углеводов или бобовых. При этом поли- и мононенасыщенные жиры, кофе, клетчатка, аскорбиновая кислота (витамин С), кальций, железо, лецитин и умеренное потребление алкоголя снижают этот риск. Имеются также сведения и о пользе вегетарианской диеты.

Регулярные упражнения, выполняемые отдельно или в сочетании с диетой, улучшают некоторые аспекты обмена веществ, связанные с ожирением и уровнем холестерина, а низкая подвижность увеличивает вероятность развития этого заболевания.

Регулярные физические упражнения улучшают некоторые аспекты обмена веществ, связанные с ожирением и уровнем холестерина, а низкая физическая активность увеличивает вероятность развития заболевания желчного пузыря.

Иммунитет, простуда, кандидоз

Респираторные инфекции, грипп и пневмония – ведущие причины смертности среди людей старше 65 лет во всем мире. С возрастом существенно падает эффективность ответа на вакцинацию, снижается способность красного костного мозга продуцировать стволовые клетки, дающие начало новым Т- и B-клеткам иммунной системы. При этом возрастает доля макрофагов, участвующих в воспалении и атеросклерозе. Постепенно происходит жировое перерождение и уменьшение тимуса – вилочковой железы. Этот орган играет исключительную роль в образовании и обучении новых Т-клеток иммунной системы. В результате количество новых (так называемых наивных) Т-клеток резко снижается, и организм хуже справляется с новыми вызовами – инфекциями и опухолевыми процессами. Функция тимуса дольше сохраняется у женщин, чем у мужчин, поэтому иммунный ответ у женщин также формируется лучше.

Хроническая стимуляция антигенами способствует ускоренному иммуностарению. Например, доказано, что длительное скрытое инфицирование цитомегаловирусом, вирусами герпеса человека способствует сокращению продолжительности жизни. При этом низкий груз патогенов (вирусов, болезнетворных бактерий, грибков и простейших), как и поддержание активности иммунной системы, является залогом более медленной скорости старения и долголетия. Но возможно ли каким-то образом поддержать эту активность?

В экспериментальных работах на мышах показано иммуномодулирующее действие ферментированной сои. В лабораториях также были выявлены профилактические эффекты каротиноидов, в частности бета-каротина (он содержится в моркови, батате, перце) и астаксантина (он присутствует в креветках и красной рыбе). Аналогичным образом влияла диета, обогащенная какао. Известно регуляторное воздействие на иммунные клетки витаминов А и D, мелатонина, аминокислот аргинина (он содержится в орехах, морепродуктах, шоколаде) и триптофана (он есть в сыре, рыбе, бобовых), ниацина (он содержится в злаках, орехах, грибах, бобовых, кофе), бутирата (он производится молочнокислыми бифидобактериями из пищевых волокон). В современную концепцию иммунопитания входят также фолаты, витамины С и Е, цинк, селен, марганец, железо, однако по результатам клинических исследований их польза весьма ограничена.

В научной литературе описано много экспериментальных (на модельных животных) и клинических исследований, которые свидетельствуют об укреплении иммунитета и о противовоспалительных свойствах полисахаридов, содержащихся в различных съедобных грибах, злаках и водорослях (см. таблицу). Помимо того, многие из этих продуктов помогают нормализовать функцию кишечника, уровень глюкозы и липидов в крови. По крайней мере пятнадцать контролируемых испытаний, проведенных на людях, подтверждают, что пероральный прием препаратов глюканов, арабиногалактанов, гетерогликанов и фукоиданов способен значительно влиять на иммунитет, а в отдельных случаях оказывать даже противораковый эффект. Как правило, это плохо перевариваемые соединения: их преимуществом является высокая переносимость, безопасность и отсутствие токсичности.

Одна из причин частых простуд зимой – сухость морозного воздуха на улице и нагретого воздуха в помещении: пересушенные слизистые теряют способность противостоять вторжению инфекции извне. Регулярные промывания носоглотки, увлажнение воздуха в помещении являются действенным средством для профилактики простуды.

Как бы мы ни закалялись и ни береглись от контакта с заболевшими людьми, простуда все равно нас настигает. Метаанализ плацебо-контролируемых клинических исследований показывает, чем стоит лечить и как предупреждать простуду и ее симптомы.

Таблица 17

Типы иммуностимулирующих полисахаридов

Достаточная степень эффективности:

• мыть руки, носить маску в холодный сезон года

• восполнять недостаток цинка и витамина D

Средняя степень эффективности:

• употребление пробиотиков (Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus)

• полоскания (например, составом пищевая сода + соль + йод в теплой воде)

• антигистаминные + сосудосуживающие препараты, анальгетики

• интраназально бромид ипратропия (ксимелин экстра)

Незначительная эффективность (или ее полное отсутствие):

• витамин С

• мед

• препараты женьшеня, чеснок, гомеопатия

• физические упражнения

Грибок Candida – это опасный патоген, особенно для пациентов с ослабленным иммунитетом. Инфекции рода Candida представлены несколькими видами и считаются основной причиной заболеваемости и смертности у широкого круга пациентов с ослабленным иммунитетом. Наиболее распространена Candida у пожилых людей.

Грибок заражает слизистые ткани, включая ротовую полость, пищевод, кишечник и влагалище. Вагинальный кандидоз продолжает оставаться серьезной проблемой для здоровья женщин. Около 50 % взрослых людей имеют особи Candida в полости рта, где они часто вызывают поверхностные инфекции, которые достаточно легко излечиваются. Однако на фоне снижения иммунитета грибок может распространиться по телу, вызывая серьезные осложнения и даже смерть.

Трудность искоренения инфекции обусловлена переключением грибка между планктонной дрожжевой жизненной формой и более устойчивой формой, представленной гифами, а также образованием биопленок, которые оказывают активное сопротивление противогрибковой терапии. Известны растения, содержащие вещества, которые проявляют значительную активность против Candida, однако они не являются лекарственными средствами, сопоставимыми с синтетическими препаратами при данном заболевании, из-за отсутствия достаточной информации об их эффективности. Тем не менее их вполне можно использовать для профилактических целей, тем более что некоторые растения (например, черный перец) весьма эффективны в очень низких концентрациях (см. таблицу).

Таблица 18

Растения и содержащиеся в них вещества с противокандидозным эффектом

Аллергии и аутоиммунные заболевания

Аллергия возникает тогда, когда происходит расстройство нормальных механизмов иммунологической толерантности, что приводит к неуместным и вредным иммунным реакциям на обычно безвредные вещества, включая пищевые аллергены, такие как белок коровьего молока, яиц, орехов или моллюсков. У подобных расстройств может быть наследственная предрасположенность и провоцирующие факторы, связанные с экологическим загрязнением, недостатком важных для формирования иммунной системы веществ (цинка, витамина D, Омега–3, линолевой кислоты, пребиотиков, некоторых видов полезной микрофлоры кишечника) или микробным воспалением.

Аллергические антитела могут возникать и на продукты питания, которые употребляются очень часто или в неумеренных количествах, так как в этом случае повышается вероятность попадания нерасщепленных белков из продукта через кишечный барьер в ткани. На развитие аллергических реакций могут повлиять также способы приготовления пищи, чрезмерно стерильные условия в раннем детстве и недостаточное разнообразие детской диеты. В раннем детстве, когда иммунная система находится еще в процессе становления, есть определенный временной промежуток, в котором питание по принципу «всего по чуть-чуть» может помочь развить иммунологическую толерантность и предотвратить будущие аллергические проблемы.

Есть три наиболее распространенных неинфекционных заболевания, вызванных аллергией: астма, риноконъюнктивит и экзема.

Астма – это широко распространенное хроническое аллергическое состояние, которое встречается у одного из десяти человек в западном мире. Для контроля опасных симптомов большинство пациентов с астмой вынуждены полагаться на ежедневный прием медикаментов. В возникновении астмы важную роль играют факторы окружающей среды в сочетании с генетической восприимчивостью. Вдыхаемые аллергены, воздействие дыма, холодный воздух, загрязнение воздуха внутри помещений и на улице являются пусковыми механизмами симптомов астмы. Высокому риску заболеть подвергаются тучные люди. Снижение веса по меньшей мере на 7,5 % от исходного уровня в результате ограничения калорийности пищи приносит заметные результаты. Тем не менее современные исследования предполагают, что даже пациентам без избыточного веса физические упражнения (интервальные тренировки высокой интенсивности) в сочетании со здоровым питанием (с низким гликемическим индексом) могут помочь снимать такие симптомы астмы, как хрипы, боль в груди и одышка.

