Читать книгу Переключатель. Ускорение метаболизма с помощью интервального голодания, протеиновых циклов и кето - Джон Норкросс, Кристин Лоберг - Страница 4

Несколько лет назад в медицине произошла тихая революция, поднявшая волну обсуждений в научных кругах, но почти не замеченная светским обществом. Позвольте спросить: какие «секреты» долгой и здоровой жизни вам первыми приходят на ум? Наверняка это нормальный уровень сахара в крови, здоровый вес и хорошая физическая форма. Все эти цели, безусловно, правильные, но самое главное остается за кадром: каждая из них является лишь инструментом, запускающим поразительный омолаживающий процесс – аутофагию. С ее помощью наше тело уничтожает и перерабатывает опасные, поврежденные органеллы[1] и частицы, а также патогены[2] из своих клеток, таким образом улучшая состояние иммунной системы и существенно снижая риск развития рака, сердечно-сосудистых заболеваний, хронических воспалительных процессов, остеоартрита и неврологических расстройств – от депрессии до деменции. Аутофагия запускается тогда, когда в клетках подавляется активность специфического белка под названием mTOR. Именно этот комплекс я называю переключателем.

Ваше тело состоит из триллионов клеток[3], бо́льшая часть которых образована схожими структурами со схожими функциями. Эти структуры не только повторяются во всех клетках вашего организма, но и гомологичны клеткам остального животного мира и сопоставимы с бактериями, с которых началась эволюция жизни на Земле. В клетках непрерывно протекает множество химических реакций, необходимых для поддержания жизни и здоровья их самих и, как следствие, всего организма. Эти химические реакции взаимосвязаны и во многих случаях соединены многообразными сигнальными путями. Совокупность происходящих внутри клетки процессов называется клеточным метаболизмом. Одним из таких процессов является и mTOR-сигналинг, осуществляющийся почти в каждой клетке организма. Эффективность фактически всех известных нам вмешательств, направленных на увеличение продолжительности жизни, основана на его подавлении. Значительная часть данной книги будет посвящена детальному рассмотрению того, как эти вмешательства – о некоторых вы, возможно, даже не слышали – воздействуют на сигнальный путь mTOR и, управляя им, периодически запускают механизм аутофагии.

Переключатель, т. е. mTOR, можно сравнить с регулятором освещенности: поворачиваете его в одну сторону – яркость света увеличивается, поворачиваете в другую – уменьшается.

Хотя эволюция предусмотрела постоянное перемещение этого биологического переключателя между режимами роста (активности mTOR) и восстановления (аутофагии), в силу своего образа жизни современный человек бо́льшую часть времени находится в режиме роста и редко, почти никогда, – в режиме восстановления. В режиме роста движение клеточных «мусоровозов» останавливается, и организм не имеет возможности избавляться от биологических отходов – белков с нарушенной структурой, патогенов и дисфункциональных органелл. Слово «аутофагия» переводится с греческого как «самопоедание». Так называется естественный механизм самоочищения, свойственный большинству клеток нашего организма. Ученые уже на протяжении нескольких десятилетий знают о существовании этой жизненно важной внутренней системы переработки мусора, но лишь в последние несколько лет мы сумели понять, как и почему она работает. В 2016 году открытие механизма аутофагии принесло японскому микробиологу Йосинори Осуми из Токийского технологического института Нобелевскую премию по физиологии или медицине. Его работа пролила свет на принцип действия аутофагии и привела к появлению новой парадигмы медицины, которая, по мнению некоторых, является главным открытием XXI века.

