Как это работает
Здесь мы ознакомимся с новыми идеями в биологии, которые помогут нам болеть реже и жить дольше.
Казалось бы, что может быть банальнее процесса питания? Но простота обманчива. Самые интересные открытия последних лет так или иначе связаны именно с ним, а вернее, с режимом питания. Но сначала о том, кто как ест.
Вот землеройка. Одно из самых маленьких среди родственных нам существ. Она ест непрерывно, останавливаясь только на сон. Если землеройка не ест 6 часов, она умирает. Привычный для неё режим питания – 70 раз в день.
Это саламандра, земноводное. Некоторые её виды способны обходиться без еды несколько лет. При этом они становятся вдвое меньше размерами, но, восстановив их, могут снова повторить свой подвиг.
Cаламандры славятся способностью восстанавливать утраченные части тела. Возможно, две эти способности связаны друг с другом? Крокодилы и змеи (рептилии, наземные позвоночные, «гады») способны жить, питаясь один раз в год. Иногда «заклинатели змей» попросту зашивают змеям рот.
Человек. Не землеройка и не саламандра. Самый долгий медицински подтверждённый перерыв в приёме пищи составил 250 дней. Конечно, этот человек не умер, а лишь потерял более 100 кг жира. Так что есть каждый день, строго говоря, не обязательно. А делать паузы в еде – не смертельно, но, как показывает опыт, даже полезно для здоровья. Долгое время считалось, что наилучшим режимом питания является регулярный приём пищи – то есть, ежедневный (и многоразовый). Однако в 30-е годы прошлого века был установлен любопытный факт, в равной степени относящийся и к людям: если мышей кормить ежедневно, они живут 3 года, а если неделю кормить, затем неделю не кормить – значительно дольше. Это очень странно. Ведь по современным представлениям средняя продолжительность жизни является генетически закреплённым видовым признаком. Мышь живёт 3 года, кот – 20 лет, слон – 80. Если режим питания увеличивает срок жизни на 1/3, это равносильно уже изменению на уровне генов, т.е. эпигенетике.
Прерывистый режим питания получил название «циклическое голодание». Исследования на клеточном уровне показали, что в таких тканях, как сердце и печень, при циклическом голодании на 30-40% увеличивается количество рабочих клеток. Т.е. возрастает функциональная мощность органа. При этом никаких патологических явлений в тканях не наблюдается (Циммерман В. Г.). Оказалось также, что у мышей с привитым раком крови (лейкозом), если использовать циклическое голодание, продолжительность жизни увеличивается в два раза (Зиновьев Ю. В.). Изучение других животных, в том числе обезьян, подтвердило предположение, что питание «когда и сколько захочется» – далеко не лучший способ поддержания здоровья и долголетия.
Что же мы упустили? Важность в питании пищевой паузы. Она всегда присутствовала в природе как внешний фактор эволюции, но её нет у нас. Можно предположить, что введение пищевой паузы в наш режим питания позволит включать те же биологические механизмы, что позволяют мышам жить дольше и болеть меньше. Мы на практике убедились, что циклическое голодание обладает мощным терапевтическим эффектом. Оно уже сейчас позволяет избавиться от многих «хронически неизлечимых болезней», так что долголетие доступно не только мышам.
Как работает голодание?
Обычно оздоровительные эффекты голодания объясняются путано и туманно: выведение токсинов, уменьшение нагрузки и отдых системы пищеварения, сброс лишнего веса и т.д. Неубедительно и неконструктивно. Вот какие идеи, имеющие отношение к голоданию, появились в последние годы в биологической науке.
Апоптоз. Этот термин был предложен для описания необычного явления. Многоклеточный организм постоянно избавляется от некоторых клеток (старых, больных, повреждённых), чем повышает свою выживаемость как целого. Он их попросту съедает, причём механизм запускает сама клетка. Усиление апоптоза при голодании объясняет, от чего улучшается функция многих органов, почему снижается уровень вирусной нагрузки, крепче становится иммунитет и пр. Количество клеток в организме – величина постоянная; если часть старых и больных клеток «съедена», их место после голодания готовы занять новые, молодые и здоровые. Не менее интересен феномен "несимметричного старения". В процессе деления внутриклеточный мусор материнской клетки концентрируется только в одной её половине, отчего одна из дочерних клеток становится чище и моложе, а вторая грязнее и проявляет повышенную склонность к апоптозу.
Стволовые клетки. По мере старения наши клетки подвергаются апоптозу, а клеточное пополнение в организме обеспечивают стволовые клетки. Для эффективной работы им необходимы «жизненное пространство» и конкуренция. При голодании появляется и то, и другое. Конкуренция за ресурсы заставляет часть стволовых клеток «уйти в отставку», что повышает эффективность клеточного обновления.
При пищевом режиме с паузами заметно улучшается работа сердца, печени, почек. Процент рабочих клеток в этих органах возрастает.
У наших пациентов часто исчезают герпес, бородавки, а у переболевших вирусным гепатитом снижается титр антител (противовирусная система). Быстро исчезают аллергические болезни, экзема, нейродермит – то есть, происходит перенастройка иммунной системы за счёт обновления стволовых клеток.
