Исследование Результаты самого масштабного исследования связи здоровья и питания Колин Кэмпбелл
 Скачать 3.4 Mb.
|
|
Удивительная взаимосвязь между бактериями кишечника, аппетитом, ожирением и мозгом Всем известно, насколько ужасна «эпидемия» ожирения, потому что эта тема не сходит со страниц газет и журналов. Цифры, которые при- водятся, настолько велики, что вызывают единственное желание — ничего об этом не знать. Во всем мире количество людей, страдаю- щих от избыточного веса и ожирения, увеличилось с 857 миллионов в 1982 году до 2,1 миллиарда в 2013-м, то есть рост составил более 145% 1 Еще один способ осознать масштаб этой проблемы — подумать о том, что в 1990 году менее 15% всего населения Америки в большин- стве штатов страдали от проблем с избыточным весом. К 2010 году в 36 штатах уровень ожирения населения составлял 25% или выше, а в 12 из этих штатов данный показатель составлял 30% или выше. Сегодня в масштабах всей страны примерно двое из трех людей ис- пытывают проблемы с излишним весом или страдают от ожире- ния 2 . Согласно современным стандартам, при показателе ИМТ от 25 до 29,9 человек считается имеющим лишний вес. Если показатель ИМТ выше 30, это признак ожирения. Проблема ожирения чуть в большей степени касается женщин, чем мужчин. В США ожирение диагностировано у 26% детей, и его ЗнАКОМиМСя С СОтней тРиллиОнОВ СВОих ДРУЗей 124 лечение ежегодно обходится в 147 миллиардов долларов. Во всем мире 3,4 миллиона человек умирают ежегодно от причин, связанных с из- лишним весом или ожирением 3 Последствия для здоровья выходят далеко за пределы психологических проблем, вызываемых этим со- стоянием. В дополнение к эмоциональному бремени, которое несут полные люди, каждый день испытывая негативное отношение со сто- роны окружающих и дискриминацию из-за своего веса, излишний вес напрямую связан с риском развития сердечно-сосудистых заболева- ний, рака, диабета, остеоартрита, хронической болезни почек, а так- же нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгейме- ра. К сожалению, вопрос о влиянии ожирения на функции головного мозга в ходе научных обсуждений нередко остается за скобками. Хотя это в корне неверно. Сегодня в нашем распоряжении находятся без- ошибочные и неопровержимые доказательства, что ожирение или из- лишний вес значительно увеличивают риск снижения когнитивных способностей, гибели ткани мозга и развития целого ряда заболева- ний мозга от депрессии до деменции. Ожирение матери может даже изменить внутриутробное развитие плода во время беременности. Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале Cell в начале 2014 года, ожирение матери во время беременности может привести к формированию у плода аномальных нейронных связей, осуществляющих контроль за аппетитом, что, в свою очередь, ведет к риску развития у ребенка ожирения или диабета в дальнейшей жиз- ни 4 . Масла в огонь подлили исследователи из Орегонского универси- тета, обнародовавшие в конце 2014 года результаты научной работы, которые доказывают, что ожирение матери во время беременности негативно сказывается на развитии стволовых клеток плода, отвечаю- щих за формирование и поддержание на протяжении жизни функций кровеносной и иммунной систем 5 Уже не одно десятилетие ученые предпринимают попытки решить проблему ожирения. Фармацевтические компании потратили милли- арды в надежде изобрести «волшебную таблетку», которая помогла бы без побочных эффектов для здоровья быстро и безопасно избавиться от лишнего веса. А миллионы людей с готовностью выкладывают день- ги за многообещающие «средства для похудения» — от книг и других 125 КАК МиКРОФлОРА КишеЧниКА СПОСОБнА СДелАть ВАС тОлСтыМ источников информации до пищевых добавок и замысловатых диет. Никакого качественного прорыва в этой области не случилось. Но я убежден, что он может произойти. Думаю, вы уже догадались, с чем он может быть связан: с налаживанием баланса микрофлоры кишечника. На самом деле примите во внимание последние научные открытия о влиянии микрофлоры кишечника на функции контроля аппетита, процесса метаболизма и веса. Успешное решение задачи по