Лучше контролировать течение астмы позволяют добавки магния, селена, фолата, витаминов С, А, Е, Омега–3. Функцию внешнего дыхания улучшают прополис и кофеин, а избыток соли и жиров ухудшает состояние при астме.

Западная диета, которая включает в себя высокое потребление рафинированных зерновых, обработанного и красного мяса и десертов с добавленным сахаром, а также характеризуется недостатком пищевых волокон, оказывает воспалительное действие. При этом средиземноморская диета с большим количеством фруктов и овощей обладает противовоспалительными свойствами. Диета помогает осуществлять профилактику болезни, но к излечению не приводит. Лучше контролировать течение болезни позволяют добавки магния, селена, фолата, витаминов С, А, Е, Омега–3. Функцию внешнего дыхания улучшают прополис и кофеин, а избыток соли и жиров ухудшает состояние. Улучшить контроль над астмой помогают физическая активность, избегание аллергенов, простуд (в особенности вызванных риновирусом), бактериальных инфекций верхних дыхательных путей, загрязнителей воздуха (озона, выхлопов автомобильных двигателей, пыли, пыльцы, дыма, выделений насекомых и домашних животных) и прекращение курения. Есть свидетельства, что нормализация кишечной микрофлоры также оказывает позитивное влияние на здоровье при астме.

Более двух миллионов человек во всем мире страдают от рассеянного склероза. Это аутоиммунное заболевание, связанное с разрушением миелиновой оболочки вокруг аксонов, проводящих отростков нейронов. Миелин наподобие изоляции на проводах ускоряет проведение нервного импульса. Утратившие миелин аксоны отмирают, в результате чего нейроны теряют связи. Некоторые вредные кишечные бактерии выделяют крезол, угнетающий выработку миелина. Другие бактерии вырабатывают липополисахариды и тем самым способствуют активации клеток иммунной системы (макрофагов, дендритных клеток), которые запускают созревание особых патологических форм Т-лимфоцитов, повреждающих миелин и вызывающих дегенерацию аксонов. Как показали исследования, при лечении рассеянного склероза может помочь уничтожение вредных бактерий или их метаболитов. Профилактическую роль играет также противовоспалительная диета, полифенолы, бутират, выделяемый полезной микрофлорой, нормализация уровней витаминов D, В12 (то есть увеличение употребления морепродуктов, птицы, рыбы), витамина А (он содержится в сыре, моркови), биотина (он есть в печени и яичном желтке), Омега–3. Сообщается, что дефицит таких веществ, как селен (он содержится в зерновых, курице, рыбе и яйцах), цинк (он есть в устрицах, сардинах, индейке, тыквенных семечках, орехах, бобовых, темном шоколаде), магний (его много в зеленых листовых овощах, сушеных фруктах, бобовых, зерновых и бананах) и железо (оно есть в птице и рыбе), способен ухудшить некоторые аспекты заболевания.

При моделировании этой болезни у животных наиболее существенные улучшения наблюдались при воздействии эпигаллокатехин–3-галлатом (это вещество содержится в листьях чая, яблоках, сливах, луке, фундуке) и ресвератролом (он есть в арахисе, красном вине), альфа-липоевой кислотой (ею богаты печень, картофель, брокколи, шпинат) и витамином Е (его много в миндале, фундуке, семенах подсолнечника, арахисе). Все эти эффекты, по-видимому, обусловлены противовоспалительным действием указанных соединений. Кроме того, в качестве профилактики положительно влияют на организм регулярные физические тренировки и низкокалорийная диета.

Некоторые гормоны, такие как мелатонин и дегидроэпиандростерон (DHEA), по-видимому, способны уменьшить выраженность отдельных симптомов этого заболевания. А вот гормон жировой ткани лептин провоцирует болезнь.

Западная диета, содержащая много насыщенных жиров, добавленного сахара, соли, но мало магния и клетчатки, провоцирует дисбиоз и хроническое воспаление, которые являются факторами риска рассеянного склероза. Более 70 % заболевших рассеянным склерозом жалуются на дисфункцию кишечника: в кишечной микрофлоре пациентов преобладают воспалительные виды бактерий, такие как археи, шигелла, кишечная палочка, клостридии. В то же время наблюдается недостаток продуцентов антивоспалительного вещества бутирата. На помощь может прийти диета с высоким содержанием клетчатки (постепенное увеличение вплоть до 25–30 г в день путем добавления пшеничных отрубей, цельнозерновых продуктов, фруктов и овощей), высокое потребление жидкости (приблизительно два литра в день) и регулярная физическая активность.

Исследование потребления продуктов питания, проведенное в 27 странах, установило тесную корреляцию между использованием коровьего молока, сливок и масла и развитием рассеянного склероза. В отношении сыра такая зависимость не обнаружена, но есть сведения о неблагоприятном влиянии красного мяса. В провоцирующем действии подозревают избыточные количества насыщенных жирных кислот, а также трансжиров, поступающих в организм. При этом регулярное употребление рыбы, овощей и орехов снижает риск развития этого заболевания.

Несмотря на обнадеживающие эпидемиологические данные, клинические испытания диеты для лечения рассеянного склероза пока еще не показали однозначных результатов. В особенности это касается не воспалительного, а нейродегенеративного аспекта заболевания. По-видимому, это связано с тем, что стиль питания играет более важную роль в профилактике, чем в лечении этой болезни. В то же время три цикла низкокалорийной низкобелковой диеты (FMD-диеты, напоминающей голодание) длительностью три дня через каждые семь дней позволили смягчить демиелинизацию, повреждение аксонов и общую тяжесть заболевания. Три клинических исследования добавок Омега–6 линолевой кислоты у пациентов с коротким сроком течения заболевания и умеренной симптоматикой выявили заметные улучшения здоровья.

Ревматоидный артрит – системное заболевание соединительной ткани, проявляющееся главным образом хроническим воспалением суставов. Это комплексное аутоиммунное заболевание, поражающее 1–2 % населения во всем мире. При таком заболевании страдают, как правило, голеностопные суставы, суставы лодыжек, коленей и кистей рук. Патогенез ревматоидного артрита включает в себя взаимодействие нескольких генетических факторов риска и запускающих факторов из внешней среды.

Считается, что изначально в развитии этого заболевания наиболее важную роль играют микробные инфекции – в частности, микоплазмы, стрептококковые инфекции, сальмонеллезы, инфекции мочеиспускательного канала. Есть факты, указывающие на связь инфекционного заболевания полости рта (периодонтита) и ревматоидного артрита. С точки зрения нашей иммунной системы антигены на поверхности патогенных бактерий полости рта напоминают некоторые маркеры наших собственных клеток, поэтому иммунный ответ на патоген может перекинуться на здоровые ткани.

Помимо бактериальных инфекций, также замечено влияние вируса Эпштейна – Барр, цитомегаловируса, вируса гепатита, герпеса и папилломавирусов. Помимо периодонтита, бактериальных и вирусных инфекций, к факторам риска относят также ожирение, гормональные и диетические факторы. Как при ревматоидном артрите, так и при системной красной волчанке в организме отмечается недостаток многофункционального стероидного гормона дегидроэпиандростерона (DHEA). Снижает риск заболевания нормализация уровней Омега–3 и витамина D. Антиоксиданты во фруктах и овощах (витамин С, витамин Е, каротиноиды и ликопин) также оказывают защитный эффект. А вот регулярное употребление красного мяса, избыточное количество кофе и поваренной соли способствуют развитию этого заболевания.

При ревматоидном артрите риск заболевания снижает нормализация уровней Омега–3 и витамина D и антиоксиданты во фруктах и овощах (витамин С, витамин Е, каротиноиды и ликопин). А вот регулярное употребление красного мяса, избыточное количество кофе и поваренной соли способствуют развитию этого заболевания.

