Канцерогенез

Рак входит в число лидирующих факторов смертности. Однако лишь 5–10 % всех случаев рака связаны с генетическими дефектами, в то время как остальные 90–95 % обусловлены факторами, связанными с образом жизни, такими как курение, характер питания, злоупотребление алкоголем, отсутствие физической активности, ожирение, чрезмерное пребывания на солнце, инфекциями и загрязнением окружающей среды. Это дает нам широкие возможности для профилактики рака. Диета является вторым по значимости фактором в риске возникновения рака после курения.

Европейское проспективное исследование рака и питания выявило много интересных фактов. Например, риск возникновения рака желудка снижался при высоком уровне в крови витамина С, каротиноидов, витаминов А и Е, значительном потреблении пищевых волокон и стиле питания, близком к средиземноморской диете. Напротив, красное мясо и продукты его переработки повышали риск. Высокий уровень потребления пищевых волокон, рыбы, значительные уровни кальция и витамина D в плазме крови были связаны с уменьшением риска развития колоректального рака. Опять же красное и переработанное мясо, а также потребление алкоголя, высокий индекс массы тела и абдоминальное ожирение связаны с повышенным риском. Употребление фруктов и овощей в существенных количествах у активных курильщиков уменьшало риск развития рака легких. Повышенный риск развития рака молочной железы был связан с высоким потреблением насыщенных жиров и потреблением алкоголя. У женщин после менопаузы высокий индекс массы тела увеличивал риск развития рака груди, а физическая активность уменьшала его. Высокое потребление молочного белка и кальция из молочных продуктов, а также высокая концентрации в крови гормона IGF-1 увеличивали вероятность развития рака простаты.

Некоторые другие факторы приведены в таблице 20.

Таблица 20

Питание и рак органов пищеварительной системы

Мужское здоровье

Во многих странах для стимулирования роста крупного рогатого скота применяют анаболические половые стероиды. Как было показано на примере американцев, употребление продуктов питания из красного мяса приводит к уменьшению общего количества сперматозоидов. Мужчины, которые выпивают две или больше чашек крепкого кофе в день, имеют повышенный риск бесплодия. Аналогичное действие оказывает курение. Напротив, умеренное потребление алкоголя (эквивалентное 22 г чистого спирта в день) улучшает мужскую репродуктивную функцию. Это связано с тем, что умеренные количества алкоголя увеличивают концентрацию тестостерона в крови и уменьшают уровень стресса. Диета, содержащая в достаточном количестве углеводы, клетчатку, фолиевую кислоту и ликопин, то есть богатая овощами и фруктами, способствует улучшению качества спермы. Снижение употребления животных белков и жиров также оказалось полезным для фертильности. Достаточное количество витамина Е улучшало подвижность сперматозоидов и на 20 % увеличивало шансы зачатия.

Низкоуглеводная диета, содержащая много животного белка, снижает репродуктивные функции не только у мужчин, но и у женщин. Замещение животного белка на растительный (бобовые, орехи, цельнозерновые) благотворно сказывается на способности к зачатию.

Таблица 21

Питание и мужское здоровье

Облысение может быть связано с множеством факторов. К ним следует отнести старение, дисбаланс различных витаминов и минеральных веществ, эндокринные расстройства, иммунологические заболевания, а также генетическую предрасположенность. В то же время установлено, что достаточное содержание в пище биотина (его содержат говяжья печень, бобовые, арахис, капуста) и витамина D существенно уменьшает риск облысения.

Рак простаты относится к лидирующим причинам смерти мужчин в развитых странах. Предполагают, что немаловажным фактором риска является так называемая «западная диета». Кроме того, исследования подтверждают негативную роль молочных и других продуктов с большим количеством животного белка, а также избытка кальция из молочных продуктов. Напротив, ограничение избыточного потребления углеводов, соевые продукты, гранат, зеленый чай, помидоры и томатные продукты (содержат каротиноид ликопин), как показали некоторые исследования, могут сыграть профилактическую роль.

Глава 6

Как питаться так, чтобы обмануть старение?

Старение – это нарастающий с возрастом спад возможности поддерживать постоянство внутренней среды клетки и организма, приводящий к возникновению возрастных заболеваний и смерти.

Согласно базе данных GenAge, известно 2054 гена, которые в лабораторных экспериментах показали свою связь с долголетием, и их количество увеличивается. Искусственное изменение активности некоторых из них настолько замедляет старение, что продолжительность жизни модельных животных возрастает в несколько раз. Подробнее об этом можно прочитать в моей книге «120 лет – только начало. Как победить старение?». У людей семейное долгожительство тоже творит чудеса – потомки долгожителей на 20 лет позже других заболевают возрастными хроническими заболеваниями. При этом они могут вовсе не вести здоровый образ жизни, доживая при этом в добром здравии до 90–100 и более лет.

О чем это говорит? Что старение до определенной степени контролируемо. Однако что делать тем, кто, вероятнее всего, не является наследственным долгожителем? До безопасного внедрения генной терапии против старения еще придется подождать пару десятков лет.

