Михаил Гаврилов, Ирина Мальцева

Эпигенетика. Управляй своими генами

© Гаврилов М.А., Мальцева И.В., текст

© Драган Е.А., иллюстрации

© ООО «Издательство АСТ»

Вступление

Почему эту книгу нужно прочитать? Это первый вопрос, который мы задали себе, когда приняли трудное решение – написать книгу про эпигенетику, которая будет понятной многим. Мы сами и читатели, и писатели. Вместе нами написаны три книги (по проблеме снижения веса) и еще несколько лично Михаилом Гавриловым. Обладая обширными библиотеками, в которых есть несколько книг и по теме «Эпигенетика», все время задавались вопросом: почему все так сложно в этой науке? Для примера процитируем небольшой абзац из фундаментальной переводной книги под редакцией маститых ученых: «Транскрипция генов включает совместное действие избранных cis-действующих нуклеотидных последовательностей ДНК (промоторов, энхансеров и участка контроля локусов), связанных с комбинациями trans-действующих факторов, вместе с РНК-полимеразой и ассоциированными факторами».

Ну и как вам? Если вы дальше продолжили бы увлеченно читать, значит, вы как минимум учитесь на пятом курсе биофака МГУ. Понимаем, что кто-то свободно владеет подобным языком и стилем изложения и даже пишет нужную узким специалистам научную литературу. Но как быть обычным людям, прочитавшим такой абзац?

Будучи прагматичными, мы понимаем, что «высокая наука», безусловно, нужна. Необходимы сотни экспериментов на модельных животных, чтобы некоторые выводы можно было распространять на людей. Человек – очень сложный объект для исследований, так как живет долго, в отличие от плодовых мушек и мышек. Поэтому научная литература нужна, но далеко не всем.

С некоторых пор ведем аккаунты в «Инстаграме» – мы немного с этим опоздали (года на три), и подавляющее количество желающих прочитать о ЗОЖ и здоровье в целом уже прикипело к своим любимцам и любимицам с аудиторией от нескольких сотен до множества тысяч человек. Приведем примеры, возможно, известные и вам. Есть суперумные врачи, ученые, ведущие большие проекты, но их блоги очень сложно читать из-за повышенной научности, поэтому у них немного подписчиков и три лайка за пост! А есть малограмотные блогеры, которые шпарят #околомедицинсконаучную «правду-матку» простым языком и купаются в благодарных комментариях.

Задача нашей книги в том, чтобы вы задумались. Крепко. И поменяли бы отношение к своему здоровью и лечению в целом. Также эта книга про ответственность перед будущими поколениями, если вы молоды и намерены стать родителями. Если вы взрослый человек, заботящийся об активном долголетии, то для вас будет много интересной информации о предотвращении хронических «болезней цивилизации», в том числе ожирения, сердечно-сосудистых заболеваний и онкологии. Возможно, у некоторых из вас избыточный вес – тогда, уверены, вы по-другому посмотрите на то, как от него проще избавиться. Если кто-то из читателей пребывает в унынии и испытывает стресс, то в книге можно найти практические рекомендации, как с ними справиться, как избавить от триггеров, которые запускают развитие многих заболеваний.

Среди наших читателей точно будут счастливцы, которые сдали генетический тест и теперь чешут в затылке, что с ним делать. И некоторые, самые впечатлительные, возможно, находятся в предобморочном состоянии, увидев черным по белому повышенную предрасположенность к сахарному диабету, ожирению, атеросклерозу и/или болезни Альцгеймера. Вы узнаете о генетике и о том, что предрасположенность к болезням – это не приговор, что этих болезней можно успешно избежать, если знать возможности эпигенетики.

Эпигенетические воздействия обширны и разносторонни по своему действию – от неблагоприятных до благотворных, включают в себя факторы внешней и внутренней среды, действие витаминов, гормонов, микробиома, токсинов, питания и многое другое. Эта материальная часть изучена учеными неплохо, хотя далеко не полностью. В нашей книге ее будет представлять Ирина Мальцева, биолог, генетик. Тема эпигенетических психических и социальных влияний, а также эпигенетика ожирения будет раскрыта Михаилом Гавриловым, врачом-психотерапевтом, кандидатом медицинских наук.

У этой книги три задачи – быть одновременно научной, популярной и максимально практичной.

Мальцева Ирина: «Впервые с феноменом эпигенетики (тогда еще не зная такого названия) я столкнулась в 1990 г. в аспирантуре в лаборатории генетики ВНИИ риса. В камерах искусственного климата один аспирант выращивал пшеницу, а я ему помогала. Зерна были от растений линии с генетически однородными сортами. Но условия, которые создавались в камерах искусственного климата, были разные. В одной камере растения «холили и лелеяли» – была комфортная температура, достаточное увлажнение, днем яркий свет, ночью его не было. В других камерах было по-другому: в одной почти не было света, во второй было недостаточно воды, в третьей очень холодно, а в четвертой неблагоприятными были все условия сразу.

Когда пшеница выросла и ее зерна созрели, мы их фотографировали, считали, взвешивали каждое зерно и проводили исследование запасных белков пшеницы (глиадинов) методом электрофореза. Интересными оказались следующие факты:

1. Растения отличались по размеру стебля и колоса – в камерах с подходящими условиями стебли были значительно выше, мощнее, а колосья тоньше; в камерах с неблагоприятными условиями – наоборот, низкими, но с крупным, мощным колосом. Другими словами, фенотип был разный.

2. Количество зерен пшеницы в колосе, которая выросла в хороших условиях, было больше, но они имели меньшую массу и худшие технологические качества, чем зерна пшеницы, выросшей в плохих условиях. Для зожников, ненавидящих глютен, скажу: чем хуже были условия выращивания, тем больше глютена было в зерне.

3. Исследование запасных белков зерен пшеницы методом электрофореза показало, что они отличались: добавлялись или исчезали отдельные фракции белков наподобие тех, которые встречаются или отсутствуют в разных сортах.

Выводы тогда были следующие: окружающая среда повлияла на выработку разных белков одинаковыми генами. В то время существовала известная генетическая догма: «один ген – один белок». С точки зрения современного понимания эпигенетики изменение условий среды вызвало изменение экспрессии генов и заставило их вырабатывать разные белки, но не меняя саму ДНК.

Я в юности любила книгу «Белые одежды» В. Дудинцева и люто ненавидела «воспитателя картошки» Т.Д. Лысенко, который, как тогда считалось, «загубил генетику в России и многих ученых (включая Вавилова) по политическим соображениям». И воздействие окружающей среды на гены у меня в меру моей ретивой комсомольской юности ассоциировалось с Лысенко. Я не верила в его концепцию, так как читала перепечатки из журнала «Огонек», в котором Трофим Денисович выставлялся академиком «от сохи», «с золотым зубом», монстром-интриганом. Оказалось, что все было не совсем так.

«Чтобы понять, почему против Т.Д. Лысенко в 1960–1990 гг. велась такая тотальная информационная война, следует обратить внимание на социальное значение основной отстаиваемой им концепции – возможности изменения наследственности под влиянием изменений в условиях жизни организма», – говорилось в статье (Овчинников Н.В. Академик Трофим Денисович Лысенко. Мичуринская биология. Москва: USSR, 2009).

К своему удивлению, упоминания о работах Лысенко я встретила в иностранных источниках. Это было достаточно уважительно.

После эксперимента с пшеницей в аспирантуре, увидев собственными глазами влияние условий окружающей среды на изменение работы генов, я запомнила это на всю жизнь. Прошло больше четверти века. Став экспертом-преподавателем в области формирования здорового образа жизни, я не смогла не вернуться к генетике и эпигенетике. Генетика уже была не той, которую я когда-то изучала. После генетической революции, когда был расшифрован геном человека в самом начале XXI века, мне довелось изучать ее заново. Заодно и постигать эпигенетику. За это отдельная благодарность члену-корреспонденту РАН, профессору, биогеронтологу Алексею Москалеву – считаю его своим Учителем в эпигенетике, хотя он значительно моложе меня.

Я постаралась дать в этой книге наряду с научной информацией максимально практичные рекомендации – то, что нужно делать будущим матерям, чтобы предотвратить проявление неблагоприятных эпигенетических эффектов у их детей, а также человеку в любом возрасте для повышения качества здоровья. Еще постаралась отделить модное слово «эпигенетика» в постах про очередной чудо-крем в «Инстаграме» от действительных эпигенетических эффектов, которые доказаны в процессе научных исследований».

Гаврилов Михаил: «Моя часть книги касается ожирения и психологических механизмов управления стрессом. Много лет работаю в сфере нормализации веса, ко мне обращаются люди порой с огромным весом. Они находятся как бы в замкнутом круге: стресс психологический – переедание – ожирение – еще больший стресс (и психологический, и физический). Вижу, слышу и понимаю боль таких людей, смотрю также их лабораторные анализы. Как правило, чем больше вес, тем хуже анализы, исключения бывают, но их немного.

Смысл моей работы в том, что уже с первых минут общения с пациентами я применяю техники, которые помогают снизить тревожно-депрессивное состояние. Многие люди на второй-третий день работы отмечают, что стали более спокойными, их меньше тревожит то, что еще недавно выбивало из колеи. Вес начинает снижаться, вместе с лишним жиром, который покидает тело, уходят токсины, уменьшается воспаление, восстанавливается работа гормонов. Многие гормоны нашего тела являются белками.

Не могу не отметить, что некоторые пациенты – сами по себе исследователи своего стройнеющего тела – делают анализы каждый месяц, что, впрочем, совсем не обязательно. Именно такие лабораторные исследования наталкивают на мысль, что психология, вернее, изменение отношения человека к себе, еде, окружающему миру, может менять гормоны-белки, другие показатели, говорящие о статусе здоровья человека. Самое интересное: бывает через месяц сброшено 2 кг – это совсем немного, а анализы меняются в лучшую сторону, настроение прекрасное, и никакого следа былых тревог и уныния.

Еще считаю очень важным исключить у моих пациентов чувства вины и стыда. Разрушительные и беспощадные, они, по мнению многих психотерапевтов, приводят к рецидивам зависимых состояний, когда, например, что-то в процессе излечения пошло не так. «Подруга снизила вес на 7 кг за месяц, а я всего на 3! Мне стыдно, что я такая безвольная. Моя вина в том, что я все же подъедала вечерами сладкое, не могла удержаться. Видимо, не судьба мне влезть в любимые джинсы…». Такие и другие высказывания иногда можно услышать от людей, снижающих вес. С учетом того, что не сразу вся информация, полученная в результате прохождения программы снижения веса, задерживается в голове, а только ее пятая часть, я до победного работаю с пациентами над снижением чувства вины.

Скажу сразу: мной не проводились специальные исследования в области эпигенетики стресса, но, будучи практиком по его устранению, в течение 25 лет вижу результаты своей психотерапевтической деятельности. С удовольствием сейчас читаю научную и популярную литературу по этой теме, понимая, что уже существуют вполне материальные доказательства влияния наших мыслей, установок, убеждений на все, что происходит в нашем организме.

Доусон Черч в книге «Гений в ваших генах» пишет: «То, что вы думаете или чувствуете, то, во что вы верите, меняет экспрессию генов и химический состав вашего тела. У гормона стресса кортизона точно такие же предшественники, как у DHEA (дегидроэпиандростерона), который связан с функциями, отвечающими за здоровье, а также долголетие. DНEA – это самый распространенный гормон человеческого тела, связанный с заживлением клеток.

Оба эти гормона производятся надпочечниками. Когда надпочечник использует предшественники для синтеза кортизона, производство DHEA падает. Когда уровень кортизона низкий, то высвобождается сырье, из которого производится живительный для наших тел DHEA, и производство DHEA возрастает. Однако высокий уровень стресса отнимает биохимические ресурсы от заживления клеток и уничтожает клетки мозга»[1].

Мы с вами можем управлять нашей биохимической фабрикой внутри наших организмов. Главное, правильно дать инструкции своим генам, чтобы они выработали те вещества, которые повысят уровень здоровья, а не отнимут его. Основные положения эпигенетики стресса я привожу в этой книге, но главное, передаю свой практический опыт в виде самых действенных и эффективных технологий. То, что помогло другим людям, поможет и вам».

Теперь вы познакомились с нами. Осталось еще немного рассказать, как лучше работать с этой книгой. Первая глава рассказывает о генетике и эпигенетике популярно, хотя в ней появляются термины, которые, как мы считаем, есть смысл выписать и запомнить, так как в других главах эти термины уже будут даваться без объяснений. Вторая глава о самом главном – подготовке к беременности и рождению ребенка. Вы узнаете о своей «эпигенетической ответственности» перед будущими поколениями, а также о том, как родить «дизайнерского ребенка» – умного, здорового и стрессоустойчивого. Третья глава про ожирение, его эпигенетическую роль. В ней же вы познакомитесь с понятием «пищевая зависимость», с ее биопсихосоциальной структурой, с системой контроля аппетита, которая также зависит от множества факторов.

В четвертой главе мы поговорим про дела сердечные, а именно про сердечно-сосудистые заболевания, и, конечно же, проследим их связь с эпигенетикой. Расскажем, как использовать генетический тест и каких принципов питания придерживаться, чтобы защитить себя от проблем, связанных с неблагоприятными вариантами (полиморфизмами) генов. Пятая глава об онкологии. Как бы ни хотелось обойти стороной эту тему, она не дает о себе забыть, и здесь актуально правило «предупрежден, значит, вооружен». А еще хорошая новость – существуют вещества в продуктах питания, которые могут обратить процесс образования опухолей вспять. Шестая глава про стресс – вы сможете научиться простым и эффективным антистрессовым техникам, которые займут у вас всего несколько минут в день.

Седьмая глава познакомит вас с удивительным миром микробиоты, а также с теми процессами, которые лежат в основе ее умения управлять клетками иммунной системы и здоровьем человека в целом. Восьмая глава про вещество, которое мы привычно считаем полезным, так как оно связано с фруктами. Но фруктоза оказывается достаточно коварна, она играет неблагоприятную эпигенетическую роль. Девятая глава повествует про омега-3 полиненасыщенную жирную кислоту, ее ценные свойства для организма. Десятая – практическая, диетологическая, в ней не только описаны рационы и даны рецепты, но и представлена концепция функциональной интегративной диетологии, призванная восстанавливать здоровье и улучшать настроение. В заключительной главе мы подытожим основные рекомендации, расскажем, как избавиться от «черных меток» эпигенетики и передать своим потомкам «белые», отвечающие за высокое качество жизни и уровень счастья!

За свою жизнь мы прочитали много книг. Научных, популярных, научно-популярных. Скажем сразу, что, когда от научного текста глаза «слипаются», а мозги дымятся, это не все могут пережить. Многие люди сразу откладывают в сторону фолиант, написанный на «птичьем» языке, на котором привыкли общаться на конференциях доктора и академики разных наук. С другой стороны, те, кто имеет отношение к исследованиям и доказательной медицине, неблагосклонно (мягко говоря) относятся к «попсе». Учитывая все это, мы взяли на себя смелость написать книгу, которая заинтересует и ученого, и «обычного» человека.

При написании книги, будучи эриксоновскими терапевтами, мы не удержались, чтобы не использовать свои навыки более продуктивного обучения. Поэтому вы можете увидеть в книге нестандартные словесные обороты и метафоры, которые способствуют лучшему запоминанию материала. Не старайтесь их отслеживать, но, если «споткнетесь» о неординарное словечко, это на пользу вашему мыслительному и образовательному процессу.

Итак, как читать эту книгу, чтобы получить от нее максимальную пользу:

1. Если вы имеете отношение к биологическим наукам и медицине и вас не пугают слова наподобие «циклопентанпергидрофенантрен», то вам будет интересна информация под рубрикой «НАУЧНО».

Она набрана более мелким шрифтом, чтобы не привлекать внимание небиологов, негенетиков, неврачей. Мы ее попытались смягчить, но иногда из научной песни слов не выкинуть…

Эта рубрика обычно идет в начале главы (но может быть и в середине), в ней приводятся результаты различных исследований в области эпигенетики.

2. Всем остальным рекомендуем находить в главах рубрики, называемые «ПОПУЛЯРНО» и «ЧТО ДЕЛАТЬ».

Не критично, если вы пропустите то, о чем идет речь в рубрике «НАУЧНО», но пытливым и неравнодушным к свежим научным исследованиям можно попытаться прочитать эту информацию – для формирования нейрональной пластичности и профилактики нейродегенеративных заболеваний и старения мозга.

Врачам и биологам также будет интересно. Чтобы быть «ближе к народу», им можно (одним глазком) взглянуть на информацию в рубриках «ПОПУЛЯРНО» и «ЧТО ДЕЛАТЬ».

Просто, понятно, конкретно…

С глубоким уважением,

Михаил Гаврилов и Ирина Мальцева

Глава первая

Генетика и эпигенетика. Общие понятия

Генетика предполагает, а эпигенетика располагает.

Английский биолог Питер Медавар

1.1. Что нужно знать для того, чтобы понимать эпигенетику. Основные термины

Ген – единица наследственной информации, участок ДНК – дезоксирибонуклеиновой кислоты (помните скрученную спиралью веревочную лестницу – макет ДНК на уроке биологии?) – молекулы, на которой записана вся информация о нашем организме.

Классическая генетика утверждала, что все свойства организма, вся совокупность его фенотипов[2] (внешности, особенностей метаболизма и поведения) зависят от уникального набора генов, доставшихся от родителей.

Также утверждалось, что гены «незыблемы», а мутации, которые возникают в геноме (совокупности генов), случайные и ненаправленные (непредсказуемые).

Центральная догма в биологии о том, что гены рулят всем, что наша жизнь предопределена, а СМИ взрывались сенсационными заголовками – «найден ген самоубийц!», как пример, существовала ровно до окончания проекта «Геном человека». Хотя некоторые эксперименты с клетками говорили о другом. Например, энуклеация. В биологии (не в медицине) этот термин означает извлечение из клетки ядра, в котором сосредоточен весь генетический материал (у клеток, имеющих ядра). По логике центральной догмы без генетического материала клетке надо бы умереть? Ничего подобного, существует и в ус не дует еще несколько десятков дней. Не умеет размножаться, ибо нечем, но живехонька. Засомневаться бы ученым в ведущей роли генов, пересмотреть догму! Но не сложилось, как нельзя было усомниться в руководящей роли КПСС в застойные годы.

После окончания проекта «Геном человека» многое из того, что касалось генов, зазвучало по-другому. Оказалось, что генов у человека не так уж много, не 50–100 тысяч, как считалось раньше, а, по разным оценкам, от 18 до 30 тысяч. Но горевать о таком малом количестве не следует, так как один ген может вырабатывать много разных белков в зависимости от того, какие сигналы он получит от окружающей его среды. Да и известных белков к тому моменту стало гораздо больше, чем 100 тысяч. Не каждый ген умеет вырабатывать белки, некоторые выполняют другие функции.

Термин «эпигенетический» существует давно. Буквально он обозначает «над, поверх генетики, наследственности». Этим термином ученые пользовались не только в биологии, но и в психологии. Наиболее известное применение этого термина было дано в 1947 г. эмбриологом Конрадом Уоддингтоном, который объяснил, каким образом организм в процессе эмбрионального развития формирует разные клетки. У человека существует примерно 250–270 типов клеток (клетки мозга, печени, легких, кожи, почек и мн. др.), которые различаются по внешнему виду, функционированию, типу метаболизма. Когда-то все эти клетки появились из зиготы, которая образовалась из слияния гамет – отцовского сперматозоида и материнской яйцеклетки.

Рис. 1. «Хвостатые» сперматозоиды (гамета) пытаются проникнуть в круглую яйцеклетку (гамета) (слева). Справа зигота —оплодотворенная сперматозоидом яйцеклетка

Почему клетки, появившиеся из зиготы, становятся разными? Потому что существуют эпигенетические механизмы, которые при помощи наборов транскрибируемых генов определяют, какими быть будущим клеткам при делении, также они дают инструкции каждому виду клеток – уровень активности деятельности этих клеток, который они должны поддерживать, пока существуют. Далее, во время размножения организма при формировании гамет (половых клеток) эпигенетический статус генома должен быть стерт и далее с чистого листа вновь сформироваться после оплодотворения, иначе наступит так называемый эпигенетический коллапс.

Метафорично объяснить этот процесс можно используя пример с одеждой. Каждое утро аккуратный человек, собираясь на работу, надевает на тело (в нашем примере тело – это нуклеотид) белье и одежду (метки), а вечером, приходя с работы, их снимает. Утром процесс повторяется. Так же и эпигенетические метки «снимаются», когда формируется восьмиклеточный зародыш – бластоциста, а при имплантации бластоцисты в матку метки опять «надеваются» (как белье и одежда с утра). Это достаточно хорошо известный факт.

Известен эпигенетический ландшафт Уоддингтона (К. Уоддигтон, 1957 г.), который представляет собой макет горы со множеством холмов и оврагов, на вершине которой находится шарик.

Рис. 2. Конрад Уоддингтон и его модель эпигенетического ландшафта

Этот шарик катится вниз и либо сталкивается с холмами, меняя траекторию движения, либо попадает в ложбинку. Где окажется шарик внизу – зависит от сочетания многих факторов его движения. Так Уоддингтон представлял процесс эмбриогенеза (шарик), который зависел от различных продуктов генов – белков и гормонов (выступы и овраги), которые являются сигналами, заставляющими гены менять свою активность.

Под воздействием различных факторов (внутренних и внешних, генетических и негенетических) возможен переход с одной траектории на другую, в связи с чем на основании одной и той же генетической программы возможно формирование множества траекторий онтогенеза (поливариантность онтогенеза).

В соответствии с этой концепцией все клетки организма в начале развития тотипотентны (обладают возможностями всех будущих клеток тела); в ходе развития они приобретают разные свойства, например, одни становятся кардиоцитами (клетками сердца), а другие – нервными клетками (клетками мозга и другими частями нервной системы), третьи – гепатоцитами (клетками печени). Происходит это расхождение свойств за счет того, что в клетках, являющихся «основоположниками» различных тканей, экспрессируются (активизируются) разные паттерны генов[3]. Различные клетки получают на определенных этапах развития разные (гормональные и т. д.) сигналы, которые направляют их на тот или иной эпигенетический «маршрут», то есть приводят к клеточной специализации, дифференцировке.

Рис. 3. Дифференциация (процесс появления различий в структуре и функции) клеток в процессе развития

После того как клеточные линии приобретают определенные «эпигенетические траектории», впоследствии они уже не могут от них уклониться независимо от того, какие «реплики окружения» получают. Таким образом, концепция Конрада Уоддингтона объясняет, как из одной клетки (зиготы) образуется многоклеточный организм, состоящий из клеток, кардинально различающихся между собой по виду и функциональной нагрузке (из интервью д. м. н. А.М. Вайсермана на сайте wavegenetics.info).

Определение эпигенетики по Уоддингтону: «эпигенетика – ветвь биологии, изучающая причинные взаимодействия между генами и их продуктами, образующими фенотип».

Актуальны ли представления Уоддингтона сейчас? Безусловно. Но с некоторыми поправками.

Сейчас мы познакомимся с современными представлениями об эпигенетике. Наберитесь терпения, представьте, как запас ваших знаний постепенно пополняется, чтобы в итоге в вашей жизни появился мощный инструмент управления своим здоровьем! Перечитайте несколько раз информацию, которая является не вполне понятной. Запомните некоторые термины, выделенные жирным шрифтом. Они понадобятся вам в дальнейшем.

1.2. Современные представления об эпигенетике

В последнее время появилось большое количество данных о роли эпигенетических процессов не только в развитии (о чем писал Уоддингтон), но и старении, профилактике и возникновении болезней – ожирения, диабета, онкологических процессов, метаболических расстройств. Изучаются эпигенетические влияния компонентов пищи, токсинов, радиации. Появились данные о роли эпигенетики в психических и поведенческих расстройствах.

Итак, мы уже знаем факты, что эпигенетика переместила фокус внимания с генов на окружающую среду, ее сигналы. При ее помощи можно объяснить то, что раньше не укладывалось в прокрустово ложе старой генетической парадигмы или объяснялось по-другому. Оказывается, при одном и том же генотипе (а он по-прежнему неизменен, то есть последовательность нуклеотидов – «кирпичиков», из которых состоят гены, а также самих генов в ДНК не меняется под воздействием сигналов окружающей среды) можно получить несколько фенотипов. Все зависит от сигналов-инструкций.

Теперь поговорим о том, чем современные представления об эпигенетике принципиально отличаются от прежних.

1. Главным отличием является понимание, что гены регулируются не только тогда, когда идет внутриутробное развитие. Безусловно, раннее развитие является самым чувствительным в плане эпигенетических перестроек. Тем не менее гены управляются сигналами окружающей среды в любом возрасте – от рождения до завершения жизни.

Некоторые популяризаторы эпигенетики объясняют ее смысл с помощью метафор, так же, как и мы в этой книге. Например, Д. Черч (в книге «Гений в ваших генах») называет гены архитектурными чертежами, которые лежат в тубусах и ждут, когда их оттуда вытащит архитектор и даст инструкции, как по этим чертежам построить дом. Другие сравнивают геном с библиотекой, в которой находятся книги на определенные темы, и нужно знать, как быстрее их найти, следуя классификатору.

Еще одна метафора – генетический код подобен рукописи, эпигенетическая информация может представляться как карандашные отметки разных цветов, закладки из полосок картона и загибания уголков страниц, которые выделяют важное и неважное. То, что нужно прочитать немедленно, и то, что можно отложить на потом. Некоторые из них, маркеры, расставляют метильные метки на ДНК (островки метилирования), другие, «закладки», модифицируют гистоны, а третьи, «уголки», меняют работу РНК (интерференция РНК). Все это помогает эффективнее работать с информацией в нашей генетической рукописи. Текст остается прежним (наш генетический код), а правки меняют работу с текстом.