Псориаз – хроническое аутоиммунное заболевание, дерматоз, поражающий в основном кожу. Индекс площади кожи и тяжести поражения псориазом (PASI) коррелировал с массовой долей жира в организме и уровнем С-реактивного белка в крови: чем меньше диета пациента напоминала средиземноморскую, тем выше был индекс PASI. По результатам опроса, предпринятого Национальным фондом псориаза США, доля пациентов, сообщивших об улучшении состояния кожи, была наибольшей после снижения употребления алкоголя (53,8 %), злакового глютена (53,4 %), пасленовых (52,1 %) и после добавления в рацион рыбьего жира и Омега–3 (44,6 %), овощей (42,5 %) и перорального приема витамина D (41 %). Если говорить об экспериментировании с диетами, пациенты отмечали улучшение в случае диеты по Пегано (72,2 %), веганства (70 %) и палеолитической диеты (68,9 %) (см. таблицу). Небольшие исследования показали пользу приема рыбьего жира и витамина D.

Таблица 19

Диеты, улучшающие состояние при псориазе

Системная красная волчанка – хроническое воспалительное и аутоиммунное заболевание, поражающее сразу несколько систем органов, включая кожу, суставы, почки и мозг. Как и всегда в подобных случаях, на развитие такого заболевания влияют одновременно наследственные, гормональные и средовые факторы, а также определенную роль играют микрофлора и иммунитет. При данном заболевании вместе с антивоспалительным и иммуносупрессорным лечением все больше внимания уделяется диете и нормализации микрофлоры. У мышей с моделью этой болезни удавалось существенно улучшить самочувствие пероральным приемом антибиотика ванкомицина, что свидетельствует о вкладе патогенной микрофлоры в развитие и течение этого заболевания. Лечение антибиотиком увеличивает барьерную функцию кишечного эпителия и тем самым предотвращает переход липополисахарида, компонента клеточной стенки грамотрицательных протеобактерий и фактора индукции волчанки, в кровоток.

В целом при системной красной волчанке может быть рекомендован средиземноморский характер диеты (овощи, фрукты, цельнозерновые продукты, орехи, рыба, вино, оливковое масло, низкое потребление мяса). Отдельные исследования подтверждают полезность экстракта зеленого чая, Омега–3, оливкового масла первого холодного отжима, маточного молочка, таурина (он содержится в морепродуктах и птице), пищевых волокон (ими богаты бобовые, цельнозерновые продукты и овощи), конъюгированной линолевой кислоты (она содержится в молочной продукции, полученной от животных, питающихся свежей травой). При этом Омега–6, арахидоновая кислота и поваренная соль могут усугубить течение болезни.

Интересно отметить, что на животных позитивно работало ограничение в диете микроэлемента цинка. У модельных животных улучшение здоровья отмечалось при низкокалорийной диете. Большое количество исследований на животных показывает благоприятное воздействие полифенолов (см. таблицу). При системной красной волчанке низкобелковая диета (0,6 г/кг массы тела в сутки) облегчает течение хронической болезни почек. Помогает устранять многочисленные побочные следствия основного заболевания прием витаминов, таких как А, B6, C, D, Е, однако каких-либо доказательств профилактического действия приема антиоксидантных витаминов нет. При этом есть сведения о пользе перорального приема мелатонина и DHEA.

Клетки эпителия кишечника вместе с факторами, выделяемыми ими, создают барьер, который отделяет организм хозяина от окружающей среды. В патологических состояниях проницаемость стенки кишечника может быть нарушена, что позволяет пропускать токсины, антигены и бактерии в ткани, а затем в кровоток, создавая «протекающий» кишечник. У лиц с генетической предрасположенностью к этому явлению негативные факторы окружающей среды могут проникнуть в организм и вызвать развитие аутоиммунного заболевания. Полезная микробиота кишечника способствует поддержанию кишечного эпителиального барьера. В дополнение к этому последние исследования показывают необходимость процесса аутофагии для уничтожения патогенной микрофлоры на границе этого барьера. Аутофагию способны стимулировать полифенолы (они содержатся в ягодах, орехах, шоколаде, фруктах и овощах), полиамины (они есть в грибах, выдержанном сыре, грейпфруте) или периодическое голодание. А вот алкоголь, наоборот, нарушает целостность кишечного барьера.

Синдром раздраженного кишечника – функциональное расстройство, которое характеризуется дискомфортом и хронической болью в животе, его вздутием и нарушениями в работе кишечника. Противовоспалительное действие при этом заболевании доказано при многомесячном строгом соблюдении средиземноморской, FODMAP или SCD-диеты.

Таблица 20

Полифенолы, подавляющие развитие системной красной волчанки на модели мыши

Таблица 21

Принципы специфической углеводной диеты (SCD)

SCD-диета была разработана американским врачом Сидни В. Хаасом для лечения больных целиакией (глютеновой непереносимостью) (см. таблицу).

FODMAP – это аббревиатура от выражения fermentable oligo-, di-, and monosaccharides and polyols (вызывающие брожение олиго-, ди- и моносахариды и полиолы), из которого следует суть диеты: исключение факторов брожения из пищи (см. таблицу). Поскольку многие исключаемые продукты являются полезными с других точек зрения, имеет смысл придерживаться диеты лишь до исчезновения неблагоприятных симптомов.

Стоит отметить противоречия в перечне разрешенных и запрещенных продуктов для FODMAP- и SCD-диет.

Воспалительные заболевания кишечника, такие как болезнь Крона и язвенный колит, представляют собой желудочно-кишечные расстройства, которые возникают у человека с генетической предрасположенностью под влиянием факторов окружающей среды и диеты, приводящих к нарушению регуляции Т-клеток и аутоиммунитету, дисбактериозу кишечника. Классическое лечение этих тяжелых расстройств направлено на подавление иммунных реакций для предупреждения развития дальнейших аутоиммунных процессов. В то же время нельзя сбрасывать со счетов профилактические меры. Западная диета, характеризующаяся высокой калорийностью, богатая рафинированными углеводами, ненасыщенными Омега–6 жирными кислотами, насыщенными жирами, отличающаяся низким содержанием клетчатки и витаминов, связана с повышенным риском развития воспалительных заболеваний кишечника. При этом полувегетарианская диета (допускающая молоко, яйца и рыбу не чаще одного раза в неделю, а мясо один раз в две недели), специфическая углеводная диета (отказ от всех зерновых, большинства молочных продуктов и подсластителей, за исключением меда) или противовоспалительная диета (с исключением лактозы, рафинированных быстрых или глубоко переработанных медленных углеводов, трансжиров и повышенная доля в диете пребиотиков/пробиотиков, а также перетирание, тщательное измельчение или мягкое приготовление пищи) ускоряют лечебный процесс.

Таблица 22

Особенности FODMAP-диеты

Поскольку в аутоиммунных заболеваниях кишечника определенную роль отводят белку злаков глютену и простым сахарам, а также другим аллергенам или источникам роста для патогенной микрофлоры на первой, так называемой элиминационной фазе, диета, направленная против аутоиммунных расстройств, фокусируется на исключении зерновых, бобовых, пасленовых, молочных продуктов, яиц, кофе, алкоголя, орехов и семечек, рафинированных или переработанных углеводов, масел, пищевых добавок, нестероидных противовоспалительных препаратов, которые могут вызывать воспаление кишечника, дисбактериоз или симптоматическую непереносимость пищи. При этом подчеркивается необходимость приготовления и употребления свежих питательных блюд и ферментированных продуктов, а также важность гигиены сна, управления стрессом и физической активности. Вслед за фазой элиминации идет фаза поддержания, продолжительность которой может варьироваться, пока человек не достигнет заметного улучшения симптомов и общего состояния. Поэтапное введение исключенных групп продуктов питания начинается постепенно, чтобы пациенты выявили продукты или группы продуктов, которые могут способствовать появлению симптомов заболевания при либерализации их рациона. Многолетние исследования показывают, что такой подход позволяет добиться существенного улучшения состояния.

Становится все более очевидным, что в развитии многофакторных заболеваний, в частности ревматоидного артрита и болезни Крона, определяющую роль играют сложные взаимосвязи генетической предрасположенности, микрофлоры и стиля питания. Еще одно исследование подтверждает эту точку зрения. В молоке и мясе нередко присутствуют бактерии Mycobacterium avium подвида paratuberculosis, которые у людей с определенными наследственными особенностями (полиморфизмами) повышают риск развития ревматоидного артрита и болезни Крона.

