Як це працює

2018-12-24


Тут ми ознайомимося з новими ідеями в біології, які допоможуть нам хворіти рідше і жити довше.

Здавалося б, що може бути банальніше процесу харчування? Але простота оманлива. Найцікавіші відкриття останніх років так чи інакше пов'язані саме з ним, а вірніше, з режимом харчування. Але спочатку про те, хто як їсть.

Ось землерийка. Одне з найменших серед споріднених нам істот. Вона їсть безперервно, зупиняючись тільки на сон. Якщо землерийка не їсть 6 годин, вона вмирає. Звичний для неї режим харчування - 70 разів в день.

Це саламандра, земноводне. Деякі її види здатні обходитися без їжі кілька років. При цьому вони стають вдвічі менше розмірами, але відновившись, можуть знову повторити свій подвиг.

Cаламандри славляться здатністю відновлювати втрачені частини тіла. Можливо, обидві ці здібності пов'язані один з одним? Крокодили і змії (рептилії, наземні хребетні, «гади») здатні жити, харчуючись один раз на рік. Іноді «заклинателі змій» просто зашивають зміям рот.

Людина. Не землерийка і не саламандра. Найдовший медично підтверджений перерву в прийомі їжі склав 250 днів. Звичайно, ця людина не померла, а лише втратила більше 100 кг жиру. Так що їсти кожен день, строго кажучи, не обов'язково. А робити паузи в їжі - не смертельно, але як показує досвід, навіть корисно для здоров'я. Довгий час вважалося, що найкращим режимом харчування є регулярний прийом їжі - тобто, щоденний (і багаторазовий). Однак в тридцяті роки минулого століття було встановлено цікавий факт,що в рівній мірі відноситься і до людей: якщо мишей годувати щодня, вони живуть 3 роки, а якщо тиждень годувати, тиждень не годувати - значно довше. Це дуже дивно.Адже за сучасними уявленнями середня тривалість життя є генетично закріпленим видовою ознакою. Миша живе 3 роки, кіт - 20 років, слон - 80. Якщо режим харчування збільшує термін життя на 1/3, це рівносильно вже зміні на рівні генів, тобто епигенетика.

Переривчастий режим харчування отримав назву «циклічне голодування». Дослідження на клітинному рівні показали, що в таких тканинах, як серце і печінка, при циклічному голодуванні на 30-40% збільшується кількість робочих клітин. Тобто зростає функціональна потужність органу. При цьому ніяких патологічних явищ в тканинах не спостерігається (Цимерман В.Г.). Виявилося також, що у мишей з щепленим раком крові (лейкоз), якщо використовувати циклічне голодування, тривалість життя збільшується в два рази(Зиновьев Ю. В.). Вивчення інших тварин, в тому числі мавп, підтвердило припущення, що харчування «коли і скільки захочеться» - далеко не кращий спосіб підтримки здоров'я і довголіття.

Що ж ми втратили? Важливість в харчуванні харчової паузи. Вона завжди була присутня в природі як зовнішній фактор еволюції, але її немає у нас. Можна припустити, що введення харчової паузи в наш режим харчування дозволить включати ті ж біологічні механізми, що дозволяють мишам жити довше і хворіти менше. Ми на практиці переконалися, що циклічне голодування має потужний терапевтичний ефект. Воно вже зараз дозволяє позбутися від багатьох «хронічно невиліковних хвороб», так що довголіття доступне не тільки мишам.

Як працює голодування?

Зазвичай оздоровчі ефекти голодування пояснюються плутано і туманно: виведення токсинів, зменшення навантаження і відпочинок системи травлення, скидання зайвої ваги і т.д. Непереконливо і не конструктивно. Ось які ідеї, що мають відношення до голодування, з'явилися в останні роки в біологічній науці.

