Невероятно сильная тяга к пище

Открытие лептина вызвало ажиотаж среди ученых и фармацевтов. Ученые стремились опередить друг друга и первыми описать принцип работы лептина, а также определить его потенциальные возможности в качестве лекарства для похудения.

Сначала нужно было выделить чистый лептин и ввести его грызунам, чтобы посмотреть, как он изменит состояние их адипозности. Повторяя опыт Коулмэна с парабиозом, Фридман и его коллеги выяснили, что инъекция лептина умеряет разгульный аппетит у мышей с природной склонностью к ожирению. Как и ожидалось, подопытные мыши начали активно терять лишний вес. Введенный лептин заполнил собой физиологическую дыру, которая заставляла мышей толстеть. Больше всего фармацевтическая индустрия и общественность были заинтригованы другим открытием: инъекции лептина в больших дозах приводили к полному растворению жировой прослойки у здоровых мышей, при этом не сокращая мышечную массу. Как и предполагали Кеннеди, Херви и Коулмэн в прошлой половине столетия, жировая ткань производила гормон лептин, который, воздействуя на мозг, помогал ему осуществлять контроль над аппетитом и адипозностью.

Но это все относится к грызунам. Значение лептина для человеческого организма оставалось неизвестным, пока в 1996 году профессору клинической биохимии Стивену О’Рейли из Кембриджского университета не удалось сделать поистине счастливое открытие. О’Рейли изучал генетику диабета и ожирения. Он перебирал бесчисленные карточки пациентов, страдавших от этих заболеваний, в поисках совершенно уникальных случаев – «выдающихся больных» с генетическими отклонениями, которые могли бы пролить свет на принцип развития заболевания. Вскоре после того, как исследовательская группа Фридмана опубликовала свою статью, О’Рейли начал искать пациентов с мутацией гена лептина. Он нашел двух подходящих кандидатов – двоюродных сестер индейского происхождения, родители которых приходились друг другу двоюродными братьями и сестрами, жившими в одной семье (межродственные браки повышают вероятность того, что редкая мутация затронет обе копии гена и приведет к генетическому расстройству). Одина из сестер весила 85 килограммов в возрасте восьми лет. Одна она не могла передвигаться без инвалидной коляски. Даже после липосакции девочка продолжала быстро расти в ширину. Вторая сестра в два года весила уже 30 килограммов. У обоих детей наблюдалась крайняя степень одержимости едой, с раннего возраста они отличались ненасытным аппетитом. О’Рейли понял, что столкнулся с незаурядным случаем ожирения, который не имеет ничего общего с психологическими проблемами. Было очевидно, что у детей развились какие-то серьезные биологические нарушения.

Садаф Фаруки появилась в лаборатории О’Рейли всего месяц назад и заняла должность научного сотрудника. Она получила свое первое задание – найти лептин у обеих сестер, но не смогла этого сделать. Решив, что провела анализ неверно, она повторила его еще раз. И в этот раз у детей не обнаружились признаки лептина. О’Рейли и Фаруки нашли человеческий эквивалент мыши Жирдяя с первой попытки.

Со временем Фаруки и О’Рейли смогли доказать, что ненасытный аппетит детей и необычно сильная степень ожирения развились из-за отсутствия одного азотистого основания (гуанина) в нуклеотиде – это всего одна буква в генетическом коде, который состоит из 3,2 миллиарда букв. Отсутствие гуанина деактивирует ген лептина. «Впервые мы получили доказательство того, дефект одного гена человека может стать причиной развития ожирения», – говорит Фаруки. «Полное отсутствие лептина в человеческом организме также провоцирует ожирение».