Аутоиммунная болезнь щитовидной железы, возникающая у женщин в 3,5 раза чаще, чем у мужчин, приводит к недостаточному образованию или, наоборот, избыточному высвобождению при разрушении ткани гормонов щитовидной железы. Несмотря на то что болезнь имеет генетические риски, ее развитие можно предотвратить, нормализовав потребление йода с пищей (например, в виде йодированной соли) и полностью отказавшись от курения. При этом 11–20 единиц алкоголя в неделю (за единицу принимают 10 г алкоголя) снижают риск этого заболевания.

Улучшение настроения, памяти и профилактика депрессии

Депрессия и тревожные расстройства относятся к числу ведущих причин нетрудоспособности. Кроме того, психологический стресс (тревожность и депрессия) способствует повышению риска развития рака различной локализации. При этих состояниях в основном назначаются фармакотерапия и психотерапия, однако они позволяют добиваться ремиссии менее чем в половине случаев, поэтому для увеличения эффективности лечения необходимо комбинировать разные подходы.

Депрессия, по-видимому, имеет общие патофизиологические механизмы с метаболическим синдромом, ожирением и сердечно-сосудистыми заболеваниями, такими как изменение микрофлоры кишечника, воспалительные процессы и клеточный окислительный стресс. В настоящее время достигнут прогресс в изучении взаимодействий между питательными веществами, микрофлорой, нервной, иммунной и эндокринной системами кишечника и мозгом. Из кишечника в мозг постоянно поступают сигналы, свидетельствующие о голоде, насыщении и воспалительных процессах. В обмене информацией между кишечником и мозгом принимают участие нейроны, выделяемые кишечником гормоны, образуемые иммунными клетками кишечника цитокины, а микроорганизмами – вещества, некоторые из которых являются нейротрансмиттерами в нервной системе, и, наконец, клетки кишечных и мозговых барьеров. Разлад в этом сложном взаимодействии приводит к ряду заболеваний воспалительного, аутоиммунного, нейродегенеративного и метаболического характера, расстройствам настроения, поведения, когнитивных функций, а также к стрессу и боли. Например, к депрессии может привести синдром раздраженного кишечника.

В экспериментах на мышах удалось установить, что обилие некоторых микробов в кишечнике (например, клостридий) дистанционно снижает степень миелинизации нейронов головного мозга (миелин защищает нейрон и повышает скорость проведения нервного импульса), провоцируя депрессию и социальное избегание (интровертность). Веществом, которое выделяется бактериями и подавляет образование миелина, является крезол.

Средиземноморская диета может снизить риск развития депрессии на 30 %.

Несмотря на то что антидепрессантные нейротрансмиттеры, которые в большом количестве вырабатываются микроорганизмами в кишечнике, такие как серотонин и дофамин, скорее всего, не способны проникать через гематоэнцефалический барьер, целостность этого барьера может нарушаться в результате воспалительных процессов в организме или даже хронического социального стресса. Манипуляция микробиотой кишечника с помощью психобиотиков, пребиотиков или даже антибиотиков у людей с нарушенной барьерной функцией может дать новый подход к улучшению функции мозга и лечению таких взаимосвязанных расстройств кишечника и головного мозга, как депрессия.

В настоящее время накопились обширные сведения, полученные из наблюдательных исследований, проведенных в разных странах и разных возрастных группах, которые подтверждают, что качество диеты является возможным фактором риска или защиты от депрессии. Несмотря на то что в различных культурах существует множество версий «здоровой диеты», в них преобладают рыба, овощи, фрукты, бобовые и цельные зерна, в то время как рафинированная и глубоко переработанная пища и сладости повышают риск развития депрессии. Но эпидемиологические данные – это, конечно, не клинические исследования, поэтому такие выводы нельзя признать окончательными, однако было показано, что они не зависят от социально-экономического статуса или образования людей, а также от многих других возможных причин. Аналогичным образом приверженность средиземноморской диете ассоциировалась с 30 % снижением риска развития депрессии.

В Австралии и Новой Зеландии было выполнено 12-недельное клиническое испытание диеты, во многом сходной со средиземноморской, для изучения ее влияния на состояние пациентов с депрессией. Результаты показали, что у трети испытуемых удалось выявить заметное улучшение состояния. Диетическое вмешательство включало персонализированный подбор рациона, а также мотивационное собеседование, постановку целей и сопровождение пациента клиническим диетологом для поддержания оптимального соблюдения рекомендуемой диеты.

Состав диеты, получившей название ModiMedDiet, был следующим: белок составлял 18 % от общей энергии, жиры – 40 %, углеводы – 37 %, спирт – 2 %, пищевые волокна и другие нутриенты – 3 %. Поскольку целью диеты не было уменьшение массы тела пациента, количество пищи не ограничивалось. Диета была составлена так, чтобы соблюдать ее было просто. Основное внимание уделялось повышению качества питания, с акцентом на следующие ключевые группы продуктов: цельные зерна (5–8 порций в день), овощи (6 раз в день), фрукты (3 раза в день), бобовые (3–4 раза в неделю), обезжиренные и несладкие молочные продукты (2–3 раза в день), сырые несоленые орехи (1 раз в день), рыба (не менее 2 раз в неделю), постное красное мясо (3–4 раза в неделю), курица (2–3 раза в неделю), яйца (до 6 штук в неделю), оливковое масло (3 столовые ложки в день). При этом ограничивалось потребление сладостей, рафинированных злаков, жареной пищи, фастфуда, переработанного мяса и сладких и алкогольных напитков (не более 3 раз в неделю).

Депрессия является следствием воспалительных процессов. На воспаление могут влиять различные компоненты диеты. Например, пищевые волокна, содержащиеся в продуктах из цельного зерна, обладают иммуномодулирующими функциями и подавляют воспаление. Цельнозерновые продукты, особенно овсянка, богаты бета-глюканами, которые стимулируют иммунитет. Волокна также влияют на кишечную микрофлору, которая расщепляет их до короткоцепочечных жирных кислот: ацетата, пропионата, бутирата, пентаноата. Ацетат, пропионат и бутират имеют свои рецепторы в жировых клетках человека, эпителиальных клетках толстой кишки и мононуклеарных клетках периферической крови. Функциональная роль этих рецепторов пока еще не ясна, но очевидно, что микрофлора кишечника способна «разговаривать» с нашими клетками на химическом языке.

Исследования, выполненные на мышах, позволили установить, что эти рецепторы вовлечены в хронические воспалительные заболевания, такие как ожирение, колит, астма и артрит. Кроме того, бутират может служить источником энергии для клеток эпителия кишечника, а также для головного мозга, положительным образом влияя на настроение человека. Он также способен влиять на активность генов в нейронах мозга, выступая в роли ингибитора гистоновой деацетилазы (HDAC) и активатора клеточных рецепторов. Разнообразные эффекты бутирата хорошо подходят для решения широкого спектра проблем, которые часто встречаются при неврологических расстройствах. Таким образом, диета с высоким содержанием клетчатки может изменить экспрессию генов в мозге, чтобы предотвратить нейродегенерацию и способствовать регенерации нервной ткани.

Полезные бактерии кишечника дают нашему организму и другие потенциальные геропротекторы, такие как витамин К2, энтеролактон, спермидин. Известно, что спермидин улучшает память у пожилых людей. Несколько проведенных исследований позволили установить, что более высокое потребление витамина К в диете пожилых людей улучшает их когнитивные функции.

Цельные зерна, орехи, семечки, ягоды, овощи и фрукты, оливковое масло содержат также противовоспалительные и антиоксидантные вещества (полифенолы, витамин Е и каротиноиды), которые являются ведущей причиной их антидепрессантного действия.

Ни для кого не секрет, что ожирение связано с расстройствами настроения, тревогой и депрессией. Как стресс, так и диета с высоким содержанием жиров могут изменить микрофлору кишечника и способствовать ожирению. Чтобы исследовать взаимосвязь между ожирением, стрессом, кишечной микробиотой и расстройствами настроения, у мышей было индуцировано ожирение с использованием диеты с высоким содержанием жиров. Впоследствии этих мышей подвергали стрессу и анализировали, как меняется состав микробиоты их кишечника и тревожное поведение. Мужские особи оказались наиболее уязвимы к эффектам диеты с высоким содержанием жиров: они продемонстрировали снижение активности и повышенную тревожность в ответ на стресс, но у самок подобного поведения не наблюдалось. Однако у самок стресс вызывал изменение микробиоты кишечника в направлении, присущем мышам с ожирением.