Геном один, а эпигеномов множество, закладки можно переставлять со страницы на страницу, уголки загибать и разгибать на разных страницах, карандашами подчеркивать и стирать резинкой… Вариантов таких пометок в книге не счесть.

И совсем понятное объяснение. Нам с детства знаком мультфильм, где главным героем был Витька из Страны невыученных уроков. И однажды ему пришлось поставить запятую во фразе «КАЗНИТЬ НЕЛЬЗЯ ПОМИЛОВАТЬ». От расположения этого знака препинания зависела жизнь мультяшных героев. Витька выбрал правильное решение и всех спас (кто бы сомневался!). Так же наши гены получают бесчисленное количество разнообразных сигналов из окружающей среды. Но иногда запятые ставятся неверно, и организм сталкивается с неблагоприятным эпигенетическим воздействием. Мы об этом поговорим тоже.

2. Многие адаптивные изменения, как морфологические, так и функциональные и поведенческие, возникают на основе исходного геномакак варианты пластического развития, причем этот процесс направляется средой. Ненаследственную изменчивость, порождаемую изменениями среды, называют фенотипической пластичностью. Она может быть как адаптивной (повышающей приспособленность к новым условиям), так и неадаптивной.

Наш мозг обладает свойством нейропластичности при накоплении опыта. Когда вы читаете эту книгу, осваиваете неизвестные термины и понятия, начинаете работать над изменением своего рациона и образа жизни, мозг меняется – появляются новые нейрональные связи и пути, которые в итоге приведут к формированию устойчивого навыка, например съедать определенное количество овощей, содержащих фитонутриенты (полезные для организма вещества, находящиеся в продуктах растительного происхождения, которые могут участвовать в эпигенетической регуляции). Кстати, с точки зрения эволюции создание новых нейронных связей – энергетически затратный процесс. Задача эволюции – выживание и размножение, но не изучение непонятных научных терминов и не приобретение навыков ЗОЖ, поэтому для этого нужно прилагать силу воли, в каком-то смысле ее дрессировать.

3. Изменения активности генов, возникшие под влиянием некоторых сигналов окружающей среды, приобретают устойчивый долговременный характер, то есть, один раз возникнув, остаются относительно неизменными в течение длительного времени, часто на всю оставшуюся жизнь.

Существуют также кратковременные обратимые адаптивные изменения, связанные с активацией или торможением генной экспрессии, которые под понятие эпигенетических воздействий не подпадают. О чем речь, узнаем чуть позже.

4. Изменения активности генов, возникшие в результате сигналов со стороны окружающей среды, наследуются митотически, иногда мейотически, то есть передаются всем поколениям делящихся соматических клеток и могут затрагивать клетки зародышевой линии.

Не все эпигенетические метки «стираются», что создает возможности для их трансгенерационной передачи (передачи через поколения), то есть наследования некоторых признаков, сформировавшихся в процессе жизни как адаптивные свойства.

А вот то, что стало известно недавно и что полностью перевернуло наши представления в биологии, имеет отношение к эпигенетическим модификациям, приобретенным на протяжении жизни данного организма.

У организма под влиянием определенного воздействия (теплового шока, голодания и т. д.) происходит устойчивая индукция (появление) эпигенетических изменений («покупка нового аксессуара к одежде, например пояса», помните пример с одеванием одежды по утрам?). Как предполагалось раньше, подобные эпигенетические пометки должны бесследно стереться при оплодотворении и образовании зародыша и, таким образом, не передаться потомкам. Оказалось, что это не так.

5. В большом количестве работ последних лет эпигенетические изменения, вызванные стрессами окружающей внешней и внутренней среды у представителей одного поколения, обнаруживались у представителей 3–4 последующих поколений. Это свидетельствует о возможности наследования приобретенных признаков, что до последнего времени считалось абсолютно невозможным.

Если вы еще помните школьный курс биологии и упоминание в нем о Ж.-Б. Ламарке, который говорил о жирафе. Шея у него вытянулась в процессе тренировки (вытягивания шеи), потому что деревья были высокие и короткошеему животному листьев было не достать. В результате постоянных тренировок шеи жирафов становились длиннее, они передавали длинные шеи потомству, а те удлиняли их еще больше.

Объяснение Ч. Дарвина выглядело по-другому. В группе жирафов были особи с более короткими и более длинными шеями. Последние питались лучше и оставляли больше потомства. Постепенно в популяции не осталось жирафов с короткой шеей.

Ламарка предали анафеме все, кто мог, – и Церковь, и собратья ученые. Конрад Уоддингтон в 1975 г. писал: «Ламарк – одна из выдающихся фигур в истории биологии, при этом его имя стало едва ли едва ли не ругательным. Большинство ученых обречены на то, что их вклад в науку рано или поздно утратит свое значение, но очень мало найдется тех, чьи работы даже спустя два столетия отвергаются с таким негодованием… Говоря откровенно, мне кажется, что к Ламарку отнеслись несправедливо».

Однако сам Чарлз Дарвин под конец жизни признавал, что его эволюционная теория недопустимо умалила роль окружающей среды. В 1876 году он писал: «По моему мнению, величайшей моей ошибкой было то, что я не придал достаточного значения непосредственному воздействию, которое окружающая среда, то есть пища, климат и т. д. оказывает независимо от естественного отбора… Когда я писал «Происхождение видов» и в последующие годы у меня не было надежных свидетельств прямого воздействия среды; теперь же подобные свидетельства многочисленны».

Итак, наследование бывает как генетическим, так и эпигенетическим.

В чем же разница между эпигенетическими и генетическими механизмами наследования? В стабильности и воспроизводимости эффектов. Генетически обусловленные признаки могут воспроизводиться (передаваться из поколения в поколение) неограниченно долго, пока в соответствующем гене не возникает определенное изменение (мутация).

Вызванные определенными стимулами эпигенетические изменения обычно воспроизводятся в ряду клеточных поколений в пределах жизни одного организма. Когда они передаются дальше, то могут воспроизводиться не более 3–4 поколений, а потом, если стимул, который их вызвал, исчезает, постепенно сходят на нет.

Эпигенетическое наследование получило название мягкой наследственности, а вся сумма эпигенетических изменений (импринтов) понимается сегодня как эпигеном. В конечном итоге среда оказывается важнее, чем гены, по крайней мере в течение жизни конкретного организма, а возможно, и вида в целом.

Почему эпигенетическое наследование «мягкое»? На молекулярном уровне эпигенетические маркеры (метки), как принято называть эти химические комплексы, находятся не в нуклеотидах, образующих структурную последовательность молекулы ДНК, а на них (например, метилирование ДНК) или вне их (ацетилирование гистонов хроматина, микроРНК) и непосредственно улавливают определенные сигналы (запомните информацию данного абзаца, дальше мы расшифруем, что значат эти термины).

Вспоминается наше восхождение к одному храму, расположенному в горе (в Малайзии). Много ступеней вверх, и на ступенях сидят обезьяны и делают вид, что им совсем не интересно, что несет в руках турист – чипсы, бананы или пакетик с орешками. Но стоит туристу зазеваться, макака выхватывает лакомство (это было с нами!) и удаляется на безопасное расстояние. Вопрос: как она эффективнее его сохранит, чтобы его не отобрали возмущенные туристы? Съест сразу или убежит подальше, держа добычу в лапе или зубах? Представим, что вариант «съест» в нашей научной истории соответствует генетическому наследованию. Турист может возмущенно размахивать руками, но, как говорится, что упало (в желудок обезьяны), то пропало… Внутри желудка «все спокойно» – гены неизменны, но, если вдруг обезьянку вырвало, это мутация. А если недальновидная макака побежит с лакомством в лапах, оно может выскользнуть, рассыпаться, да и некоторые прыткие туристы могут догнать. Это соответствует эпигенетическому наследованию, когда метки могут «потеряться» через 3–4 поколения.

Существуют в жизни организма особые периоды, когда эпигеном особенно чувствителен к различным воздействиям. Первые два-три месяца с начала беременности матери делают самым уязвимым эпигеном ребенка. И это плохо по одной причине. Часто женщина не подозревает о беременности в течение месяца-двух и при этом может курить, употреблять некачественную еду, фастфуд, алкоголь, наркотики, «безобразия нарушать» разные, стрессовать по полной…

Далее по убывающей. Период беременности с 4-го месяца до родов, первые месяцы после рождения. Полгода перед зачатием ребенка (у женщин и мужчин). В течение всей жизни…

Попытки направленного вмешательства в эпигенетические процессы при помощи питания и изменения образа жизни описываются далее в научных частях нашей книги. Мы приведем примеры влияния на эпигеном как на эмбриональном уровне, так и во взрослом возрасте. Эпигеном остается достаточно пластичным и после окончания этапа эмбрионального развития, некоторые исследователи пытаются его корректировать и у взрослых людей.

Осведомленность специалистов в области эпигенетики.

Вопрос на засыпку: как вы думаете, кто лучше осведомлен об эпигенетике – маститый врач с большим стажем работы или студенты биологического факультета, изучающие пестики-тычинки, а также студенты-медики начальных курсов?

Нам понравилось краткое сообщение в Bulletin of Medical Internet Conferences, 2017. (Долгов и др. Эпигенетика: перспективные открытия для медицины): «С целью проверки знаний об эпигенетике был проведен анонимный опрос среди студентов СГМУ (Саратовского государственного медицинского университета) (1, 2-го курсов) и студентов СГУ (Саратовского государственного университета) (биофакультета 1–4-го курсов), а также действующих врачей одной из клинических больниц Саратова. В анкету входило 3 вопроса:

1. Знакомы ли вы с понятием «эпигенетика»?

2. Какие механизмы эпигенетики вы знаете?

3. Почему говорят, что за эпигенетикой будущее медицины?

Полученные результаты показали, что в Саратове и студенты-медики СГМУ (25 % студентов ответили на 1-й вопрос, 10 % – на 2-й вопрос и 5 % – на 1-й вопрос), и биологи СГУ (20 % студентов ответили на 1-й вопрос, 5 % – на 2-й вопрос и 0 % – на 3-й вопрос), и врачи (10 % врачей ответили на 1-й вопрос, а на 2-й и 3-й вопросы ответили 0 % врачей) очень мало осведомлены об эпигенетике и ее значении для современной медицины.

Однако студенты знакомы с эпигенетикой немного больше, чем врачи, что, вероятно, связано с тем, что эпигенетика – молодое направление и только недавно была добавлена в курс генетики российских вузов.

Эпигенетика – это перспективное направление в современной науке, которое, вероятно, в недалеком будущем может позволить управлять хотя бы частью генов, избавив человечество от некоторых неизлечимых в настоящее время заболеваний. Эпигенетическое наследование ставит под большой вопрос одну из основных догм в биологии, что только случайные мутации ДНК могут привести к новым признакам в следующих поколениях. По данным биотехнологического бюллетеня Массачусетского технологического института, эпигенетика принадлежит к десятку новых технологий, которые в ближайшее десятилетие могут перевернуть весь мир.

Ну что ж, дорогие читатели, если студенты и медики недостаточно осведомлены в области эпигенетики, это не значит, что вы должны сидеть и ждать, когда они осведомятся. Вы сможете узнать больше про эпигенетику прямо сейчас, читая эту книгу и, самое главное, применяя ее практические советы для защиты своего здоровья и здоровья близких.

1.3. Хрестоматийные примеры эпигенетики

Это нам, авторам этой книги, во время ее создания казалось, что все уже только и говорят об эпигенетике и ее ярких примерах. Известно, что женщина, забеременев, начинает видеть вокруг массу таких же, как она, женщин, с животами…

На самом деле известных эпигенетических примеров много, но мы представим те, которые впечатлили нас больше других. Зачем нам это делать, если «на заборах написано», то бишь, в инстаграме «блогерами всея Руси», давно? Потому что эти примеры показательные и доказательные, и пропустить их нельзя. Это равносильно тому, как не упомянуть Ильича или крейсер «Аврора» в рассказе о революции 1917 года.

Профессор Вайсерман пишет: «Классический пример – мыши-полевки. Осенью, в преддверии зимних холодов они рождаются с более длинной и густой шерстью, чем весной, хотя внутриутробное развитие «весенних» и «осенних» мышей происходит на фоне практически одинаковых условий (температуры, длины светового дня, влажности и т. д.). Исследования показали, что сигналом, запускающим эпигенетические изменения, приводящие к увеличению длины шерсти, является изменение градиента концентрации мелатонина в крови (весной он с каждым днем снижается, а осенью повышается).

Таким образом, эпигенетические адаптивные изменения (увеличение длины шерсти) индуцируются еще до наступления холодов, адаптация к которым выгодна для организма. Как происходит эта эпигенетическая адаптация, никому не понятно, но выглядит это довольно загадочно, так как предполагает наличие у клеток организма едва ли не «разумного начала», направляющего эпигенетические изменения по определенной, увеличивающей адаптацию траектории. Однако «ценой» эпигенетической адаптации зачастую являются болезни, например диабет или рак.

В широко известных экспериментах, проведенных несколько лет тому назад в Университете Дьюка (Северная Каролина, США), Рэнди Джиртлу и Роберту Уотерлэнду удалось радикально изменить фенотип мышей – носителей мутации агути.

Такие мыши имеют характерную желтую окраску, склонны к ожирению, диабету и раку. Добавляя в пищу самкам агути за две недели до спаривания и во время беременности вещества-доноры метильных групп (витамин B_12, фолиевую кислоту, метионин и холин), ученые, к собственному удивлению, обнаружили, что на свет появляются мышата с нормальным бурым цветом шерсти. Еще во время беременности этим мышам подсыпали бисфенол А – известный разрушитель эндокринной системы, и мыши, которым давали дополнительные нутрицевтики – доноры метильных групп, были защищены от его разрушительного воздействия. На протяжении всей жизни они обладали также нормальным весом и здоровьем. Объяснить такой поразительный возврат к нормальному мышиному фенотипу можно только тем, что изменение материнского рациона выключило дефектный ген, несмотря на то, что ни одна буква в «наследственной инструкции» не была переписана.

Рис. 4

Во время беременности матери этих крыс подвергались воздействию токсичного бисфенола А.

Мать крысы слева (ее окрас ярко-желтый, крыса с избыточной массой тела) получала обычное питание.

Мать крысы справа (обычный окрас, нормальная масса тела) получала дополнительно фолиевую кислоту, витамин B_12, холин, бетаин.

Еще один пример. Исследования, проведенные в 2006 году сотрудниками Национального онкологического центра Испании под руководством доктора Марио Фраги, показали, что эпигеном может изменяться под влиянием окружающих условий на протяжении всей жизни.

Ученые пытались получить ответ на вопрос, почему генетически идентичные (однояйцевые) близнецы проявляют разную предрасположенность к болезням, в том числе к тем, которые определяются генетическими факторами.

Оказалось, что если в 3-летнем возрасте характеристики метилирования определенных хромосомных регионов у таких близнецов практически идентичны, то к 50-летнему возрасту между ними возникают очевидные различия. Причем исследователи заметили, что эти различия тем больше, чем большим является расстояние между местами обитания близнецов, то есть чем больше отличаются условия их жизни.

Таким образом, оставаясь генетически идентичными, однояйцевые близнецы эпигенетически с возрастом расходятся все больше и больше, что, естественно, влияет на все их свойства, включая склонность к тем или иным заболеваниям.

Есть еще один аспект, объясняющий настороженное отношение к эпигенетике многих ученых. Речь идет о так называемых трансгенерационных эффектах, то есть о том, что в ряде случаев индуцированные эпигенетические изменения могут проявляться в фенотипе последующих поколений.

Такие эффекты обнаружены во многих работах. Результаты этих работ льют воду на мельницу ламаркизма[4], который, как казалось до последнего времени, навсегда отвергнут как лженаука, и говорят о том, что наследование приобретенных признаков в определенных ситуациях все же возможно.

Ренато Паро с сотрудниками в Университете Базеля (Швейцария), изучая участок одной из хромосом (Fab-7) у плодовых мух дрозофил, который играет у них роль эпигенетического маркера, выяснили, что его активизация при воздействии температуры +28 °C на стадии развития личинок приводит к тому, что определенное количество мух появляется на свет с бледно-желтыми глазами, а не с красными, как в норме. И самое удивительное, что этот признак (цвет глаз) воспроизводился у мух на протяжении еще нескольких поколений, хотя на них уже никак не влиял. Это открытие полностью разрушает привычную для биологов картину мира. Получается, что возможно наследование приобретенных признаков! А значит, был прав утверждавший это Ламарк.

И не прав был Август Вейсман, который, пытаясь опровергнуть ламаркизм, отрезал хвосты нескольким тысячам мышей и не обнаружил никакого изменения длины этого органа у их потомков. Просто Вейсман мыслил в традициях своего времени, то есть для конца XIX века достаточно механистично. Ему нужно было измерять вовсе не длину хвостов, а какой-нибудь параметр, имеющий отношение к адаптивности, например стресс-реактивность. Тогда он, может быть, что-нибудь бы и обнаружил.

Да и вообще, его опыты хоть и стали классическими, достаточно абсурдны. Зачем было мучить бедных животных, если прекрасно известно, что практикуемое уже столетиями среди иудеев обрезание крайней плоти никак не повлияло на ее величину у следующих поколений.

Сейчас исследования по эпигенетике проводят во многих лабораториях мира.

В харьковском Институте проблем эндокринной патологии Наталья Красова с сотрудниками подвергали беременных крыс социальному стрессу. Для этого их каждые три дня переносили в новые клетки. Не успеет несчастное животное, искусанное сородичами, пока найдет свою социальную нишу, прийти в себя, как его снова переселяют. Эксперименты, конечно, жестокие, но результаты того стоили. Оказалось, что потомки переживших стрессы самок намного больше предрасположены к диабету, чем самок из контрольной группы. И эта склонность сохранялась у нескольких последующих поколений.

В 2004 году ученые из Университета Вашингтона (США) обнаружили: если в корм беременных крыс добавлять фунгицид винклозолин (популярный у американских фермеров пестицид), у их потомков мужского пола резко снижается количество сперматозоидов, часто они вообще бесплодны. Патологические эффекты винклозолина проявлялись на протяжении четырех поколений, причем была четко установлена их связь с метилированием ДНК.

Результаты подобных работ и привели к тому, что отношение к эпигенетике в последние годы изменилось.

Брюс Блумберг в книге «Жироген», 2019 г., делает предположение, которое, возможно, очень правдоподобное. США – пример страны, где главенствует западная фастфудная диета. Там высокий процент ожирения среди населения, который безусловно, среди прочих факторов (гиподинамии, стресса и т. п.), вызван питанием. Но немаловажным, как считают ученые, в росте ожирения и хронических заболеваний в США являлось широкое применение пестицидов наподобие ДДТ в 60-х годах ХХ века. Ученые предполагают, что пестициды стали неблагоприятным эпигенетическим фактором, который привел к нарушению гормонального фона у потомков тех американцев, которые волей или неволей подвергались воздействию ДДТ. Этот пестицид может оставаться в почве и воде долгое время, к сожалению.

А еще есть пластик в быту, без которого мы уже и не представляем своей жизни! И ядовитые пластификаторы тоже посылают нам черные эпигенетические метки.

«Классикой жанра» является исследование женщин, которые были беременны в период Голодной зимы в Нидерландах 1944–1945 гг.

Калорийность рациона голодающих беременных снизилась от 1400 килокалорий в октябре 1944 г. до менее чем 1000 килокалорий к концу ноября 1944 г. Далее снизилась на пике голода до 400–800 ккал/человека с декабря 1944 по апрель 1945 г. Несмотря на резкое падение количества килокалорий за это время, доля жиров, углеводов и белков остались прежними. Исследование выявило положительную связь между голодом, ограничением калорийности и ожирением у потомства беременных женщин во время беременности. Эта связь была дополнительно коррелировала с заболеваниями, сопутствующими ожирению, в зрелом возрасте, такими как атеросклероз, гиперлипидемия, ишемическая болезнь сердца и повышенный риск смертности от сердечно-сосудистых заболеваний.

Вот, что пишет в статье (https://medach.pro/post/1306) Корну Аммонис: «Дети, родившиеся после голода на поздних и средних сроках беременности, были легче, короче и несколько тоньше при рождении и имели низкую толерантность к глюкозе. Родившиеся после периода внутриутробного голодания имели повышенные риски развития сердечно-сосудистых, метаболических, психических заболеваний и обструктивных заболеваний легких. Пренатальное воздействие (во время беременности) голландского голода (1944–1945 гг.) в первой половине беременности было связано с повышенной частотой ожирения у 19-летних мужчин и у взрослых женщин».

По другим данным, недоедание матерей на ранних сроках беременности ассоциировалось с более высоким индексом массы тела и окружностью талии у женщин (но не у мужчин) по достижении возраста 50 лет. Также было обнаружено, что взрослые мужчины и женщины, подвергшиеся блокадному голоду на ранних этапах пренатального развития (в утробе матери), имели более атерогенный профиль липидов, в том числе более высокое отношение холестерина ЛПНП к холестерину ЛПВП по сравнению с теми, кто не подвергался пренатальному голоду. Одним из последствий этого стала повышенная частота развития ишемической болезни сердца в возрасте 50 лет. Предполагается, что недостаточное питание матерей на ранних сроках беременности может запрограммировать обмен липидов на всю оставшуюся жизнь».

Рис. 5. Кормление детей в голландскую Голодную зиму

Не все так просто с питанием. Сейчас тревожит тот факт, что молодые женщины, слепо следуя выбранным ими модным диетам, беременеют и продолжают практиковать их во время беременности. Мы знаем, как голодание матери во время беременности неблагоприятно влияет на здоровье детей в разных возрастных периодах, так как история дала возможность провести такой чудовищный эксперимент. Но могут ли ученые подвергать женщин испытаниям, особенно на ранних стадиях беременности, чтобы проверить результативность кетодиеты, карнивор-диеты, веганства, интервального голодания или другого «ограничительного» протокола на их потомках? Не будет ли неожиданных результатов, которые не предполагали ни исследователи, ни испытуемые женщины и их дети? Вопросов, в том числе этического характера, больше, чем ответов…

Наша твердая убежденность – пока нет подобных исследований на людях (и мало на млекопитающих), лучше во время беременности и до нее (как минимум полгода) следовать средиземноморскому типу питания, ни разу не опороченному ни в одном из многочисленных исследований.

1.4. Загадки в эпигенетике

Здесь мы идем по очень «скользкой» дорожке, того гляди и до оправдания гомеопатии дойдем, а может, и еще чего покруче…

И снова обращаемся к статье Вайсермана: «Например, недавно открытый bystander effect ("эффект свидетеля"). Вкратце его суть такова. Когда ученые облучают культуру клеток, у них возникают реакции широкого спектра, от хромосомных аберраций до радиоадаптивных реакций (способности выдерживать большие дозы облучения). Но если мы удалим все облученные клетки и в оставшуюся питательную среду перенесем другие, необлученные, у них проявятся те же реакции, хотя их никто не облучал.

Предполагается, что облученные клетки выделяют в среду некие эпигенетические сигнальные факторы, которые и вызывают в необлученных клетках аналогичные изменения. Какова природа этих факторов – пока никто не знает…»

И еще добавим к вышесказанному об этих экспериментах (подобные проводились после чернобыльской аварии и описаны П.М. Морозиком и С.Б. Мельновым, обзор в журнале «Медицинские аспекты чернобыльской катастрофы»). Если просто облучать питательную среду и помещать в нее культуру необлученных клеток, то необлученные клетки не покажут никаких реакций.

1.5. Молекулярные механизмы эпигенетики

Зачем обычному человеку читать о молекулярных механизмах? Пусть ученые читают, так как они знают этот особый язык науки и применяют его на конференциях, повергая в благоговейный ужас простых смертных, не приближенных, так сказать… Мы и сами периодически били себя и друг друга по рукам (наверно, как и Ильф с Петровым, создавая невероятное произведение «12 стульев»), чтобы сдерживать себя и не писа́ть научными «иероглифами». И мы твердо уверены, что вы, наши читатели, ушли значительно вверх по эволюционно-интеллектуальной лестнице от Эллочки-людоедки, которая знала несколько слов. И хотя не про эпигенетику, но не смогли не процитировать: «Словарь Вильяма Шекспира, по подсчету исследователей, составляет 12000 слов. Словарь негра из людоедского племени „Мумбо-Юмбо“ составляет 300 слов. Эллочка Щукина легко и свободно обходилась тридцатью»[5].

Мы постарались, чтобы ваш эпигенетический словарь был не как у Шекспира, но и не как у Эллочки, а где-то примерно на уровне Мумба-Юмбо (шутка, на самом деле не считали количество терминов).

Дело в том, что в современном представлении эпигенетика получила немного другое определение, больше связанное с молекулярными процессами, которые лежат в ее основе. Так, один из источников определяет «эпигенетический признак как устойчивый наследуемый фенотип, являющийся результатом изменений хроматина, не затрагивающих последовательность азотистых оснований в ДНК» (Бергер и др., 2009). Согласно другому определению, «эпигенетика – это область исследований, касающаяся устойчивых изменений в ДНК и в гистоновых белках хроматина, которые приводят к изменениям экспрессии генов» (Таммен и др., 2013).

Эпигеном подразумевает наличие механизмов, направленных на длительное программирование генной экспрессии (активности). Это управление осуществляется с помощью биохимических реакций, контролируемых конкретными ферментами. На сегодняшний день наиболее известны несколько механизмов. Это метилирование ДНК, ковалентные модификации ядерных белков (гистонов), входящих в состав хроматина, и эффекты микроРНК.

Для того чтобы чувствовать себя как рыба в воде, читая далее сведения из научных исследований, нам предстоит разобраться в терминологии, касающейся генов, ДНК, РНК, хроматина, хромосом и т. д. Мы просим вас сделать сейчас несколько приседаний, чтобы добавить крови в мозг, и нырнуть в море биологических терминов, пересыпаемых прибаутками от авторов. На всякий случай мы разбавили текст картинками, а картинки любят все (даже если вы делаете вид #триждыедваненагражденного ученого или врача!).