Апоптоз. Цей термін був запропонований для опису незвичайного явища. Багатоклітинний організм постійно позбавляється від деяких клітин (старих, хворих, пошкоджених), ніж підвищує свою виживаність в цілому. Він їх просто з'їдає, причому механізм запускає сама клітина. Посилення апоптозу при голодуванні пояснює, від чого поліпшується функція багатьох органів, чому знижується рівень вірусного навантаження, міцніше стає імунітет тощо. Кількість клітин в організмі - величина постійна; якщо частина старих і хворих клітин «з'їдена», їх місце після голодування готові зайняти нові, молоді і здорові. Не менш цікавий феномен "несиметричного старіння".

У процесі поділу внутрішньоклітинне сміття материнської клітини концентрується тільки в одній її половині, чому одна з дочірніх клітин стає чистішим і молодше, а друга брудніше і проявляє підвищену схильність до апоптозу.

Стовбурові клітини. У міру старіння наші клітини піддаються апоптозу, а клітинне поповнення в організмі забезпечують стовбурові клітини. Для ефективної роботи їм необхідні «життєвий простір» і конкуренція. При голодуванні з'являється те й інше. Конкуренція за ресурси змушує частина стовбурових клітин «піти у відставку», що підвищує ефективність клітинного оновлення.

При харчовому режимі з паузами помітно поліпшується робота серця, печінки, нирок. Відсоток робочих клітин в цих органах зростає.

У наших пацієнтів часто зникають герпес, бородавки, а у перехворілих на вірусний гепатит знижується титр антитіл (противірусна система). Швидко зникають алергічні хвороби, екзема, нейродерміт - тобто, відбувається переналаштування імунної системи за рахунок оновлення стовбурових клітин.

Мікробіом.Це - сукупність бактерій, вірусів, грибків, всього, що живе в нашому організмі. Чисельність мікробіома в 10 разів перевищує кількість клітин, що складають власне організм людини. «Заселення нової житлоплощі» відбувається ще до нашого народження і багато в чому визначає подальше життя всієї цієї «площі».численні дослідження виявили існування виражених взаємозв'язків між порушеннями мікробіома і підвищенням ризику розвитку цілого ряду захворювань, починаючи від раку і аутизму і закінчуючи хворобами серця і ожирінням. Оскільки таке співіснування різних видів «під одним дахом» триває вже сотні мільйонів років, його слід вважати успішним. Практично ж нам зовсім невідомо, яка роль симбіонтів в прийнятті нами тих чи інших рішень. Можливо, вибір продуктів харчування, їх спосіб приготування і кількість, а також режим харчування - далеко не наш вибір?

Чисельність і склад мікробіома істотно змінюються при різних дієтах і голодуванні, про що слід пам'ятати укладачам систем оздоровлення. Китайські вчені з'ясували, що з віком змінюється склад кишкової мікрофлори, а періодичне голодування призводить до її «омолодження». Проект «мікробіом людини» фінансується американським урядом і передбачає вивчення 900 видів мікроорганізмів, які проживають разом з нами. Сьогодні нам відомі тільки 170 видів.

Геном і довголіття. Цікаво, що геном довгожителів і звичайних людей відрізняється тільки по трьох ділянках ланцюга, і всі три прямо відносяться до харчування. Це ген, що регулює рівень цукру в крові, і два гени, що регулюють обмін холестерину. Саме ці гени активуються при голодуванні.

Дослідження, проведене на мавпах, показало, що такі "гени довголіття" успішно активуються у мавп з високим соціальным статусом, але мовчать у тих, хто в нижніх рядах ієрархії. Можливо, добровільне голодування ще і спосіб стати "над соціальною системою"?

Давно помічено, що в країнах з розвиненою демократією тривалість життя завжди вище, ніж там, де її немає.