достижению оптимальной массы тела зависит от того, содержат- ся ли в организме бактерии, способствующие накоплению жира. толстые Против хуДых Прежде чем мы начнем подробно рассматривать вопрос ожирения в кон- тексте микрофлоры кишечника, давайте вернемся к различиям между обычным ребенком из промышленного западного общества и ребенком из аграрных районов субэкваториальной Африки. Примите во внимание, что населению африканских стран, в отличие от западного общества, в принципе незнакома проблема ожирения или избыточного веса. Несо- мненно, частично этот парадокс объясняется доступностью еды в целом, но существует еще один аспект, который касается состава микрофлоры кишечника у населения из разных частей земного шара. В ходе одного из исследований, результаты которого были опубликованы в 2010 году и теперь часто цитируются, ученые из Гарвардского университета изу- чали влияние рациона питания на состав микрофлоры кишечника, оце- нивая состав кишечной микрофлоры детей из аграрных районов Афри- ки 6 . Эти дети питались продуктами, богатыми растительным волокном, и в целом их рацион питания «напоминал диету первобытных людей на заре зарождения сельского хозяйства». С помощью генетических те- стов ученые определили типы бактерий, присутствовавших в каловых массах этих детей. Кроме того, авторы исследования проанализировали совокупность короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК), которые синтезируются кишечными бактериями в процессе переваривания ими растительных волокон (полисахаридов). ЗнАКОМиМСя С СОтней тРиллиОнОВ СВОих ДРУЗей 126 Как уже ранее говорилось, две наиболее крупные группы бакте- рий — это Firmicutes и Bacteroidetes, они составляют до 90% всех бак- терий кишечной микрофлоры. Соотношение этих двух групп друг относительно друга определяет уровень воспаления в организме и напрямую связано с такими состояниями, как ожирение, диабет, коронарная болезнь сердца и воспаление в целом. Хотя не существу- ет идеального соотношения, которое было бы равноценно отличному здоровью, известно, что более высокое содержание бактерий группы Firmicutes относительно бактерий группы Bacteroidetes в микрофлоре кишечника напрямую связано с более высоким уровнем воспаления и большей степенью ожирения. Почему? Как уже отмечалось, бактерии группы Firmicutes исклю- чительно хорошо приспособлены к извлечению калорий из пищи, так что они повышают их абсорбцию. Если организм абсорбирует боль- ше калорий за время движения пищи по пищеварительному тракту, 127 КАК МиКРОФлОРА КишеЧниКА СПОСОБнА СДелАть ВАС тОлСтыМ существует более высокая вероятность набора веса. Бактерии группы Bacteroidetes, с другой стороны, специализируются на расщеплении ра- стительных волокон и крахмала на молекулы более коротких жирных кислот, которые организм способен использовать для получения энер- гии. Уровень соотношения F/B сегодня фактически считается «био- маркером ожирения» 7 Согласно гарвардскому исследованию, в микрофлоре представи- телей западного общества доминируют бактерии группы Firmicutes, в то время как в микрофлоре жителей африканских стран преоблада- ют бактерии группы Bacteroidetes. Взгляните на график на с. 126. Преобладание в микрофлоре кишечника бактерий группы Firmicutes имеет определенные последствия, поскольку, согласно многочислен- ным исследованиям, эти бактерии помогают регулировать гены чело- века, отвечающие за процесс метаболизма. Это означает, что бактерии этой группы, в избытке находящиеся в микрофлоре людей, страдаю- щих от излишнего веса, фактически контролируют экспрессию генов, влияющих на процесс метаболизма в организме. Образно говоря, они «похищают» ДНК человека, создавая таким образом сценарий, при ко- тором организм думает, что ему необходимо запасать калории. Как отметили авторы одного из проведенных в 2011 году исследо- ваний, «микроорганизмы не только повышают количество энергии, производимое в кишечнике, но также регулируют, в какой форме эта энергия будет запасаться организмом. Кроме того, они влияют на ре- акцию иммунной системы. Последнее особенно важно, так как дис- баланс микрофлоры кишечника