Человек состоит из клеток – соматических и половых, в каждой (в ее ядре) соматической клетке (обычной, не половой) есть 23 пары хромосом, в половой – один набор хромосом, которые представляют собой упакованные в хроматин молекулы ДНК, намотанные на множество катушек-нуклеосом, состоящих из 8 специальных белков – гистонов. ДНК является совокупностью генов, которых, как мы говорили раньше, по разным подсчетам, от 18 тысяч до 30 тысяч (у человека). Гены состоят из нуклеотидов, содержащих аденин, тимин, гуанин и цитозин. Гены способны давать нам информацию о белках и РНК, которые нужны нам для процесса жизнедеятельности. Благодаря сигналам из окружающей среды гены могут по-разному проявлять свою активность (экспрессию), и один ген может отвечать за выработку многих белков, но иногда для выработки одного белка может потребоваться не один ген, а несколько.

Экспрессия генов – процесс, в котором наследственная информация от гена (последовательности нуклеотидов ДНК) преобразуется в функциональный продукт – РНК или белок. Экспрессия может регулироваться на всех стадиях: и во время транскрипции, и во время трансляции, и на стадии посттрансляционных модификаций белков.

Рис. 6. Уровни организации генетического материала в клетках человека

Гены

Ген — участок ДНК, в котором закодирована информация о строении одного белка.

Рис. 7. Ген – участок ДНК

Ген состоит из нескольких пар нуклеотидов – азотистых оснований, связанных с углеводными остатками и остатками фосфорной кислоты.

Азотистые основания бывают пуриновыми (аденин – А, гуанин – Г) и пиримидиновыми (цитозин – Ц, тимин – Т). Через комплементарные соединения (как ключ и замок) пуринового и пиримидинового оснований нуклеотидов А-Т и Ц-Г, а также через связи углеводистых и фосфорных остатков возникает прочная связь между нуклеотидами.

Если представить ген в виде вагонов поезда, то слева направо будут стоять два особенных вагона – промотор и оператор. Они представляют собой регуляторную область гена.

Рис. 8. Строение нуклеотида. Нуклеотид состоит из азотистого основания, углеводного остатка и остатка фосфорной кислоты

Промотор – последовательность, с которой связывается фермент полимераза в процессе инициации (начального этапа) транскрипции.

Рис. 9. Строение гена, его области, выполняющие различные функции (Источник: childrenscience.ru)

Оператор – это область, с которой могут связываться специальные белки – репрессоры, которые могут уменьшать активность синтеза РНК с этого гена, иначе говоря, уменьшать его экспрессию.

Далее идет состав из трех вагонов, который называется единицей транскрипции (транскрибируемый участок ДНК, то есть участок ДНК, с которого происходит синтез иРНК или мРНК). Слева и справа этого состава находятся два коротких вагона – нетранслируемые 5’- и 3’-последовательности. Они выполняют регуляторные и вспомогательные функции, например обеспечивают посадку рибосомы[6] на иРНК. В середине длинный вагон – кодирующая последовательность – основная структурно-функциональная единица гена, именно в ней находятся триплеты нуклеотидов, кодирующие аминокислотную последовательность. Она начинается со старт-кодона и заканчивается стоп-кодоном.

У эукариот (одноклеточных и многоклеточных организмов, имеющих ядро и органеллы в клетке), в том числе и у человека, кодирующая последовательность гена чаще всего разделена на транслируемые участки – экзоны и нетранслируемые участки – интроны.

Правее всех находится отдельный вагон, называемый терминатором – нетранскрибируемый участок ДНК в конце гена, на котором останавливается синтез РНК.

Все вагоны поезда едут вместе, просто в разных вагонах происходят разные события.

Для справки:

Транскрипция – процесс синтеза информационной иРНК (или матричной – мРНК) с целью переписывания информации о будущем белке с того участка гена на молекуле ДНК, который называется единицей транскрипции. В процессе транскрипции двухспиральная молекула ДНК раскручивается на 2 витка спирали, затем опять скручивается после ее завершения.

РНК

РНК – рибонуклеиновая кислота – одна из трех основных макромолекул (две другие – ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов и играют важную роль в кодировании, прочтении, регуляции и выражении генов.

РНК состоит из длинной цепи, в которой каждое звено называется нуклеотидом. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара рибозы и фосфатной группы. Набор азотистых оснований в РНК немного отличается от набора в генах и ДНК – вместо тимина в РНК находится урацил (У). Последовательность нуклеотидов позволяет РНК кодировать генетическую информацию. Все клеточные организмы используют матричную РНК (мРНК) для программирования синтеза белков.

Клеточные РНК образуются в ходе транскрипции при участии специальных ферментов – РНК-полимераз. Затем матричные РНК (мРНК) принимают участие в процессе, называемом трансляцией.

Трансляция – это синтез белка на матрице мРНК при участии рибосом. Другие РНК после транскрипции подвергаются химическим модификациям и после образования вторичной и третичной структур выполняют функции, зависящие от типа РНК.

Для одноцепочечных РНК характерны разнообразные пространственные структуры, в которых часть нуклеотидов одной и той же цепи спарены между собой. Некоторые высокоструктурированные РНК принимают участие в синтезе белка клетки, например, транспортные РНК служат для узнавания кодонов и доставки соответствующих аминокислот к месту синтеза белка, а рибосомные РНК служат структурной и каталитической основой рибосом.

Однако функции РНК в современных клетках не ограничиваются их ролью в трансляции. Так, малые ядерные РНК принимают участие в сплайсинге матричных РНК и других процессах.

Помимо того, что молекулы РНК входят в состав некоторых ферментов (например, теломеразы), у отдельных РНК обнаружена собственная ферментативная активность: способность вносить разрывы в другие молекулы РНК или, наоборот, «склеивать» два РНК-фрагмента. Такие РНК называются рибозимами.

С каждого гена сначала синтезируется незрелая, или пре-РНК, которая содержит в себе как интроны, так и экзоны. После этого проходит процесс сплайсинга, в результате которого интроны вырезаются, и образуется зрелая иРНК, с которой может быть синтезирован белок. Такая организация генов позволяет, например, осуществить процесс альтернативного сплайсинга, когда с одного гена могут быть синтезированы разные формы белка за счет того, что в процессе сплайсинга экзоны могут сшиваться в разных последовательностях. Это напоминает процесс, когда две швеи шьют лоскутные одеяла, произвольно выбирая и совмещая цветные кусочки ткани.

Рис. 10. Процесс альтернативного сплайсинга

Трансляция — («перенос, перемещение») – осуществляемый рибосомой процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК, мРНК); реализация генетической информации.

Рис. 11. Процесс трансляции (синтеза белка из аминокислот)

Белки — это важнейшие макромолекулы в нашем организме. Википедия хорошо дала определение белков и обозначила их роль в нашем организме:

«Белки (полипептиды) – высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфа-аминокислот, соединенных в цепочку пептидной связью. В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот. Множество их комбинаций создают молекулы белков с большим разнообразием свойств. Кроме того, аминокислотные остатки в составе белка часто подвергаются посттрансляционным модификациям, которые могут возникать и до того, как белок начинает выполнять свою функцию, и во время его работы в клетке…

Функции белков в клетках живых организмов более разнообразны, чем функции других биополимеров – полисахаридов и ДНК. Так, белки-ферменты катализируют протекание биохимических реакций и играют важную роль в обмене веществ. Некоторые белки выполняют структурную или механическую функцию, образуя клеточный скелет, поддерживающий форму клеток. Также белки играют ключевую роль в сигнальных системах клеток, при иммунном ответе и в клеточном цикле.

Белки – важная часть питания животных и человека (основные источники – мясо, птица, рыба, морепродукты, молоко, орехи, бобовые, зерновые; в меньшей степени – овощи, фрукты, ягоды и грибы), поскольку в их организмах не могут синтезироваться все незаменимые аминокислоты, и часть должна поступать с белковой пищей. В процессе пищеварения ферменты разрушают потребленные белки до аминокислот, которые используются для биосинтеза собственных белков организма или подвергаются дальнейшему распаду для получения энергии.

ДНК. Метилирование

ДНК — это улица из домов – наших генов, которые стоят в ряд друг за другом. ДНК из себя представляет длинную молекулу (несколько сантиметров). ДНК – органический полимер, состоящий из мономеров – нуклеотидов. Так как на данный момент самым изученным эпигенетическим механизмом является метилирование ДНК, мы разберем данное явление. В этом процессе идет присоединение метильной группы (-СН_3) к азотистому основанию цитозину, в результате чего в ДНК накапливается 5-метилцитозин (метилированный цитозин).

Метилирование ДНК контролирует большое количество генетических механизмов в клетке – репликацию, транскрипцию, репарацию ДНК, рекомбинацию, транспозиции генов, а также является механизмом дифференцировки клеток и тканей, дискриминации и репрессии генов. Также метилирование ДНК выполняет и защитную функцию – препятствует экспрессии экзогенных вирусных и других вредоносных последовательностей ДНК. В случаях полного прекращения метилирования ДНК останавливается и клеточное деление, включается апоптоз, происходит гибель организма. Кроме того, так называемое метилирование «поддерживающего типа» способствует сохранению клеточной памяти о работе промоторных участков генов от одного митоза к другому с целью сохранения функции клеток в ряду поколений. Данный процесс получил название «генетический букмаркинг».

Рис. 12. Метилирование ДНК – присоединение метильной группы -СН_3 к азотистому основанию цитозину

(Репликация ДНК – это процесс создания двух дочерних молекул ДНК на основе родительской молекулы ДНК.

Транскрипция ДНК – («переписывание») – процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы; перенос генетической информации с ДНК на РНК.

Репарация ДНК – (восстановление) – особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК.

Рекомбинация генов – перераспределение генетического материала (ДНК или РНК) путем разрыва и соединения разных молекул, приводящее к появлению новых комбинаций генов или других нуклеотидных последовательностей.

Транспозиция генов – перемещения небольших участков генетического материала по одной хромосоме или между разными хромосомами. Транспозиции происходят при участии подвижных (мобильных) генетических элементов – транспозонов.

Дискриминация и репрессия генов – механизмы регуляции действия генов, заключающиеся в подавлении транскрипции или трансляции путем связывания белка-репрессора (кодируемого геном-регулятором) с оператором в ДНК либо специфическим участком матричной РНК (мРНК).

Митоз – непрямое деление клетки, наиболее распространенный способ репродукции эукариотических клеток. Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении хромосом между дочерними ядрами, что обеспечивает образование генетически идентичных дочерних клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений. Неполовые (соматические) клетки человека делятся митозом, а половые (гаметы) – мейозом.

Метилирование в промоторной зоне гена, как правило, приводит к подавлению активности (экспрессии) соответствующего гена. Метилированный цитозин может затем окисляться с помощью особых ферментов, что в конечном итоге приводит к его деметилированию обратно в цитозин.

В ДНК существуют так называемые островки CpG, то есть эти соединения Ц-Г не единичны, а многочисленны и расположены рядом в виде скоплений.

Особенно ими богаты промоторы, очень важные для регуляции активности гена участки. Метилирование промоторных участков генов представляет собой процесс, как будто на эти участки поставили специальные метки. Кстати, они так и называются – метильные метки. Это сопровождается торможением/снижением активности/экспрессии генов из-за того, что в результате метилирования СрG-пар меняется связывание с ДНК различных факторов, участвующих в процессе транскрипции. Некоторые из них являются гормон-рецепторными комплексами. Другими словами, существует связь между гормональными регуляторами, которые участвуют в различных реакциях организма на внешние изменения, и эпигеномом, способным быстро реагировать на изменения и требования среды.

Рис. 13. Островки СрG

Метилирование имеет важное значение, так как не все гены активны постоянно. Большинство из них являются подавленными. Метилирование является эпигенетическим средством сохранения генов, например, гиперметилирование подавляет активность генов до тех пор, пока они не понадобятся. Цель эпигенетической терапии состоит в том, чтобы создать условия для оптимального метилирования, а не повышенного или сниженного.

Сейчас продается много различных «модных» метилированных витаминов в основном западного происхождения. С одной стороны, существуют особые состояния (полиморфизмы) генов, которые не способствуют усвоению, например, цианокобаламина (форма витамина B_12), так же эффективно, как метилкобаламина (метильная форма витамина B_12). Хотя метильная форма витамина B_12 имеет большую биодоступность, но если этими витаминами переборщить, то избыточное их потребление может иметь неблагоприятное эпигенетическое последствие.

В детстве многие любили книгу «Остров сокровищ», где был эпизод, когда пирату принесли черную метку. Наверняка при прочтении возникло чувство тревоги, предчувствие чего-то очень опасного, пусть даже не для самого положительного героя книги. Когда человек подвергается негативным влияниям среды, включая не только некачественную еду, токсины, радиацию, но и стрессовую нагрузку от негативных мыслей (мыслей-«тараканов»), то ему как бы приносят «черную метку эпигенетики». Черная метка – это угроза, которую нельзя игнорировать. Есть ли возможности эту метку уничтожить? Об этом чуть позже.

На самом деле не все метильные метки «черные». «Черными» они становятся тогда, когда угрожают здоровью. На самом деле они нейтральные, или просто метки. В норме у млекопитающих и человека в том числе метилировано около 60–70 % всех CpG-динуклеотидов, то есть на них стоят метки (-СН_3). Неметилированные CpG-динуклеотиды сгруппированы в CpG-островки, которые присутствуют в 5'-регуляторных областях многих генов. Различные заболевания, например рак, сопровождаются начальным ненормальным снижением метилирования – гипометилированием ДНК и последующим сверхактивным метилированием – гиперметилированием CpG-островков в промоторных областях генов, что приводит к устойчивому угнетению процесса транскрипции.

Метилирование ДНК происходит при помощи ферментов ДНК-метилтрансфераз (DNMT, англ.). Они принадлежат к некоторым семействам – 1, 2, 3.

Наиболее изученным на сегодня ферментом системы метилирования ДНК у позвоночных является ДНК-метилтрансфераза 1 (DNMT1), которая поддерживает метилированное состояние ДНК, присоединяя метильные группы к одной из цепей ДНК в точках, где другая, комплементарная ей цепь, метилирована.

ДНК-метилтрансфераза 3 семейства DNMT3 (DNMT3A и DNMT3B), экспрессия которой координируется белком DNMT3L (Gowheretal.,2005), лимфоидспецифичной геликазой Lsh (Zhu et al., 2006), микроРНК (Fabbri et al., 2007) и piРНК (Aravin et al., 2008), осуществляет метилирование de novo (de novo-метилирование осуществляет модификацию прежде неметилированных последовательностей ДНК), а функции ДНК-метилтрансферазы 2 до сих пор до конца не изучены.

Хроматин. Ковалентные модификации ядерных белков (гистонов), входящих в состав хроматина

Другим механизмом эпигенетической регуляции является ковалентная модификация ядерных белков-гистонов. В настоящее время известны различные виды модификаций:

• метилирование;

• фосфорилирование;

• рибозилирование;

• убиквитинирование;

• ацетилирование.

Все они происходят в посттранскрипционной фазе и главным образом в аминокислотных остатках лизина, аргинина и треонина. Данные биохимические процессы катализируются и регулируются соответствующими ферментами и гормонами.

К каждому остатку лизина может присоединяться до трех метильных групп, в результате чего лизин может быть монометилированным, диметилированным или триметилированным. Аргинины, в отличие от лизинов, могут быть только моно– и диметилированными.

Ацетилирование гистонов связано с добавлением ацильной группы (-COCH_3) к лизину ацетилтрансферазами, в то время как деацетилирование заключается в удалении ацильной группы деацетилазами. Ацетилирование лизина связано с активацией транскрипции.

Механизм изменения генной активности связан с модификацией упаковки ДНК в нуклеосомах, то есть степени ее прилегания к белковым субъединицам. Соответственно, от насыщенности гистоновых мономеров остатками фосфорной или уксусной кислоты, рибозы или небольшого консервативного белка убиквитина зависит степень «компактности» упаковки ДНК, от которой, в свою очередь, зависит степень вероятности транскрипции определенных участков генома. Этот процесс осуществляется широким набором соответствующих ферментов, также регулируемых гормонами. В данном случае механизм изменения активности генов связан с модификацией упаковки ДНК в нуклеосомах, то есть степенью ее прилегания к белковым субъединицам.

В детстве у нас были резиночки, которыми мы стреляли друг в друга, растягивая их и отпуская рядом с рукой товарища (друг был недоволен, так как резинка била по руке весьма ощутимо).

Рис. 14. Два основных механизма эпигенетической регуляции – метилирование ДНК и модификация гистонов

Если представить, что у нас в руках такая длинная резинка (наша молекула ДНК), а рядом лежат несколько катушек из-под разноцветных ниток (каждая катушка символизирует октамер – 8 белков-гистонов, мономеров, соединенных вместе). Мы наматываем немного резинки на одну катушку, придерживаем ее, берем следующую, на которую тоже наматывается часть резинки (той же самой), потом еще и еще на оставшиеся катушки… У нас получится связанная вместе конструкция, в которой катушки будут плотно прижаты друг к другу благодаря резинке. Но в случае необходимости мы сможем немного увеличить расстояние между катушками, так как резинка эластичная и может растягиваться. Напомним, что наши катушки были с разноцветными нитками, концы которых свисают их этой общей конструкции. Разный цвет этих ниток – метафора о различных химических соединениях, которыми насыщены гистоновые мономеры.

Чем более гистоновые мономеры насыщены остатками фосфорной или уксусной кислоты, рибозы или небольшого консервативного белка убиквитина (разного цвета нитки в нашем примере), тем менее компактизирована (менее сжата) ДНК и более вероятна транскрипция определенных участков генома.

То есть, чтобы рассмотреть катушку, надо растянуть резинку. Существуют различные ферменты, которые могут регулировать процесс модификации гистонов.

МикроРНК. Интерференция РНК

Третий известный механизм управления работой наших генов осуществляется с помощью микроРНК (по англ. miR). Они некодирующие, но участвуют в процессе так называемой интерференции РНК (в 2007 г. за открытие интерференции РНК была получена Нобелевская премия). Представьте себе две волны, которые идут навстречу друг другу. Когда они встречаются, обе волны исчезают, происходит интерференция (снижение амплитуды волн, их гашение). А теперь представьте, что к вам бежит маленькая волна из моря на пляж, а ее догоняет волна побольше, и в момент их слияния она становится огромной. Это тоже интерференция (увеличение амплитуды волны). Но в случае интерференции РНК нам важен именно первый пример. Итак, микроРНК может гасить активность других РНК, которые участвуют в производстве белка, таким образом влияя на экспрессию генов.

РНК-интерференция – это механизм подавления экспрессии/активности гена на стадии трансляции (синтез белка из аминокислот) либо нарушение транскрипции (перенос информации с ДНК на РНК) определенных генов. В системе РНК-интерференции принимают участие два типа малых молекул РНК – микроРНК и малые интерферирующие РНК (siRNA (англ.)). Малые РНК связываются со специфическими последовательностями других молекул РНК и повышают или снижают их биологическую активность.

МикроРНК также помогают контролировать активность и функцию гена. Они являются некодирующими РНК, которые регулируют экспрессию гена после транскрипции или после того, как протеин (белок) был обработан рибосомой. Как правило, они подавляют выработку белка путем изменения возможностей мессенджерной РНК и с помощью процесса, называемого трансляционным глушением (интерференция). Таким образом, они способны подавлять функции и экспрессию генов.

Сейчас идет бум исследований в области применения микроРНК как для диагностики, так и для лечения рака. Выявлено несколько микроРНК, которые могут подавлять активность генов, связанных с образованием различных видов опухолей, а также известны микроРНК, которые, наоборот, могут стимулировать их образование. Учитывая то, что видов рака очень много, и даже в пределах одного вида существует много вариаций, диагностика и лечение которых сильно отличаются, точное понимание механизмов управления различными микроРНК имеет колоссальное значение для онкологии в целом. МикроРНК ответственны за таргетирование примерно 30 % генов и могут влиять на подавление опухоли, апоптоз (запрограммированная клеточная гибель), клеточную пролиферацию (деление клеток) и движение клеток.

Но это не значит, что микроРНК участвуют только в регуляции опухолевого процесса, они могут играть важную роль во многих хронических заболеваниях, влиянии интоксикации различными токсичными веществами на организм, а также регулировать действие полезных веществ в питании.

Эпимутации

По аналогии с мутациями метильные метки на ДНК и модификации гистонов, или структурные изменения хроматина без изменения нуклеотидной последовательности, получили название эпимутаций. В отличие от мутаций, эпимутации контекст-зависимы, обусловлены сигналами из внешней среды, особенно представляющими опасность и угрозу (но могут вызываться и позитивными тренирующими сигналами), и служат целям адаптации к этим сигналам. Это достигается за счет их участия в регуляции экспрессии генов.

По некоторым предположениям, частота эпимутаций может на один-два порядка превышать частоту генных мутаций, а следовательно, их вклад в наследственную изменчивость, в том числе и у человека, пока остается недооцененным.

Эпигенетические механизмы, воспринимая сигналы среды, создают внутренние каскады регуляции активности генома, способные к самовоспроизведению, усилению и передаче в поколениях. В то же время многообразие перечисленных механизмов регуляции активности генов, их взаимодействие и порой взаимное противодействие, а также наличие обратимых процессов может быть причиной снятия эпигенетических меток, в результате чего генная активность может меняться на противоположную.

Эпигенетические явления отличаются от долгосрочных физиологических адаптаций[7], обусловленных различными регуляторными процессами.

Об эпигенетических явлениях, в отличие от физиологических адаптаций, можно говорить лишь тогда, когда выявлены три основных типа молекулярных явлений (есть и другие механизмы, но пока что хорошо изучены только три). Наблюдаемая во многих случаях измененная экспрессия генома, в том числе закрепившаяся на длительный период времени, может быть признана эпигенетическим явлением лишь при наличии соответствующих изменений в метилировании ДНК, модификациях гистонов или микроРНК.

1.6. Новые, недавно открытые эпигенетические факторы

Немаловажными и открытыми сравнительно недавно факторами эпигенетического репрограммирования являются пространственная организация ядра, Х-хромосомная инактивация, генный импринтинг, мозаичный эффект положения, парамутации, моноаллельная экспрессия и многие другие. Так как эти факторы еще не вполне изучены, мы в этой книге только упомянем о них, иногда в некоторых главах раскрывая механизмы этой регуляции.

Обзор новых эпигенетических факторов прекрасно представлен в статье «Эпигенетика и способы ее реализации», написанной А.Г. Щуко, А.А. Веселовым, и др. Здесь нами добавлено немного поясняющего терминологию материала и упрощены некоторые формулировки для лучшего понимания неспециалистами.

Пространственная организация ядра, а точнее, его генного материала, играет определенную роль в механизмах эпигенетического регулирования.

Речь идет об особой упаковке ДНК в ядре клетки, которая является трех– или четырехмерной. Такой способ предохраняет молекулу ДНК от запутывания. Упаковка ДНК динамично меняется в ходе жизненного цикла клетки, а также под воздействием внешних и внутренних факторов, то есть участвует в механизмах эпигенетического регулирования считывания генной информации. Как показали исследования, важную роль в формировании пространственной структуры ядра выполняет ядерный матрикс. Известна его роль в поддержании специфических радиальных позиций так называемых хромосомных территорий внутри клеточного ядра. Кроме того, доказано непосредственное участие ядерного матрикса в организации активаторных хроматиновых блоков, специфических промоторов генов, регулирующих транскрипцию.

Российским институтом биологии гена изучены основные принципы организации регуляторных систем в хроматиновых доменах, а также механизмы, контролирующие отличающуюся экспрессию тканеспецифичных генов в них. Показано, что домены открытого типа могут расширяться, включая в свой состав дополнительные гены и регуляторные элементы.

Рис. 15. Хромосомные территории (хроматин по-разному расположен в ядре клетки, о чем говорит разный уровень насыщенности серого цвета в определенных зонах ядра)

Этот тип эпигенетического регулирования напоминает модификацию гистоновых белков, но на другом уровне организации хроматина.

Инактивация Х-хромосомы – процесс, при котором в раннем эмбриогенезе самок млекопитающих одна из двух Х-хромосом становится транскрипционно неактивной. Инактивация X-хромосомы происходит в клетках самок млекопитающих для того, чтобы с двух копий X-хромосом не образовывалось вдвое больше продуктов соответствующих генов, чем у самцов. Такой процесс называется дозовой компенсацией генов. Примечательно, что выключению (сайленсированию, скрытию) подвергаются не все гены в Х-хромосоме. Примерно 15 % генов остаются активными, при этом возможна выборочная экспрессия одних генов и репрессия других. Показано наличие на X-хромосомах специфического участка, названного центром инактивации X-хромосомы – XIC (от англ. X-inactivation center). Экспериментальными исследованиями было подтверждено, что искусственное встраивание гена XIST в другие хромосомы и последующий запуск его экспрессии приводят к инактивации данных хромосом.

Явление геномного импринтинга (разбираем в главе пятой) не следует путать с другим проявлением эпигенетики – так называемым материнским эффектом. Данный механизм заключается во влиянии генотипа матери на характер потомства, передаваемый через свойства цитоплазмы яйцеклетки. Вследствие данного эффекта потомство развивается в преимущественной степени по материнскому генотипу. Материнский эффект не связан с классическим проявлением цитоплазматической наследственности. Особенность материнского эффекта заключается в накоплении по мере роста и развития яйцеклетки в ее цитоплазме молекул мРНК, различных структурных белков, рибосом. Затем, уже после оплодотворения, в процессе деления экспрессия генов происходит с участием указанного набора молекул в обход собственной ДНК, содержащей гены от обоих родителей. Впоследствии начинается экспрессия генов собственной ДНК. Примечательным в данном эффекте является и тот факт, что определенные гены с материнским эффектом могут экспрессироваться не в яйцеклетке, а за ее пределами, в других клетках организма, где синтезируются вышеописанные мРНК и белки, которые затем поступают в яйцеклетку и принимают участие в синтезе белка согласно материнскому генотипу. Необходимо отметить, что наряду с существованием явления материнского эффекта подтверждено и наличие отцовского эффекта.

