Зов предков. От «экономного генотипа» к «экономному фенотипу»
Пока толстый сох, худой сдох.
Ещё в 60-е годы XX века профессор Neel, анализируя причины нарастания ожирения в обществе изобилия пищевых продуктов, предложил теорию «экономного генотипа». Согласно этой теории, особые гены (гены бережливости – «thrifty gene») позволяют наиболее эффективно использовать ограниченные пищевые ресурсы.
? Получила новое сообщение от весёлой толстенькой подруги: «Купила себе новые брюки, я в них выгляжу худее. Вес снижать пока не начала, но с понедельника начну обязательно. Если что, посоветуешь чудо-таблетку?»
Оглянитесь вокруг, друзья мои. Почему среди нас так много толстяков? Почему они не худеют? Что с ними не так? Почему в какой-то момент нормальная, здоровая физиологическая способность организма накапливать жир становится неизлечимой болезнью?
Где она, точка невозврата?
Самый большой медицинский миф заключается в том, что ожирение рассматривается как самоиндуцированная, самоконтролируемая проблема, излечимая низкокалорийной диетой и высокой физической активностью.
Почему именно ИМТ 30 кг/м? считается границей между избыточной массой тела и ожирением? Оказывается, это неслучайно выбранная цифра.
Несмотря на десятилетия лечения ожирения традиционными методами – диетой и физическими упражнениями – массовых выздоровлений не случилось. Интересно, что эти методы, как правило, успешно работают у людей с избыточным весом (ИМТ менее 30), но после прохождения «переломной точки» (ИМТ 30 кг/м? и более), диета и физические упражнения становятся малоэффективными.
Объяснение этому феномену даёт наука эпигенетика, объясняющая разные фенотипические (внешние) свойства организма при одном и том же генотипе.
Многие исследователи считают ожирение эпигенетическим заболеванием. Что это значит?
Доказано, что внешние факторы могут влиять на наши гены.
В 1942 году C. Waddington вводит термин «эпигенетика», т. е. «надгенетика», для обозначения взаимодействия генов с окружающей средой. Возможные механизмы влияния – изменения пространственной структуры ДНК. Влияя, таким образом, на геном, окружающие факторы перестраивают истинный генотип, адаптируя его под необходимый уровень экспрессии (активности) генов, в разные периоды жизни человека.
Сегодня, когда медицинская наука открыла феномен метаболической памяти, основанный на изменчивости генетических свойств, удалось выяснить, что «переломный момент» – следствие генетической переустановки. Фактически в клетках, регулирующих пищевое поведение, сбивается генетическая «точка настройки» на нормальное ощущение голода и насыщения. Эта «генетическая переустановка» – следствие хронической дисфункции жировой ткани. С этого момента ожирение и борьба с ним перестают быть «личным выбором», превращаясь в новое биологическое свойство человека.
Эпигенетические особенности ДНК, сформировавшиеся под влиянием внешних факторов, и соответствующий этим изменениям фенотип, могут передаваться по наследству. Важно, что в отличие от генетической информации эпигенетические изменения могут воспроизводиться в течение 3–4 поколений, не более, затем, при отсутствии индуцировавшего их стимула, исчезают.
К числу важнейших внешних факторов, влияющих на эпигеном, относятся особенности питания, токсины, стресс, гипоксия, ионизирующее излучение, уровень физической активности. Установлено, что наиболее чувствителен к этим воздействиям внутриутробный период (особенно 2 первых месяца после зачатия) и первые 3 месяца жизни. Во время раннего эмбриогенеза геном удаляет большую (но не полную) версию генетических модификаций, полученных от предыдущих поколений, в дальнейшем происходит репрограммирование. Доказано, что питание матери во время беременности может изменить структуру генов плода. Нарушение питания матери или плацентарные проблемы программируют «экономный фенотип» с целью максимальной адаптации потомства в условиях дефицита энергоснабжения.
В эксперименте на мышах было показано, что при дефиците питания матери и при избыточном кормлении потомство после рождения склонно к развитию ожирения. Т. е. как внутриутробное голодание, так и внутриутробное ожирение приводит к дальнейшему фенотипическому ожирению из-за возникающих внутриутробно сходных адаптационных эпигенетических механизмов на уровне ЦНС.
Таким образом, особенности питания бабушек через эпигенетические механизмы могут оказать действие на здоровье будущих поколений.