способен привести к воспалительным заболеваниям, а подобный воспалительный процесс может быть связан с ожирением» 8 . Более того, в начале 2015 года в American Journal of Clinical Nutrition были опубликованы результаты исследования, еще раз подтвердившие, что высокий уровень бактерий группы Firmicutes приводит к изменению экспрессии генов, что может способствовать возникновению ожирения, диабета, сердечно-сосудистых и воспали- тельных заболеваний. Однако авторы исследования отмечают, что эту ситуацию можно изменить. Добавление в рацион питания раститель- ного волокна способствует изменению соотношения разных групп бак- терий в микрофлоре кишечника 9 ЗнАКОМиМСя С СОтней тРиллиОнОВ СВОих ДРУЗей 128 Когда ученые проанализировали состав КЦЖК в каждой из групп — европейцев и африканцев, — они вновь отметили значительные раз- личия 10 : В главе 5 мы подробно остановимся на том, что означают эти разные соотношения. Сейчас достаточно сказать, что оптимальный вариант — более высокое содержание масляной и уксусной кислот и менее высо- кое содержание пропионовой кислоты. Высокий уровень пропионовой кислоты свидетельствует о том, что в микрофлоре кишечника домини- руют менее полезные бактерии. Таким образом, африканский профиль отражает гораздо более здоровую микрофлору кишечника, чем евро- пейский. Эти различия в первую очередь обусловлены различиями в рационе питания. Рацион питания африканцев богат растительны- ми волокнами, и в нем мало сахара. В европейском рационе питания все наоборот. Возможно, это поможет объяснить, почему в аграрных 129 КАК МиКРОФлОРА КишеЧниКА СПОСОБнА СДелАть ВАС тОлСтыМ районах Африки практически не знакомы с такими заболеваниями, как ожирение или даже астма? Когда я читаю лекции на тему ожирения и микрофлоры кишечника, то всегда привожу в пример результаты революционного исследования с участием близнецов, которое было проведено в 2013 году и резуль- таты которого опубликованы в журнале Science. Это одна из первых научных работ, раскрывшая взаимосвязь между типом бактерий, пре- обладающих в микрофлоре кишечника, и характером развития ожире- ния 11 Ученые из Вашингтонского университета пересадили кишечные бактерии, взятые у одного из близнецов, страдающего излишним весом, в пищеварительный тракт худой мыши. У грызуна развилось ожирение. Затем в пищеварительный тракт худой мыши пересадили кишечные бактерии, взятые у второго близнеца, не имеющего проблем с весом. Мышь оставалась такой же худой, пока у нее был здоровый рацион пи- тания. Ряд предыдущих исследований уже выявил значительные отли- чия в составе бактериальной флоры у людей, страдающих от ожирения, по сравнению с микрофлорой людей с нормальным весом. Согласно ре- зультатам одного из исследований, проведенных в 2006 году, результа- ты которого были опубликованы в журнале Nature , улюдей, страдаю- щих от ожирения, в среднем на 20% больше бактерий группы Firmicutes по сравнению с этим показателем у людей с нормальным весом и почти на 90% меньше бактерий группы Bacteroidetes 12 Результаты других ис- следований свидетельствуют о том, что у людей, страдающих диабетом или ожирением, наблюдается отсутствие разнообразия бактериальной флоры 13, 14 Кроме того, исследование, проведенное в Кливлендской клинике, показало, что некоторые бактерии способны метаболизи- ровать компоненты мяса и яиц и производить химические вещества, вызывающие закупорку артерий 15 Так что те, у кого содержание этих бактерий повышено, подвержены более высокому риску развития сердечно-сосудистых заболеваний. Это объясняет, почему некоторые люди с неправильным рационом питания никогда не страдают от сер- дечных заболеваний, в то время как другие, с дисбалансом микрофлоры кишечника, подвержены риску развития сердечных заболеваний. Это отнюдь не означает, что вы должны исключить из употребления мясо и яйца. Наоборот, эти продукты — чрезвычайно важный источник ЗнАКОМиМСя С СОтней тРиллиОнОВ СВОих ДРУЗей 130 питательных веществ и часть программы по восстановлению микро- флоры кишечника. Основной момент заключается в том, что дисбаланс микрофлоры кишечника — корень