Не так давно обнаружены факты, свидетельствующие о возможности изменения проявления функции отдельного гена в результате его перемещения в системе генома – так называемых эффектов положения. Так, еще в 1934 г. выявлено ослабление доминирования определенных генов при перенесении их из участков с гетерохроматином в эухроматиновые зоны[8].

Затем был обнаружен эффект положения мозаичного типа – в результате хромосомных перестроек ген подвергался регуляторному воздействию при переносе из эухроматина в гетерохроматин, при этом в одних клетках он становился неактивным, в других же – наоборот. Различные варианты позиционных эффектов, по-видимому, связаны со специфическим окружением. Определено, что эффект положения может распространяться как линейно на определенные участки вдоль хромосомы, так и прерывисто. Наглядно показана роль специфических небольших участков ДНК – энхансеров, принимающих участие в механизмах формирования эффекта положения. Данные участки могут располагаться на значительных расстояниях относительно матричной цепи регулируемого гена и в любой ориентации к ней и при этом влиять на транскрипцию промоторных зон определенных генов.

Еще более загадочным явлением в эпигенетике, вокруг которого наблюдается немало дискуссий и споров, являются парамутации. Данные генетические процессы подразумевают устойчивые наследуемые состояния гена, возникающие в результате взаимодействия с другим вариантом аллеля без изменения нуклеотидной последовательности. Другими словами, во время пребывания активного аллельного гена в одном генотипе с неактивным аллелем происходят его деактивация и «запоминание» данного состояния в последующих поколениях. Как и все эпигенетические процессы, парамутации абсолютно не согласовываются с классическими законами Менделя о наследовании генов, согласно которому гены расходятся в половые клетки в неизмененном виде. Одним из важнейших свойств парамутаций является их способность возвращаться в исходное состояние (реверсировать) и вновь возвращаться в парамутантное состояние в зависимости от условий окружающей среды. Механизм парамутаций до сих пор неизвестен.

К числу немаловажных факторов, оказывающих влияние на эпигеном, можно отнести и открытый совсем недавно особый класс белков – прионов. В основе механизма прионизации лежит изменение нормальной пространственной структуры (включая конформацию) молекулы белка при воздействии на него прионного белка с измененной третичной структурой. В данном случае прион справедливо рассматривать как белковый носитель чужеродной информации, непосредственно воздействующий на протеом клетки. В отличие от генетических носителей информации, которыми являются вирусы или транспозоны, прионы не изменяют генетическую последовательность нуклеотидов в ДНК. В настоящее время известно множество негативных эффектов прионизации белков, вызывающих такие заболевания у человека, как болезнь Крейтцфельдта – Якоба, синдром Герстманна – Штреусслера – Шейнкера, наследственная семейная бессонница. Наряду с ними существуют вполне обоснованные предположения о приспособительном характере воздействия прионов – за счет присутствия в популяции клеток, содержащих прионы, она может быстро приспосабливаться к изменившимся условиям среды. Особенно важна такая возможность при попадании в условия стресса. Результат данного эффекта сводится к изменению протеома клетки, необходимого для функционирования в измененных условиях среды. По мнению ряда исследователей, прионная регуляция генной функции должна рассматриваться как эпигенетическая составляющая функционирования клетки. Пока нет достоверных подтверждений наследования прионов у человека, однако существует мнение о предрасположенности к некоторым формам прионных заболеваний.

В настоящее время уже разработаны и внедрены в практическое здравоохранение лекарственные препараты, обладающие модификацией некоторых эпигенетических механизмов. В частности, существуют онкологические препараты, подавляющие активность ДНК-метилтрансфераз, участвующих в процессе метилирования ДНК. Известны положительные результаты применения препаратов, устраняющих негативные последствия модификаций гистонов – так называемые ингибиторы гистоновой деацетилазы. Все более отчетливо прослеживается роль эпигенетики в развитии многих заболеваний человека, таких как сахарный диабет, бронхиальная астма, ожирение, отдельные синдромальные заболевания, например синдром Прадера – Вилли, связанный с геномным импринтингом в определенном локусе хромосомы.

Такие факторы, как питание человека, его физическая активность, режимы труда, отдыха, инфекции, воздействие токсинов и многие другие аспекты, казалось бы, повседневной жизни, стали приобретать все большее значение в контексте рассмотрения их как важнейших эпигенетических «медиаторов». Большу2ю роль отводят ученые эпигенетическим механизмам и в процессе старения организма, где были зафиксированы обширные зоны изменений профиля метилирования генома.

По мнению ряда исследователей, тайны эпигенетических механизмов предстоит раскрывать еще не одно десятилетие, при этом ее вклад в развитие и лечение заболеваний человека, по сравнению со вкладом генетики, гораздо более весом и значим.

1.7. Нутригеномика и нутригенетика

Очень близка по духу к эпигенетике геномика питания, которая относится к области «омикс»-технологий. Она дает понимание, как питательные вещества взаимодействуют с генетической информацией для воздействия на различные причины заболевания. Геномика питания включает в себя две различные, но пересекающиеся области: нутригеномику и нутригенетику.

Нутригеномика может быть определена как измеряемое влияние питательных веществ на геном, протеом, микробиом и метаболом. Использование лабораторной диагностики, например анализ на органические кислоты, аминокислоты, гомоцистеин и др., может служить индикатором того, функционирует ли ген или нарушен за счет полиморфизма (SNP, снип) и в какой степени. По результатам генетической и лабораторной диагностики разрабатываются индивидуальные планы питания для воздействия на биохимические процессы, в которых замешаны снипы.

В основе нутригеномики лежит понятие об экспрессии генов. Вероятность повышенных рисков многих заболеваний контролируется парными генами. В каждой из пар один из носителей наследственной информации находится в активной фазе, а другой «дремлет». Если активен ген, отвечающий за наличие болезни, то патологический процесс стартует. Существуют продукты, которые могут подавлять или усиливать активность генов (менять, модулировать их экспрессию). Это означает, что на болезни можно воздействовать едой, увеличивая и уменьшая количество конкретных видов пищи в рационе. Изучение подобных свойств различных продуктов начато совсем недавно, но уже доказано, что чрезмерное потребление жирной пищи, соленого, копченого и вяленого мяса, игнорирование свежих овощей и фруктов активизируют работу генов, отвечающих за повышение рисков рака. И наоборот, существуют продукты, употребление которых снижает вероятность развития сердечно-сосудистых патологий, ожирения, остеопороза, сахарного диабета, рака и т. д.

Нутригенетика изучает, как вариации в генах отражаются на усвоении и метаболизме пищи, и, соответственно, выявляет генетические предрасположенности к заболеваниям. Генетические заболевания подразделяют на моногенные (определяются вариацией в одном гене) и полигенные (определяются комбинацией генов + факторами внешней среды).

К моногенным заболеваниям относят, например, фенилкетонурию, целиакию, непереносимость лактозы и др. Причина таких заболеваний простая – нарушение в одном гене, поэтому предотвратить легко: достаточно исключить из рациона ту пищу, которая содержит проблемный компонент (аминокислоту фенилаланин, белок глютен, углевод лактозу и др.).

Для профилактики мультифакториальных полигенных заболеваний – ожирения, диабета 2-го типа, рака, заболеваний сердечно-сосудистой системы, депрессии, астмы, артритов – необходимо не только контролировать рацион, но и следить за физической активностью, сном, уровнем стресса и пр.

Накапливающиеся знания из нутригеномики и нутригенетики позволяют индивидуально (в зависимости от генотипа) выявить группы риска и определить, каких продуктов данному человеку стоит избегать, а какими, наоборот, дополнить свое ежедневное меню, чтобы минимизировать риски заболеваний.

Рис. 16. Связь нутригенетики, нутригеномики, генетики и питания человека

Нутригенетика наиболее часто представлена популярными генетическими тестами, генетиками и консультантами, которые могут составить план питания и образа жизни в соответствии с результатами генетического теста. Часто в своей работе с генетическими тестами приходится сталкиваться с такой ситуацией – человек буквально впадает в отчаяние от страшных предрасположенностей – к диабету, атеросклерозу, болезни Альцгеймера и т. п. Но генетический тест показывает лишь повышение рисков, а не выносит приговор. Приходится иногда долго психологически готовить человека, чтобы то, что он увидел в тесте, им воспринималось как предостережение, а не как крах всех его ожиданий относительно здоровья. Человек с этими рисками может прожить всю жизнь, не заболев, и может заразиться болезнью в отсутствие генетических рисков, так как, как мы знаем, «генетика предполагает, а эпигенетика располагает».

В главах третьей «Ожирение» и четвертой «Кардиометаболические нарушения. Атеросклероз, болезнь Альцеймера, связь с геном АроЕ» мы даем практические рекомендации – принципы питания и изменения образа жизни, которые помогают нейтрализовать «вредные» варианты (полиморфизмы) некоторых генов. Также в главе десятой «Экоэпигенетические рецепты» вы можете ознакомиться с практической функциональной диетологией для составления индивидуальных планов питания при большинстве заболеваний и для различных целей.

Глава вторая

Подготовка к зачатию, беременность и питание

Что может быть важнее зарождения новой жизни? Только выживание. И то и другое – главные эволюционные задачи. Мы начали обзор прикладных эпигенетических влияний с обсуждения таинства рождения ребенка.

Издавна беременным женщинам традиционно назначают в качестве добавки к пище фолиевую кислоту. Зачем это нужно, достаточно ли только ее, всем ли подходит данная рекомендация, влияет ли питание отца на здоровье будущего ребенка – разберем на примере того, что происходит с эпигенетической регуляцией при помощи питательных веществ на этапах подготовки к беременности, первого триместра беременности, последующих этапов.

НАУЧНО

Биохимические реакции для процесса метилирования ДНК происходят при наличии метилсодержащих питательных веществ, липотропов, действующих в качестве метильных доноров и кофакторов, а также ферментов DNMT (ДНК-метилтрансферазы[9]). Метионин, холин, фолат и витамин B_12 являются липотропами, присутствующими в одноуглеродном метаболизме, процессе, который обеспечивает метильными группами эпигенетические метки, как показано в таблице в этой главе.

2.1. Доказательства влияния питания матери на развитие и будущее здоровье детей

Интересная работа группы ученых показала, что высокие дозы липотропов (метионин, холин, фолат и витамин B_12) в рационе матери снижают риски рака молочной железы у потомства. Несмотря на то, что большие количества в пище доноров метильных групп не связаны с изменением глобальной картины метилирования ДНК, они снижают экспрессию генов HDAC_1 (деацетилаза гистонов[10]) и MеCP_2, которые могут способствовать развитию опухоли, и предполагают профилактику рака молочной железы (Чо и др., 2012). Рак молочной железы является результатом генетических и эпигенетических изменений и показывает аберрантное метилирование ДНК, приводящее к онкогенезу в этой ткани.

Высоко жировая диета (с высоким содержанием масла и сливочного жира) во время беременности на животной модели приводила к аберрантной[11] экспрессии генов MBD_1 и MBD_3[12] у потомства с опухолью молочной железы (Говиндраян и др., 2016).

Другой группой ученых было заявлено, что низкобелковая (низкоказеиновая) диета в период беременности вызывает эпигенетические изменения в печени потомства крыс. Сообщалось о более высокой экспрессии MBD_2 и DNMT_1 и DNMT3a и отсутствии изменений в глобальном паттерне метилирования ДНК, хотя наблюдалось гиперметилирование важной области контроля импринтинга (ICR). Но при добавлении к питанию при низкобелковой диете фолиевой кислоты гиперметилирование ICR было ослаблено, и уровни мРНК MBD_2 и DNMT были аналогичны тем, которые наблюдались в контрольной группе (Гонг и др., 2010).

Еще в одном исследовании наблюдались изменения микроРНК у потомства матерей, у которых была высокожировая диета во время беременности и лактации. Количество одной из наиболее сильно экспрессируемых микроРНК в печени, miR-709, была снижена у потомства. Это неблагоприятный факт, так как miR-709 способна блокировать экспрессию MeCP_2 и MBD_6 при более высоких уровнях белка, а не жиров.

В другом исследовании изучалось влияние употребления алкоголя на эпигенетические изменения. Этанол неблагоприятно воздействует на метионин и другие липотропы. Длительное употребление алкоголя связано со снижением усвоения фолатов и нарушением транспорта фолатов к плоду (Резендис и др., 2013).

Также было обнаружено, что дефицит холина связан с увеличением метилирования ДНК и инактивированных генов, включая MBD_3 и DNMT.

Новорожденные, страдающие фетальным алкогольным синдромом[13], имеют отклонения, соответствующие нарушению эпигенетической регуляции, а также задержку роста. Пищевые добавки с липотропами, как сообщается, облегчают некоторые эффекты потребления алкоголя беременной матерью для потомства. Дефицит питательных веществ в целом также оказывает влияние на метилирование ДНК и действие белка MBD.

Ограничение калорийности рациона во время беременности снижает экспрессию генов транспортеров глюкозы в плаценте за счет усиления метилирования ДНК и рекрутирования MeСР_2 (Гангули и др., 2014).

2.2. Отцовские привычки питания – влияние на здоровье потомства

Употребление будущим отцом (самцом) алкоголя меняет уровень метилирования ДНК и экспрессии DNMT в сперме (на модели у животных) (Резендис и др., 2013).

У потомства мышей, отцы которых придерживались низкобелковой диеты, отмечались низкие уровни метилирования гистонов и гиперметилирование специфических промоторов ДНК в печени (Карон и др., 2010).

У мышей и крыс высоко жировое питание отцов приводило к аберрантному метилированию ДНК и профилю микроРНК у потомков мужского пола (Фулстон и др., 2013) и более низкому метилированию геноспецифической ДНК наряду с аберрантной экспрессией более 600 генов в поджелудочной железе у потомства женского пола соответственно.

2.3. Питание в раннем и взрослом возрасте – влияние на эпигенетические процессы

У новорожденных крыс, которые находились на высокоуглеводной диете, развилась инсулинорезистентность и ожирение во взрослом возрасте. Молекулярный анализ выявил повышенное метилирование ДНК в промоторе инсулин-чувствительного гена транспортера глюкозы (Glut4) и усиление рекрутирования MeCP_2 и DNMT, снижающее экспрессию Glut4 в скелетной мышце (Райчаудури и др., 2014).

Известно, что метилдефицитная диета вызывает гепатоцеллюлярную карциному (рак печени). В печени взрослых крыс, находящихся на диете с отсутствием метионина, фолата и холина, повышались уровни РНК MBD_2 и белка и снижались уровни белка MeСР_2 в печени in vivo (Эсфандиари и др., 2003). Уменьшение уровня MeСР_2 часто связано с раком печени. Кроме того, на ранних стадиях гепатоцеллюлярной карциномы у животных повышались уровни экспрессии MBD1-3 и уровни белка MBD_1, MBD_2 и MBD_4 (Гошал и др. 2006).

С другой стороны, некоторые пищевые вещества способны предотвратить развитие заболеваний. Например, антоцианы и эллагитаннины являются защитными антиоксидантными и противовоспалительными соединениями, присутствующими в черных ягодах. Благотворное влияние на предраковые состояния толстой кишки было продемонстрировано у мышей, получавших 5 % от калорийности рациона в виде черных ягод.

Генетической моделью язвенного колита является нокаут по гену интерлейкина-10. Мыши, получавшие в питании черные ягоды, имели меньшую изъязвленность кишечника по сравнению с контрольной группой, не получавшей в питании антоцианы и эллагитанины (Ванг и др., 2013б). Кроме того, выводы авторов указывают на подавление аберрантных эпигенетических событий, так как происходит восстановление промоторного деметилирования генов опухолевого супрессора, вследствие чего повышается экспрессия мРНК.

Также уровни белков MBD_2, DNMT и HDAC были снижены в костном мозге мышей, получавших в питании черные ягоды с химически индуцированным язвенным колитом.

Генистеин, диетический изофлавон, имеет влияние на метилирование ДНК. Это было показано на специфических генах рака в клеточных культурах и на модельных животных (Жанг и Чен, 2011). Трансгенерационный эффект наблюдался от самок грызунов, питание которых включало генистеин. У потомства наблюдались изменения паттерна метилирования ДНК путем изменения цвета шерсти (Долиной и др., 2006).

В другой работе показано, что в клетках опухоли почек введение генистеина вызывало деметилирование промотора гена BTG3, часто гиперметилированного. Кроме того, лечение генистеином, введенным с деметилирующим агентом, привело к снижению активности DNMT и MBD_2, а также повышению активности HAT, что подтверждает эффективность кандидата для эпигенетической терапии (Маджид и др., 2009).

Полифенолы из фруктов и овощей также могут воздействовать на эпигенетические механизмы. Особый полифенол, полученный из зеленого чая, обладает эффектом, антиоксиданта и имеет противовоспалительные свойства. Анализ in vitro клеток рака предстательной железы, подвергшихся воздействию основных компонентов зеленого чая, показал снижение уровня мРНК и белка MBD_1, MBD_4 и MeСР_2 и изменение метилирования ДНК (Пандей и др., 2010).

Ресвератрол в основном содержится в черном винограде, но также встречается в нескольких растениях и является полифенолом, который, как известно, влияет на эпигенетику. Глушение экспрессии гена BRCA_1 из-за гиперметилирования промотора является находкой при раке молочной железы. Исследования in vitro показали, что введение ресвератрола снижает метилирование BRCA_1 и, следовательно, набор DNMT и MBD_2 (Папустис и др., 2012).

Куркумин из куркумы также обладает антиоксидантным и противовоспалительным действием. Защитные эффекты куркумина были обнаружены в стимуляции деления нервных стволовых клеток в гиппокампе, что благоприятно для неврологических функций, а также куркумин предотвращал сердечно-сосудистые риски (Аггарвал и Харикумар, 2009).

Мутация гена MeСР_2 у модельных животных связана с неврологическими нарушениями и изменениями в эндотелии (внутренняя выстилка) сосудов. Эти изменения, а также патологические стереотипные движения, характерные для больного животного, были частично обращены вспять введением куркумина, тем самым уменьшая проблемы с сосудами и кровообращением (Панигини и др., 2013).

Другое исследование показало, что в клетках рака молочной железы, обработанных ресвератролом, полифенолом зеленого чая, куркумином и другими полифенолами, снизился уровень белка DNMT_1, HDAC_1 и MeСР_2, но не MBD_2 (Мирза и др., 2013). Поэтому соединение нескольких полезных веществ может быть профилактической альтернативой рака для предотвращения эпигенетических изменений.

Поскольку эпигенетические эффекты могут быть трансгенерационными (передающиеся следующим поколениям), более качественные диетические привычки и образ жизни родителей должны быть рекомендованы врачами и специалистами в области репродуктологии для рождения здоровых детей.

Эпигенетическое действие пищевых веществ и стилей питания на здоровье

ПОПУЛЯРНО

А теперь понятным языком.

2.4. Как правильно подготовиться к зачатию, выносить и родить здорового ребенка

Для того чтобы повысить шансы выносить и родить здорового (и даже «дизайнерского») ребенка, обоим родителям необходимо твердо знать следующее:

• эпигенетические эффекты могут передаваться из поколения в поколение. В нашем геноме эпигенетические маркеры могут пережить глобальное ДНК-деметилирование, когда из гаметы (материнской яйцеклетки и отцовского сперматозоида) образуется зигота, и передать как благоприятные признаки, так и неблагоприятные на несколько поколений вперед, причем первые поколения прочувствуют это более выраженно, чем последующие. Это напоминает ксерокопирование: чем больше печатать, тем бледнее и неразборчивее копия.

Такой процесс называется импринтингом, при котором один из родительских генов является доминантным и заставляет «замолчать» другую аллель. Эти гены сохраняют свои эпигенетические метки даже через глобальное деметилирование. Эти пометки сохраняются из поколения в поколение (возможно до двух-четырех поколений) и влияют на экспрессию генов.

Когда образуется новый эмбрион, другие эпигенетические метки физически записывают опыт каждой клетки в геноме. На этом этапе записи эпигенома в конечном счете стабилизируют экспрессию генов, что позволяет обеспечить надлежащий эмбриональный рост и развитие. Питание матери, статус курения, психическое состояние и социальная среда могут сделать одно из двух. Если поведение матери было «экологичным» как со стороны ее биологии, так и психологии, то это может гипометилировать CpG-островки, которые, по сути, включают ген. Если нет, оно может привести к микроРНК, заставляя «замолчать» таким образом ген. Это значит, что та психотравма, которую пережила ваша прабабушка во время войны 1941–1945 гг. (неблагоприятная эпигенетика), могла увеличить у вас риск развития психического заболевания, такого как депрессия. Отцы также имеют отношение к эпигенетическому переносу. Если ваш отец не курил, не пил, а занимался спортом перед вашим зачатием, возможно, именно он при помощи здорового образа жизни (благоприятной эпигенетики) позволил вам снизить ваши риски онкологических или сердечно-сосудистых заболеваний.

• питание как отца, так и матери на этапе подготовки к беременности играет большую роль. Формирующиеся сперматозоиды и яйцеклетки будущих родителей, их качество и способность к созданию будущего ребенка зависят от питания, так как оно имеет четко доказанные эпигенетические эффекты. Питание «мусорной» едой, бедной натуральными продуктами, может привести к неблагоприятным эпигенетическим эффектам, что создаст проблемы со здоровьем у ребенка во взрослом возрасте;

• заблаговременно от момента предполагаемого зачатия и отец, и мать должны избегать употребления алкоголя, который влияет на качество спермы и яйцеклеток. По нашему мнению, этот период должен быть не менее трех, а лучше шести месяцев до предполагаемого зачатия;

• все ограничительные диеты, основанные на натуральном питании, должны быть прекращены матерью и отцом во время подготовки к зачатию за три, а лучше шесть месяцев до предполагаемого зачатия. К ограничительным диетам относятся многие диеты: кето, карнивор, веганская, вегетарианская. Их характеризует отклонение от норм потребления белков, жиров, углеводов. В таблице отражены неблагоприятные эпигенетические последствия высокожировой и высокоуглеводной диет. Избыток белка неблагоприятно влияет на функцию почек и печени. Оптимальной диетой на этот период является средиземноморская, оптимальным БЖУ – соотношение (в % от общей дневной калорийности) 25/30/45;

• при необходимости снижения пищевой непереносимости, чувствительности к определенным продуктам и предотвращения аллергических реакций со стороны пищевого рациона можно использовать специальные диеты – элиминационно-реинтродукционные, которые на время исключают определенные продукты, а потом возвращают их в рацион. Этими диетами являются палео-диета, аутоиммунный протокол, Low FODMAP, диета «Антикандида» и др. Наш совет – перед самым зачатием хотя бы за 2 месяца уже применяйте средиземноморский план питания;

• пожалуйста, не голодайте и не ограничивайте калорийность своего рациона ниже суточной потребности в калориях (СПК можно рассчитать в интернете). Все мероприятия по нормализации веса лучше закончить до 3–6-месячного периода подготовки к беременности. Если родители голодают, ограничивая калорийность рациона, их половые клетки получают неблагоприятный эпигенетический сигнал «надо экономить», который потом будет передан плоду, а затем ребенку, у которого могут возрасти риски ожирения и других метаболических расстройств в будущем. Рестрикция калорий (ограничение калорий ниже суточной потребности) – стиль питания, который очень уважают люди, стремящиеся не стареть, но он не подходит для тех, кто готовится стать родителями;

• питание будущих родителей за 3–6 месяцев до предполагаемого зачатия должно быть оптимальным по метионину, холину, фолатам, витамину B_12, а также белкам, жирам, углеводам и фитонутриентам;

• чрезмерное употребление метионина может быть невыгодно для людей, заботящихся о своем нестарении, так как известно, что метионин влияет на работу гена mTOR, который является «культовым» для всех желающих оставаться молодыми. Всеми силами этот ген стараются «вырубить» люди, верящие в вечную молодость, поэтому уменьшают метионин в своем питании. Но для планирования рождения здорового ребенка мы считаем, что есть смысл на время забыть о продлении молодости и сконцентрироваться именно на эпигенетической роли метионина во благо будущего здоровья детей. Употребляйте мясные продукты, яйца, рыбу хорошего качества;

• в таблице, приведенной выше, в качестве источника белка был упомянут казеин. Тем не менее то, что хорошо для лабораторной крысы, не всегда уместно для человека. Казеин является ценным для питания белком, но у большого количества людей к нему имеется повышенная пищевая чувствительность, особенно к казеину категории А1. Рекомендуется использовать кисломолочные продукты как источник белка из казеина А2. Не все однозначно доказано относительно вреда казеина А1 и пользы А2, тем не менее нет дыма без огня – выбирайте продукты с казеином А2;

• при определенных неблагоприятных вариантах (полиморфизмах) гена МТНFR нарушается усвоение фолиевой кислоты и необходим прием активных фолатов. Обычная фолиевая кислота в таком случае будет даже вредна, так как она будет «бессмысленно» занимать место на рецепторе, где предполагалось наличие ценного для эпигенетики активного фолата. Люди с такой генетикой должны употреблять метилфолат, а не просто фолиевую кислоту. По данным лаборатории MyGenetics (Россия, Новосибирск), 51 % людей следует употреблять именно активные фолаты. Фолаты, употребляемые в достаточном количестве при неблагоприятных вариантах гена, защищают от дефектов развития плода, а также благоприятно влияют на процессы метилирования, защищая в будущем ребенка от многочисленных «взрослых» заболеваний. Остальная половина (49 %) населения может довольствоваться обычной фолиевой кислотой (витамином В_9) с тем же успехом. Чтобы не ошибиться, можно сделать генетический тест. Впрочем, некоторые лаборатории отвергают его необходимость, а зря. Чрезмерное употребление активных фолатов без надобности может привести к обратному – вместо предотвращения рисков заболеваний метилирование будет нарушено, только уже в другую сторону. Поэтому все хорошо в меру. Больше не значит лучше, когда не уверен в генетике;

• холин можно найти в желтке яиц, а также в лецитине. Разумное употребление лецитина будет способствовать хорошей эпигенетической регуляции, тем не менее его лучше пить курсами – 3 месяца пропили, далее месяц перерыв, затем два месяца пропили, месяц перерыв;

• витамин B_12 также нужно контролировать, чтобы понимать, насколько хорошо будут идти «полезные» эпигенетические процессы. В генетических тестах можно посмотреть ген FUT2 – фукозилтрансфераза. Он влияет на усвоение витамина B_12, также у него есть другие функции, о которых сейчас упоминать не будем. К большому сожалению, у 77 % людей нарушена работа этого гена и могут возникать дефициты витамина B_12. Это может привести к неблагоприятным эпигенетическим последствиям. Анализ крови на витамин B_12 можно не делать, так как он будет недостоверен. Лучше сделать анализ на голотранскобаламин и в случае подтвержденного дефицита витамина B_12 принимать помимо пищевых источников БАД в форме метилкобаламина, аденозилкобаламина или их сочетаний. Часто распространенные аптечные БАД с витамином B_12 в форме цианокобаламина будут иметь при таких генетических вариантах плохую биодоступность;

• по поводу генистеина – его лучше употреблять при наличии наследственных форм рака в семейной истории и использовать именно в виде БАД. Соевые продукты, даже хорошего качества, органические все равно являются неоднозначными. Причина этого – микробиота кишечника, а также возможные нарушения метаболизма эстрогенов. Для будущих отцов лучше однозначно БАД, а не соевые продукты;

• для того чтобы будущий ребенок был крепким и умным, каждый день включайте в свой рацион (папы и мамы) 2–3 чашки зеленого чая (при беременности 1–2), 300 г черных ягод, готовьте блюда с куркумой (обязательно добавляя немного черного перца), употребляйте сезонно немного винограда терпких винных сортов.