ПАРАДОКС XXI ВЕКА

Если вы старше 25 лет, то могу вас огорчить: технически вы уже стареете. Строго говоря, стареть вы начали уже в тот день, когда родились. Но через два с половиной десятилетия после рождения определенные биологические процессы переключились на повышенную передачу, и с точки зрения физиологии кривая вашей жизни начала движение вниз. Изменились внутриклеточные процессы, поменялся уровень гормонов роста (вы ведь заметили, что перестал увеличиваться ваш рост и размер ноги), немного замедлился метаболизм, достигли своего пика мышечная и костная масса, а головной мозг приблизился к финалу своего формирования. Задолго до того, как вы заметили первую морщинку или потускнение кожи из-за того, что поздно легли спать, почувствовали себя килограммов на пять тяжелее, чем в старших классах, начали испытывать непривычные симптомы вроде необъяснимой усталости или бессонницы, истинные причины этих внешних сигналов развивались где-то внутри вашего организма. Изменения не происходят за одну ночь, хотя порой кажется именно так.

Мы живем в эпоху удивительных возможностей для поддержания здоровья благодаря тому, с какой скоростью движется прогресс в познании человеческого организма и в развитии аналитических и диагностических технологий. Грубые и часто дорогостоящие химические, молекулярные и оптические инструменты XX века уступили место высокоточным и доступным инструментам XXI века. Оборудование, которым сейчас оснащена моя лаборатория, еще несколько десятилетий назад казалось неслыханным для частной исследовательской компании. Скорость публикации научных исследований мирового уровня в области биологии и медицины растет в геометрической прогрессии. И мы стремительно врываемся в новую эру – эру повышенного контроля над риском заболеваний и продолжительностью жизни. С каждым днем ученые все лучше понимают процессы, происходящие внутри клеток человеческого организма. Однако эта важная новая информация, которая должна была бы влиять на многие наши решения, касающиеся здоровья и образа жизни, по большей части остается неизвестной правительственным чиновникам, составляющим рекомендации по поводу здравоохранения, и врачам, заботящимся о нашем здоровье. С этими знаниями мы могли бы делать более информированный выбор в вопросах своего физического благополучия. Сегодня мы уже не боимся умереть от заразных или инфекционных заболеваний, пожинавших страшный урожай человеческих жизней в прошлом веке, но наше здоровье продолжает страдать из-за неумеренного потребления неправильной пищи и недостаточного уровня полезной для здоровья физической деятельности. Между тем многие возрастные заболевания можно предотвратить путем изменения привычек питания и образа жизни, а также использования революционных медицинских препаратов и определенных биологически активных добавок.

В 2019 году один из самых престижных медицинских журналов The Lancet опубликовал тревожные результаты некоего исследования: каждая пятая смерть в мире сегодня наступает вследствие неправильного питания[4]. И дело не в отсутствии доступа к качественным, питательным продуктам; люди едят слишком много сахара, соли и мяса, что ведет к развитию сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, диабета и деменции – главных недугов современной цивилизации. Это значит, что каждый год 11 миллионов человек преждевременно исчезают с лица планеты, поскольку употребляют нездоровую пищу. Даже от курения табака и гипертонии умирает меньше людей. Ученые, проводившие то исследование, приняли во внимание возраст, пол, страну проживания и социально-экономический статус испытуемых. Неправильные пищевые привычки негативно влияют на здоровье людей независимо от вышеперечисленных факторов, т. е. питание является главной причиной хронических заболеваний в сегодняшнем мире – постыдный факт, учитывая, что нам больше не приходится собирать корешки и охотиться на мамонтов.

Незадолго до данной публикации закончилось еще одно исследование, организованное факультетом всемирного здравоохранения Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл[5]. В ходе его проведения ученые определили процент американцев с нормальным обменом веществ, т. е. с таким, при котором наблюдается идеальный уровень пяти показателей: уровня сахара в крови, триглицеридов (жиров крови), ЛПВП-холестерина («хорошего»), кровяного давления и окружности талии, – поддерживаемый без помощи медикаментов. В своей работе они учли данные «Национального исследования состояния здоровья и питания», собранные за 2009–2016 годы и охватившие 8721 жителя США. Целью исследования, проведенного Университетом Северной Каролины, было выявление процентного соотношения взрослого населения с повышенным и пониженным риском развития хронических заболеваний.

В результате сложных вычислений было установлено, что лишь 12,2 процента американцев, т. е. один из восьми, имеет хороший обмен веществ – еще один постыдный факт, учитывая, что все вышеупомянутые параметры хорошо поддаются контролю.