Триптофан является незаменимой аминокислотой – он участвует в длинной цепочке метаболических превращений в нашем организме, например, выступает в роли строительного блока во многих ферментах и важных нейромодуляторах, таких как серотонин (гормон радости) и мелатонин, а также влияет на иммунологические механизмы. Однако продукты разложения триптофана в печени (например, гормон несчастья кинуренин и индол) отчасти играют негативную роль, поэтому в рационе важно соблюдать адекватное количество триптофана, потому что неблагоприятное влияние оказывает как избыток, так и недостаток триптофана. Триптофана много в бобовых, мясе птицы, морепродуктах. В этом контексте следует иметь в виду, что наиболее часто используемый гербицид глифосат действует путем блокирования синтеза триптофана в растениях и микробах, что влияет на естественный запас этой незаменимой аминокислоты в продуктах питания.

Трудно переоценить пользу низкого соотношения Омега–6 и Омега–3 жирных кислот для работы головного мозга. Антидепрессантное действие Омега–3 сконцентрировано в жирных сортах рыбы, морепродуктах, льняном масле, орехах, водоросли спирулине, зернах киноа, листовых овощах и бобовых. При этом диета с непропорционально высоким уровнем Омега–6 жирных кислот, которых особенно много используется в пищевых продуктах глубокой переработки, увеличивает выделение воспалительных цитокинов и повышает вероятность депрессии.

Благоприятное влияние в отношении депрессий отмечено для магния, витамина D, куркумина, глицина и некоторых других.

Метаанализ 11 исследований, выполненных с 1980 по 2015 год, продемонстрировал, что каждая чашка кофе в день уменьшает риск депрессии на 8 %.

Стоит отметить, что переключение с диеты, вредной для вашего мозга, на диету полезную принесет плоды не сразу, а только спустя пару месяцев.

Каждая чашка кофе в день уменьшает риск депрессии на 8 %.

Известно, что некоторые потенциальные геропротекторы (миансерин, докозагексаеновая кислота, пирацетам, кверцетин, витамин D) улучшают качество жизни, подавляя депрессию. Этот эффект связывают с воздействием на функцию белка анкирина, участвующего в передаче нервных сигналов между нейронами.

Такие продукты, как хлеб, молоко и сахар, могут оказывать на мозг воздействие, подобное наркотическому. Коровье молоко европейских коров содержит А1 изоформу белка бета-казеина, при переработке которого пищеварительными ферментами высвобождается особое вещество бета-казоморфин–7. Этот пептид не только повышает риск ожирения и сахарного диабета, но и оказывает опиатоподобное действие на мозг, вызывая привыкание к молочным продуктам (например, к сыру).

Клейковиносодержащие злаки являются основным пищевым продуктом, который присутствует в ежедневном рационе человека, в том числе пшеница, ячмень и рожь. Клейковина тоже может распадаться на несколько морфиноподобных веществ, называемых экзорфинами клейковины. Эти соединения проявляют опиоидные эффекты и могут маскировать воспалительное действие белка глютена на желудочно-кишечную стенку.

Сладкий вкус (любой, не только сахара) способен активизировать внутреннюю опиоидную систему организма, оказывая анальгезирующее действие, привыкание и ухудшение настроения при его отсутствии.

Высокая гликемическая нагрузка продуктов питания (свыше 20, которая отражает содержание «быстрых» углеводов) активизирует воспалительные реакции, которые являются фактором риска развития депрессии. Систематический обзор 2017 года подтвердил неблагоприятное влияние сахара, добавляемого в пищу и напитки, на психологическое здоровье. При этом более низкое потребление сахара связано с улучшением психологического здоровья.

Разветвленные аминокислоты, которыми особенно богаты животные белки, способствуют повышенной выработке в организме гормона IGF–1. Ранее было установлено, что его высокие уровни увеличивают вероятность некоторых видов рака, однако у пожилых людей низкий уровень IGF–1 способствует также снижению риска развития депрессии.

Возможность появления депрессии повышается при хроническом недосыпании, социальном стрессе или беспорядочном режиме дня. Выработка нейротрофического фактора, продуцируемого мозгом (BDNF), снижается, если человек испытывает психологический стресс, поэтому, соответственно, отсутствие нейротрофической поддержки вызывает глубокую депрессию. На фоне нарушения сна происходит повышение стрессовой уязвимости. С другой стороны, хронический стресс может вызвать разрегулирование гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, и в долгосрочной перспективе это приводит к нарушению сна и развитию депрессии. Сильные стрессы, перенесенные в детстве, могут программировать депрессию во взрослом возрасте. Выбрасываемый в кровь гормон стресса кортизол приводит к глобальному удалению из генома запирающих метильныхметок, генетическим перестройкам с участием мобильных генетических элементов и активизации генов кальциевого транспорта, которые ускоряют старение. Профиль метилирования ДНК у дошкольников, подвергавшихся сильным стрессам, схож с паттерном, отмечаемым при старении.

Специалисты на протяжении 11 лет проводили наблюдения, в которых приняли участие 33 908 взрослых людей, для определения у них уровня тревожности и депрессии. Результаты показали, что регулярные физические упражнения в умеренном темпе снижают вероятность депрессии: всего лишь 1 час активности за неделю уменьшает риск депрессии на 12 %! Аэробные физические нагрузки, такие как бег, улучшают и кратковременную память, стимулируя синаптическую передачу.

Одним из возможных механизмов является нейротропный фактор мозга (BDNF), который играет несколько важных функций в нервной системе, включая развитие нейронов, синаптическую пластичность и выживаемость нейронов. Экзосомы – небольшие пузырьки, выделяемые из клеток, которые передают некоторые молекулы из одной клетки в другую. Экзосомы способны нести несколько нейронных белков из мозга к периферическим тканям и пересекать гематоэнцефалический барьер. Одна из форм BDNF обнаруживается в экзосомах, распространяемых кровью, и при физической нагрузке ее уровень растет.

Таблица 24

Вещества и продукты, улучшающие память

Регулярные физические упражнения в умеренном темпе снижают вероятность депрессии: всего лишь 1 час активности в неделю уменьшает риск депрессии на 12 %! Аэробные физические нагрузки, такие как бег, улучшают также кратковременную память.

Известно, что с возрастом у людей ухудшается кратковременная память. Возможно, что отчасти это связано с хронической гипоксией, вызванной нарушением сосудистой циркуляции. По крайней мере известно, что подобные нарушения вызывают виды спорта, сопряженные с гипоксией, – высокогорный альпинизм и фридайвинг. Некоторые вещества, содержащиеся в известных продуктах питания, как и сами эти продукты, улучшают память у людей старших возрастных групп (см. таблицу).

Заключение

В прочитанной вами книге впервые обобщены научно обоснованные сведения об особенностях женского старения и долголетия, а также методы профилактики возрастзависимых заболеваний.

Подводя итог, отметим, что мужчины живут в среднем меньше женщин. Однако женщины чаще страдают гипертонией, астмой, рассеянным склерозом, системной красной волчанкой и ревматоидным артритом, остеопорозом и болезнью Альцгеймера. Все эти состояния связаны с вялотекущим воспалением, поэтому женщинам стоит чаще контролировать маркеры воспаления (высокочувствительный С-реактивный белок, интерлейкин–6, фактор некроза опухолей-альфа) и обращаться к профилактическим мерам – противовоспалительной диете и биодобавкам. Противовоспалительная диета основана на ежедневном потреблении пищевых волокон (овощей, ягод, фруктов, бобовых) как источников короткоцепочечных жирных кислот для кишечной микрофлоры и других полезных веществ, Омега–3 в составе льняного масла и жирной рыбы 3 раза в неделю, полифенолов (темный шоколад, зеленый чай, помидоры, зелень, специи, оливковое масло), магния (греча, орехи, овес, ячмень), спермидина (проростки, выдержанный сыр, грибы), меньшем использовании добавленного сахара, мучного и красного мяса. Среди биодобавок противовоспалительным эффектом обладают глюкозамин, магний, семена расторопши (силимарин), куркумин и другие полифенолы.