Но эпигенетические механизмы не меняют генетический код. Несколько поколений, ведущих здоровый образ жизни, – и всё будет исправлено. Другое дело мутации, закрепившиеся как полезные. С ними не повоюешь.
Жизнеспособными предками современного человечества в результате естественного отбора стали первобытные люди, отличавшиеся от соплеменников способностью быстро накапливать жир за короткие периоды наличия обильной пищи и благодаря этому, выживать во время долгих вынужденных периодов полуголодного существования. Как говорится, «пока толстый сох, худой сдох». Именно эти далёкие наши предки, способные запасать жир, дали жизнеспособное потомство, закрепившее эту способность к накоплению жира на генетическом уровне. Каким образом реализовалась эта способность?
Дело в том, что для быстрого накопления жировой ткани и сохранения (сбережения) её «на чёрный день» требуется большое количество инсулина. Т. е. накопление большого количества жира ассоциировано с гипер-инсулинизмом. Но, поддерживая способность к интенсивному запасанию жира, организму надо было защититься от резкого снижения уровня сахара крови на фоне имеющегося гиперинсулинизма. Ведь вторая главная работа инсулина – снижать уровень сахара в крови, отправляя его в клетки для производства энергии. И здесь у наших предков появляется генетическая мутация, обеспечивающая оригинальный защитный механизм, получивший название «инсулинорезистентность». Инсулинорезистентность – это уменьшение чувствительности клеток организма к сахароснижающим эффектам инсулина. Люди с «экономным генотипом», будучи более адаптированными к неблагоприятным условиям внешней среды, способствовали распространению этих генов в популяции. Гиперинсулинизм, помогавший нашим предкам накапливать жировые запасы в короткие периоды обильного питания, не причинял вреда, поскольку исчезал на долгий период, когда пропитания не хватало. В голодные периоды первобытные люди жили за счёт накопленных жировых депо. Их гиперинсулинизм никогда не был хроническим. У нас, их далёких потомков, нет периодов вынужденного длительного голодания, но есть унаследованная от праотцов способность накапливать жир: есть инсулинорезистентность и гипер-инсулинизм.
Хронические гиперинсулинизм и инсулинорезистентность – ключевые звенья в так называемых «метаболических сдвигах», приводящих к ожирению, атеросклерозу, артериальной гипертензии и сахарному диабету.
Вот такой замечательный генетический подарок получили мы от наших предков, вынужденных выживать в условиях регулярных проблем с пропитанием.
? Знаете, как называется самый большой эндокринный орган у человека с ожирением? Жировая ткань!
Это действительно так: избыточный, «больной», жир обладает колоссальной эндокринной активностью.
В 1988 году профессор G. Reaven впервые высказал предположение, что именно инсулинорезистентность, вызывая компенсаторный гиперинсулинизм, запускает метаболический каскад: ожирение, нарушения углеводного и липидного обмена, прогрессирование сердечно-сосудистой патологии.
Бурный рост ожирения и сахарного диабета 2-го типа способствует «эпидемии» атеросклероза и артериальной гипертензии, повышая сердечно-сосудистую смертность. Неслучайно этот «комплект» – ожирение, сахарный диабет, артериальная гипертензия и атеросклероз – в конце 80-х годов прошлого века, с легкой руки профессора N. Kaplan, получил название «смертельный квартет».
В 90-х годах профессора M. Henefeld и W. Leonhardt предложили термин «метаболический синдром», долгое время активно использовавшийся клиницистами.
Профессор M. P. Stern в 1995 году выдвинул гипотезу об «общем корне» атеросклероза и сахарного диабета – инсулинорезистентности.
Сегодня мы точно знаем, что у людей с преддиабетическими нарушениями углеводного обмена (об этих нарушениях подробно рассказывается в моей книге «Сахарный диабет» из серии «Академия доктора Родионова») процессы атеросклероза происходят значительно быстрее, чем у людей с нормальным углеводным обменом.
Справедливости ради следует отметить, что ещё в 1948 году известный клиницист Е. М. Тареев писал: «Представление о гипертонике наиболее часто ассоциируется с ожирелым гиперстеником с возможным нарушением углеводного и белкового обмена, с засорением крови продуктами неполного метаморфоза – холестерином, мочевой кислотой…» Таким образом, более 70 лет назад нашим великим соотечественником было практически сформулировано представление о метаболическом синдроме.
Распространенность метаболического синдрома приобретает характер эпидемии во многих странах, в том числе в России, и достигает 25–35 % среди взрослого населения. Сейчас в русскоязычном Интернете можно найти более 100 тысяч ссылок на публикации по этой проблеме.