Нас убивает не только вредная еда, но и ее главный сообщник – размер порций. Многие современные продукты питания намеренно создаются с расчетом на то, чтобы мы съедали их как можно больше. В итоге пищи получается слишком много, а полезных питательных веществ слишком мало. Таков парадокс современности: мы имеем беспрецедентную возможность питаться максимально правильно благодаря доступности множества полезных натуральных продуктов и прогрессивных методик их производства и распределения, позволяющих нам круглый год покупать, например, свежие фрукты и овощи, но в то же время наш рацион становится все менее здоровым и опасно калорийным. Мне больно видеть, как человек заказывает в кафе полную тарелку пышных оладий с доброй порцией сладкого сиропа, а к ним еще жареный бекон и сырную пиццу. Да, мне приходилось такое наблюдать, и здесь на этой тарелке я вижу только диабет в качестве основного блюда и сердечно-сосудистые заболевания на десерт. Мы заслуживаем гораздо лучшего.

Не помогает и полная неразбериха в вопросах диет и правильного питания, лишь добавляющая тревог людям, которые стараются принимать правильные решения на благо своей талии и здоровья. Взять хотя бы вечный спор поборников низкоуглеводной и низкожировой диет или противостояние вегетарианцев и мясоедов. СМИ неустанно атакуют нас противоречивыми утверждениями, а производители продуктов питания – сомнительными заверениями. Продовольственная тема стала невероятно поляризованной и политизированной. Еда должна быть источником радости и жизненных сил, а не страха и болезней. Мы слишком редко задумываемся о взаимосвязи между тем, что мы едим, и риском развития у нас определенных заболеваний. Мы знаем, что курение вызывает рак легких, но в какой степени потребление слишком большого количества сладких газированных напитков, булочек и чизбургеров увеличивает риск развития болезни Альцгеймера, ишемической болезни сердца или рака толстой кишки? Эти связи не настолько очевидны.

Стараниями современной пищевой промышленности и ушлых маркетологов американцы с каждым годом становятся все менее здоровыми. Но спешу вас обрадовать: измениться можно!

САМОПРОВОЗГЛАШЕННЫЙ ГРАЖДАНСКИЙ УЧЕНЫЙ

Я рос в 1960–70-е годы типичным «ботаником» со Среднего Запада. Тогда я был увлечен космосом и нейробиологией. В колледже моими основными предметами были политология и психология (с упором на нейропсихологию), а на втором курсе я работал над совместным проектом с одним нейрофизиологом, что позволило мне стать соавтором статьи, опубликованной в журнале Science. После окончания колледжа я год работал в команде временного президента сената Миссури, а затем пошел учиться на юриста. На последнем курсе юридического колледжа Калифорнийского университета в Сан-Франциско я прочитал книгу Дерка Пирсона и Сэнди Шоу «Продление жизни: Научно-практический подход», которая произвела на меня неизгладимое впечатление. Мне даже захотелось сменить сферу деятельности и стать молекулярным биологом, но жена, в то время тоже изучавшая юриспруденцию, отговорила меня от этой затеи. Однако искра нереализованной идеи теплилась во мне следующие 20 лет. Я долго работал адвокатом, пробовал себя в бизнесе (одним из моих коммерческих проектов был культовый паб-пивоварня возле кампуса Корнеллского университета в Итаке, штат Нью-Йорк) и в конечном итоге вернулся к давней мечте.