многих проблем со здоровьем. Так что, если вы собрались обвинить в чем-то сердечное заболевание, часть вины лежит и на патогенных бактериях кишечника. Прежде чем перейти к научным факторам, объясняющим взаимо- связь между составом микрофлоры кишечника и объемом вашей та- лии, остановимся на некоторых базовых аспектах, проливающих свет на взаимосвязь между здоровьем мозга и ожирением, в частности на влияние высокого уровня сахара в крови, инсулиновой резистент- ности и диабета. ожирение, КаК и болеЗни моЗга, — восПалительное Заболевание Довольно сложно поверить, что ожирение — воспалительное за- болевание, точно так же как деменция или депрессия. Но это так. Если представить процесс упрощенно, развитие ожирения связано с повышенным синтезом в организме провоспалительных веществ, или цитокинов * 16 . Эти молекулы преимущественно производятся из жировой ткани, которая действует как орган, «выкачивающий» гормоны и воспалительные вещества. Функции жировых клеток го- раздо шире, чем просто хранение дополнительных калорий. Они в гораздо большей степени участвуют в физиологии человека, чем считалось ранее. При повышенном содержании жировой ткани в ор- ганизме, особенно вокруг внутренних органов, таких как печень, сердце, почки, поджелудочная железа и кишечник, процесс мета- болизма нарушается. * Небольшие пептидные информационные молекулы. 131 КАК МиКРОФлОРА КишеЧниКА СПОСОБнА СДелАть ВАС тОлСтыМ Этот тип «внутреннего жира», который часто присутствует у лю- дей, страдающих от ожирения, вызывает двойные проблемы в орга- низме. Он не только способен спровоцировать сценарий воспаления, но и активирует сигнальные молекулы, препятствующие нормальной гормональной динамике организма 17 Кроме того, внутренний жир не только ведет к развитию воспалительного процесса через целую це- почку биологических событий, но и сам подвержен воспалению. В этом типе жира содержится множество воспалительных «белых кровяных телец». Более того, когда внутренний жир производит гормональные и воспалительные молекулы, они попадают непосредственно в печень, которая отвечает еще одной порцией «боеприпасов», в частности вос- палительными реакциями и веществами, разрушающими гормоны. Иными словами, внутренний жир — не просто «враг у ворот», но враг, который «вооружен и очень опасен». Сегодня отмечается очень большое количество заболеваний, связанных с внутренним жиром, от очевидных, ожирения и метаболического синдрома, до не столь оче- видных — рака, аутоиммунных расстройств и болезней мозга. Опас- ность внутреннего жира объясняет, почему объем талии часто считают показателем «здоровья». Округлость живота нередко предсказывает будущие проблемы со здоровьем и летальный исход. Проще говоря, чем больше показатель окружности талии, тем выше риск развития заболеваний и преждевременной смерти. По окружности талии также можно предсказать неблагоприятные структурные изменения в голов- ном мозге. В ходе другого часто цитируемого исследования, проведенного в 2005 году, команда ученых из Калифорнийского университета в Берк- ли, Калифорнийского университета в Дэвисе и Мичиганского уни- верситета проанализировала соотношение окружности талии и бедер у более чем 100 участников исследования, а затем сравнила их со струк- турными изменениями в мозге по мере старения участников 18 Авторы исследования стремились определить, существует ли взаимосвязь ме- жду структурой головного мозга и окружностью талии человека. Ре- зультаты этого исследования наделали немало шума в профессиональ- ном медицинском сообществе. Чем больше окружность талии (то есть чем выше соотношение окружности талии и бедер), тем меньше центр ЗнАКОМиМСя С СОтней тРиллиОнОВ СВОих ДРУЗей 132 памяти мозга, гиппокамп. Функции гиппокампа зависят от его размера. Если гиппокамп уменьшается в размере, память ухудшается. Еще более поразительно открытие ученых, что чем выше соотно- шение окружности талии и бедер, тем выше риск микроинсультов, ко- торые связаны со снижением функций мозга. Авторы исследования заявляют: «Полученные результаты совпадают с растущей базой до- казательств наличия взаимосвязи между