Женщины больше подвержены психологическим стрессам, а значит, имеют повышенные уровни кортизола, который способствует депрессии, сахарному диабету и морщинистости кожи. Чтобы его уменьшить, надо держать осанку, чаще бывать на природе, общаться с приятными людьми, использовать ароматерапию и другие формы стресс-менеджмента, применять адаптогены (корень ашвагандхи, родиолы розовой, плоды лимонника), нормализовать уровни витаминов С, D, Омега–3.

Лучший уход за полостью рта ассоциируется с более молодым внешним видом.

Курение, слишком длительное пребывание на солнце или в солярии способствует морщинистости и неравномерной пигментации кожи, особенно при частом употреблении сахара, сливочного масла, яиц, маргарина, молочных продуктов и недостаточном – зелени, фруктов, овощей, рыбы, бобовых и оливкового масла. В солнцезащитных кремах должен быть оксид цинка, увлажнители, антиоксиданты и никаких органических светопоглотителей, SPF 30 и не выше.

Здоровье кожи и легких, особенно в больших городах, связано с сухостью и наличием загрязнителей воздуха. Для защиты от них на регулярной основе стоит применять мойки воздуха и HEPA-фильтры, комнатные растения – поглотители поллютантов (антуриум, гербера, сциндапсус, аглаонема, хлорофитум, плющ, азалия, сансевиерия, драцена, филодендрон, нефролепис, спатифиллум, пальмы, шеффлера, хризантема).

Примерно две трети женщин в возрасте около 50 лет страдают от приливов и вспышек. Однако гормонозаместительная терапия эстрогенами в пременопаузе, улучшая самочувствие, иногда приводит к побочным эффектам – сердечно-сосудистым заболеваниям (атеросклерозу, тромбозу), желчнокаменной болезни и риску рака молочной железы или эндометрия. Обнадеживающие исследования касаются эффективности замещения других гормонов – DHEA и мелатонина. Частое питание малыми порциями снижает частоту приливов, которые зависят от резкого падения уровней глюкозы. Цельные зерна, проростки, бобовые, семечки льна, кунжута и тыквы, брокколи и морковь содержат природные вещества, активирующие рецепторы эстрогенов, поэтому их регулярное употребление в пременопаузе снижает вазомоторные симптомы (вспышки и приливы). Этой же цели способствуют полифенолы, которые содержат фрукты, ягоды, овощи, зерновые культуры, специи, орехи, чай, вино, кофе и шоколад, а также нормальный уровень витамина D и регулярная физическая активность.

Профилактике сердечно-сосудистых заболеваний способствуют нормализация магния, калия, витамина К2, D, Омега–3 жирных кислот. Повышают риск болезней сердца более двух раз в неделю употребляемые яйца, сливочное масло и красное мясо. Мышечной слабости и старению сердечной мышцы противодействуют активаторы аутофагии (уничтожают внутриклеточный мусор) – спермидин, кверцетин, куркумин (содержатся в гречке, брокколи, проростках, карри). С точки зрения профилактики сердечно-сосудистых заболеваний эффективность показана для диеты DASH и средиземноморской диеты. С позиции рисков тромбоза и атеросклероза необходимо отслеживать такие маркеры крови, как уровни гомоцистеина и фактора Виллебранда.

Остеопороз – еще одна возрастная проблема, характерная для женского организма. Снизить риск остеопороза поможет восполнение кальция (цельнозерновые злаки, брокколи, кисломолочные продукты), витамина D, магния, железа, цинка, витаминов С и К, каротиноидов. В то же время стоит избегать избытка фосфора в пище, так как он связывает кальций в крови и тем самым запускает его вымывание из костей. Избыток натрия способствует потере кальция из организма с мочой.

Сутулость, висцеральное ожирение, гиподинамия, лекарства, алкоголь, избыток фруктозы и калорий в пище – это факторы, которые приводят к сдавлению и нарушению кровоснабжения печени и повышают риск заболеваний этого органа.

Увеличить эффективность иммунитета помогут иммуномодуляторы, среди которых ферментированные соевые продукты, каротиноиды из овощей, витамин D, цинк, железо и фолиевая кислота, пребиотики, полисахариды грибов, водорослей и цельнозерновых злаков.

Средиземноморская диета может снизить риск развития депрессии на 30 %.

Прочитав эту книгу, вы теперь знаете практически все, что советует современная профилактическая медицина для сохранения вашей молодости и красоты.

Функциональное питание

Новая линия комплексного питания «Doctor’s Food™»

Считается, что продолжительность жизни человека в большей степени зависит от влияния окружающей среды, чем от генов. Это не совсем так, всем управляет эпигенетика – способность клетки и организма подстраивать активность своих генов под меняющиеся условия внешней и внутренней среды. ДНК – это как поваренная книга, из которой каждый тип клетки и ткани извлекает необходимые именно им рецепты. К сожалению, с возрастом эта способность затухает. Недаром долгожители – это те, у кого уровень активности ключевых генов сохраняется более-менее постоянным весь зрелый период. Как помочь сохранить эпигенетическую регуляцию на долгие годы? В предыдущих книгах я рассказывал о связанных со старением и долголетием клеточных сигнальных путях, о том, что чрезмерную активность ускоряющих старение путей можно приглушить, а связанных с долголетием – усилить, пользуясь природными биологически активными веществами, содержащимися в определенных продуктах питания.

Напомним еще раз, как пища влияет на наши гены. Задействуя эпигенетические механизмы, мы можем управлять генами, связанными со старением (воспалением, стрессом, гипоксией, инсулинорезистентностью, истощением резервных возможностей клеток и тканей). Сложные процессы метилирования ДНК, ацетилирования гистонов и воздействие на интерференцию РНК могут меняться от того, что мы едим. Если это вредный фастфуд, богатый простыми сахарами и трансжирами, то регулярное его употребление может привести к развитию хронических заболеваний и ускоренному одряхлению. И наоборот, если мы питаемся сбалансированной, качественной, натуральной едой, содержащей целительные фитонутриенты – витамины, микроэлементы, биофлавоноиды, Омега–3 ПНЖК, пребиотики, – то можем дольше оставаться здоровыми, молодыми, энергичными. Пища может «включать» и «выключать» гены, влияющие на снижение веса, развитие или уменьшение пищевой зависимости, чувство голода. Она способна регулировать уровень стресса, тревожности, депрессии, то есть определять наше настроение. «МЫ ТО, ЧТО МЫ ЕДИМ» – в этой поговорке заложен серьезный психофизиологический смысл.

СПРАВОЧНО: «Функциональное питание – продукты питания, которые не столько обеспечивают организм человека энергетическим и пластическим материалом, сколько контролируют и модулируют (оптимизируют) конкретные физиологические функции, биохимические и поведенческие реакции, способствуют поддержанию здоровья, снижают риск возникновения заболеваний и ускоряют процесс выздоровления» (Доронин А. Ф., Шендеров Б. А., «Функциональное питание»).

В Японии, где средняя продолжительность жизни одна из самых высоких в мире (84 года), функциональное питание употребляют подавляющее количество жителей страны. Считается, что в том числе и из-за этого факта средняя продолжительность жизни японцев увеличилась за последние годы на 20 лет! В России начинает формироваться интерес к функциональному питанию, доля его в питании населения составляет пока несколько процентов, но продолжает неуклонно расти. Люди, желающие долго не стареть, оставаться энергичными, молодыми и красивыми, ведущие здоровый образ жизни, пользуются функциональным питанием очень активно.

Как создавалась новая линейка функционального питания «Doctor’s Food™»

Доктор Михаил Гаврилов: «С Алексеем Москалевым мы встретились в Черногории, на конференции по активному долголетию, в 2017 году. Он был блестящим докладчиком по вопросам эпигенетики, диагностики биологического возраста и стратегий управления антистарением. Я – практикующий врач в области нормализации веса и здорового образа жизни, свыше 20 лет помогаю людям с ожирением и сопутствующими заболеваниями. Мысль создать линейку функционального питания пришла в результате беседы о том, что известно достаточно много продуктов, содержащих геропротекторы природного происхождения, которые влияют на молекулярные механизмы старения и развития хронических заболеваний. Я подумал, что такое питание могло бы помочь и моим пациентам, страдающим от лишнего веса. Формулу делали долго – включали и исключали различные ингредиенты, в результате ПОЛУЧИЛОСЬ! Благодаря прекрасным технологам из «Королев-Фарм» питание вкусное, с хорошей органолептикой.

