120 лет жизни – только начало. Как победить старение?

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 ее (на 6 %). Никотинамид мононуклеотид, более похожий на НАД, чем никотинамид рибозид, но более дорогой, способен останавливать возрастную дисфункцию митохондрий и замедлять старение мышей, согласно последним исследованиям Дэвида Синклера в Гарвардской медицинской школе.

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: во избежание неблагоприятных побочных эффектов возможность использования этих препаратов требует обязательной консультации с лечащим врачом.

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

Макронутриенты

Липиды

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.

Рис. 17. Примеры насыщенных (стеариновая), мононенасыщенных (цисолеиновая), полиненасыщенных (линолевая) жирных кислот и трансжиров (трансолеиновая кислота).

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), которые в силу размеров частиц в стенку сосуда не проникают. 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 омеги-6 замедляет рост, вызывает ожирение печени, нарушения функции кожи и репродукции. Но, как и в других случаях, важна умеренность: избыточное количество омеги-6 может быть токсично для нейронов, вызвать ускоренный атеросклероз, тромбоз, астму, артрит, рак груди и простаты.

Какова зависимость между омегой-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, транс-ресвератрол). 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 омеги-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 кислот 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 омеги-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 омеги-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 омеги-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 омеги-3, напротив, оказывает защитное действие против этих недугов. В 2011 году проведено исследование, показавшее, что диета, богатая омегой-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 омеги-3 всего за четыре месяца улучшает липидный профиль крови, на 45 % снижает риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний. Однако, как показали последние исследования, избыток омеги-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 омеги-6 и омеги-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 омеги-6 и омеги-3? У наших далеких предков оно составляло 1: 1. Важно избегать переизбытка омеги-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 основных источников поступления в организм человека разных типов жирных кислот и их влияние на старение (табл. 8). 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.

Таблица 8

Влияние некоторых жирных кислот на процессы, связанные со старением

* Незаменимые жирные кислоты, присутствие которых в пище обязательно в связи с невозможностью их синтеза клетками человека.

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 продолжительность 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 и мышечной ткани. Оно ведет к таким патологиям, как дегенерация желтого пятна, старческое слабоумие, двигательная дисфункция и 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). 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. Например, 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).