Во время беременности женщина должна продолжать выполнять вышеперечисленные рекомендации, а будущий отец может это делать из чувства солидарности, поддержки. Но, впрочем, может немного перевести дух и расслабиться.

Также напоминаем, что для здоровья ребенка крайне важна психоэмоциональная стабильность, которую могут создать оба родителя, о чем мы написали в главе «Эпигенетика стресса».

ВНИМАНИЕ! Предупреждение от Ирины Мальцевой. «Недавно меня пригласили читать лекции по эпигенетике питания в проект «Академия материнства (Академия-М)», и я рассказывала девушкам, которые желают стать матерями, о том, что самый «чувствительный» период для здоровья ребенка – это первый триместр беременности, хотя так же важны и подготовка (3–6 месяцев до зачатия), и 4–9-й месяцы беременности, и период после рождения. Особенно не рекомендуется в первый триместр пить алкоголь, курить и т. п. В общем, сказала, не подумав о последствиях. Через некоторое время в мой Директ в «Инстаграм» начали поступать нескончаемые вопросы от забеременевших девушек: «Что будет с ребенком, если я пила и курила, а узнала о беременности только сейчас?»

Отвечаю всем. Если вы забеременели и понимаете, что вели неидеальный образ жизни, у вас есть время, чтобы все изменить в лучшую сторону! Во-первых, бросьте курить и употреблять алкоголь (желательно после родов и завершения кормления также не возвращаться к дурным привычкам). Срочно начните принимать оптимальные дозировки метилфолата, лецитина, витамина B_12 в форме метилкобаламина и/или аденозилкобаламина, а также черные ягоды и зеленый чай. Но также хочу предупредить особо находчивых, что впредь курить и употреблять алкоголь, надеясь компенсировать последствия употребления вредных химических веществ полезными нутриентами, недопустимо! Один раз организм простит, второй – маловероятно. Помните, что здоровье ваших будущих детей в ваших руках.

Также часто задают вопрос, где найти врача, который может назначить правильные нутрицевтики в правильных дозах. Я не пишу дозировки необходимых липотропов осознанно, так как их должен назначать врач функциональной медицины (ФМ), который индивидуально подходит к каждому пациенту. Найти врача ФМ можно на портале pls-association.ru (портал работает с ноября 2020 г.).

Глава третья

Ожирение. Эпигенетика ожирения

Ожирение является одной из самых больших проблем здравоохранения в мире, способствуя повышению риска развития многих хронических заболеваний: гипертонии, сахарного диабета 2-го типа, сердечно-сосудистых заболеваний и других сопутствующих заболеваний. ИМТ (индекс массы тела)[14] взрослого населения увеличился с 21,7 кг/м^2 в 1975 г. до 24,2 кг/м^2 в 2014 г. у мужчин и с 22,1 кг/м^2 в 1975 г. до 24,4 кг/м^2 в 2014 г. у женщин. Если эта тенденция будет продолжаться, то к 2025 г. распространенность ожирения в мире достигнет 18 % среди мужчин и превысит 21 % среди женщин, как утверждает исследователь Сингх (2015). На самом деле широко признается, что ожирение является результатом энергетического дисбаланса, когда потребление энергии превышает затраты энергии. С эволюционной точки зрения эта нынешняя пандемия[15] ожирения является результатом более сидячего образа жизни наряду с все повышающейся доступностью калорийной пищи.

Тем не менее существуют индивидуальные генетические отличия, которые объясняют наблюдаемые различия в предрасположенности к увеличению веса. За последние два десятилетия исследования выявили несколько генов, являющихся причиной различных моногенных форм ожирения. Мутации, обнаруженные в генах LEP, LEPR, POMC, PCSK1, MC4R, SIM1, BDNF и NTRK2, составляют около 10 % моногенных случаев с ранним появлением ожирения. Также существуют полигенные формы ожирения, которые связаны с десятками полиморфизмов генов.

Однако трудно объяснить быстрое распространение ожирения во всем мире исходя только из генетических особенностей, поскольку геномы не могут изменяться радикально при помощи мутаций в течение нескольких поколениях. Кроме того, с эволюционной точки зрения возникают важные вопросы:

• почему или как естественный отбор благоприятствовал распространению генов, повышающих риск развития ожирения;

• если существовал естественный отбор, то как развивалась эта предрасположенность к ожирению?

Исходя из того, что не только генетикой единой люди склонны набирать лишний вес, а есть еще несколько факторов, влияющих на этот процесс, мы разберем основные.

Рис. 17. Различные факторы, влияющие на фенотип ожирения, и их возможное влияние на сопутствующие ожирению заболевания

В последние десятилетия достигнуты значительные успехи в понимании эпигенетических механизмов регуляции экспрессии генов под влиянием факторов внешней среды. В контексте ожирения питание, по-видимому, является наиболее влиятельным фактором, который может непосредственно вызывать эпигенетические изменения, тем самым влияя на массу тела.

НАУЧНО

Несколько исследований показали, что питание родителей и ребенка в раннем возрасте изменяют экспрессию генов. Это позволяет предположить, что эпигенетические факторы могут способствовать изменению родительских гамет (половых клеток) и программированию пренатального (когда ребенок находится в утробе матери) и раннего постнатального (новорожденный ребенок) развития, которые могут влиять на склонность к ожирению у этого ребенка, когда он повзрослеет и на протяжении всей жизни. Об этом говорил в своем исследовании Ван Дийк (2015).

Эпигенетика – возможный механизм, который мог бы объяснить наследуемость пандемии ожирения, вызванную не только генетическими предрасположенностями.

3.1. Метилирование ДНК при ожирении

Напомним пример мышей агути, приведенный ранее в первой главе. Аллель Agouti yellow (Avy) отвечает за цвет шерсти мышей. Интересно, что, несмотря на широкую вариацию цвета шерсти, все зависит от одного и того же гена. Было обнаружено, что различная экспрессия гена Avy, обусловленная метилированием ДНК на ранних стадиях развития, ответственна за изменение цвета шерсти. Когда ген Avy метилируется, он переключается в положение off («выкл.»), у мыши будет коричневый мех, и она будет здорова. Если ген не метилирован, он экспрессируется, или включается (положение on – «вкл.»), и у такой мыши шерсть будет желтого цвета, также у нее будут проблемы со здоровьем, например ожирение, диабет, рак. Спектры широкого диапазона окраски шерсти у мышей агути – от полного желтого до коричневого – являются результатом различной степени метилирования гена Avy. Этот пример показывает, как эпигенетические модификации меняют экспрессию генов (не меняя сам ген), которая приводит к фенотипическим изменениям (изменению внешнего вида и здоровья).

Исследований эпигенетических факторов в области ожирения достаточно много. Сообщалось о значительной связи локусов метилирования и признаков, связанных с ожирением (работы Дика и др., 2014, Аслибекяна и др., 2015; Демерата и др., 2015). Недавно было обнаружено, что несколько связанных с ожирением SNP (однонуклеотидных полиморфизмов), приводящих к изменениям в метилировании ДНК, вероятно, оказывают значительное влияние на аллельные генотипы риска ожирения, как у взрослых (Янг и др., 2012; Войсин и др., 2015; Волков и др.,2016), так и у детей (Ванг и др., 2015).

Например, было показано, что уровень метилирования лейкоцитов у мужчин с ожирением может отражать эпигенетическую регуляцию двух важных регуляторных генов аппетита – NPY и POMC (Крузерас и др., 2013). Авторы предполагают, что изменение уровня метилирования этих генов может быть связано с процессом рецидивов (возврата) веса после диеты. Было также показано, что различие в метилировании в гене POMC было сильно связано с ИМТ (Кюхнен и др., 2016).

Еще одним важным аспектом изучения метилирования ДНК в условиях ожирения является тип анализируемых клеток или тканей. Несколько исследований были посвящены влиянию метилирования ДНК в адипоцитах (клетки, запасающие жир) и жировой ткани. Например, исследование показало, что особенности метилирования ДНК остаются стабильными во время дифференцировки адипоцитов (жировые клетки бывают разными по своей функции в организме), что может указывать на то, что они не играют решающей роли в регуляции экспрессии генов во время этого процесса (Ван ден Дунген и др., 2016).

При общегеномном анализе метилирования ДНК другие авторы обнаружили значительные различия в метилировании между преадипоцитами (незрелыми клетками жировой ткани) человека и зрелыми адипоцитами (Зу и др., 2012).

Некоторые исследования показали изменения в метилировании ДНК в жировой ткани и связали эти изменения с ожирением или сопутствующими заболеваниями, связанными с ожирением. Например, Келлер и др. (2014) обнаружили доказательства того, что глобальные уровни метилирования ДНК в жировой ткани были связаны с распределением жира и гомеостазом глюкозы.

В другом исследовании сообщалось о различиях в паттерне метилирования ДНК между инсулинорезистентными и инсулинчувствительными лицами с ожирением (Крузерас и др., 2016). Необходимы дальнейшие исследования, чтобы установить, действительно ли эти изменения в паттернах метилирования ДНК имеют отношение к фенотипу ожирения и могут ли они представлять собой будущие мишени для терапевтического вмешательства.

В одном исследовании было показано, что определенная постоянная физическая нагрузка в течение полугода влияет на геномную картину метилирования ДНК в жировой ткани человека, потенциально влияя на метаболизм адипоцитов и в последнем случае – на ожирение (Рен и др., 2013).

Самая актуальная тема в эпигенетических исследованиях ожирения – это связь между воздействием в раннем возрасте (во время беременности или младенческом) и результатами во взрослой жизни. Это было показано в нескольких исследованиях (Эрнандес Агильера и др., 2016; Гилберг и др., 2016; Наварро и др., 2016).

Недавнее исследование связало ожирение у мужчин с эпигенетическими изменениями в сперме, которые могут повлиять на будущее потомство (Соубри и др., 2013). Было также показано, что изменения в метилировании гена HIF3A до рождения связаны с ожирением, с возможным эффектом на более поздних стадиях жизни (Пан и др., 2015).

В ряде исследований также сообщалось о значительных изменениях в паттернах метилирования ДНК, связанных с ожирением у родителей, которые затем также наблюдались у потомства (Соубри и др., 2013).

3.2. Исследования модификации гистонов при ожирении

Напомним, что различные типы модификаций гистонов, такие как ацетилирование, метилирование или фосфорилирование и др., могут влиять на процесс транскрипции и экспрессию генов.

Существует недостаток исследований, касающихся модификации гистонов в контексте ожирения человека. Доступные данные получены в результате исследований на животных моделях, особенно мышей, где несколько модификаций гистонов были связаны с ожирением, кормлением или физическими упражнениями (Татеши и др., 2009; Уитли и др., 2011).

Другие исследования были сосредоточены на роли гистоновых модификаций в дифференцировке клеток. Например, несколько сигналов ацетилирования было обнаружено в H3K56ас[16] в адипоцитах человека (Ло и др., 2011), а в другом исследовании было найдено несколько модификаций гистонов в процессе адипогенеза, что позволяет предположить важную роль в регуляции транскрипционной сети во время этого процесса (Жанг и др., 2012).

Лишь недавно некоторые исследования связали эпигенетические изменения в гистонах с повышенным риском развития ожирения или заболеваний, связанных с ним. Установлено, что метилирование гистона никотинамида N-метилтрансферазы (NNMT)[17] в сыворотке крови положительно коррелировало с ИМТ и окружностью талии (чем больше вес и окружность талии, тем более выражен процесс метилирования гистонов) и отрицательно коррелировало с липопротеидами высокой плотности (ЛПВП – «хороший» холестерин) (Лиу и др., 2016).

3.3. МикроРНК и ожирение

В последние годы ряд исследований указывают на важную роль микроРНК (миРНК) в адипогенезе (образовании жировых клеток), стимулирующую или подавляющую дифференцировку адипоцитов и регулирующую специфические метаболические и эндокринные функции. Было обнаружено, что некоторые миРНК изменяются на разных стадиях дифференцировки адипоцитов и участвуют в регуляции важных для этого процесса генов (Арнер и Кулит, 2015).

Другой тип исследований был сосредоточен на уровнях миРНК в контексте фенотипа ожирения. Например, Механна и др. (2015) обнаружили, что c-аллель miRNA146a rs2910164 показал положительную связь с повышенной предрасположенностью к метаболическому синдрому (связанным с ожирением сахарному диабету 2-го типа, атеросклерозу, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни). Используя данные исследований экспрессии генов, Ли и др. (2015) выявили в общей сложности 16 микроРНК, которые показали значительно различающуюся экспрессию у людей с ожирением по сравнению с людьми без ожирения.

Meерсон и др. (2013) обнаружили, что уровни экспрессии miR-221 были положительно коррелированы с ИМТ (особенно у женщин) и концентрацией инсулина натощак, в то время как уровни miR-193a-3p и miR-193b-5p были отрицательно коррелированы с ИМТ. Другое исследование показало, что экспрессия miR-802 повышается в печени у полных людей (Koрнфилд и др., 2013).

Напомним, что микроРНК способствуют регуляции экспрессии генов на посттранскрипционном уровне, что приводит к их глушению посредством остановки трансляции или деградации мишени.

3.4. Фетальное программирование

Некоторые эпидемиологические исследования показывают, что здоровье и болезни взрослого человека могут иметь какое-то происхождение или обусловленность внутриутробно. Эта концепция, ранее называемая фетальным программированием, известна как эволюционные истоки здоровья и болезней (Chavatte-Palmer и др., 2016).

Ее смысл заключается в том, что плод адаптируется в ответ на сигналы внутриматочной среды, что приводит к постоянным перестройкам в гомеостатических системах. Некоторые из этих адаптаций, происходящие у плода во время беременности матери, могут привести к неблагоприятным сигналам после рождения. Например, питание и воздействие окружающей среды в период беременности могут играть важную роль в повышении рисков возникновения ожирения. Про эту связь подробно написано в главе второй «Подготовка к зачатию, беременность и питание».

Некоторые биохимические процессы, происходящие как на ранних, так и на более поздних стадиях эмбрионального развития, могут влиять на экспрессию генов в ответ на экологические воздействия (Перера и Хербстман, 2011).

В настоящее время хорошо известно, что раннее питание и метаболический статус матери во время беременности определяют здоровье потомства. Несколько исследований показывают, что ожирение матери во время беременности связано с увеличением уровня ожирения у потомства (Дрейк и Рейнольдс, 2010).

Кроме того, период сразу после рождения также является критическим этапом, например, было высказано предположение, что грудное вскармливание может быть защитным фактором против ожирения у детей (Ян и др., 2014).

Некоторые исследования показали, что ожирение у отца также может влиять на развитие потомства посредством импринтированных меток во время сперматогенеза (Соубри и др., 2013). Сравнивая новорожденных детей полных родителей с детьми, рожденными у родителей с нормальным весом, исследователи обнаружили измененные паттерны метилирования ДНК на нескольких импринтированных генах.

Все вместе эти исследования показывают, что период перед зачатием, беременность и первый год жизни ребенка, по-видимому, имеют решающее значение для долгосрочных рисков развития ожирения. Вероятно, за этим состоянием будут стоять эпигенетические механизмы, но для понимания его роли и важности необходимы дальнейшие исследования.

ПОПУЛЯРНО

3.5. Сложное взаимодействие между генетикой, эпигенетикой и питанием

Ожирение связано с изменением экспрессии генов в различных тканях организма. Поскольку считается, что все изменения экспрессии генов вызваны эпигенетическими модификациями, это означает, что связи между ожирением и эпигенетикой, несомненно, будут очень сильными (Йонгсон и Моррис, 2013).

Изучение генетических вариаций, связанных с ожирением, помогает нам лучше понять наследование, развитие и возможные методы коррекции этого состояния. До сих пор было обнаружено более 50 генетических локусов, связанных с ожирением (Албукверки и др., 2015). Однако доля всех различий признаков, объясняемых этими локусами, мала – менее 3 %.

Исследования эпигенетических механизмов, лежащих в основе ожирения, выявили экологические взаимодействия, которые могут внести значительный вклад в формирование фенотипа человека с ожирением.

Питание, по-видимому, является одним из наиболее влиятельных факторов, которые могут изменять экспрессию (активность) генов.

За последние полвека рацион питания и пищевые привычки человека кардинально изменились. Новые технологии производства пищевых продуктов увеличили использование новых ингредиентов, добавок и других питательных веществ, полностью изменив наш рацион.

Эпигенетика объясняет, как питание может быть непосредственно связано с изменениями генома. Несколько исследований продемонстрировали, как питательные вещества и биологически активные компоненты пищи могут влиять на эпигенетические механизмы путем ингибирования ферментов, катализирующих метилирование ДНК или модификации гистонов.

Фолат, витамины В_2, В_6 и B_12, метионин, холин и бетаин являются метильными донорами, влияющими на паттерны метилирования ДНК. Сиртуины и сиртуиновая диета могут благотворно влиять на модификацию гистонов. Различные фитонутриенты также позитивно влияют на микроРНК. Знание того, какие питательные вещества влияют на эпигенетические механизмы и как эти взаимодействия могут привести к ожирению, необходимо для лучшего понимания роли этих биологически активных продуктов питания в здоровье и для создания новых форм профилактики и лечения на основе этих данных. Кроме того, обратимая природа эпигенетических модификаций делает их источником возможных терапевтических эпигенетических мишеней для лечения ожирения. Применение эпигенетических «препаратов» – соединений, способных вмешиваться в эпигенетические процессы для лечения ожирения, может стать реальностью уже в ближайшем будущем. Но питание является лучшей и безопасной группой «эпигенетических препаратов». Применение источников метильных доноров – мяса, птицы, субпродуктов, рыбы, темно-зеленых листовых овощей, продуктов, активирующих сиртуины (многие овощи, ягоды, фрукты, черный виноград), а также фитонутриенты, положительно влияющие на микроРНК – зеленый чай, брокколи, куркума, – все это способствует лучшему снижению веса и защите потомков от возможных нарушений, связанных с ожирением родителей.

3.6. Как помочь человеку с ожирением выстроить правильное питание

Мы разберем эволюционные факторы предрасположенности к ожирению, генетические факторы и поможем выстроить эпигенетическую и другую коррекцию в зависимости от разных входящих данных.

Еще раз напомним про самую большую проблему ожирения: оно однозначно мультифакториальное не только по генам, но и по психологическим и социальным факторам.

Взгляд эволюционной диетологии

С точки зрения эволюционной диетологии вся еда, которая окружала человека в природе, должна была способствовать двум целям – выжить и размножиться. Поэтому люди, у которых были гены, связанные с набором веса за счет быстрого роста жировой ткани либо повышенного усвоения жиров, медленного наступления чувства насыщения, и многие другие, выигрывали в эволюционном понимании. Жир как запас на случай невзгод помогал пережить периоды отсутствия еды. Как часто они встречались в истории человечества, точно не известно.

Охотники-собиратели, которые находили еду в природе, проходя каждый день по нескольку километров, карабкаясь за ней на деревья, отбивая у животных, насекомых, выкапывая ее из земли, охотясь на нее, не всегда голодали, но иногда это случалось. Поиски еды они зачастую проводили на голодный желудок. Таким образом, охотники-собиратели получали бонус от жирового «излишка», что позволяло искать продукты и кормить маленьких детей и тогда, когда у них не было достаточно еды, чтобы поддерживать постоянный вес тела. Несколько килограммов лишнего жира давали шанс выжить и обеспечить репродуктивный успех.

Женщины охотников-собирателей, которые имели жировой запас, могли зачать, выносить и родить больше детей, чем те, которые были «тонкими и звонкими».

Организм беременной женщины требует много калорий, чтобы прокормить себя и плод. При определенном ограничении еды и физической активности потенциальные матери имеют меньше шансов забеременеть, если теряют вес. Естественный отбор способствовал большему – от 5 до 10 % – накоплению жира у женщин по сравнению с мужчинами.

Эволюционная важность жира для выживания и репродукции человека привела к появлению теорий, почему лишний вес так легко и быстро набирается и так медленно и тяжело сбрасывается, почему ожирению сопутствуют заболевания обмена веществ, например сахарный диабет 2-го типа, и почему одни люди имеют бо́льшие предрасположенности к связанным с ожирением болезнями, чем другие.

Еще с 1962 г. существует гипотеза экономного генотипа, которую выдвинул Джеймс Нил. В своем исследовании он предположил, что естественный отбор у наших предков, которые были охотниками-собирателями, помогал выживать тем людям, у которых гены способствовали набору веса любым путем. Он думал, что в те периоды был сильный голод, но последние исследования это не подтвердили. Наоборот, голод чаще преследовал земледельцев и скотоводов, которые появились 12–10 тыс. лет назад, из-за капризов природы (засуха, неурожай и пр.).

С помощью гипотезы экономного генотипа часто пытались объяснить, почему народы Южной Азии и островов Тихого океана, а также коренные американцы, которые сравнительно недавно стали питаться «по-западному», особенно подвержены ожирению и диабету.

Но при помощи гипотезы экономного генотипа нельзя объяснить следующие факты.

Существует группа людей – индейцы племени пима с более-менее схожими генотипами. В однородных условиях, например проживая в Мексике и питаясь традиционной мексиканской едой, они имеют в среднем 12 % сахарного диабета 2-го типа. Но когда некоторые из них переехали в США и стали питаться по-другому – «мусорной» фастфудной едой, то у этих мигрантов количество случаев заболеваемости сахарным диабетом увеличилось в 5 раз. Другими словами, гены одни, а условия, в которых они проявляют свою активность, разные. Эпигенетика, однако…

Эпигенетику вполне отражает гипотеза экономного фенотипа, предложенная Ником Хейлзом и Дэвидом Баркером в 1992 году.

Хорошо изученный пример – голландский голод, который длился с ноября 1944 до мая 1945 г. Мы уже говорили об этом в первой главе, но повторим еще раз. Дети, рожденные от женщин, беременность которых как раз протекала именно в этот голодный период, имели низкий вес при рождении, но страдали от метаболических расстройств во взрослом возрасте. Их братья и сестры, родившиеся позже, от тех же мам, которые уже питались хорошо, таких болезней не имели.

Почему так происходило, в этом нам поможет разобраться эволюция. Напомним: ее задача – выживание и размножение. Если беременная женщина не получает достаточного количества еды, плод в утробе также приспосабливается к тому, чтобы расти небыстро, с меньшей мышечной массой, меньшим размером органов и меньшим количеством клеток в этих органах. То есть плод как бы заранее приспосабливается к будущим невзгодам после рождения.

Когда такой ребенок вырастает, если он не сталкивается с переизбытком еды в семье, он может остаться субтильным и относительно здоровым. Но если такую кроху начинают усиленно откармливать, то из нее может вырасти большой по размерам человек, особенно в области живота, где будет откладываться вредный висцеральный жир. Поскольку таких людей изначально органы меньших размеров, у них меньше возможностей регулировать свой обмен веществ при постоянном переедании. И метаболический синдром будет у таких людей чаще, чем у других.

Гипотеза экономного фенотипа рассматривает, как происходит взаимодействие генов с окружающей средой в период развития и формирования плода. Также она объясняет распространенность метаболического синдрома среди детей, которые имели низкий вес при рождении, а также, вероятно, и среди популяций низкорослых людей.

Но есть то, что не может объяснить гипотеза экономного фенотипа. Почему крупные дети, которые родились у матерей с нормальным, избыточным весом или ожирением, также подвержены повышенным рискам метаболических нарушений при избытке высококалорийной еды. Если их «питают» нормально и они не переедают, то со здоровьем и весом все в порядке.

Главная причина, по которой крупным детям грозит ожирение и сопутствующие ему заболевания, заключается в том, что у таких детей изначально больше жировых клеток, чем у новорожденных младенцев с нормальным весом. И эти клетки в большем количестве изначально расположились в области живота, окружив внутренние органы.