В начале 2000-х годов я присоединился к зарождавшемуся тогда движению за увеличение продолжительности жизни. Я работал волонтером в нескольких организациях, занимающихся вопросами долголетия, а позже руководил Всемирной трансгуманистической ассоциацией – организацией, занимавшейся проблемой расширения человеческих возможностей при помощи технологий. Вместе c моим хорошим другом Дэном Стоическу мы соучредили журнал h+ Magazine, которым руководили следующие несколько лет, пригласив в качестве редактора Р. У. Сириуса. (Доктор Стоическу имеет докторскую степень по фармацевтике и стал вторым человеком в мире, заказавшим полное секвенирование своего генома, заплатив за это круглую сумму в 350 тысяч долларов.) При поддержке Дэна большую часть 2008 и 2009 годов я посещал биотехнологические и медицинские конференции, лаборатории специалистов, исследующих стволовые клетки, клонирование и генную терапию, а также читал научные труды и статьи в разных областях, связанных с долголетием и сохранением здоровья в старости. Меня крепко зацепило.

В ноябре 2009 года я попал в самый первый набор «Лидерской программы» Университета Сингулярности – бизнес-инкубатора в Кремниевой долине, основанного Питером Диамандисом и футуристом Рэем Курцвейлом с целью решения мировых проблем посредством так называемых экспоненциальных технологий. Речь идет об инновациях, которые приводят к стремительному прогрессу и трансформируют основные отрасли промышленности, а также затрагивают все аспекты нашей жизни. К примерам относятся искусственный интеллект (ИИ), виртуальная и дополненная реальность, обработка больших объемов данных, роботы и беспилотный транспорт. Обращаясь к участникам «Лидерской программы», Диамандис и Курцвейл побуждали их при работе над любым интересующим их проектом мыслить масштабно, т. е. спрашивать себя: «Как я могу помочь миллиарду человек?» Именно там и тогда я решил, что хочу сосредоточить все свои будущие усилия на увеличении продолжительности здоровой и полноценной жизни для каждого человека.

В начале 2010 года я запустил «Исследование супердолгожителей», чтобы выяснить, как люди старше 106 лет смогли избежать смертельных недугов: рака, сердечно-сосудистых и нейродегенеративных заболеваний. Мне удалось заручиться поддержкой лучших ученых, включая Джорджа Чёрча из Гарвардского медицинского колледжа и Жоао Педро де Магальяэса из Ливерпульского университета, которые по сей день остаются научными консультантами в моей некоммерческой организации медицинских исследований. За следующие несколько лет мы с коллегой, объездив Северную Америку и Европу, собрали более шестидесяти образцов крови долгожителей в возрасте 106 лет и старше.

С начала декабря 2009 года я стал прочитывать от пяти до десяти научных статей в день на тему биологии старения, и к июню 2019 года их набралось уже более 18 тысяч. В 2013 году я решил с головой погрузиться в тему кетогенной (с очень низким содержанием углеводов) диеты, которую незадолго до этого начал испытывать на самом себе, голодания (интервального и продолжительного) и ограничений рациона питания (по калорийности и по белковому компоненту). Я хотел понять, чем обусловлен положительный эффект этих диетологических принципов и одинаков ли тот механизм, посредством которого они улучшают здоровье и увеличивают продолжительность жизни.

Мне кажется, в данной книге есть ответы на эти вопросы, потому что примерно на пятисотой статье я понял, что секретом более долгой и здоровой жизни может быть внутриклеточный комплекс под названием mTOR и процесс, запускаемый при подавлении его активности, т. е. аутофагия. Как выяснилось, главной причиной, по которой диета с очень низким содержанием углеводов, интервальное голодание и ограничение калорийности рациона могут способствовать долголетию, является изменение положения этого метаболического переключателя. В следующей полутысяче статей я пытался найти пробелы в данной гипотезе, а в декабре 2013 года представил свои соображения наставнику, доктору Джорджу Чёрчу, профессору генетики Гарвардского медицинского колледжа, и доктору Дэвиду Синклеру, другу и еще одному знаменитому профессору этой школы. Они оба пришли к выводу, что я нахожусь на верном пути, и посоветовали по возможности продолжать исследования. Именно Дэвид убеждал меня написать эту книгу и поделиться своими знаниями с другими учеными, профессиональными медиками и общественностью. Между тем количество литературы на тему mTOR и аутофагии стремительно росло, и вскоре я с головой погрузился в исследования, продолжая двигаться вперед по пути радикального увеличения продолжительности жизни. (Кстати, мой номер участника в гарвардском «Персональном геномном проекте» – 145, мой идентификационный код – hu82E689. Если вам интересно, можете скачать мой полный геном и информацию о моем здоровье по адресу https://my.pgp-hms.org/profile/hu82E689. Я горжусь тем, что стал двенадцатым человеком в мире, заказавшим полное секвенирование своего генома. Это было в начале 2010 года.)