Сиртуїн (таблетки від старості). Порівняно недавно було зроблено відкриття, що наробило багато галасу. Вчені, які вивчали періодично голодували тварин, встановили, що збільшення тривалості життя у них пов'язано з білком сиртуїн. Цей білок посилено синтезировался геном SIRT1 під час голодування, але синтез «затихав» після нього. Відкриття викликало великий інтерес у наукових колах і ЗМІ. Деякі називали сиртуїн ключем до довголіття. В результаті почалося виробництво різних омолоджуючих кремів, медичних препаратів та інших комерційних продуктів, що містять сиртуїн. Ресвератрол (найчастіше його пов'язують з поліфенолами червоного винограду) - один з рослинних сіртуїнів.

Однак більш ретельні дослідження не підтвердили роль SIRT1 в збільшенні тривалості життя. Нові експерименти підтвердили той факт, що обмеження в калорійності збільшують тривалість життя, одночасно активізуючи синтез сіртуїнів. Але замінити дієту білком не вийде - він всього лише «побічний продукт» омолоджує голодування.

Епігенетика. У кожній ланці ДНК, що складається з безлічі генів (у нас їх близько 30 000), протягом нашого житті відбуваються зміни. Одні гени в потрібний час «пригальмовують» свою активність, інші навпаки - стають активними. Це і визначає як наш біологічний вік, так і процеси, які зараз домінують в організмі. Що цим керує? Поки невідомо. Але вивчає цей процес- епігенетика.

У кожного виду тварин є свій «біологічний годинник», чітко регламентуючий темп життя і її тривалість. Як правило, годинник не зупиняються раптово, на тлі повного здоров'я. Цьому передує період появи «вікових змін і хвороб», вони і є виконавчим механізмом, обривати життя.

Але не завжди. Ось приклад- бджола-матка відрізняється від своїх «підданих»: вона в два рази більше за розміром, і живе в 40 разів довше за звичайну бджоли. При цьому робочі бджоли і матка не мають генетичних відмінностей. Відмінність тільки одна - кілька генів в її клітинах працюють інакше. І викликано це тільки тим, що вона харчується трохи інакше - маточним молочком. Значить, біологічний годинник здатний відставати?

У людини, як і у бджоли, зміна активності певних генів призводить до "потрібний момент" до хвороби і смерті. Наприклад, людина може прожити зі своїми генами половину життя, не знаючи, що вона схильна до гіпертонії, цукрового діабету або раку. Але настає момент, спрацьовує механізм - і ось ми вже "перед фактом".

Те що «своєчасні хвороби»  запрограмовані, не викликає сумніву, і дає нам надію знайти їх епігенетичні лікування, а заодно навчитися сповільнювати старіння.

Звичайно, для виживання будь-якого виду вигідно, коли популяція складається переважно з молодих особин. Але нас з вами цікавить стан особистого біологічного годинника, що в ньому можна переналаштувати, щоб вже за нашого життя рідше хворіти і довше жити, правда?

Еволюція вирішила проблему непотрібного виду довголіття, залишивши в геномі «закладки» у вигляді генів схильності до тієї чи іншої хвороби. Це робить безсмертя неможливим, а довголіття проблематичним. Такою "закладкою" може бути остеопороз, атеросклероз, гіпертонія, діабет, рак, ослаблення імунітету ... Загалом, десяток хв з годинниковим механізмом закладені в наших генах.

Добре, що ми знайомі з непоганим годинниковим майстром, якого звуть циклічним голодуванням.

Висновки. ​Щоб змінити закономірний хід генетичних подій в організмі (наступ своєчасних хвороб і смерті), потрібно періодично створювати "надзвичайний стан", щоб його довгострокові програми на час відкладалися, а пріоритет отримувала одна: «як не вмерти сьогодні». Таким надзвичайним станом є харчова пауза. У ній організм змушений на програмному (генетичному) рівні шукати оптимальне рішення, а це повертає йому природне здоров'я і обіцяє довголіття.

Все це дозволяє по-новому поглянути на те, що стається при голодуванні, і відповідно змінити техніку його проведення.