Как известно, висцеральный белый жир отличается от подкожно-жировой клетчатки и тем более от полезного во многих отношениях бурого жира. Он сверхчувствителен к гормонам и имеет повышенную метаболическую активность в плане того, что способен накапливать и высвобождать жир из жировых клеток быстрее, чем другие, менее активные жировые отложения. Висцеральная жировая ткань сбрасывает жирные кислоты почти сразу в печень, где жир накапливается (постепенно возникает жировой гепатоз) и нарушает способность печени регулировать поступление глюкозы (из отложенного гликогена) в кровь.

Излишки жира в брюшной полости являются поэтому гораздо бо́льшим фактором риска для болезней метаболизма, чем высокий ИМТ (индекс массы тела).

Ген FTO влияет на механизмы регулирования аппетита в мозгу. При наличии гетерозиготного варианта человек в среднем весит на 1,2 килограмма больше, при гомозиготном – на 3 килограмма больше.

Носители неблагоприятных вариантов FTO труднее контролируют аппетит, но, когда пытаются сбросить вес, занимаясь физическими упражнениями или садясь на диету, у них это получается.

FTO и другие гены, связанные с избыточным весом, были у человечества задолго до недавнего скачка ожирения.

На протяжении тысяч поколений почти все люди, которые несли эти гены, имели нормальный вес тела, и это подчеркивает, что изменились окружающие условия, а не гены.

Люди с избыточным весом или страдающие ожирением, если они перестали набирать вес, находятся в энергетически нейтральном балансе, так же как худые люди.

Если они садятся на диету или начинают делать больше физических упражнений, сжигают больше калорий, чем потребили, они неизбежно начинают чувствовать голод и усталость, что усиливает доисторический позыв есть больше и двигаться меньше.

Голод и умение в случае необходимости экономить энергию – древние адаптации. Вероятно, в эволюционной истории не было периодов, в которые люди адаптировались не обращать внимания на голод. Но это не означает, что мы адаптированы к ожирению.

Некоторые люди могут быть полными и здоровыми, но ожирение, особенно избыток висцерального жира, связано с такими болезнями обмена веществ, как диабет 2-го типа, сердечно-сосудистые заболевания и опухоли репродуктивных органов.

Лекарственная терапия симптомов этих заболеваний способствует нарушению эволюционных планов. Когда полный человек, будучи молодым, вместо нормализации веса горстями глотает таблетки от повышенного давления, высокого уровня сахара крови, нарушенных показателей липидного обмена, он сможет размножиться и вопреки естественному отбору передать свои гены будущим потомкам. Но какие гены и насколько они будут отягощены эпигенетикой ожирения?

3.7. Пищевая зависимость

Пищевая зависимость – это импульсивно-навязчивое поведение по отношению к еде, чаще искусственной, высококалорийной, сопровождающееся постоянными мыслями о ней и частыми эпизодами переедания.

Характеристика человека, имеющего пищевую зависимость:

Перед поеданием: все знает о том, что продукт вредный, «мусорный», умом понимает, но с желанием его съесть справиться не может, возникает устойчивая тяга.

В момент переедания: не действуют никакие рациональные доводы или разум отключается, или еда используется как самонаказание.

После переедания: непродолжительный кайф от еды часто сменяется чувством раскаяния, вины, стыда; далее дается себе обещание «больше это не есть!»

3.8. Биопсихосоциальная структура пищевой зависимости

А. Биологические причины пищевой зависимости

1. Дефициты витаминов, минералов, микроэлементов, полноценных белков, эссенциальных жирных кислот приводят к поисковому пищевому поведению как в древние времена, когда человек получал все эти вещества в природной еде, в современное время он пытается их получить из «мусорной» еды.

2. Генетические полиморфизмы, отвечающие за синтез и деградацию нейромедиаторов. Существует несколько нейромедиаторов, которые участвуют в системе контроля аппетита, их нарушение приводит к эмоциональному перееданию – попытке при помощи еды снизить тяжесть негативных эмоций или повысить настроение.

3. Истощение дофамина, контролирующего импульсы в отношении еды. Бесконечное обкрадывание дофамина со стороны «жареной» информации в СМИ, поиска горячих впечатлений о том, как выглядят модные звезды, кто из них вышел замуж/женился, согрешил, развелся, заново бракосочетался и т. п. Пустое времяпрепровождение в «Инстаграме» или в чатах, которое крадет время и дофамин, заставляя откладывать на потом важные решения и необходимые действия, как будто наша жизнь вечная…

4. Соль+сахар+жир. Сахар. Сочетание соли, сахара и жира и отдельно сахара, полученных из искусственной еды, действует на опиоидно-дофаминовую систему мозга наподобие наркотика. Раньше в природе эти вещества были для наших предков важными для выживания:

• сахар, содержащийся во фруктах, ягодах, кореньях, был сигналом, что в этом продукте много витаминов, микроэлементов, других биологически активных веществ;

• соль помогала перенести перемещения на большие расстояния в жару без воды без получения теплового удара;

• жирная животная пища или рыба давала длительное насыщение.

Сейчас нас обманывает вкус, мы думаем, что получим из искусственных продуктов то, что задумано природой, но получаем лишь вещества, которые заставляют нас переедать эти продукты вновь и вновь уже по воле производителей еды.

5. Пищевая чувствительность (глютен – глютеоморфины, казеин – казеоморфины). Морфиноподобные вещества, содержащиеся в хлебе и других продуктах с глютеном, а также в молочных продуктах, создают эффект привыкания. Вот почему так трудно от них отказаться в случае необходимости. А необходимость исключения глютена и казеина существует у трети европейцев, так как эти пищевые вещества могут способствовать повышению воспаления. Воспаление, в свою очередь, поддерживает ожирение, а также способствует развитию многих хронических заболеваний.

6. Нарушение активности отдельных частей мозга. Доктор Дэниел Амен, известный нейропсихиатр, у которого несколько нет назад мы проходили обучение в США, создал сеть клиник, в которых проводит диагностику мозга, вернее, измеряет активность отдельных его частей, в том числе связанных с перееданием. Нарушение перфузии в головном мозге[18] может приводить к отклонению в пищевом поведении, перееданию по импульсивному, компульсивному, эмоциональному и тревожному типу и их сочетаниям. В России в центрах доктора Гаврилова, в том числе и в онлайн-клинике, мы используем особую систему опросников, позволяющую определить нарушение активности отдельных частей мозга, а также систему восстановления. Это позволяет быстрее справиться с пищевой зависимостью и комфортнее снизить вес.

7. Нарушение в работе ЖКТ: СИГР, в частности кандидоз тонкого кишечника. В целом многие нарушения в работе ЖКТ могут приводить к перееданию, но особо необходимо выделить кандиду – дрожжевой грибок, который при нарушении иммунитета поселяется в тонком кишечнике. При помощи выростов – гифов – кандида проникает через слизистую кишечника (это является одной из причин синдрома повышенной кишечной проницаемости) и черпает глюкозу из кровотока. Снижение уровня глюкозы при этом приводит к появлению чувства голода. А голод может привести к перееданию.

8. Нарушения гормональные – углеводного обмена, надпочечников, половых гормонов – вечерний аппетит, ночной жор, предменструальная гиперфагия. Это объемная тема, требующая еще одной книги. Скажем лишь: гормоны играют в слаженном оркестре, нарушение в работе одного приводит к нарушениям в функционировании многих гормонов, и чаще «первой скрипкой» является стресс всемогущий…

9. Нарушение системы контроля аппетита[19]. Вы когда-нибудь видели схему магазинов в огромном торговом центре? Сотни магазинов и маленькая стрелка с указанием «Вы здесь». Примерно в сто раз сложнее выглядит система контроля аппетита, скорее напоминающая микросхему.

Что первым нарушается в этом взаимодействии, что вызывает каскад измененных реакций, которые заставляют человека переедать? Мы думаем, триггеров здесь несколько, но стресс и воспаление, затрагивающее в том числе область гипоталамуса, являются ведущими.

Часто в работе с пациентами, имеющими ожирение, мы приводим метафору. Гипоталамус – это сторож, сидящий в мозге, который должен вовремя открывать и закрывать ворота большой фабрики, куда привозят и откуда увозят различные комплектующие, товары. Представьте, что сторож глухой, и он не слышит, что в ворота уже ногами стучат доставщики комплектующих и покупатели.

Глухота сторожа – это воспаление. Оно начинается с переедания «мусорной» еды, кишащей сахаром, трансжирами, глутаматом натрия и другими Е-добавками. Производители этой еды делают все возможное, чтобы она нам нравилась на вкус. Постепенно компоненты пищевого мусора повышают воспаление в теле, и оно добирается до регуляторной части мозга – гипоталамуса. И вот уже дедушка оглох…

У человека в такой ситуации может возникать резистентность (снижение чувствительности рецепторов) к некоторым гормонам, участвующим в системе контроля аппетита, в частности к инсулину и лептину. Это напоминает термостат на батарее отопления, который установлен на +25 °C. А он сломался, и батарея, «думая», что в комнате очень холодно, работает изо всех сил. В комнате уже плюс +32 °C. Так и наш «глухой дедушка» – гипоталамус – думает, что еще не привезли комплектующие, то есть не понимает, что лептина много.

Лептин – гормон, который вырабатывается жировой тканью. Когда жира становится больше, чем это требуется организму, лептин сигнализирует гипоталамусу о том, что нужно притормозить с голодом, и человек не хочет есть. Это в норме. При хроническом воспалении жира и, соответственно, лептина может быть много, а чувство голода остается сильным, так как развивается резистентность к лептину.

Вся информация выше подтверждается исследованиями. У крыс с ожирением была изучена карта активности генов, отмечена повышенная активность генов, отвечающих за повышение воспаления.

Воспалительный процесс в гипоталамусе может приводить к резистентности к лептину и инсулину и провоцировать ожирение, так же как хроническое воспаление приводит к инсулинорезистентности и повышает риск диабета.

При воспалении меняется структура, объем и количество астроцитов и микроглии (клетки, которые защищают и поддерживают нейроны).

У людей с ожирением МРТ показывает повреждения в гипоталамусе.

Так как у испытуемых крыс при переводе на высококалорийную диету возникало воспаление и повреждение мозга прежде, чем возникло ожирение, можно предполагать, что употребление современной еды приводит к повреждению гипоталамуса и к последующему ожирению. У крыс при переводе на нормальную диету этот процесс обратим.

В результатах анализов, которые сдают люди до начала снижения веса и спустя, например, полгода, когда сброшено 20–30 килограммов лишнего веса, мы видим, что маркеры воспаления снижаются значительно. Но на самом деле мы просим клиентов не расслабляться, так как иногда бывают ситуации, когда вес полностью снизился, но воспаление еще присутствует, хотя и в меньшей степени. Требуется еще несколько месяцев, пока анализы приходят в норму. У каждого человека этот период свой.

10. Токсины окружающей среды, приводящие к увеличению количества жировых клеток. Ранее считалось, что после полового созревания организм не увеличивает количество жировых клеток. В 2008 г. исследование в Швеции (Spalding K. L. et al. Dynamic of fat cell turnover in humans. Nature) показало при помощи радиоактивного углерода, что количество жировых клеток пополняется на протяжении всей жизни.

Сам по себе белый жир является активным органом, который, создавая воспалительные молекулы – цитокины, распространяет воспаление на весь организм, в том числе на контролирующую аппетит часть головного мозга. Поэтому увеличение количества жировых клеток приводит к тому, что жир становится анаболическим драйвером переедания (жир заставляет человека переедать).

Исследование влияния в 2008 г. показало, что оно трибутилолова (ТБО)[20] показало, что оно активировало рецептор активации пероксисом PPARƴ и ретиноидный X-рецептор (RXR), которые являются основными регуляторами развития жировых клеток. ТБО влияет на мезенхимальные стволовые клетки и может превращать их в жировые (исследование на лягушках и мышах). Через 6 лет было сделано открытие – потомство этих животных было склонно к ожирению. Это подтверждает наследственную природу ожирения, вызванную химическими веществами.

Таких токсинов, которые являются разрушителями эндокринной системы вокруг современного человека, крайне много. Они присутствуют в новой мебели, бытовой химии, пластиковых стаканчиках от кофе, обоях, красках и другом. Также их много внутри человека, и преимущественно они концентрируются в жировой ткани. Когда наступает снижение веса, нужно учитывать это и предпринимать все меры, защищающие организм от интоксикации в этот период.

Чтобы разобраться с биологическими причинами пищевой зависимости, нужна диагностика, включающая в себя функциональные опросники, лабораторную и инструментальную диагностику, иногда генетические тесты и тесты на пищевую непереносимость. Лучше получить консультацию врача функциональной медицины, который назначит персональную диагностику, соответствующую именно вашим задачам нормализации веса и снижения тяги к высококалорийной еде (найти контакты врача функциональной медицины можно будет на платформе: pls-association.ru Платформа начнет работать с ноября 2020 г.

Б. Психологические причины пищевой зависимости

1. Нехватка любви, чувство обделенности, дефицит общения. Что интересно, у человека может быть достаточно любви от окружающих, но он ее не чувствует по аналогии с нечувствительными рецепторами при переизбытке лептина. Это связано с отсутствием внутреннего принятия себя, своего несовершенства – внутренний конфликт между реальным и идеальным «Я» (образом себя, представлением о себе). Чувство обделенности, чрезмерно присутствующее у человека, заставляет переедать, потому что «все едят, а мне нельзя, я на диете». Срываются оковы диеты, и здравствуйте, лишние килограммы! Дефицит общения лишает человека радости от коммуникации с другими людьми, который он компенсирует булками или чем-то сладким.

2. Эмоциогенный тип нарушения пищевого поведения:

• негативные эмоции (обида, злость, зависть и т. д.). Неумение понимать значение своих негативных эмоций, а также реагировать правильно на их появление приводит часто к тому, что человек их не переживает, а пережевывает;

• психологический стресс, уныние, депрессия, тревога. Теме стресса мы посвятили шестую главу, где разобрали последствия стресса для здоровья. В развитии ожирения стресс играет, по нашему мнению, главную роль, так как нарушает взаимодействие в психонейроиммуноэндокринном треугольнике. Уныние – это пребывание в негативном эмоциональном состоянии в связи с нереальными притязаниями к жизни, ожиданием, что кто-то в жизни должен сделать тебе хорошо. Депрессия – болезненное состояние, похожее на уныние, но отличается позицией человека – стремлением избавиться от болезни всеми способами – медикаментозными и немедикаментозными. Тревога – первая стадия стресса, ожидание опасности в будущем. Опредмеченная тревога называется страхом. Чаще возникает тревога без оснований, например личностная в результате внутреннего конфликта. Ситуативная тревога часто связана со СМИ – той «мусорной», токсичной информацией, которая льется из телевизоров, газет и интернета;

• усталость. Часто «Хитрый Жир» – субличность у полного человека, которая умеет классно манипулировать, говорит, например, женщине: «Бедная ты, насчастная. Отдохни при помощи этого тортика! Плюс-минус 3 килограмма – на тебе и не видно!» И женщина жалеет себя и поедает тортик от усталости. А жир пухнет;

• скука, безделье, отсутствие непищевых удовольствий. Наверняка замечали, что, когда скучно, круги вокруг холодильника становятся все меньше и меньше. Потом открывается его заветная дверь, и начинается поиск что бы такого съесть, нет, не чтобы похудеть, а развлечься. Отсутствие непищевых удовольствий тоже причина переедания. Если бы человек смог вместо того, чтобы жевать, пойти порисовать, потанцевать, вышить или еще что-нибудь интересное найти для себя, то полных людей было бы значительно меньше. Но их количество неумолимо растет, потому что холодильник ближе, чем студия танцев.

3. Когнитивные искажения – мысли-«тараканы». Мы их разберем в главе шестой, посвященной стрессу.

4. Отсутствие мечты, целей, самореализации. Создание образа мечты и целеполагание улучшают настроение, являются одной из составляющей борьбы с тревожно-депрессивным расстройством. Области мозга, отвечающие за мечты и фантазии, связаны с плацебо-эффектом. Мечты и фантазии могут зависеть от ряда обстоятельств, а цели – это действия, которые человек может выполнять прямо сейчас или через некоторое время независимо от обстоятельств. И то и другое важно для человека, снижающего вес. Самореализация – это исполнение желаний человека. У полных людей часто бывает синдром «отложенной жизни»: «я когда-нибудь похудею, но сейчас мне некогда». Как говорится, «собираюсь начать новую жизнь завтра, но как ни проснусь, все сегодня и сегодня».

5. Отсутствие веры. Мы часто говорим нашим пациентам, что вера скорее нужна в церкви, чем в снижении веса, в похудении больше работают действия. Но на самом деле вера нужна – в себя, в свои возможности психики, которые безграничны. Часто пациентам рассказываем притчу. Однажды жил человек, который истово верил в Бога, молился, посещал церковь. В селение, где он жил, пришло наводнение, вода поднималась все выше и выше, человек залез на крышу своего дома и молился. Он был спокоен, знал, что Господь его обязательно спасет. Мимо проплывали бревна, на которых можно было уплыть, но он молился. Проплывали лодки, люди махали ему руками и предлагали плыть с ними – он продолжал молиться. Вода прибыла еще. Прилетел вертолет с командой спасателей, но человек отверг их помощь, он молился еще сильнее. Когда он утонул, он пришел к Господу с претензией: «Я так верил в тебя, молился целыми днями, почему Ты меня не спас?» Господь пожал плечами и сказал: «Я посылал тебе бревна, лодку, вертолет еле-еле достал, наконец! Больше ничем помочь тебе не мог!»

Безусловно, помимо веры нужны активные действия. Психотерапия помогает человеку найти ресурсы для того, чтобы начать действовать.

6. Отсутствие смысла жизни. Некоторые полные люди разочаровались в своих многочисленных попытках снижения веса, постоянных рецидивах веса, в методах, предлагаемых повсюду, потому что не видят смысла. «Зачем снижать вес, кому это нужно и что это мне даст? Моя жизнь прожита, ничего хорошего в будущем не будет, лучше я поем-попью, чем буду напрягаться, – жизнь бессмысленна и попытки снижения веса тем более». Одна из задач профессионалов в области снижения веса – помочь создать клиенту ценности и смысл.

С психологическими причинами пищевой зависимости лучше работать с профессиональными психологами, специализирующимися в области нормализации пищевого поведения.

В. Социальные причины пищевой зависимости

1. Сверхприбыли производителей. Здесь особо расшифровки не нужны, все предельно понятно. Если вы не догадались, о чем речь, очень рекомендуем прочитать книгу Д. Кесслера «Конец обжорству»[21].

2. Искусство технологов пищевой промышленности в создании особой вкусовой привлекательности.

Вкусовая привлекательность – это способность еды возбуждать аппетит и заставлять нас съесть больше. Если еда имеет вкусовую привлекательность, то, как правило, она воздействует на все органы чувств. И именно стимуляция или предвкушение стимуляции заставляет переедать.

Исследователи из Госуниверситета Сэма Хьюстона установили, что люди, которые едят вкусную пищу, съедают на 44 % калорий больше, нежели когда едят пищу с нейтральным вкусом. Оптимальная концентрация сильнодействующих ингредиентов в пище называется точкой блаженства.

Сильнодействующие ингредиенты:

• соль рафинированная;

• сахар рафинированный тростниковый, кукурузный сироп;

• крахмал нерезистентный (быстро распадающийся на простые сахара);

• рафинированные дешевые растительные масла (подсолнечное, рапсовое, соевое, кукурузное и др.);

• маргарин;

• дешевое сливочное масло;

• пальмовый жир;

• глутамат в составе гидролизованных дрожжей и экстракта соевого протеина, дешевый соевый соус, кристаллы глутамата натрия;

• Е-добавки (усилители вкуса, ароматизаторы и т. п.);

• кофеин;

• теобромин шоколада (легкий наркотический эффект);

• алкоголь.

Неразвитые племена, которые еще остались на земле и похожи по своему стилю питания на охотников-собирателей, отличаются от цивилизованных людей тем, что в составе их питания:

• полное отсутствие рафинированных, очищенных, искусственных продуктов;

• несколько способов приготовления, отсутствует обжарка на сковороде в масле, выпекание в духовке выпечки и т. п.;

• также присутствуют жиры, крахмал, сахар, натуральный глутамат, но натуральный, не в концентрированной форме.

ВЫВОД: в еде неразвитых племен физически отсутствуют подкрепляющие свойства продуктов, вкусовая привлекательность, которые приводят к перееданию.

3. Реклама продуктов питания. Без комментариев, кроме одного. Почему много ограничений на рекламу медицинских услуг, которые помогают людям, и нет запретов рекламировать продукты, которые разрушают наше здоровье? Ответ в п. 1. «Сверхприбыли производителей», добавим и лоббистов интересов пищевой промышленности. В некоторых странах появились ограничения на рекламу продуктов питания для детей, в России пока их нет. Ждем.

4. Маркетинг продуктов питания (манипуляции с упаковкой, выкладкой, подачей и т. д.). Это отдельная история, но, поверьте, здесь все очень продумано для того, чтобы человек соблазнился на покупку красивой «мусорной» еды. Заметили, что вокруг овощей и мяса ажиотаж с выкладкой и распределением по «правильным» местам в магазине не происходит?

5. Давление близкого социума. «Почему ты не ешь мои пироги? Ты это делаешь специально, зная, что я весь день их готовила?» – такой упрек нередко можно услышать от свекрови или даже мамы. «Дорогая, я купил тебе шоколадку, а ты ее даже не попробовала!» – взывает муж к жене. «Пойдем как следует поедим гамбургеров с колой!» – заманивают друзья… Отказать – значит обидеть, остаться в одиночестве, быть белой вороной. Так думают многие люди, угождая другим, но приобретая лишние килограммы.

6. Традиционные праздники. Новый год, 8 марта, 1 и 9 мая, День защиты детей, независимости Африки, работников сельского хозяйства… Чего много у нас, так это праздников, а праздники в России традиционно связаны с застольями. Нарушить традиции – опять стать белой вороной.

Для того чтобы противостоять социальной пищевой зависимости, необходимо:

• переключать рекламу еды, а лучше использовать компьютер для просмотра сериалов; заодно эта рекомендация позволяет уменьшить истощение дофамина и контролировать свои импульсы (чтобы не схватить бездумно близко лежащую конфету);

• не покупать искусственные продукты питания в ярких коробках и упаковках: в 99 % это будет «мусорная», «наркотическая» еда (исключением являются дорогие органические продукты питания и суперфуды);

• научитесь говорить «нет» людям, даже близким, которые пытаются вас накормить вопреки вашему желанию, выстраивайте личные границы самостоятельно или при помощи психолога.

Биологические и психологические реакции, запускаемые мозгом при снижении веса

Основная их особенность (эволюционная задача, необходимая для сохранения вида) – вернуть назад запасы жира.

• Ограничение активности симпатической нервной системы.

• Снижение концентрации гормонов щитовидной железы.

Это приводит к замедлению обмена веществ, ощущению зябкости после снижения веса, вялости.

• Уменьшение количества калорий на физическую активность.

• Повышение чувства голода.

• Сильная реакция на раздражители, связанная с высококалорийной пищей с подкрепляющим действием (пищевыми «наркотиками» у современного человека).

Гипоталамусу, отвечающему за бессознательные реакции в мозге (выжить и размножиться), все равно, в платье какого размера вы хотите блистать на вечере встречи выпускников или будут ли спортивные кубики (или накладные?) на вашем животе.

Сработает ли при этом стратегия «меньше есть и больше двигаться»? Нет.

Здесь нужно договариваться с сознательной частью мозга (и влиять на подсознательную часть).

Мы не будем скрывать, что легче это сделать при помощи программы нормализации пищевого поведения, где используются определенные психофизиологические техники (около 30) для того, чтобы в какой-то мере обойти эволюционные задачи и снизить вес безопасно и эффективно (www.doctorgavrilov.ru, www.doctorgavrilov.com).

3.9. Что нужно знать человеку для самостоятельного снижения веса

Если вы хотите самостоятельно выбрать стиль питания для снижения своего веса, возможно, вам пригодится следующая информация. Она позволяет обеспечить относительную сытость от употребления еды при выполнении условий.

Внимание! Калорийность рациона для снижения веса должна быть меньше суточной потребности в калориях (СПК, можно рассчитать в интернете). Она выбирается с учетом сопутствующих заболеваний, при самостоятельном снижении веса не рекомендуется уменьшать калорийность рациона ниже 1200 ккал.

Выбирайте продукты питания, которые дают бо́льшую сытость, не допускайте появления чувства голода, так как оно может привести к рецидиву набора веса.

Характеристики пищевого продукта, влияющие на его сытность (на базе исследования С. Хольт, 1995 г.):

1. Плотность калорий – объем еды (или масса еды), приходящийся на 1 ккал:

• Чем ниже плотность калорий, тем выше сытность.

• Пища с более жидкой консистенцией (кашицеобразной) имеет меньшую плотность, чем сухое печенье.

• Совсем жидкой (коктейль, сойлент) пища не должна быть, так как в этом случае она быстро эвакуируется из желудка.

• Сытностью не отличается большой объем листьев салата.

2. Вкус продукта.

• Чем вкуснее еда, тем меньше ею можно насытиться. Еда с усилителями вкуса, имеющая высокие подкрепляющие свойства, оказывает воздействие на нейроны сытости (через латеральный гипоталамус, который связан пучками нервных волокон с ядром одиночного пути в стволе головного мозга).

• Для десерта всегда есть место в переполненном желудке.

3. Жирность продуктов (созданная с применением рафинированных жиров, трансжиров) уменьшают их сытность.

4. Клетчатка увеличивает сытность продукта.

5. Наличие достаточного количества белка увеличивает сытность.

3.10. Выбор дробности питания на основании генетического теста

Один из самых спорных моментов, которые приходится обсуждать с коллегами – врачами функциональной медицины, эндокринологами, диетологами, специалистами по питанию, – это сколько раз принимать пищу в течение дня.

Новые тенденции и некоторые работы, появившиеся в научных источниках, а также врачи и диетологи «Инстаграма» «проповедуют» двухразовое питание, а иногда даже одноразовое. Если самому специалисту хорошо на этом режиме – значит, всем подходит – часто именно такой посыл исходит от диетологов и врачей, которые дают подобные рекомендации.