В настоящее время я руковожу некоммерческой организацией Betterhumans (https://betterhumans.org), специализирующейся на медицинских исследованиях в области увеличения продолжительности здоровой жизни человека и сокращения риска заболеваемости. Кроме того, я выступаю научным руководителем нескольких одобренных Комитетом по этике клинических испытаний на людях и управляю собственной лабораторией, проводящей широкий спектр антивозрастных экспериментов и базовых исследований. С того момента как я посвятил свою жизнь изучению долголетия, некоторые мои проекты резко продвинулись вперед благодаря сотрудничеству с рядом самых уважаемых ученых мира и первоклассных лабораторий в Гарварде, Йеле, Научно-исследовательском институте Скриппса, Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, Университете Нового Южного Уэльса, клинике Маунт-Синай, Принстоне и Юго-Западном медицинском центре Техасского университета.

Я верю, что нынешние достижения в области медицины приведут к революционному увеличению продолжительности жизни (мы будем оставаться здоровыми еще долго после 100-летнего рубежа), и хочу сделать все возможное, чтобы ускорить этот успех и дать шанс своим родителям (которым уже почти 90 лет), своим друзьям преклонного возраста и даже замечательным долгожителям, с которыми успел познакомиться, прожить гораздо дольше и в прекрасном здравии (как в 30-летнем возрасте). Я не сомневаюсь, что в результате наше общество изменится, и, в отличие от некоторых, не верю, что его ждет мрачное мальтузианское будущее.

Кроме того, мне хотелось бы обратиться к более молодым поколениям. Нам известно, что деменция, рак и сердечно-сосудистые заболевания могут пустить первые ростки уже в 30–40 лет, хотя врачам могут понадобиться годы, а порой и десятилетия, чтобы выявить их признаки. Между тем при правильном образе жизни можно прожить до 80–90 лет и чувствовать себя так, словно тебе не более пятидесяти. Ранее считалось, что долголетие лишь на 65–75 процентов зависит от образа жизни, а в остальном – от генетических факторов. Новейшие исследования повышают этот процент до девяноста и более[6]. Для большинства населения (которому не повезло унаследовать гены долголетия) это прекрасная новость, поскольку она означает, что долгая и здоровая жизнь доступна каждому, и нужно лишь найти в себе желание и самодисциплину, чтобы ее прожить.

Менее 50 процентов современного населения США достигает отметки ожидаемой продолжительности жизни, т. е. 82 лет. Две трети оставшейся «несчастной» половины умрут от рака или сердечно-сосудистых заболеваний, а многие «счастливчики», перешагнувшие 82-летний рубеж, страдают саркопенией (потерей мышечной ткани), остеопорозом (уменьшением плотности костей), гипертонией, деменцией, болезнью Паркинсона или Альцгеймера. Так быть не должно. Рак, сердечно-сосудистые заболевания и болезнь Альцгеймера по-прежнему редко встречаются в примитивных культурах, а также в отдельных регионах цивилизованных стран. В этих «оазисах долголетия» в три раза больше людей доживают до ста и более лет, сохраняя хорошую память и крепкое здоровье гораздо дольше, чем мы. Я хочу как минимум сократить этот разрыв и вернуть здоровье и долголетие людям, пораженным «болезнями цивилизации».

Ученые всего мира продолжают изучать вопрос, лежащий в основе данной книги: как, не обладая генами долголетия, увеличить продолжительность жизни за счет механизма аутофагии – процесса, который должен протекать в вашем организме ежедневно, но который, вполне вероятно, годами был отключен? Я покажу, как снова его запустить.