Биогеронтолог Алексей Москалев: «Когда впервые во время общения с Михаилом Гавриловым речь зашла о возможности создания питания против старения, я очень воодушевился. Мне приходится часто летать, участвовать в конференциях, много работать, и иногда просто не хватает времени на то, чтобы нормально приготовить себе еду. Весь свой опыт изучения продуктов, содержащих потенциальные геропротекторы, я вложил в его формулу.

Разработано врачом и ведущим биогеронтологом России.

Без ГМО, глютена, казеина, лактозы, сахарозы, фруктозы, сахарозаменителей, сои, вредных Е-добавок, подходит для веганов.

Экологически чистое сырье Алтая, Сибири, Крыма, Кубани.

Шесть различных вкусов с уникальным составом натуральных пищевых ингредиентов (не менее 14 в каждом):

– клетчатка, резистентный крахмал и другие пребиотики, Омега–3, 5, 6, 9 ненасыщенные жирные кислоты,

– белок, незаменимые аминокислоты, витамины, микроэлементы, биофлавоноиды.

Оптимальная сбалансированная формула по БЖУ позволяет питанию быть полноценным приемом пищи – завтраком, полдником, перекусом.

Это питание вполне можно назвать трапезой долгожителя из-за большого содержания веществ – потенциальных геропротекторов.

Все компоненты и продукт в целом обладают низким гликемическим индексом и низкой гликемической нагрузкой.

Подходит для различных категорий населения – детей от 3 лет, людей, ведущих здоровый образ жизни, спортсменов, жителей мегаполиса.

Базой всех шести продуктов линейки функционального питания являются семена, проростки, диетический грибной дисахарид трегалоза, жмых кедрового ореха, изолят горохового белка, натуральный фермент папаин, поливитаминный комплекс с микроэлементами в биодоступной органической форме и аминокислотных хелатов. Дополнением, обеспечивающим 6 различных вкусов, являются ягоды, овощи, грибы, зелень, пряности, шоколад.

Полностью линейка функциональных продуктов «ОТ ДОКТОРА» выглядит так:

№ 1. СЕМЕНА-ПРОРОСТКИ-ЯГОДЫ

№ 2. СЕМЕНА-ПРОРОСТКИ-ОВОЩИ

№ 3. СЕМЕНА-ПРОРОСТКИ-ГРИБЫ

№ 4. СЕМЕНА-ПРОРОСТКИ-ЗЕЛЕНЬ

№ 5. СЕМЕНА-ПРОРОСТКИ-ПРЯНОСТИ

№ 6. СЕМЕНА-ПРОРОСТКИ-ДЕСЕРТ

НА ПРИМЕРЕ СОСТАВА СЕМЕНА-ПРОРОСТКИ-ЯГОДЫ МОЖНО ОЦЕНИТЬ ПРЕИМУЩЕСТВА ВКЛЮЧЕНИЯ В РАЦИОН ПИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА УНИКАЛЬНЫХ ПРИРОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ:

СЕМЕНА

В процессе производства питания семена не подвергались термической обработке, были перемолоты в муку, их полиненасыщенные жирные кислоты защищены натуральными антиоксидантами. Не содержат глютен. Произведены в экологически чистом районе Алтая.

Сорго. Зерна этого растения имеют самый низкий гликемический индекс и гликемическую нагрузку в сравнении с распространенными злаками (пшеницей, рисом и др.). В сорго высокое содержание флавоноидов (апигенин, лютеолин, апигенидин, лютеолинидин), которые способствуют здоровью артерий и вен, имеют желчегонный и спазмолитический эффект, антиоксидантные и геропротекторные свойства. Резистентный крахмал, нерастворимые пищевые волокна являются пребиотиками (пищей микроорганизмам, в основном условно полезным), бета-глюканы.

Амарант. Семена содержат 12–18 % белка высокой пищевой ценности, с большим содержанием незаменимых аминокислот, в масле амаранта много пальмитиновой (19 %), олеиновой (26 %) и линолевой (47 %) жирных кислот, высокое содержание ненасыщенного углеводорода сквалена, снижающего уровень холестерина в крови. Источник рибофлавина, ниацина, аскорбиновой кислоты, кальция и магния. Содержит флавоноиды и фенольные кислоты, антиоксиданты бетацианины. Также в составе высокорастворимые пищевые волокна (4 %) и нерастворимые волокна (клетчатка).

Лен. Соотношение Омега–6 и Омега–3 (ПНЖК) в семенах льна считается оптимальным для полноценного питания.

Чиа* (*содержится не во всех составах) – это семена, богатые такими питательными веществами, как белки, Омега–3 (ПНЖК), и особенно альфа-линоленовой кислоты (ALA), источник биодоступного кальция, магния, фосфора, других микроэлементов и витаминов, фенольных кислот, растворимых пищевых волокон и антиоксидантов.

СЕМЕНА ЧЕРНОГО ТМИНА

Обладают выраженным антибактериальным свойством, в т. ч. против Clostridia, способствуют нормализации микрофлоры кишечника. Содержат вещество – потенциальный геропротектор – тимохинон (ингибирует РI3К).

Историческая справка. Семена в питании древнего человека.

По мнению археологов, рацион древних людей (так называемая палеодиета) в основном состоял из семян многолетних растений, которые содержали много ненасыщенных жирных кислот (Омега-3, 5, 6, 9), клетчатки, сложных углеводов, белка. Такое питание, говоря современным научным языком, имело низкую гликемическую нагрузку, стимулировало двигательную активность, способствовало профилактике различных заболеваний и быстрому восстановлению после травм. Также в рационе первобытного человека были коренья, ростки, ягоды. До появления земледелия и выращивания злаковых культур именно семена давали человеку бодрость, а не состояние сонливости, как в последствии это делали крахмалистые зерна, запеченные на костре. Именно с началом периода земледелия и одомашнивания скота для получения молока связаны всплески хронических заболеваний. Выпекаемый хлеб (в его составе крахмал и глютен), а также молоко (лактоза, казеин) могут считаться веществами-«прародителями» пищевых «наркотиков». Сладковатый вкус этих продуктов, а также возникающие из них экзорфины приводили в возбуждение опиоидно-дофаминовую систему мозга, человек впадал в состояние неги и блаженства после сытной еды. Но истинным пищевым «наркотиком» является современная еда (фастфуд, богатая быстрыми углеводами, трансжирами и Е-добавками пища).

ПРОРОСТКИ

Все проростки, включенные в состав питания, были высушены по специальной технологии при температуре около 35 градусов по Цельсию, затем перемолоты в муку, защищены натуральными антиоксидантами, что позволило сохранить в неизменном виде практически все биофлавоноиды и витамины. Проростки – это настоящие природные лекарства, только без побочных эффектов. Семена для проростков получены из экологически чистых районов Сибири и Алтая.

Брокколи проростки содержат вещества (изотиоционаты, например, сульфорафан и его предшественники), индуцирующие собственные ферменты организма с антимутагенным, антиоксидантным, антиканцерогенным и детоксифицирующим действием; спермидин, индуктор аутофагии.

Зеленой гречки проростки являются источником лецитина, кальция, магния, бора, железа, селена, биофлавоноидов, коэнзима Q10.

Нута, маша, зеленой чечевицы проростки богаты белком, биодоступным магнием, цинком, железом, полифенолами, пищевыми волокнами, лигнанами, регулирующими баланс эстрогенов.

ТРЕГАЛОЗА

Грибной дисахарид заменяет сахар в составе функционального питания, является пребиотиком и природным консервантом, имеет выраженные геропротекторные свойства, стимулируя аутофагию; предотвращает развитие устойчивости клеток к инсулину; является природным антидепрессантом; стимулирует синтез белков теплового шока – шаперонов, повышая стрессоустойчивость; обладает антибактериальными и антигрибковыми свойствами. Рекомендован к применению при инсулинорезистентности, сахарном диабете 2-го типа, кандидозах.