Итак, в современном мире в результате несбалансированного с энергозатратами потребления пищи и в условиях гиперинсулинизма функционально приспособленная для депонирования жировая ткань оказывается хронически перегруженной и больной.
Осознавая проблемы ожирения человечества, ВОЗ и ООН предлагают для всех стран программы по борьбе с «неинфекционными эпидемиями». Это приносит определённые плоды. В странах, реализующих эффективные программы по профилактике неинфекционных заболеваний, к которым относятся ожирение, сахарный диабет, онкологические и сердечно-сосудистые заболевания, с начала XXI века отмечается затухание эпидемий инфарктов и инсультов. Жители многих государств осознали вред курения, гиподинамии, избыточного потребления алкоголя и приняли для себя решение по изменению образа жизни.
Но в мире ещё сохраняется много стран, в число которых входит и Россия, где преждевременная смертность от сердечно-сосудистых заболеваний не снижается. Виною тому «смертельный квартет», т. е. метаболический синдром.
? Как определить, есть ли у вас признаки метаболического синдрома? Для этого надо измерить окружность талии, измерить артериальное давление, сделать биохимический анализ крови на общий холестерин, ЛПВП, ЛПНП, триглицериды, глюкозу и гликированный гемоглобин. Результаты позволят понять, есть ли у вас хотя бы один компонент «смертельного квартета». А может быть, не один? Проверьте. Вот четыре главных признака метаболического синдрома:
* Во-первых, это увеличение окружности талии: у женщин – более 80 см, у мужчин – более 94 см (абдоминальное ожирение).
* Во-вторых, нарушение жирового обмена с повышением в крови уровня триглицеридов и холестерина и липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), при снижении холестерина липопротеидов высокой плотности (ЛПВП).
* В-третьих, повышение артериального давления (АД).
* В-четвёртых, нарушение обмена глюкозы, от предиабетических – нарушенной гликемии натощак (НГН) и нарушенной толерантности к глюкозе (НТГ) до развития сахарного диабета 2-го типа.
Если попытаться схематически изобразить механизм развития метаболического синдрома, то это будет выглядеть так:
? Наиболее опасным с точки зрения сердечно-сосудистых рисков является абдоминальное (или висцеральное) ожирение. Абдоминальное ожирение – это отложение жира в области живота и талии.
Висцеральное ожирение можно назвать первой скрипкой «смертельного квартета». И, к сожалению, это очень широко распространённое явление: в России более половины жителей старше 40 лет имеют избыточную массу тела, переходящую к 50-ти годам в ожирение. У большинства – именно в висцеральное ожирение.
Можно сказать, что именно сантиметровая лента, а не весы – главный инструмент в установлении диагноза «абдоминальное ожирение». Иногда большая мышечная масса, особенно у мужчин, занимающихся силовыми видами спорта, может привести к повышению ИМТ, но окружность талии безошибочно укажет на отсутствие или наличие избыточного жира в области живота и талии. Интересно, что этот показатель у взрослых людей не зависит от роста, в отличие от ИМТ.
Большинство исследователей считает, что пусковым механизмом «смертельного квартета» является именно ожирение. Но коварство метаболического синдрома в том, что любой участник «квартета» – главный, каждый повышает риск возникновения остальных трёх.
Наша генетическая предрасположенность к инсулинорезистентности не является абсолютной расположенностью к ожирению при условии соблюдения правильного образа жизни.
Причины избыточной массы тела кроются не столько в генах, сколько в особенностях образа жизни и питания (избыточная калорийность пищи с преобладанием в рационежиров при нарушенном суточном ритме питания), а также в недостаточной, по отношению к потребляемой пище, ежедневной физической активности.
Эндокринные и генетические заболевания, приводящие к ожирению, встречаются редко. В 95 % случаев ожирение – следствие хронического переедания. Важно отметить: любая низкокалорийная диета приведёт к снижению веса, но отмена диеты неизбежно вернёт ожирение.
Сегодня почти не осталось врачей, которые оспаривают факт, что ожирение является серьёзным заболеванием, ассоциированным с целым комплексом осложнений. К сожалению, в неврачебной среде ожирение многими воспринимается не как болезнь, а как определённый косметический дефект, и, соответственно, подходы к борьбе с ожирением принципиально отличаются у врачей и их пациентов.
Оптимальное снижение сердечно-сосудистого риска при показателях окружности талии