В ЭТОЙ КНИГЕ

Я расскажу, как исследовательская экспедиция ученых из канадского Университета Макгилла на далекий остров Пасхи в 1970-е годы привела к открытию важнейшего клеточного переключателя. Я покажу, как научные исследования дрожжей, червей и плодовых мушек помогли понять, что ограничение калорийности рациона, интервальное голодание и физические нагрузки позволяют увеличить продолжительность жизни именно благодаря аутофагии. Вы узнаете, что генетически модифицированные мыши и люди с редкими генными мутациями не подвержены раку, диабету сердечно-сосудистым и неврологическим заболеваниям благодаря тому же механизму самоочищения. Я объясню, почему диетологи до сих пор не используют эту бесценную информацию и какую роль играют деньги и политика в том, что мы по-прежнему получаем диетологические рекомендации, не способствующие долгой здоровой жизни. [Даже популярные палеолитическая (палеодиета)[7] и веганская диеты имеют свои изъяны, о которых я вам расскажу.] В каждой главе вам предстоит совершить, как я надеюсь, увлекательный экскурс по одному из важнейших аспектов данного биологического феномена.

В конце книги я сформулирую общую программу действий, которая поможет воплотить все эти идеи на практике. В некоторых случаях организму не нужна интенсивная аутофагия, и я объясню почему. В основе всех стратегий лежит воспроизведение естественных процессов, происходящих в организме животных (включая людей) в условиях дикой среды. Современные технологии сельского хозяйства и производства продуктов питания, а также многочисленные удобства парадоксальным образом ускорили наше старение из-за доступности неограниченного количества легкоусвояемой пищи, особенно сахара (в том числе глюкозно-фруктозного сиропа), простых углеводов, мяса животных, выращенных на зерновых кормах (насыщенного нездоровыми жирами), и большого количества молочных продуктов (богатых белками, из-за которых клеточный переключатель остается в режиме роста). Следует также отметить ужасающий дефицит клетчатки в нашем рационе, негативно влияющий на здоровье пищеварительной системы и совокупности населяющих наше тело микроорганизмов, т. е. микробиома. Многие недооценивают роль кишечника в обмене веществ и риске развития различных заболеваний, а она, между тем, огромна. Информация в этой книге должна помочь обратить вспять процесс ускоренного старения и вернуть нас к естественным привычкам питания и физической активности, которые будут поддерживать правильный баланс активности mTOR и аутофагии и предотвратят возрастные заболевания, неведомые человечеству еще несколько веков назад, а сейчас широко распространившиеся по всему миру.

Многое в этой молодой области нам еще предстоит изучить, особенно вопрос стимулирования и оптимизации правильной клеточной активности, но, к счастью, имеющиеся открытия уже сегодня могут приносить нам пользу. Я предложу вам перечень рекомендаций по питанию, приему медикаментов, витаминов и БАДов, а также касательно образа жизни в целом. Не обойдется и без неожиданностей. Кто бы мог подумать, что низкие дозы токсинов могут творить добро и что не все орехи одинаково полезны? Кто бы мог подумать, что популярная нынче палеодиета в некоторых своих вариациях может угрожать повышенным уровнем сахара в крови, набором веса, ослаблением костей, дисфункцией почек и раковыми новообразованиями?

Как и многие исследователи в данной области, я считаю, что механизм, контролирующий переключение между ростом и восстановлением клетки, является одним из важнейших открытий современной медицины. Применение этих знаний в повседневной жизни способно «ректангуляризировать кривую смертности»[8], защищая пожилых людей от негативных и дорогостоящих последствий неправильного образа жизни. Надеюсь, что, привлекая внимание к этому малоизвестному процессу, я подтолкну врачей к обсуждению данной информации со своими пациентами и к использованию ее при разработке рекомендаций и протоколов лечения. Хочется верить, что другие ученые тоже получат более широкое представление об этой узкой области, задумаются над ролью упомянутого биологического механизма в их собственных экспериментах и постараются получить дополнительное частное и государственное финансирование на дальнейшие исследования.