ожирением, сосудистыми болезнями, воспалением, снижением когнитивных функций мозга и деменцией». Результаты других исследований, включая проведенное в 2010 году в Бостонском университете, подтверждают это открытие: избыточные килограммы соотносятся с уменьшением объема могза 19 Возможно, сейчас некоторые из вас захотят оспорить это заявление, приводя в пример другие части тела, однако, когда речь идет о гиппо- кампе, размер имеет значение. Не забывайте, что при всех воспалительных состояниях — от ар- трита и болезней сердца до аутоиммунных расстройств и деменции — в организме наблюдается повышенный уровень произведенных жи- ровой тканью цитокинов. Как вам уже известно, измерить уровень воспалительного процесса можно с помощью такого маркера, как С-ре- активный белок. Согласно данным, опубликованным в New England Journal of Medicine, высокий уровень С-реактивного белка в три раза выше обычного коррелирует с риском развития деменции, а также болезни Альцгеймера. Он также связан с нарушением когнитивных функций и общими проблемами с мышлением 20 Итак, вывод напрашивается сам собой: если по показателю уров- ня воспаления можно прогнозировать неврологические расстройства, а излишний жир увеличивает воспалительный процесс, то ожире- ние — фактор риска для развития болезней мозга. Воспалительный процесс отвечает за многие состояния, которые мы обычно списываем на ожирение, а не только за неврологические проблемы. Например, воспаление — один из ключевых факторов развития диабета и ги- пертонии. У этих заболеваний разные симптомы, и они относятся к разным категориям (диабет — к разряду метаболических проблем, а гипертония — сердечно-сосудистых), но у них один общий осново- полагающий фактор — воспалительный процесс. 133 КАК МиКРОФлОРА КишеЧниКА СПОСОБнА СДелАть ВАС тОлСтыМ уровень сахара в Крови и моЗг Ожирение — результат нарушения обмена веществ, а значит, при обсу- ждении этой темы невозможно обойти стороной вопрос уровня сахара в крови. Начать разговор я хочу с инсулина, который, как вы уже знаете, считается одним из наиболее важных гормонов человека. Этот гормон секретируется поджелудочной железой и играет ключевую роль в про- цессе метаболизма, помогая транспортировать энергию, извлеченную из пищи, в клетки для дальнейшего использования. Это чрезвычайно сложный процесс. Клетки организма способны принимать глюкозу толь- ко с помощью инсулина, выступающего в качестве «перевозчика». Ин- сулин доставляет глюкозу из тока крови в клетки, где она в дальнейшем может использоваться в качестве источника энергии. В нормальной, здоровой клетке достаточное число рецепторов ин- сулина, так что у клетки не возникает проблем при взаимодействии с этим гормоном. Однако если клетка безжалостно подвергается воз- действию большого количества инсулина в постоянном присутствии глюкозы (это состояние может быть вызвано избыточным потребле- нием углеводов и рафинированных сахаров), в клетке включается уди- вительный адаптационный механизм: на ее поверхности сокращается количество инсулиновых рецепторов. Это образно можно сравнить с тем, что клетка закрывает несколько дверей, чтобы не слышать, как в них стучится инсулин. В конце концов клетка становится невоспри- имчивой к инсулину, то есть у нее развивается инсулиновая рези- стентность. Когда это происходит, клетка теряет способность получать глюкозу из тока крови, и глюкоза остается в крови. Как и практиче- ски со всеми биологическими процессами, при этом включается си- стема «блокировки от аварии». Организм стремится исправить эту проблему, поскольку знает, что глюкоза не может оставаться в крови просто так. Так что поджелудочная железа получает команду увели- чить производство инсулина, чтобы ликвидировать глюкозу, что она старательно выполняет, производя столько инсулина, сколько нужно, чтобы «растолкать» глюкозу по клеткам. При этом требуется более вы- сокий уровень инсулина, так как оболочки клеток стали к нему менее восприимчивыми. ЗнАКОМиМСя С СОтней тРиллиОнОВ СВОих ДРУЗей 134 Обычно это превращается в замкнутый круг и приводит к диабету II типа. Состояние диабета по