Метаболический синдром: клеточная энергетика адаптируется к жизни в токсичном мире?

Беатрис Голомб

Профессор медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего

Метаболический синдром (МС) называют эпидемией XXI века. Это целая совокупность симптомов, в числе которых высокий индекс массы тела, высокое содержание сахара в крови, высокое кровяное давление, высокое содержание триглицеридов в крови, большой объем талии и/или сниженный уровень холестерина с липопротеинами высокой плотности (так называемого «хорошего холестерина»). Эпидемии ожирения и диабета тесно связаны с резким ростом МС.

Согласно преобладающей сейчас точке зрения, МС возникает из‑за избытка потребляемых с пищей калорий («энергии») при недостаточном количестве энергии, затрачиваемой на физическую активность. Этим «избытком энергии» подхлестывается ненужный рост веса, что приводит к ряду других последствий. В конце концов, по сравнению с людьми былых времен мы больше едим и гораздо меньше двигаемся. Факторы, сопутствующие МС, повышают смертность даже среди молодежи.

Однако такой подход оставляет без ответа многие вопросы. Почему элементы МС коррелируют между собой? Почему в наши дни люди с лишним весом более склонны к диабету, чем толстяки прошлого? Почему элементы МС теперь стали проявляться в младенческом возрасте? Почему МС возникает в странах третьего мира, в бедных государствах?

Кроме того, общепринятое объяснение плодит парадоксы. Если причина МС в избытке энергии, тогда почему этому синдрому способствуют факторы, которые мы сейчас перечислим? Ведь они снижают приток энергии или увеличивают потребность в ней, а значит, должны бы защищать людей от МС. Вот эти факторы:

• сонная одышка (более опасный фактор риска развития МС, чем лишний вес; кроме того, лечение сонной одышки позитивно сказывается на всех элементах МС);

• супернизкокалорийные или супернизкожировые диеты;

• пост, пропуск трапез;

• диеты, способствующие гипогликемии (высокоуглеводные/низкожировые/низкобелковые диеты, приводящие к нескомпенсированному всплеску уровня инсулина в организме);

• недосыпание (возрастает доля времени бодрствования, а на бодрствование затрачивается больше энергии);

• болезни/травмы/хирургические операции (повышение энергетических потребностей организма);

• холодная погода (необходимы дополнительные затраты энергии на выработку тепла);

• нехватка питательных веществ и антиоксидантов (для нормальной выработки энергии требуется определенное их количество);

• воздействие окислительных стрессоров (ухудшает функционирование митохондрий – энергопроизводящих компонентов клеток);

• митохондриальные патологии.

Почему факторы, защищающие нас от нехватки энергии (скажем, потребление таких антиоксидантов, как кокосы или корица, введение кофермента Q10, поддерживающего функционирование митохондрий), ослабляют действие факторов, способствующих МС?

Почему ослабляют действие МС-факторов физические упражнения, занятие энергозатратное, однако приводящее к резкому росту производства энергии благодаря антиоксидантным эффектам, митохондриальному биогенезу, усилению кровообращения и активизации сердечно-легочной деятельности (увеличивая потребление кислорода, активизируя процессы доставки и трансформации энергии)?

Почему МС перестает увеличивать смертность (и даже иногда резко увеличивает выживаемость), когда обследуемая группа состоит из пожилых людей или из тех, кто страдает от сердечных или острых почечных заболеваний, ведь все это условия, которые негативно влияют на клеточную энергетику?

Предположим, что правильное объяснение – полная противоположность общепринятому. Может быть, признаки МС – адаптивный ответ организма на неадекватный энергетический баланс? В конце концов, отложения жира, глюкоза, триглицериды – лишь дополнительные источники энергии (главный ее источник – кислород); для того, чтобы доставлять их в ткани, требуется кровяное давление, особенно когда кровоснабжение этих тканей недостаточно интенсивно. Клеточная энергия, необходимая для выживания клеток и организма в целом, требуется постоянно; мы проживем без кислорода лишь несколько минут. Натяжка, на которую мы пошли в нашем допущении, не так уж велика: популяции, где предшествующие поколения испытывали энергетическое голодание, теперь демонстрируют рост проявлений ожирения/МС, а низкий приток энергии в эмбриональный период развития, судя по всему, способствует появлению МС во взрослые годы.