Микробиом. Это – совокупность бактерий, вирусов, грибков, всего, что живёт в нашем организме. Численность микробиома в 10 раз превышает количество клеток, составляющих собственно организм человека. «Заселение новой жилплощади» происходит ещё до нашего рождения и во многом определяет дальнейшую жизнь всей этой «площади». Многочисленные исследования выявили существование выраженных взаимосвязей между нарушениями микробиома и повышением риска развития целого ряда отклонений, начиная от рака и аутизма и заканчивая болезнями сердца и ожирением. Поскольку такое сосуществование различных видов «под одной крышей» продолжается уже сотни миллионов лет, его следует считать успешным. Практически же нам совершенно неизвестно, какова роль симбионтов в принятии нами тех или иных решений. Может быть, выбор продуктов питания, их способ приготовления и количество, а также режим питания – далеко не наш выбор? Численность и состав микробиома существенно изменяются при различных диетах и голодании, о чём следует помнить составителям систем оздоровления. Китайские учёные выяснили, что с возрастом меняется состав кишечной микрофлоры, а периодическое голодание приводит к её «омоложению». Проект «Микробиом человека» финансируется американским правительством и предполагает изучение 900 видов микроорганизмов, проживающих вместе с нами. Сегодня нам известны только 170 видов.
Геном и долголетие. Интересно, что геномы долгожителей и обычных людей отличаются только по трём участкам цепи, и все три прямо относятся к питанию. Это ген, регулирующий уровень сахара в крови, и два гена, регулирующие обмен холестерина. Именно эти гены активируются при голодании.
Исследование, проведенное на обезьянах, показало, что такие "гены долголетия" успешно активируются у мартышек с высоким социальным статусом, но молчат у тех, кто в нижних рядах иерархии.
Возможно, добровольное голодание – ещё и способ стать "над социальной системой"?
Давно замечено, что в странах с развитой демократией продолжительность жизни всегда выше, чем там, где её нет.
Сиртуины (таблетки от старости). Сравнительно недавно было сделано открытие, наделавшее много шума. Ученые, изучавшие периодически голодавших животных, установили, что увеличение продолжительности жизни у них связано с белком сиртуином. Этот белок усиленно синтезировался геном SIRT1 во время голодания, но синтез «затихал» после него. Открытие вызвало большой интерес в научных кругах и СМИ. Некоторые называли сиртуины ключом к долголетию. В результате началось производство различных омолаживающих кремов, медицинских препаратов и других коммерческих продуктов, содержащих сиртуины. Ресвератрол (чаще всего его связывают с полифенолами красного винограда) – один из растительных сиртуинов.
Однако более тщательные исследования не подтвердили роль SIRT1 в увеличении продолжительности жизни. Новые эксперименты подтвердили тот факт, что ограничения в калорийности увеличивают продолжительность жизни, одновременно активизируя синтез сиртуинов. Но заменить диету белком не получится – он всего лишь «побочный продукт» омолаживающего голодания.
Эпигенетика. В каждой цепочке ДНК, состоящей из множества генов (у нас их около 30 000), на протяжении нашей жизни происходят изменения. Одни гены в нужное время «притормаживают» свою активность, другие наоборот – становятся активными. Это и определяет как наш биологический возраст, так и процессы, которые сейчас доминируют в организме. Что этим управляет? Пока неизвестно. Изучает этот процесс эпигенетика.
У каждого вида животных имеются свои «биологические часы», чётко регламентирующие темп жизни и её продолжительность. Как правило, часы не останавливаются внезапно, на фоне полного здоровья. Этому предшествует период появления «возрастных изменений и болезней», они и являются исполнительным механизмом, обрывающим жизнь.
Но не всегда. Вот пример: пчела-матка отличается от своих «подданных», она в два раза больше по размеру и живёт в 40 раз дольше обычной пчелы. При этом рабочие пчёлы и матка не имеют генетических различий. Отличие только одно – несколько генов в её клетках работают иначе. И вызвано это только тем, что она питается чуть иначе – маточным молочком. Значит, биологические часы способны отставать?
У человека, как и у пчелы, изменение активности определённых генов приводит в "нужный момент" к болезни и смерти. Например, человек может прожить со своими генами половину жизни, не зная, что он предрасположен к гипертонии, сахарному диабету или раку. Но наступает момент, срабатывает механизм – и вот мы уже "перед фактом".
То, что «своевременные болезни» запрограммированы, не вызывает сомнения и даёт нам надежду найти их эпигенетическое лечение, а заодно научиться замедлять старение.
Конечно, для выживания любого вида выгодно, когда популяция состоит преимущественно из молодых особей. Но нас с вами интересует состояние личных биологических часов и что в них можно перенастроить, чтобы реже болеть и дольше жить, верно?
Эволюция решила проблему ненужного виду долголетия, оставив в геноме «закладки» в виде генов предрасположенности к той или иной болезни. Это делает бессмертие невозможным, а долголетие проблематичным. Такой "закладкой" может быть остеопороз, атеросклероз, гипертония, диабет, рак, ослабление иммунитета… В общем, десяток мин с часовым механизмом заложены в наших генах.
Хорошо, что мы знакомы с неплохим часовым мастером, которого зовут циклическим голоданием.
Выводы. Чтобы изменить закономерный ход генетических событий в организме (наступление своевременных болезней и смерти), нужно периодически создавать "чрезвычайное положение", чтобы его долгосрочные программы на время откладывались, а приоритет получала одна: «как не умереть сегодня». Таким чрезвычайным положением является пищевая пауза. В ней организм вынужден на программном (генетическом) уровне искать оптимальное решение, а это возвращает ему естественное здоровье и обещает долголетие.
Всё это позволяет по-новому взглянуть на то, что происходит при голодании, и соответственно изменить технику его проведения.