Итак, Фаруки и О’Рейли приступили к масштабной работе с пациентами, у которых наблюдался дефицит лептина. Оказалось, что такие случаи встречаются довольно редко. «При рождении у детей с дефицитом лептина обычно нормальный вес, – объясняет Фаруки, – но вскоре они начинают испытывать очень сильное чувство голода уже с первых недель жизни». В возрасте одного года они уже страдают от ожирения. В два года их вес достигает от двадцати пяти до тридцати килограммов, но на этой отметке ожирение только начинает набирать обороты. У здорового нормального ребенка доля жира составляет 25 процентов, у типичного ребенка с ожирением эта цифра достигает 40 процентов, у детей с недостаточностью лептина жировая ткань составляет 60 процентов от общей массы тела. Фаруки указывает на первостепенную причину развития ожирения у детей с лептиновой недостаточностью – «невероятно сильная тяга к пище». Они потребляют исключительно огромное количество калорий. Кроме того, центр вознаграждения в их мозге очень бурно реагирует на изображения высококалорийной пищи с сильными подкрепляющими свойствами. Дети с лептиновой недостаточностью практически все время испытывают чувство голода, они всегда сильно хотят кушать, даже сразу после еды. У них настолько сильно разгорается аппетит, что их практически невозможно посадить на диету. Если детей ограничивать в пище, то они обходными путями находят себе пропитание. Они доходят до того, что выискивают в мусорных баках объедки или грызут замороженные рыбные палочки, которые находят в морозилке. Так ведут себя отчаявшиеся люди, которые умирают от голода.

Более того, дети с лептиновой недостаточностью демонстрируют очень сильную эмоциональную и когнитивную связь с едой. «Они получают удовольствие от процесса поедания пищи, – продолжает Фаруки, – если дать ребенку еды, то он будет невозможно счастлив. При этом не имеет значения, что это за еда». Даже ужасные блюда из больничной столовой не внушали им опасений. Но если дети не обнаруживали еду, они испытывали сильный стресс, даже когда ее уносили ненадолго. Если они не получали пищу, то они начинали вести себя агрессивно, плакать и требовать хоть что-нибудь поесть.

Подростки с лептиновой недостаточностью не похожи на обычных подростков. Их не интересуют кино, свидания и обычные увлечения молодежи. Они ведут беседы о еде и кулинарных рецептах. «Все, что они делают, о чем думают и говорят крутится вокруг еды», – говорит Фаруки. Это обстоятельство указывает на то, что липостат выполняет куда более серьезные функции, чем регуляция аппетита. Липостатическая система настолько глубоко пустила свой корни в мозг, что способна подчинить себе остальные его функции, включая эмоциональное и когнитивное поведение. Она бросает все человеческие силы на поиски пищи.

Такое же поведение замечают у людей в противоположной ситуации, а именно когда наступает голод. Давайте снова вернемся к Миннесотскому голодному эксперименту. На этот раз мы подробнее рассмотрим психологическое состояние добровольцев. Пока подопытные Киса стремительно худели, у них возникла сильная одержимость едой. Они постоянно испытывали всеобъемлющее, грызущее изнутри чувство голода, и все их беседы, мысли, фантазии и сны касались пищи и ее потребления. Это явление Кис назвал полуголодным неврозом. Добровольцы приходили в восхищение от кулинарных рецептов и поваренных книг, некоторые из них начали коллекционировать кухонные принадлежности. В точности как подростки с лептиновой недостаточностью, голодающие постепенно стали посвящать свою ментальную жизнь еде. Еще одно сходство с синдромом лептиновой недостаточности – у подопытных в период голодания был очень низкий уровень лептина в организме.

Поразительное сходство голодающих и людей с лептиновой недостаточностью позволило ученым сделать вывод о том, что низкая концентрация лептина запускает в мозге ответную реакцию на угрозу голодной смерти. Появляется голод, одержимость едой, активируется центр вознаграждения и, как мы скоро узнаем, понижается скорость обмена веществ. Создается впечатление, что отсутствие лептина мешает детям «видеть» свое ожирение и необъятную фигуру. Недостаток лептина запускает мощный процесс борьбы с голодом, невзирая на растущие запасы жира.