КЕДРОВОГО ОРЕХА ЖМЫХ

В составе пиноленовая кислота – снижает уровень глюкозы и аппетит через индукцию GLP–1 и холецистокинина, имеет противовоспалительные свойства, является иммуномодулятором; фитостеролы, сфинголипиды, витамины К, Е, магний, калий, кальций, цинк. Источник белка. Способствует снижению артериального давления, улучшению состояния костей, регуляции массы тела и уровня глюкозы в крови.

ГОРОХОВЫЙ БЕЛОК, ИЗОЛЯТ

Источник белка, аминокислот, в т. ч. BCAA (применяется в спортивном питании для регуляции состава тела). Снижает уровень холестерина и триглицеридов в крови. Является более безопасным аналогом соевого белка (не содержит ГМО, может применяться мужчинами).

ЛЕЦИТИН

Фосфолипиды, являющиеся частью клеточных мембран, в том числе мозга, печени, сердца.

ПАПАИН

Растительный фермент папаин быстро расщепляет практически любые белки до аминокислот, которые могут быть легко усвоены организмом.

ПОЛИВИТАМИННЫЙ ПРЕМИКС

Состав: аскорбиновая кислота (вит. С), экстракт зеленого чая, кальция лактат, магния цитрат, инозит (вит. В8), таурин, калия цитрат, холина битартрат, глицин, цинка бисглицинат, никотинамид, d, l-альфа-токоферола ацетат (вит. Е), бета-каротин (провит. А), кальция пантотенат, пиридоксина гидрохлорид (вит. В6), рибофлавин-5-фосфат (вит В2), тиамина гидрохлорид (вит. В1), марганца бисглицинат, натрия молибдат, фолиевая кислота (вит. В9), ретинола ацетат (вит. А), биотин, холекальциферол (вит. D), хрома пиколинат, селенометионин, калия йодид, цианокобаламин (вит. В12).

Содержит витамины (кроме К) и микроэлементы в особой форме – органической или аминокислотных хелатов. Такая форма дает значительно бо́льшую биодоступность, аналогичную природным микроэлементам в растениях. Не содержит окислители – железо и медь (что особенно актуально для женщин в пременопаузе и менопаузе). В составе есть аминокислоты – глицин, таурин, благотворно влияющие на работу мозга и сердечно-сосудистой системы. Содержит холин, полифенолы зеленого чая.

ЯГОДЫ

Клюква сушеная. Содержит витамин С, бензойную кислоту и другие органические кислоты, бетаин, кверцетин, пектины, антоцианины, флавоноиды. Клюква является ценным источником витамина K1 (филлохинон).

Брусника сушеная. Содержит бензойную кислоту и другие органические кислоты, кверцетин.

Черника сушеная. Содержит флавоноиды, антоцианидины, богатый источник витамина С, K, рутина, пищевых волокон, калия и магния.

Черного винограда жмых сушеный. Антиоксидантные и противовоспалительные фенольные кислоты, стильбены, антоцианы и проантоцианидины, среди них геропротекторы – ресвератрол, полидатин, птеростильбен.

Пектин яблочный. Пребиотик, геропротектор.

В составе других продуктов также содержится набор пищевых веществ.

СЕМЕНА-ПРОРОСТКИ-ОВОЩИ – тыква, помидор, морковь, куркума, петрушка, сельдерей, батат/топинамбур, мука чиа – источники ликопина, каротиноидов, апигенина, куркумина, антиоксидантов, Омега–3 ПНЖК.

СЕМЕНА-ПРОРОСТКИ-ЗЕЛЕНЬ – брокколи, сельдерей, шпинат, имбирь, базилик, петрушка, семена чиа – источник биофлавоноидов, сульфорафана, апигенина, урсоловой кислоты, альфа-липоевой кислоты, Омега–3 ПНЖК.

СЕМЕНА-ПРОРОСТКИ-ГРИБЫ – белые грибы, шампиньоны, шиитаке, майтаке, семена чиа, кокосовое молоко – F3 фракции полисахаридов, витамин D, Омега–3 ПНЖК, антиоксиданты – глутатион и эрготионеин.

СЕМЕНА-ПРОРОСТКИ-ПРЯНОСТИ – розмарин, куркума, ваниль, черный и красный перец, кокосовое молоко, экстракт зеленого чая, цикорий, гвоздика, имбирь, зира, семена укропа, аир болотный, почки березовые – биофлавоноиды, капсаицин, куркумин.

СЕМЕНА-ПРОРОСТКИ-ДЕСЕРТ – кокосовое молоко, какао-бобы, семена чиа, миндаль, курага, изюм, груша сушеная, корица – кахвеол, кафестол, Омега–3.

1. СТАНДАРТНЫЙ. Положите в чашку 2 ст. ложки с горкой порошка любого состава, залейте кипятком, тщательно размешайте, дайте настояться в течение 3–5 минут. Употребите горячим. При необходимости добавьте 1 ч. ложку оливкового или тыквенного масла, гуакамоле в состав ОВОЩИ, ЗЕЛЕНЬ, ГРИБЫ или кокосовых сливок в состав ПРЯНОСТИ, ГРИБЫ, ДЕСЕРТ.

2. НА ОСНОВЕ БУЛЬОНОВ (ОВОЩНЫХ, МЯСНЫХ, ГРИБНЫХ). Используйте составы: ОВОЩИ, ЗЕЛЕНЬ, ГРИБЫ, ПРЯНОСТИ. Положите в чашку 2 ст. ложки с горкой порошка и залейте доведенным до кипения бульоном, тщательно размешайте. Дайте настояться в течение 3–5 минут. Употребите горячим. По желанию можно добавить 1 ч. ложку оливкового, тыквенного масла или кокосовых сливок.

3. НА ОСНОВЕ МОЛОКА. Используйте составы ГРИБЫ, ДЕСЕРТЫ, ЯГОДЫ. Положите в чашку 2 ст. ложки с горкой порошка и залейте доведенным до кипения молоком (при непереносимости коровьего молока используйте миндальное, соевое, рисовое, кокосовое без сахара), тщательно размешайте. Дайте настояться в течение 3–5 минут. Употребите горячим.

4. НА ОСНОВЕ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ХОЛОДНЫХ ПРОДУКТОВ. Можно использовать все составы. Положите в чашку 2 ст. ложки с горкой порошка и залейте доведенной до кипения водой (100 мл), тщательно размешайте. Дайте настояться в течение 3–5 минут. Добавьте 150 мл кефира, йогурта, айрана, тана.

ВНИМАНИЕ! ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ ПИТАНИЯ, СЛЕДУЯ АНТИКАНДИДОЗНОЙ ДИЕТЕ, не используйте молоко и кисломолочные продукты. Специальный состав, в этом случае ПРЯНОСТИ, содержит биологически активные вещества, сдерживающие рост грибковой инфекции.

ПОДРОБНУЮ ИНФОРМАЦИЮ О ФУНКЦИОНАЛЬНОМ ПИТАНИИ, НОВЫХ РЕЦЕПТАХ, ПРИМЕНЕНИИ ЕГО ПРИ ЛЕЧЕНИИ РАЗНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ МОЖНО ПОЛУЧИТЬ НА САЙТЕ:

doctorsfood.ru^[21]

ИНформация об авторе

Алексей Александрович Москалёв (родился 5 ноября 1976 года) – доктор биологических наук, заведующий лабораторией геропротекторных и радиопротекторных технологий Института биологии Коми НЦ УрО РАН, заведующий кафедрой экологии Сыктывкарского государственного университета, заведующий лабораторией генетики продолжительности жизни и старения Московского физико-технического института, главный научный сотрудник Института общей генетики РАН, ведущий научный сотрудник Института молекулярной биологии РАН.

Автор более 100 книг и научных статей в области биологии и генетики старения, генетики продолжительности жизни, радиационной генетики. Член редколлегий международных научных журналов Ageing Research Reviews, Biogerontology, Frontiers in Genetics, Aging, Aging and disease, Gerontology. Научный консультант научных фондов. Член научного совета биомедицинских компаний inSilico Medicine, Atlas biomed group.