Как мы знаем, многие гены кодируют важные ферменты, активность которых можно регулировать. На этом принципе построено действие любых лекарств. Уже сейчас известно около 200 соединений, которые в экспериментах на животных продлевали жизнь. Не стоит забывать, что природа – великий химик. В живых организмах встречаются все типы соединений, известных в органической химии. Экспериментально установлено, что некоторые из природных веществ влияют на активность тех ферментов, которые кодируются генами, связанными с долголетием. Многие такие вещества содержатся в общеупотребимых продуктах питания. На этом основании я предположил, что продукты, содержащие такие вещества, при умеренном и регулярном их употреблении могут замедлить старение человека. Довольно смелая гипотеза. Однако далее я поделюсь своими доводами. В этой главе я попытался впервые соединить знания генетики долголетия и молекулярных мишеней тех соединений, которыми богата пища.

Некоторые интересные факты о связи долголетия с диетой уже установлены. Модификация диеты позволяет увеличивать продолжительность жизни лабораторных мышей до 50 %. Средиземноморская, окинавская и нордическая диеты, исключение красного мяса способствуют продлению жизни и укреплению здоровья. О некоторых из компонентов пищи известно, что в разумных количествах они благоприятствуют долгожительству, в то время как избыток других – ускоряет старение (таблица 22).

Мы понимаем, что в нас не заложена программа старения, которая бы включалась в определенном возрасте для того, чтобы нас убить. Все, что с нами происходит, – это накопление ошибок и поломок. В тот момент, когда ломаются те системы, которые отвечают за поддержание постоянства внутренней среды организма и за устранение поломок на клеточном уровне, приходят болезни и смерть. Прежде чем попытаться обмануть старение, рассмотрим то, как оно работает на уровне клеток и межклеточных коммуникаций.

В любой момент времени, в зависимости от полученных извне инструкций или внутреннего состояния, клетка делает выбор между несколькими стратегиями существования. Если в нее поступает достаточное количество питательных веществ или она стимулируется особыми сигнальными молекулами – факторами роста, то клетка растет и в зависимости от типа ткани делится. Когда клетка голодна, находится в стрессе (высокая температура, кислородное голодание) или не получает гормональной стимуляции, клетка выходит из программы роста, прекращает деление. При этом она занимает выжидательную позицию, включая дополнительную защиту от стресса и пытаясь пережить неблагоприятный период. Если стрессовые условия не прекращаются, истощаются защитные механизмы или клетка сильно повреждена изнутри, она либо навсегда выходит из клеточного цикла, при этом теряет способность к делениям (клеточное старение) либо самоликвидируется (запрограммированная гибель клетки или апоптоз).

Таблица 22

Нутриенты и долголетие

Где же тут механизмы старения? Когда клетке хорошо, она растет и затем делится, а затратные процессы поддержания устойчивости к стрессам выключаются за ненадобностью. В этот момент ошибки и поломки начинают накапливаться, ускоряя старение. Сам по себе стресс тоже приводит к накоплению поломок. Если стресс сильный, клетка ускоренно старится или погибает. Однако когда клетка лишь периодически голодает или подвергается очень умеренным стрессам, она включает защиту, которая не только устраняет те ошибки, что возникли, но и переводит всю систему на более высокий уровень устойчивости к последующим стрессам и поломкам. Именно поэтому прерывистое голодание, ограничительная диета или периодическое стресс-воздействие (температурное закаливание, гипоксическая тренировка, аэробные физические нагрузки) замедляют старение и продлевают жизнь.

Переключение между стратегиями существования клетки контролируется особыми регуляторными белками. В настоящий момент известно около десятка таких ключевых белков, о некоторых я расскажу. Хорошей новостью является то, что нам известны вещества, которые содержатся в продуктах питания и способны влиять на активность переключателей клеточных программ, а значит, вероятнее всего, и на скорость нашего старения.

Как работает переключатель? Клетка состоит из оболочки (мембраны), цитоплазмы (жидкого внутреннего содержимого, в котором плавают структурные составляющие клетки – митохондрии, лизосомы и другие) и ядра (в нем функционируют хромосомы, несущие генетические инструкции). С одной стороны, клетка получает сигналы от факторов роста (рисунок). Для того чтобы их воспринимать, она вооружена особыми «приемниками» – белками-рецепторами. Как правило, такие «антенны» расположены на поверхности клетки. Если же сигнал – жирорастворимая молекула (стероидный гормон, витамин D, гормоны щитовидной железы), то она проникает через жировую оболочку клетки, и поэтому приемники находятся прямо в ядре. Сигнал от рецептора передается через каскад последовательно активируемых белков, основную часть из которых составляют различные киназы. Заканчивается передача сигнала на транскрипционных факторах. Последние представляют собой белки, которые способны активировать считывание генетических инструкций в клеточном ядре, активируя синтез нужных клетке белков. Все довольно элегантно устроено – взаимодействуя между собой, одни клетки через факторы роста управляют функциями других. С другой стороны, клетка измеряет количество поступающих питательных веществ, прежде всего аминокислот, уровень свободных радикалов, повреждений белков под действием температуры, повреждений ДНК под влиянием мутагенов, ионизирующей радиации или ультрафиолета.

Рис. 4. Процесс программирования активности генов клетки гормонами