определению описывается как высокий уровень сахара в крови из-за неспособности организма транспортиро- вать глюкозу в клетки. Когда глюкоза остается в крови, она становится «боевым оружием», причиняя большой вред. Диабет — основная при- чина ранней смертности, коронарной болезни сердца, инсульта, по- чечной болезни, слепоты и неврологических расстройств. Более того, можно также утверждать, что диабет, который не лечился на протя- жении многих лет, — основная причина болезни Альцгеймера. Хотя большинство пациентов с диагнозом «диабет II типа» страдают от из- лишнего веса, у очень многих людей с нормальным весом сегодня наблюдается хронический дисбаланс уровня сахара в крови. Первые шаги к диабету — а там и до болезней мозга рукой подать — начина- ются с подобного дисбаланса, независимо от веса. Во время всей этой цепочки событий организм переживает «воспалительное восстание». Кроме прочего, инсулин играет важную роль в реакциях организма, когда уровень сахара в крови не регулируется должным образом. Будучи так называемым анаболическим гормоном, инсулин стимулирует кле- точный рост, обеспечивая формирование и сохранение жира, а также поддерживая дальнейший воспалительный процесс. Высокий уровень инсулина повышает или снижает уровень других гормонов, выводя та- ким образом всю гормональную систему организма из состояния равно- весия. У подобного дисбаланса имеются собственные последствия — об- разно говоря, он толкает организм к биологической пропасти. Колебания уровня сахара в крови напрямую оказывают негативное влияние на мозг, так как повышают интенсивность воспалительного процесса. Сахар в крови снижает выработку важных нейромедиаторов, в том числе серотонина, адреналина, норадреналина, GABA и дофами- на. Истощаются запасы веществ, необходимых для производства этих нейромедиаторов, например витаминов группы В. Высокий уровень сахара в крови также влияет на снижение уровня магния, что негатив- но сказывается на функциях нервной системы и печени. Более того, высокий уровень сахара в крови стимулирует так называемую реак- цию гликирования, о которой подробно говорилось в главе 2. В каче- стве напоминания, гликирование — это биологический процесс, при 135 КАК МиКРОФлОРА КишеЧниКА СПОСОБнА СДелАть ВАС тОлСтыМ котором сахар связывается с молекулами белков и некоторых жиров, в результате чего образуются «конечные продукты усиленного глико- зилирования (AGEs)», которые больше, чем какой-либо другой фактор, влияют на снижение функций мозга. Этот процесс может даже при- вести к сокращению объема ткани мозга. Фактически сегодня ученые пришли к пониманию того, что резистентность к инсулину может быть предпосылкой к формированию тех бляшек, которые присутствуют в мозге, пораженном болезнью Альцгеймера. Как вы помните, у лю- дей с диабетом в два раза выше риск развития болезни Альцгеймера, а у людей с ожирением гораздо выше риск нарушений функций мозга. Несомненно, диабет не вызывает напрямую болезнь Альцгеймера. Тем не менее у этих заболеваний общее происхождение: как диабет, так и болезнь Альцгеймера — результат «пищевой атаки» на организм, кото- рая вынуждает его адаптироваться, применяя биологические механизмы, которые фактически ведут к дисфункции, а затем и к развитию заболе- вания. Диабет и уровень сахара в крови незначительно ниже порогового значения и напрямую связаны с повышенным риском сокращения объема мозга и развитием болезни Альцгеймера. Между параллельным ростом количества заболеваний диабетом II типа, ожирением и болезнью Альц- геймера в последнее десятилетие, несомненно, есть взаимосвязь. Возникает вопрос: что служит причиной диабета? Данные, демонстри- рующие взаимосвязь между высоким уровнем потребления углеводов и диабетом, практически неоспоримы. В 1994 году, когда Американская диабетологическая ассоциация (American Diabetes Association) рекомен- довала американцам получать от 60 до 70% всех калорий из углеводов, началась настоящая эпидемия диабета (и ожирения). В период с 1997 по 2007 год число случаев заболевания диабетом в США удвоилось. В пери- од с 1980-го по 2011-й этот показатель более чем |