Мы также не против двухразового питания для некоторых людей, но важно, чтобы такой режим не повышал риски некоторых хронических заболеваний, в частности ЖКТ и сердечно-сосудистых.

Хотим, чтобы арбитром в этом вопросе стала эволюционная диетология и генетика, которая формировалась миллионами лет и с которой современный человек трудно справляется в экстремальных условиях переизбытка еды, высококалорийной и низкокачественной.

Как часто ели наши предки? Иногда часто и много, иногда редко и мало. Но в большей своей части предков нельзя было назвать истощенными, особенно женщин репродуктивного периода. Все, в основном мужчины, были атлетического телосложения с развитой мышечной массой, достаточно крепкими костями, небольшим количеством жировой массы (у женщин ее было больше, чем у мужчин). Оставаться в нормальном весе нашим предкам позволяли гены, хорошо регулирующие работу систему аппетита, а также энергообмен в организме.

Сейчас у многих людей на руках имеются генетические тесты. Возможно, когда-то вы прошли консультацию, из которой вынесли немного. Пришло время восполнить пробелы в генетике и разобрать гены, которые подскажут нам, сколько раз в день нам нужно питаться.

ADRB2 – бета-адренорецептор 2-го типа. Кодирует белок-рецептор к адреналину, находящийся на клетках печени и мышечных клетках, отвечает за расщепление гликогена. Гликоген – это трансформированная глюкоза, которая служит, как и жир, запасным источником глюкозы, которую, в свою очередь, митохондрии превращают в АТФ (энергетические молекулы). Запас гликогена, в отличие от жировых запасов, невелик, всего 100–120 граммов в клетках печени у взрослых. В мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления и накапливается в гораздо меньших концентрациях (не более 1 % от общей массы мышц), в то же время его общий мышечный запас может превышать запас, накопленный в гепатоцитах (клетках печени). Небольшое количество гликогена обнаружено в почках и еще меньшее – в определенных видах клеток мозга (глиальных) и белых кровяных клетках.

Процесс липолиза (расщепления жира) не идет, пока запасы гликогена не снизятся до минимального уровня. При нарушении обмена веществ, наличии метаболического синдрома часто процесс расходования гликогена нарушен, и возникают существенные сложности со снижением веса. Либо крайне низкая скорость, отеки, либо расходуется не жир, а мышечная масса. Такую ситуацию мы нередко видим в работе с клиентами Центра снижения веса доктора Гаврилова. Приходят люди, у которых попыток снижения веса было несколько – от 2 до 20, часто неправильных (голодание, ограничительные диеты, #иглавухо, прием лекарств или чудо-БАД для похудения, изнурительный спорт). Иногда большую часть времени работы с клиентом мы тратим на объяснения, почему не надо больше голодать или увлекаться разрушительными монометодами снижения веса.

Чтобы гликоген, находящийся в мышцах, расходовался эффективно, нужна определенная физическая активность.

Вернемся к гену ADRB2, к локусу rs1042714, где есть замены, меняющие роль этого гена.

Генотип СС встречается у 32 % в популяции (данные лаборатории MyGenetics), является благоприятной нормой для современных людей. Расход гликогена (в печени) идет в течение 3–4 часов, в мышцах – 30–40 минут (при активной деятельности).

Таким людям подходит пяти– и даже шестиразовое питание (не более 6). Это могут быть 3–4 основных приемов пищи и 2 перекуса.

Важно, что каждый прием пищи, даже перекус, должен быть сложным. Не оставляйте «без присмотра» сладкие фрукты и сухофрукты, добавляйте к ним орехи.

Промежуток между приемами пищи может быть 2–4 часа (меньше 2 не рекомендовано). Люди с таким генотипом могут умеренно употреблять простые углеводы, так как организм хорошо поддерживает обмен глюкозы (если нет других особенностей углеводного обмена). Вечером, если ужин происходит за 3 часа до засыпания, к примеру до 20:00, они могут успеть переработать за 3 часа даже простые сахара, но увлекаться не стоит. Ужин может состоять из каш, небольшого количества ягод, овощей, белковых продуктов (включая молочные продукты с лактозой).

Ночью, примерно с 0 до 3 часов, происходит активный процесс липолиза, расщепляется жир, и человек прекрасно снижает вес (при наличии других благоприятных факторов) на пяти-шестиразовом питании. Напрягать свой организм в спортзале дополнительно ему не нужно, достаточно хорошей физической активности (ходьба, плавание, работа в саду).

Генотип СG встречается чаще, у 52 % людей. В этом случае гликоген расходуется медленнее, примерно за 4–5 часов.

Количество приемов пищи – 3–4 вместе с перекусами. Перерыв между приемами пищи – 4,5–5 часов.

До 12:00 можно употреблять ограниченное количество простых сахаров и сложные углеводы, далее – только сложные углеводы. Разумеется, в каждом приеме пище нужен белок и полезные жиры.

Крахмалистые овощи (картофель, тыква, батат, кукуруза), каши, фрукты, молочные продукты лучше употреблять до 16:00.

Ужин может быть ограничен по жирам (если есть нарушения в генах жирового обмена). На ужин могут быть овощи некрахмалистые и бобовые плюс белковые продукты. Ужинать лучше до 19:00–19:30.

Хорошая аэробная нагрузка для людей с данным генотипом будет способствовать снижению массы тела (хотя есть нюансы с другими генами), если нет противопоказаний.

Генотип GG встречается у 15 % людей. Обратите на это внимание – у 15 %, а не у всего человечества.

У таких людей гликоген расщепляется более чем за 5 часов (5–6–7 часов), они как раз и могут без ущерба для здоровья есть 2–3 раза в день, если нет медицинских противопоказаний (синдром Жильбера, заболевания ЖКТ, некоторые сердечно-сосудистые заболевания, надпочечниковая недостаточность, взрослый возраст и др.). В этом случае питание должно быть дробным, несмотря на гены.

Такие люди без вышеназванных заболеваний могут приобщиться к последователям интервального голодания 16:8, 18:6, если они верят в его эффекты для процесса омоложения (хотя лауреат Нобелевской премии японский ученый Есинори Осуми, работая над изучением процесса аутофагии, вовсе не про интервальное голодание говорил, но наши ученые прочитали это, видимо, между строк, и усиленно муссируют тему интервального голодания как средства для аутофагии).

Тем не менее интервальное голодание может быть полезным для людей с ожирением, инсулинорезистентностью и сахарным диабетом 2-го типа. Такой режим мы рекомендуем выбирать после консультации врача функциональной медицины (определенные БЖУ, дробность, вариант голодания, нутрицевтическая поддержка и др.). Ввести в интервальное голодание с последующим самостоятельным применением этого режима питания поможет наша программа «Функциональное активационное голодание», которую мы проводим периодически, в том числе на курорте Rosa Springs (Сочи, Красная Поляна), а также в Центрах снижения веса Доктора Гаврилова в Краснодаре, Ростове-на-Дону и Москве. Также консультации/курс проводятся в режиме онлайн.

Перерывы между приемами пищи у условно здоровых людей с данным генотипом могут быть 6 часов, например 7:00–13:00–19:00.

При интервальном голодании 16:8 рекомендуются следующие режимы:

• для снижения веса, профилактики нейродегенеративных заболеваний: завтрак 7:00–8:00, обед (перекус) 11:00–12:00, ужин 15:00–16:00. Количество дней на ИГ в неделю определяется врачом или генетиком (с учетом реакции организма на разгрузочные дни);

• в остальных случаях можно приемы пищи перенести на более позднее время, например, 11:00–12:00, 15:00–16:00, 19:00–20:00.

При интервальном голодании 18:6 рекомендуются следующие режимы: завтрак 10:00–12:00, обед 16:00–18:00.

Количество дней на ИГ в неделю определяется врачом или генетиком (с учетом реакции организма на разгрузочные дни).

Внимание! при наличии выраженной пищевой зависимости и гипокортизолемии не использовать ИГ!

При генотипе GG при отсутствии противопоказаний (большой вес, нарушение в работе сердечно-сосудистой системы, взрослый возраст и т. п.) оптимальны аэробные интервальные тренировки.

ПРОТИВОПОКАЗАНИЕМ К ДВУХРАЗОВОМУ ПИТАНИЮ ЯВЛЯЮТСЯ ОСОБЕННОСТИ ГЕНА MC4R.

Ген MC4R (rs 17782313) кодирует меланокортикотропный рецептор, отвечающий за пищевое поведение и сексуальность, участвует в повышении рисков ожирения (неблагоприятные варианты).

Вариант ТТ (58 % в популяции) является нормой, при которой потребление еды (энергии) не увеличено. Насыщение при приеме пищи наступает быстро, в первые несколько минут. Как правило, такие люди, если нет других причин, вовремя останавливаются в потреблении пищи и не переедают.

Вариант ТС (36 %) характеризуется повышенным чувством голода. Насыщение возникает значительно позже, и за это время человек может съесть значительно больше еды, чем ему нужно. Людям с таким генотипом необходимо контролировать количество потребляемой пищи и длительность приема. Такие люди склонны к развитию ожирения. Для них крайне важно не быть голодными, так как чувство голода заставляет их переедать больше суточной потребности в калориях. Такой вариант не предполагает двух– трехразового питания, обязательно нужны перекусы, даже если ген ADRB2 позволяет питаться 2 раза в день, медленно расходуя гликоген.

Вариант СС (6 %) еще больше связан с повышенным чувством голода и поздно наступающим насыщением. Двух– трехразовое питание таким людям в принципе подходит крайне редко, и реализовать его они могут только на силе воли. Часто происходят срывы, и набирается вес. Поэтому таким людям гораздо комфортнее питаться 4–6 раз в день, чтобы не мучаться голодом, перекусы в этом случае обязательно делать сложными (белки, полезные жиры и правильные углеводы в одном перекусе).

Люди с генотипами ТС и СС должны научиться медитировать во время еды.

ВЫВОД: учитывая особенности липолиза и расходования гликогена, генетическую природу наступления насыщения и тот факт, что днем гормон голода грелин вырабатывается в желудке спустя 4 часа после приема пищи, лучше питаться 3–4 или 4–5 раз в день (с учетом перекусов). Такой режим учитывает противопоказания к редким приемам пищи и для многих людей является комфортным.

Мы разобрались с калорийностью, плотностью продуктов питания, а также с дробностью питания. Остался последний вопрос: сколько в процентах от общей калорийности нашему организму нужно белков, жиров и углеводов (БЖУ)?

3.11. Такие разные БЖУ. Как правильно выбрать распределение белков, жиров и углеводов в рационе

Эта тема очень обсуждаема в «Инстаграме». Часто создается впечатление, что приверженцы ограничительных диет пытаются перетянуть одеяло БЖУ каждый в свою сторону. Мы предлагаем в этом досконально разобраться через… аппетит.

Для оценки нюансов аппетита нужно задать вопрос: «А что такое аппетит?» Ранее мы упоминали систему контроля аппетита. Аппетит в переводе с французского – «желание». В данном контексте – желание поесть, но не любую еду, а вкусную, в отличие от голода, который заставлял жевать наших предков грубую волокнистую пищу, добывая из нее хоть какие-то пищевые вещества. В России мы первыми начали применять разделение голода и аппетита более 25 лет назад для помощи нашим клиентам. Аппетитом мы называли больше психологическую тягу к еде, которая была вызвана либо внешними факторами (например, еда перед телевизором, за компанию или когда она вкусно пахнет или привлекательно выглядит), либо внутренними – эмоциональными, либо это могла быть реакция на запрет («если нельзя, но очень хочется, то можно»).

В западной литературе часто объединяются понятия голода и аппетита в слове «аппетит». Некоторые ученые говорят о множественности аппетитов у животных, чтобы регулировать определенные потребности организма в разные жизненные периоды. Например, самки птиц имеют повышенные требования (аппетит) к белку и кальцию для производства яиц, в то время как большее количество жира и углеводов являются им необходимыми в качестве энергии для дальних перелетов, то есть тяга с жиру и углеводам – это другой аппетит.

В недавнем исследовании (Кэмпбелл и др., 2016) участвовали 63 ямайских добровольца, которым было предложено три варианта питания. Все три варианты содержали одни и те же 29 блюд, но БЖУ блюд отличались: в первом белка было только 10 % от калорийности, во втором – 15 %, а в третьем – 25 %. Процент жира был одинаков во всех вариантах – 30 % для всех блюд и дневных рационов. Все добровольцы, мужчины и женщины, съедали еду, разную по калорийности – от 1200 до 4000 ккал. Калорийность не ограничивалась исследователями, испытуемые ее выбирали сами. Несмотря на широкий спектр возможностей, поразительно, что все мужчины или женщины съели 14,7 % белка от своей общей калорийности дневного рациона, хотя мужчины потребили значительно больше калорий, чем женщины. Те, у кого меню состояло изначально из меньшего количества белка, съели больше калорий, чтобы дополучить белок; те, у кого было бо́льшее количество белка, съели меньше по калорийности.

Несколько исследований были направлены на решение вопроса о том, как люди реагируют на несбалансированные по макронутриентам (БЖУ) диеты. Все результаты показывают одно и то же:

1. Все испытуемые были на неограниченной калорийности, как и в эксперименте с ямайцами.

2. Каждый соблюдал только одну диету с фиксированным соотношением БЖУ.

3. Исследовалось, как человеческая система контроля аппетита распределяет выбор – съесть белок, жиры, потребить углеводы, то есть найти компромисс для этих питательных веществ.

Спорим, что вы уже, потирая руки, готовы сказать: «Я знаю ответ – все хотели углеводов! А еще "жирных" углеводов, таких как торт! Сахар и жир (и соль) – пищевые наркотики!» И мы бы так ответили недавно. Но наука не стоит на месте. Здесь играет роль не только воздействие этих веществ на опиоидно-дофаминовую систему мозга.

Вернемся к экспериментам. Потребление белка оставалось относительно стабильным, а калорийность дневного рациона, которую съедали испытуемые, опять была очень разной (до 3000 ккал).

Главный вывод ученых: люди переедают жиры и углеводы не только потому, что у них есть особенно сильное стремление их съесть, но и потому, что у них сильный аппетит к белку.

По результатам высокобелковых диет мы знаем, что они более эффективны для снижения веса, так как позволяют человеку насыщаться меньшим количеством еды, уменьшать СПК, не голодая. Но высокобелковые диеты связаны с негативными кардиометаболическими профилями и ускорением старения, особенно в отсутствие углеводов.

Согласно публикации Лорена Кордейна 2000 г. «Питание растительного и животного происхождения и оценка энергии макроэлементов в рационе охотников-собирателей по всему миру» (этнографические данные для 229 обществ охотников-собирателей), БЖУ при диете 2000 ккал выглядело следующим образом:

белки – 19–35 %, жиры – 28–58 %, углеводы – 22–40 %.

По оценкам, диетический белок составлял от 19 до 50 % от общего потребления энергии в зависимости от процентного содержания телесного жира у животных, ставших пищей. Тем не менее люди могут не переносить диеты, которые содержат более 35–40 % белка по энергии.

Избегание физиологических эффектов избытка белка было важным фактором в формировании стратегии выживания охотников-собирателей. Во многих исторических и этнографических отчетах задокументированы вредные последствия для здоровья, которые имели место, когда люди были вынуждены питаться исключительно постным мясом диких животных. Это приводит к состоянию, которое американские исследователи называли «голодание кролика», – тошноте, затем диарее и смерти.

Охотники-собиратели уменьшали количество постного белка следующими способами:

• потребляли больше растительной пищи;

• увеличивали потребление концентрированных источников углеводов, например меда;

• охотились на более крупных животных (% жира в организме увеличивается с увеличением размера тела);

• охотились на более мелких животных, когда количество их жира в организме увеличивалось;

• выборочно потребляли только более жирные части туши, отбрасывая остальные.

Одним из примеров возможного эпигенетического действия переизбытка белка является повышенная предрасположенность к ожирению во взрослом возрасте у детей, вскармливаемых высокобелковыми молочными смесями.

Самые здоровые диетические модели, в том числе средиземноморский план питания, традиционный окинавский, китаванский островной, а также диета цимане, имеют невысокий уровень потребления белка, что должно предостеречь от высокобелковых диет, таких как: диета Аткинса, высокобелковая палео, карнивор, за исключением терапевтических вмешательств для снижения веса. Средиземноморская, китаванская, традиционная окинавская и диета цимане – все имеют низкие проценты энергии белка (около 15 %). С точки зрения логики это должно быть связано с избыточным потреблением энергии, но ожирение не является проблемой внутри этих обществ. Высокое количество клетчатки в рационе этих популяций, по сравнению с западными диетами, приводит к усилению чувства сытости даже при более низких уровнях белка.

Наша рекомендация, основанная на большом опыте работы с людьми, снижающими вес:

• на первом этапе снижения веса используйте план питания Кардио, БЖУ которого 30/30/40, если имеются сопутствующие ожирению сердечно-сосудистые заболевания и метаболические нарушения. Продолжительность – 1 месяц;

• при инсулинорезистентности и сахарном диабете 2-го типа на первом этапе можно использовать БЖУ 30/45/25, в особенных случаях (назначает врач) – БЖУ 20/60/20, также применяется интервальное голодание 16:8 или 18:6 два-три раза в неделю или режимы голодания 24:0 или 36:0 под контролем врача;

• далее применять БЖУ 25/30/45 или 25/35/40 длительно на весь период снижения массы тела в рамках средиземноморского плана питания или элиминационно-реинтродукционной диеты. Если вы столкнетесь с длительной остановкой снижения веса, также можно применять интервальное голодание (под контролем врача).

В главе десятой можно ознакомиться с основными характеристиками некоторых планов питания и рецептами.

Глава четвертая

Генетика и эпигенетика кардиометаболических заболеваний. Атеросклероз, болезнь Альцгеймера, ген АроЕ, питание

Кардиометаболические заболевания включают в себя целый набор заболеваний и патологических состояний: атеросклероз, дислипидемию, сахарный диабет 2-го типа (СД2), артериальную гипертензию (АГ), ожирение. Все вышеперечисленные состояния имеют генетическое происхождение, которое может увеличить риск или распространенность заболевания у людей с соответствующей генетикой.

4.1. Отдельные аспекты генетики кардиометаболических заболеваний

Рассмотрим генетику, которая увеличивает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ).

Аполипопротеин Е (ApoE) – белок семейства липопротеинов, входящий в состав хиломикронов[22] и липопротеинов[23] промежуточной плотности. Наиболее высокий уровень его экспрессии отмечается в печени и центральной нервной системе. Ген AроE у человека имеет два распространенных и клинически значимых однонуклеотидных полиморфизма (SNP) в позициях 112 и 158, наследуемых кодоминантно. В зависимости от их сочетания различают три аллеля: АроE2 (cys112, cys158), АроE3 (cys112, arg158), АроE4 (arg112, arg158). Распространенность их варьирует в различных популяциях и составляет около 5–10 %, 60–70 % и 12–20 % соответственно. В российской популяции распространенность аллеля AроE4 составляет 12–13 % (Малашенкова и др. «Полиморфизм гена АроЕ: влияние аллеля AроЕ4 на системное воспаление и его роль в патогенезе болезни Альцгеймера»).

Если вы ничего не поняли, давайте попроще.

Ген АроЕ отвечает за транспорт жиров, он кодирует белок – переносчик жиров (жиры в основном не сами передвигаются, а ездят внутри шаров-кибиток) из кровотока в печень и жировые депо, а также из кровотока в мозг. Мозг очень любит липиды, так как в большей части состоит из них.

Аполипопротеин E – белок плазмы крови, который входит в состав хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности. Является одним из важнейших белков, участвующих в обмене липидов в крови и холестерина в мозге.

Белок АроЕ синтезируется в основном в печени и головном мозге и регулирует метаболизм липопротеинов. Основная функция АроЕ – участие в транспортировке холестерина к тканям от мест его синтеза или всасывания в составе липопротеинов.

Также АроЕ модулирует активность липопротеиновой липазы – фермента, катализирующего расщепление фосфолипидов и триглицеридов, хиломикронов и ЛПОНП.

В мозге АроЕ синтезируется микроглией[24] и астроцитами[25] (обслуживающими нейроны клетками), а рецепторы к нему экспрессируются нейронами. Таким образом, АроЕ доставляет холестерин от глиальных клеток мозга к нейронам.

Жирные кислоты и холестерин являются компонентами клеточных мембран, предшественниками для стероидных гормонов, витамина D и желчных кислот. Также играют важную роль в функционировании центральной нервной системы.

Липопротеины различаются по размерам, строению, функции, их разделяют в основном на четыре группы: хиломикроны, ЛПОНП (ЛП очень низкой плотности), ЛПНП (ЛП низкой плотности) и ЛПВП (ЛП высокой плотности).

Ген АроЕ связан со следующими заболеваниями:

• сахарный диабет;

• метаболический синдром;

• ожирение;

Рис. 18. Четыре группы липопротеинов

• сердечно-сосудистая патология;

• инсульт;

• дисбеталипопротеинемия;

• гиперлипопротеинемия;

• ксантоматоз;

• болезнь Альцгеймера.

Ген АроЕ имеет не 3 варианта, а целых 6, и все они имеют разное значение для нашего организма.

Белки разных вариантов гена АроЕ отличаются друг от друга способностью отщеплять триглицериды, полиморфизмы повышают риски сердечно-сосудистых заболеваний или болезни Альцеймера.

Вариант Е3/Е3 – является самым безобидным, нейтральным, в популяции встречается в 65 % – он не защищает, но и не вредит.

Вариант Е2/Е2 (0,7 %) – усиливает транспорт липидов в мозг, где жиры очень уважаются. Соответственно, снижается риск появления болезни Альцгеймера (БА), но… сильно повышается риск атеросклероза. Это заболевание, характеризующееся постоянно усугубляющимся сужением кровеносных сосудов за счет холестериновых бляшек, повышает риск ишемической болезни сердца, инфаркта миокарда и инсульта.

Бляшка начинает образовываться не сама по себе, а как попытка устранить повреждение в стенке сосуда при воспалении, а причин для которого может быть много.

Вариант Е4/Е4 (1,2 %) – очень неблагоприятный, так как в 10–20 раз повышает риск БА, поскольку нарушается транспорт липидов в мозг, мозг не получает адекватного питания. В большей степени риски повышаются при передаче генетической информации от матери к дочери, в меньшей – сыну.

Вариант Е3/Е4 (21 %) – риск БА повышается в 3–10 раз.

Вариант Е2/Е4 – немного снижен риск БА, но сильно повышен риск атеросклероза.

Вариант Е2/Е3 – немного повышен риск атеросклероза.

Рис. 19. Генотип и риски болезни Альцгеймера. Больше всего повышены риски при генотипе АроЕ 4/4, меньше – 3/3

4.2. Коррекция полиморфизмов АроЕ при помощи питания и нутрицевтиков

Вариант Е2/Е2, Е2/Е3, Е2/Е4

Необходимо исключить из рациона: при рисках атеросклероза крайне важно «зачистить» в своем рационе простые сахара: белый и коричневый сахар, глюкозу, фруктозу, мед, другие простые углеводы (выпечку, хлеб из белой муки, которые быстро становятся простыми углеводами, алкоголь. Фруктоза особенно критична, так как именно из нее печень формирует ЛПНП – липопротеины низкой плотности, которые и становятся основой атеросклеротической бляшки.

«А с чем я борщ буду есть?» – справедливо возопит любитель хлеба. Есть хлебцы из проростков или лепешки из псиллиума и кассавы. Или цельнозерновой хлеб из зеленой гречки, собственноручно выпеченный в хлебопечке. Да и для тех, кто не пекарь, свежий хрустящий капустный лист (с укропом внутри), свернутый в трубочку, поможет имитировать поедание хлеба, который уж давно «не всему голова». Разрыхлители, покраска белой муки в черную, рафинирование муки, дрожжи, провоцирующие рост дрожжевых грибков, – хлеб давно перестал быть Хлебом, спасающим жизни. Он превратился в сомнительный продукт, повышающий риски многих хронических заболеваний.

Минимизируйте сухофрукты, сладкие фрукты, ягоды, растущие на деревьях. Снижайте количество омега-6 ПНЖК (особенно рафинированные подсолнечные, кукурузные, соевые, сафлоровые, хлопковые масла). Кстати, омеги-6 полно и в жирных животных продуктах – чем коров и свиней кормят? Кукурузой, а она содержит много омега-6 ПНЖК.

Ограничьте соль (до 2,5–5 г в день) и сведите к минимуму алкоголь.

Жесткость рекомендаций по исключению продуктов – самые серьезные касаются варианта Е2/Е2. Для вариантов Е2/Е3 и Е2/Е4 возможны некоторые послабления – можно чуть больше ягод и фруктов.

Рекомендовано

Мясные продукты, в том числе жирные, употреблять немного и обязательно с 700–1300 г некрахмалистых овощей, ягод, несладких фруктов (фрукты и ягоды – не более 300 г) в день. Мясо животных травяного откорма – баранов, например, мирно поедающих траву, подойдет больше всего, как и птица на вольных кормах. Не забывайте про нутрию. Рыба мелкая холодных морей приветствуется, 2–3 раза в неделю.

По количеству насыщенных животных жиров: смотреть ген FADP2 (информация ниже), крайне неблагоприятный его вариант АА требует сокращения насыщенных животных жиров до минимума. В данном случае необходимо использовать нежирное мясо (грудка курица, индейки, мясо кролика).

Добавить в рацион мононенасыщенные жиры (оливковое масло, авокадо).

Крахмалистые овощи (картофель), макароны, рис лучше употреблять аль денте (недоварили и охладили). Такой крахмал станет резистентным (устойчивым к перевариванию), не превратится, в отличие от горячего картофельного пюре, в простые сахара. Далее резистентный крахмал пойдет в толстый кишечник, где им полакомятся наши дружественные микроорганизмы.