Феномен голода при серьезной стадии ожирения очень хорошо знаком Руди Лайбелу и Жулю Хиршу. В 1984 году они опубликовали исследование, проведенное над людьми с обычной формой ожирения. После похудения у добровольцев отмечались все признаки поведения голодающего. Они начали эксперимент при участии 26 добровольцев со средней массой тела 150 килограммов. Под надзором Лайбела и Хирша и благодаря очень суровой низкокалорийной диете они похудели до 100 килограммов. Конечно, 50 килограммов – это весьма значительный прогресс, но к окончанию эксперимента добровольцы все равно имели признаки ожирения. Примечательно то, что после похудения их тело с учетом новых габаритов сократило на 25 процентов количество сжигаемых калорий. Кроме того, добровольцы начали испытывать сильное чувство голода. Что-то в их организмах замедлило метаболизм и активировало острое чувство голода, чтобы вести борьбу с истощением. Но на самом деле люди по-прежнему были полными.

Лайбел и Хирш большую часть своей жизни посвятили изучению этой странной загадки. Благодаря дальнейшим исследованиям они пришли к выводу, что снижение веса, как у стройных, так и у полных людей, запускает целый ряд биологических и психологических реакций, которые совместно работают над тем, чтобы наполнить опустевшие кладовые жира. С этой целью мозг ограничивает активность симпатической нервной системы, снижает концентрацию гормонов щитовидной железы, что приводит к замедлению обмена веществ. Из-за этого некоторые люди после похудения чувствуют озноб и вялость. Мозг урезает количество калорий, которые могут сжигаться за одно мышечное сокращение, тем самым уменьшая количество затрачиваемой энергии на физическую активность. И что самое важное, мозг разжигает чувство голода, заставляет сильнее реагировать на раздражители, связанные с высококалорийной пищей, обещающей достойное вознаграждение. Прежде чем похудеть, человек мог совершенно спокойно пройти мимо киоска с мороженым. Но, став стройнее, он просто не способен отделаться от мысли купить это лакомство. Значительное снижение веса активирует процессы в мозге, которые бросают все силы на борьбу с истощением. Это касается стройных, полных и людей с ожирением. Борьба с мнимым истощением продолжается до тех пор, пока жир не вернется в прежнем объеме.

Если вам никогда не доводилось бороться с собственным телом, которое пытается выжить в «голодные времена», то вам даст представление об этой ситуации образное высказывание Джефа Фридмана:

«Те, кто не верят в силу основных инстинктов, может провести простой эксперимент. Мы можем задержать дыхание, но это сознательное действие вскоре вынужденно отступит перед сильной потребностью в дыхании. Чувство голода обладает большой силой. Может быть, этот инстинкт не настолько сильный, как потребность в дыхании, но точно не менее мощный, чем жажда. Вот с каким чувством вынуждены бороться пациенты с ожирением после того, как сильно снижают вес».

Слова Фридмана могут преподать хороший урок тем, кто считает, что похудеть – это значит меньше есть и больше заниматься спортом. Мозг человека закалило беспощадное пламя естественного отбора, и он не собирается безропотно сносить потерю лишний килограммов. «Реакция на голод нужна для консервации», – объясняет Лайбел. «В процессе эволюции она была необходима для сохранения вида».

Но Лайбел и Хирш обнаружили, что даже небольшая инъекция лептина способна полностью прекратить реакцию на голод. Доза лептина нужна для того, чтобы восполнить концентрацию гормона до привычного уровня, который был у человека до похудения. Таким образом ученые подтвердили идею о том, что снижение лептина запускает реакцию на голод. Этот удивительный механизм самосохранения был жизненно необходим нашему виду для продолжения рода, однако сегодня в развитых странах ожирение является куда более серьезной проблемой, чем истощение.

Открытия Лайбела, Хирша, Фридмана, О’Райли, Фаруки и других исследователей неизбежно приводят нас к следующему заключению: аппетит и адипозность – это биологические явления, которыми управляет бессознательная часть мозга. Их исследования поставили крест на архаических теориях, последователи которых пребывали в блаженной радости за отсутствием необходимости искать собственное научное основание. Сегодня мы четко понимаем, что потребление пищи и адипозность не зависят только от осознанно принятых решений. Но печальная история лептина на этом не заканчивается.