В отличие от концепции энергетического избытка такой подход объясняет, почему МС вообще существует; почему статистически согласуются повышенное содержание глюкозы и триглицеридов, повышенное кровяное давление (а ведь кровь – переносчик кислорода, глюкозы, питательных веществ), жировые отложения в области живота. Эта гипотеза объясняет, почему другие адаптационные процессы, направленные на увеличение запасов энергии (скажем, подразумевающие наличие свободных жирных кислот и метаболически активных «смещенных» жировых прослоек в печени, поджелудочной железе, почках, даже в кровеносных сосудах), сопутствуют названным факторам МС; почему МС связан с ростом утомляемости и продолжительности сна (который сохраняет энергию). И в самом деле, увеличение потребления калорий и снижение физической активности (традиционное объяснение МС) тоже возникают как сопутствующие друг другу энергетические адаптационные процессы. Следовательно, такая гипотеза, вероятно, не является противоположностью канонической, а в каком-то смысле включает ее в себя. В отличие от концепции энергетического избытка эта гипотеза объясняет, почему риску МС подвержены пожилые люди (уровень функционирования митохондрий экспоненциально падает с возрастом) и страдающие сонной одышкой или находящиеся под действием других факторов, регулярно затрудняющих выработку энергии. Кроме того, гипотеза объясняет, почему при обследовании пациентов с заболеваниями, угнетающими процессы выработки энергии, пациенты с симптомами МС парадоксальным образом демонстрируют, что чувствуют себя не хуже остальных, а иной раз даже и лучше.

Почему же тогда МС – эпидемия? Вспомним характерные для нынешнего времени многочисленные изменения образа жизни, неблаготворные для энергетического баланса организма. В их числе – рост потребления доступной псевдопищи с низким содержанием полезных питательных веществ и антиоксидантов, но с высоким содержанием ускорителей окисления (имеются в виду питательные вещества, необходимые для работы биологических механизмов выработки энергии; антиоксиданты защищают организм от окислительного удара, чьей главной мишенью становятся митохондрии – клеточные электростанции), снижение доли регулярных сбалансированных трапез, а также питание, способствующее развитию гипогликемии (простые углеводы без жиров или белков вызывают нескомпенсированные инсулиновые всплески и падение уровня глюкозы). Однако основной фактор здесь – резкий рост присутствия в нашей окружающей среде окислительных стрессоров, которые нарушают функционирование митохондрий и их ДНК. Среди таких стрессоров:

• металлы, в том числе тяжелые (ртуть в рыбе, в обогащенном фруктозой кукурузном сиропе, в разбитых лампочках; мышьяк, применяемый как стимулятор роста кур; алюминий в добавках ко все шире распространяющимся детским вакцинам);

• пластмассы с бисфенолом А;

• продукты личной гигиены и т. п. (опасные вещества в кремах от загара, лосьонах, краске для волос, косметике, стиральных порошках, умягчителях ткани, салфетках с антистатиком);

• чистящие средства;

• мебель и одежда с формальдегидом (фанера, немнущаяся хлопчатобумажная ткань);

• нефтепродукты и другое горючее;

• электромагнитные поля (бытовая электроника, мобильные телефоны, счетчики электроэнергии);

• товары из огнестойкой ткани (пижамы, постельное белье);

• средства для химической чистки;

• «освежители» воздуха;

• пестициды, гербициды (мощные окислительные стрессоры, в наши дни вовсю применяемые в жилых домах, офисах и местах отдыха);

• уничтожение насекомых в закрытых помещениях путем фумигации;

• лекарства, отпускаемые по рецепту и без рецепта, а том числе антибиотики (как непосредственный прием, так и косвенный – с пищей);

• антибактериальное мыло с активными компонентами, значительную часть которых невозможно удалить из систем водоснабжения путем фильтрации;

• промышленные выбросы, загрязняющие воздух и воду;

• искусственные компоненты пищевых продуктов – транс-жиры, искусственные подсластители, красители, консерванты.

Гипотеза дефицита энергии («голодающей клетки») объясняет массу разнообразных фактов, перед которыми становится в тупик современная наука. Наблюдения, в рамках традиционного подхода кажущиеся парадоксальными, легко вписываются в эту гипотезу. Она позволяет делать проверяемые предсказания – например, что многие другие пока не изученные варианты воздействия окислительных стрессоров и процессов, нарушающих функционирование митохондрий, будут способствовать развитию как минимум одного элемента МС. Если есть два фактора, которые в обоих своих крайних проявлениях связаны с МС (скажем, слишком малая и слишком большая продолжительность сна), тот вариант, который нарушает приток энергии, окажется приводящим к МС, а тот, что увеличивает его, будет служить сопутствующим адаптивным следствием процесса.

Некоторые ученые полагают, что МС обречен лишить нас всего, чего мы достигли в области долголетия. Этот вывод должен побудить нас не только переосмыслить причины МС, но и найти новые способы борьбы с этим синдромом.