Необходим акцент на продуктах, содержащих омегу-3, которая разрушает триглицериды и повышает способность отправлять липиды в печень, где они благополучно пройдут все. Растительные источники – льняное семя. Рыба (вареная, тушеная, малосоленая, хе).

Суперфуды при атеросклерозе: смузи из красного грейпфрута, сок граната или гранатовые зерна, чеснок.

Особенности питания: дробное небольшими порциями (4–5 раз в день), не употреблять жареную или запеченную пищу, содержащую КПГ (конечные продукты гликирования), лучше варить, тушить пищу или употреблять свежей. При приготовлении пищи и для питья не используйте хлорированную воду, которая может убивать полезные микроорганизмы и повышать окисление жиров, что создает опасность для артерий.

Про яйца. Много исследований было посвящено тому, сколько же яиц в неделю можно употреблять? Пришли к выводу, что 7 в неделю – хорошо (не повышает риски атеросклероза, если нет пищевой чувствительности к яйцам и нет сахарного диабета 2-го типа). Если присутствуют сразу два диагноза – атеросклероз и СД 2-го типа, то 1 яйцо в неделю не повредит, а больше – будет повышать кардиориски.

Уместны все меры, которые могут снизить воспаление:

• исключение пищевой аллергии, повышенной чувствительности и непереносимости (рекомендуем тест ImmunoHealth, копрограмму, анализ IgE и др. в качестве диагностики);

• нормализация микробиоты кишечника, восстановление функции ЖКТ (программа 5R);

• санация ротовой полости и носовых ходов на предмет распространенных инфекций;

• нормализация веса (уменьшение висцерального жира).

Образ жизни: разумные физнагрузки, гигиена сна, длительность сна 7–8 часов, правило сна «засыпаем сегодня, просыпаемся завтра».

Нутрицевтики (дозировки и продолжительность БАД назначает врач-нутрициолог, врач функциональной медицины): омега-3, RedOmega (из красного дрожжевого риса), ниацин, не вызывающий покраснения, витамин Е (с осторожностью), магний, витамины группы В (комплекс), лецитин, холин, масло виноградной косточки, масло гранатовых косточек, дигидрокверцетин, надосадочная жидкость (из пробиотиков).

Вариант Е3/Е3

Подойдет сбалансированная по БЖУ диета, без метаний в сторону – только обезжиренных или исключительно высокожировых продуктов.

Если человек с таким безобидным генотипом будет питаться фастфудом или другими продуктами, повышающими воспаление, то диагноз «атеросклероз» и еще более звучный «болезнь Альцгеймера» также может подкрасться незаметно. Только он уже не из-за генетики будет, а из-за образа жизни и питания, можно сказать, что и из-за эпигенетики. Дрянная «мусорная» еда включит гены, которые повысят воспаление, в том числе в сосудах и в мозге. Вот она, «черная метка» эпигенетики… Так что расслабляться не стоит в современном мире – воспаление готово «просочиться» в организм откуда ни возьмись, ему «дай палец, оно ВСЕ, по самое #немогу, отгрызет».

Варианты Е4/Е4, Е3/Е4

Необходимо исключить из рациона:

• трансжиры – те жиры, которые непосредственно будут нарушать работу мозга. Помним: мозг в основном состоит из жиров, для него их качество критически важно. Трансжиры – молекулы-уроды – могут встраиваться в мембраны клеток мозга, напрочь меняя их работу. Трансжиры повышают воспаление в организме, в том числе и в мозге;

• простые сахара, фруктозу;

• продукты, которые могут содержать токсины;

• а также вечером не употреблять даже источники сложных углеводов (зерновые, в том числе цельнозерновые и безглютеновые), крахмалистых углеводов (картофель), бобовые, молочные продукты. Углеводы на ужин будут мешать детоксикации и выведению амилоидов и других «плохих» белков из мозга.

Дэйл Бредесен в своей книге «Нестареющий мозг» (2019) обсуждает множество причин, которые могут приводить к БА, и выделяет 3 типа болезни:

1-й – воспалительный. Основные лабораторные показатели – увеличение концентрации СРБ (С-реактивного белка) ультрачувствительного, интерлейкина-6 (IL-6), ФНО (фактора некроза опухоли); инсулинорезистентность; снижение альбумин-глобулинового коэффициента (альбумин – белок «мусорщик», очищающий кровь от амилоида и токсинов), в норме должно быть не менее 1,8 (лучше более 4,5).

2-й – атрофический. Преобладают дефициты витаминов и микроэлементов, нарушается количество гормонов, повышается уровень гомоцистеина. Инсулинорезистентность или низкий инсулин.

3-й – токсический (чаще у носителей аллели АроЕ3). На МРТ (магнито-резонансная томография) выявляется уменьшение гиппокампа и других отделов мозга. Высокий уровень меди и низкий уровень цинка (в норме их уровни должны быть равны примерно 100 мкг/дл и соотношение медь/цинк=1). Низкий кортизол, высокий Т3 реверсивный, низкий Т3 свободный, прегненолон, эстрадиол, тестостерон и другие гормональные отклонения. Высокое содержание в крови токсичных веществ (ртуть, микотоксины). Рекомендуется удаление олово-ртутных зубных пломб (хотя роль их в возникновении БА оспаривается, думаем, что в основном – врачами-стоматологами, которые их ставят).

Бредесен приводит принципы защиты мозга при БА, где он предлагает специфическую, адаптированную кетодиету (кетофлекс 12/3), где в основном в рационе используются некрахмалистые овощи, зелень, немного белка животного и рыбного, отказ от глютенсодержащих и молочных продуктов, употребление полезных растительных жиров, таких как оливковое масло (насыщенные – МСТ не рекомендуются). Перерыв между ужином и завтраком не менее 12 часов, 3 часа – обязательный перерыв перед засыпанием (после 8 вечера не употреблять пищу. – Прим. авторов).

Рекомендовано: омега-3 ПНЖК, фитонутриенты (в окрашенных ягодах, овощах, зеленом чае), органические продукты и мясо, птица, рыба жирная мелкая холодных морей.

Еще хотелось бы сказать несколько слов о дисбеталипопротеинемии – редкой семейной дислипидемии, которая характеризуется примерно одинаково повышенным уровнем холестерина и триглицеридов в сыворотке крови вследствие накопления остаточных липопротеинов при генотипе АроЕ2/Е2.

Внимание! Насыщенные жиры для некоторых генотипов.

И хотя жиры в основном были реабилитированы после чудовищного предания анафеме на протяжении 60 лет, с ними не все так просто.

Ученые обнаружили, что у людей, которые имеют один вариант АроЕ2, в 2,2 раза, а для АроЕ4 в 1,6 раз, повышен риск развития инфаркта миокарда, если их питание было связано с одновременным высоким потреблением насыщенных жиров. Это диетическое вмешательство потенциально активирует эти гены и повышает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.

На основании этих знаний рекомендация для лиц с АроЕ2/Е2 – ограничить потребление насыщенных жиров до менее чем 12 г/сутки для профилактики дисбеталипопротеинемии и инфарктов миокарда.

Примерно такие и прочие осложнения, связанные с повышенным употреблением насыщенных жиром, существуют для гена аполипопротеина А2 (АроА2). Количество насыщенных жиров, необходимых для предотвращения дислипидемии у людей с СД 2-го типа (люди с генотипом CC в rs5082 имеют повышенный риск дислипидемии), должно быть меньше 10 %.

В последнее время стали крайне популярными кетогенные диеты, которые допускают в рационе до 75–85 % жира в рационе. Аргументация последователей кетодиеты следующая: перестройка метаболизма организма, его митохондриальной функции за счет высокого количества жиров и полного сокращения простых углеводов приводит к снижению воспаления. А воспаление, как известно, является ключевым фактором развития многих хронических заболеваний цивилизации. Также приводится аргумент, что наши далекие предки в период холодов не ели растения, а питались лишь жирным мясом (вспоминается мамонт на рисунке в большой книге из детства). На современном языке это означает, что они находились в диетическом кетозе. И все было идеально по кето: и воспаление уменьшается, и аппетит чрезмерный отсутствует, и вес можно снизить легче, чем просто считая калории и контролируя БЖУ, если бы не генетика. Впрочем, самые интенсивные последователи кетодиеты, среди которых есть и врачи, говорят, что генетика здесь не причем. «Мне помогло, поможет и вам!» – это их основной аргумент.

Мы не будем настаивать, что для кого-то этот стиль питания может быть полезным. Он показал неплохие результаты в лечении эпилепсии, некоторых видов рака (например, глиом).

Опубликованный в 2018 году метаанализ 16 исследований, изучающих эффективность применения кетодиеты у взрослых пациентов с устойчивой к лекарствам эпилепсией, показал, что у 13 % пациентов наблюдалось полное прекращение приступов, уменьшение числа приступов более чем на 50 % – у 53 % от общего числа пациентов – уменьшение числа приступов более чем на 50 % и у 27 % взрослых пациентов – снижение частоты приступов менее чем на 50 %. Полученные результаты позволяют рассматривать кетодиету как многообещающий метод терапии лекарственно устойчивой эпилепсии у взрослых пациентов.

В нашей практике при работе с пациентами, имеющими лишний вес, мы имели успешный пример применения модифицированной кетодиеты (кетомито) у пациентки 60 лет с эпилепсией, что позволило ей сбросить 26 кг и не получить ни одного приступа (уже в течение 2,5 лет). Безусловно, применялась не только модифицированная кетодиета, но и нутрициологическая поддержка и другие технологии функциональной медицины (антистресс, нормализация сна, физнагрузок и т. д.).

Посмотрите, как «человеческим» языком (без цифровых и буквенных обозначений генов) выглядело заключение по генетическому тесту этой пациентки: «ожирение – нарушение жирового обмена (высокая скорость усвоения жирных кислот, высокая скорость роста жировой ткани), непереносимость лактозы (молочные продукты), алкоголизм, повышенная чувствительность к горькому вкусу, повышенный риск гипертонической болезни из-за повышенного употребления соли, низкая скорость процессов детоксикации ксенобиотиков, повышенный риск болезни Альцгеймера (в 3,5 раза) и других неврологических нарушений, средний риск сердечно-сосудистых заболеваний, предрасположенность к незначительному снижению уровня «хорошего» холестерина, повышению уровня «плохого» холестерина, сниженное чувство насыщения и подавления чувства голода, импульсивное переедание, сниженное усвоение витамина B_12, повышены риски анемии и неврологических нарушений, низкая скорость синтеза витамина А, повышен риск заболеваний зрения, кожи и слизистых, снижена скорость детоксикации активных форм кислорода, повышены риски окислительного стресса, заболеваний воспалительного характера, средний показатель развития скоростных способностей, низкий показатель набора мышечной массы, высокий показатель развития выносливости».

Также приведем краткую выдержку из общих назначений по питанию (детальный рацион – по продуктам питания пациентка формировала по анализу на пищевую чувствительность (тест ImmunoHealth, коридор калорийности для снижения веса в ее случае был 1400–1600 ккал).

«Суточный рацион на 1 месяц – 75 % жиров от суточной калорийности, в основном авокадо, оливковое масло, масло авокадо, тыквеол, амаранта, свежее льняное масло, кокосовый жир, кокосовые сливки, МСТ; орехи и семена (пекан, макадамия; белки 15 % – примерно 250 г суммарно отварного постного мяса, птицы, жирной рыбы, морепродуктов (см. анализ ImmunoHealth – из разрешенного (зеленого) списка) насыщенные жиры – сало, животные жиры минимизировать – до 3–5 %; 10 % углеводы, клетчатка – овощи зеленые листовые, капуста, ягоды (не более 150 г в день малины, смородины, клюквы на выбор).

Ее генотип – АроЕ3/Е4. Надеемся, вы уже начинаете многое понимать в генетике и эпигенетике…

Но при кетодиете, в составе продуктов которой будет много именно насыщенных жиров, у людей с генотипами АроЕ2/Е2, АроЕ4/Е4, АроА2 будут увеличены риски сердечного приступа.

Если вы специалист в области диетологии, нутрициологии и хотите глубже понять принципы назначения индивидуального питания по результатам генетического теста, то мы создали курс «Нутригенетика и практическая эпигенетика питания», информацию о котором можно посмотреть на сайте: www.nutri-epigenetic.ru.

Глава пятая

Эпигенетика канцерогенеза

Прежде чем разобраться в эпигенетике рака, необходимо понять, как в принципе развивается опухоль, какие стадии она проходит, перед тем как ставится диагноз.

5.1. Основные понятия

Канцерогенез, онкогенез – патофизиологический процесс образования и развития раковой опухоли.

Формирование опухоли не разовое, не одномоментное событие в жизни организма, а цепь событий, связанных друг с другом. Причем каждое из них может быть спровоцировано не одним фактором, а сразу несколькими – внешними и внутренними. Эти факторы приводят к повреждению генома клетки, нарушению их структуры и функции, и в итоге клетка становится опухолевой.

Основные факторы риска:

• неблагоприятная экологическая ситуация;

• курение;

• чрезмерное употребление алкоголя;

• профессиональные вредности, контакт с канцерогенными веществами и различными излучениями на производстве;

• ожирение, избыточная масса тела;

• ультрафиолетовое излучение солнца и соляриев;

• малоподвижный образ жизни;

• возраст: со временем мутации накапливаются, поэтому вероятность возникновения в организме раковых клеток повышена у пожилых людей;

• нездоровое питание: преобладание в рационе животных жиров, обработанного и красного мяса.

В альтернативной медицине как факторы риска упоминаются продукты: молочные, животные жиры промышленного происхождения (с гормонами роста), пережаренное мясо, простые сахара, трансжиры, продукты с Е-добавками, избыток пищевой соли, гормоны и нарушение метаболизма некоторых гормонов.

Тем не менее ни один из этих факторов не приводит со стопроцентной вероятностью к развитию злокачественной опухоли.

Есть определенные книги, очень популярные, сводящие возникновение рака чуть ли не к каре небесной за непростительные ошибки предков, за которые расплачиваются потомки. А если есть невинные дети, болеющие раком, значит их родители нагрешили… Еще в них утверждается, что онкология возникает из-за обиды и других негативных чувств и эмоций. Так все же, какова здесь роль психологии? Безусловно, огромная, но не исчерпывающая. Да, действительно, люди благодарные, которые умеют не обижаться, не гневаться, принимать оптимистично тяготы судьбы, умеющие жить здесь и сейчас, верующие, занимающиеся волонтерством и благотворительностью, по статистике, живут дольше и умирают от рака реже. Мы обязательно поговорим о психологии чуть позже. Но есть и другие факторы канцерогенеза, которые приводят к возникновению, росту и распространению опухолей.

Не всякая опухолевая клетка раковая. Раком, или карциномой, называют злокачественные опухоли из эпителиальной ткани, которая выстилает кожу, слизистые оболочки внутренних органов, образует железы. Из соединительной ткани (костной, жировой, мышечной, хрящевой, кровеносных сосудов) развиваются саркомы. Злокачественные заболевания органов кроветворения называют лейкозами. Опухоли из клеток иммунной системы – лимфомами и миеломами. У опухолей мозга существует более десятка типов (глиомы, бластомы, астроцитомы и др.).

5.2. Стадии канцерогенеза

Ученые выделяют три стадии канцерогенеза, часто накладывающиеся друг на друга.

Первая стадия канцерогенеза – инициация. Канцерогенные факторы, которые ее вызывают, – инициаторы. Инициация проходит очень быстро, это необратимый процесс, который не угрожает в этот момент жизни, когда меняются геном соматических (не половых) клеток – мутация. При инициации происходит увеличение активности онкогенов (генов, способствующих развитию опухоли) и белков-онкогенов и уменьшается активность антионкогенов (генов, препятствующих развитию опухолей), и соответственно, белков-антионкогенов. Измененные клетки на этапе инициации еще не делятся, если не получили определенные сигналы к делению. На этом этапе процесс канцерогенеза может закончиться, и опухоль никогда не образуется.

Вызванные канцерогеном мутации не всегда ведут к инициации, так как повреждения ДНК могут быть восстановлены. Но тем не менее даже однократное воздействие инициатора может приводить к канцерогенезу. Измененная клетка имеет наследственно закрепленные свойства, отличающие ее от нормальной по ряду признаков. Такие клетки отличаются от нормальных.

Основные отличия опухолевых клеток:

• нарушение морфологии — раковые клетки имеют более крупные или мелкие размеры, неправильную форму, аномальное ядро. Если нормальные клетки в одной ткани все примерно одинаковых размеров, то раковые зачастую разные. Ядро содержит очень много ДНК, поэтому оно крупнее (его размеры тоже вариабельны), а при окрашивании специальными веществами выглядит более темным;

• нарушение пространственной ориентации и движения – на поверхности опухолевых клеток исчезают молекулы – рецепторы, своеобразные антенны, которые должны в норме определять присутствие клеток-соседей и не вторгаться на их территорию. Отсутствие или очень малое количество этих рецепторов служит тому, что раковая клетка может отрываться от первичной опухоли и начать путешествовать по организму. Во время этого путешествия она погибает или оседает в каком-нибудь органе, создает свои клоны и образует новый опухолевый очаг – метастаз;

• способность вырабатывать факторы роста, стимулирующие их же собственное (аутокринное) размножение;

• усиление активного транспорта сахаров – опухоли любят простые сахара. Глюкоза поступает в клетки путем облегченной диффузии с помощью глюкозных переносчиков (ГЛЮТ 1-12). В раковых клетках повышается количество ряда ГЛЮТ (ГЛЮТ 1,3 и 12), причем в тех клетках, которые испытывают гипоксию (кислородное голодание), существенно возрастает роль ГЛЮТ1. Обнаружение этого эффекта послужило основой для разработки принципов диагностики – визуализации раковых опухолей и их метастазов в клинической практике c использованием фторированного аналога глюкозы при позитронно-эмиссионной томографии. Опухолевые очаги, метастазы, в этом случае быстро накапливают фторированную глюкозу и ярко светятся. Для привлечения большего количества глюкозы опухолевые клетки также имеют большее количество рецепторов к инсулину, чем нормальные клетки;

• анаэробный (без кислорода) гликолиз — в большинстве раковых клеток доля энергии, получаемой от аэробного гликолиза, составляет 50 % от общего уровня ее продукции, а остальное приходится на обычное митохондриальное окислительное фосфорилирование. Как минимум в 70 % всех раковых опухолей человека обнаружено повышение экспрессии генов, кодирующих ферменты гликолиза;

• изменение состава поверхностных гликопротеинов и липидов;

• отсутствие специализации – раковая клетка не становится специализированной и не выполняет полезные для организма функции. Процесс клеточной специализации называется дифференцировкой. Чем ниже степень дифференцировки, тем агрессивнее ведет себя рак;

• отсутствие ремонта собственной ДНК — в опухолевых клетках накапливается все больше мутаций, они становятся менее дифференцированными и быстрее размножаются;

• бессмертие — без этого свойства опухолевые клетки не могли бы формировать опухоль. Они не подвержены апоптозу – запрограммированной клеточной гибели;

• способность к промоции на второй стадии канцерогенеза — отбор возможности преодолевать противоопухолевую защиту и приобретать новые свойства (например, метастазирование), которые могут и не зависеть от канцерогена, вызвавшего появление исходной опухолевой клетки.

Понятия «измененная» и «опухолевая» клетки не идентичны. Трансформированные, измененные клетки на первом этапе инициации не проявляют такие признаки злокачественности, как инвазивный рост и метастазирование. Вместе с тем для возникновения настоящей злокачественной клетки одной инициации недостаточно, необходимы дополнительные стимулы (промоторы), что и происходит на следующей стадии канцерогенеза.

Вторая стадия канцерогенеза – промоция, а канцерогенные факторы называются промоторами[26] (или митогенами).

Измененная на первой стадии клетка начинает взаимодействовать с промоторами, в результате этого образуется достаточно много измененных клеток, у которых появляются первые внешние признаки опухоли. Считается, что на этом этапе первичный опухолевый узел, или скопление клеток, не способны к дальнейшему распространению – инфильтрации и метастазированию[27].

Большинство промоторов имеют слабые канцерогенные свойства или даже вообще их не проявляют. В качестве промоторов могут выступать химические соединения, которые поступают извне или образуются внутри организма. Промоторами могут быть некоторые лекарственные препараты, поваренная соль, гормоны, желчные кислоты, факторы роста и т. д. Промоторы способны также быть инициаторами, если их применять в высоких дозах и достаточно долго, а большинство «сильных» канцерогенов обладают и инициирующими, и промоторными свойствами. Однако результат от комбинации «инициатор-промотор» в десятки и сотни раз превышает канцерогенные воздействия каждого из факторов, взятых в отдельности. Эффект канцерогенов-мутагенов иногда называют инициирующим, а промоторов – активирующим. Для определенных видов рака существуют специфические промоторы, так, например, для рака молочной железы и матки ими являются эстрогены.

Мутации ДНК в инициированных (измененных) клетках должны стать фиксированными, закрепиться, то есть должны воспроизвестись в клетках-потомках и размножиться. Поэтому для закреплений инициации клетка, измененная канцерогеном, должна совершить хотя бы один цикл пролиферации (деление клеток, за счет которого происходит увеличение объема ткани). В этой быстрорастущей ткани появляется закрепление существующих и резко возрастающих в процессе деления новых мутаций в последующих поколениях клеток. Этот процесс отражает суть стадии промоции.

Вторая стадия является обратимой, то есть рак может отступить, как и на первой стадии.

В поздний период промоции в качестве действующих агентов, кроме промоторов, могут быть и другие механизмы регуляции пролиферации клеток, такие как иммунный надзор, агенты, стимулирующие прогрессию (третью стадию канцерогенеза), и др.

Подытожим, что происходит на первых двух стадиях канцерогенеза: воздействие инициатора вызывает мутационную активацию онкогена и/или «выключение» антионкогена, а последующий затем эффект промоторов приводит к усилению пролиферации и интенсивному размножению таких клеток-мутантов. Для этого необходимо длительное и относительно непрерывное воздействие в строго последовательном сочетании – вначале инициирующих, а затем промотирующих факторов. В случае применения промотора до инициации или когда пауза между воздействием инциатора и промотора слишком велика, опухоль не возникает.

Третья стадия канцерогенеза – прогрессия. Прогрессия характеризуется тем, что в изменившихся в результате мутации клетках возникают дополнительные изменения в структуре генома. Также возникает специфический отбор групп клеток, которые проявляют наибольшую агрессию в отношении организма хозяина, а также имеют большую приспособленность к меняющимся условиям существования. Все это приводит к тому, что на этой стадии опухоль наделена сверхзлокачественными свойствами – она способна к инфильтрации и метастазированию.

Несмотря на то, что все клетки опухоли могут образоваться из одной единственной трансформированной стволовой клетки, они могут на третьей стадии канцерогенеза отличаться друг от друга сильнее, чем дифференцированные клетки соответствующей нормальной ткани.

В ходе роста опухолевые клетки, с одной стороны, автономизируются от организма, но с другой – находятся под постоянным давлением различных факторов отбора, то есть эволюционируют как одноклеточный организм. Именно эволюция клонов, приводящая к их разнообразию и увеличению приспособительной жизнеспособности, а не просто рост и расселение и составляет суть понятия «опухолевая прогрессия».

Растущая опухоль стремится к обогащению такими субклонами, которые «выбивают лишних» в конкурентных межклеточных взаимоотношениях. В этом смысле внутриопухолевая селекция имеет направленный, адаптационный характер, так как проявляется в отборе клеток, наиболее приспособленных к дальнейшему выживанию, росту, инвазии и метастазированию.

Таким образом, в результате многолетней прогрессии процесс из первоначально моноклональной стадии переходит в позднюю, поликлональную, а клетки опухоли ко времени их клинического обнаружения отличаются выраженной гетерогенностью, то есть гено– и фенотипической неоднородностью. Гетерогенность лежит в основе прогрессии, направленной в сторону усиления злокачественных свойств опухоли от плохого к худшему.

Отбор наиболее злокачественных клеток, способных лучше выживать, – это не путь прогресса, а путь антиэволюции и разрушения организма, при котором высокосложная клетка может деградировать до примитивно простой, обеспечивающей только саму себя, но не организм (Угляница К.Н., и др., статья на сайте: medbe.ru). Так, путем отбора клеточных популяций и непрерывного их развития в направлении все большей автономии формируются субклоны, умеющие ускользать от иммунного ответа, лучше приспособленные к неблагоприятным условиям (кислородному дефициту и др.), способные к инфильтрирующему росту и метастазированию, устойчивые к лучевой и лекарственной терапии и т. д. Кроме того, может наблюдаться вариабельность реакции опухоли на угнетающие (или стимулирующие) ее рост факторы. Например, в процессе прогрессии изменяется способность опухолевых клеток реагировать на гормональные влияния, и часто гормоночувствительные опухоли становятся гормонорезистентными (нечувствительными к гормонам) вследствие утраты ими специфических рецепторов гормонов.

Онкологам хорошо известно, что трудно бывает обнаружить ничем не проявляющую себя первичную опухоль при наличии отдаленных метастазов, особенно низкодифференцированных.

Факторами избирательного мутационного отбора опухолевых клеток являются:

• выраженная генетическая нестабильность (встречается чаще других факторов), которая заключается в повышенной степени подверженности вторичным (случайным, спонтанным) мутациям в процессе роста субклонов;

• иммунологические механизмы. Клетки с высокой концентрацией опухолевых антигенов разрушаются иммунными механизмами, но рост агрессивных клонов сопровождается часто уменьшением концентрации опухолевых антигенов, и они становятся невидимыми для иммунитета;

• гормональные факторы;

• инфекция (чаще вирусная);

• воздействие канцерогенных или токсических веществ;

• лечебные (лучевая и лекарственная терапия) мероприятия и др.

При любых воздействиях частота мутаций существенно возрастает в случае утраты опухолевыми клетками механизмов их уничтожения или коррекции, которые обеспечиваются в основном геном-супрессором р53, контролирующим постоянство генома посредством апоптоза. Поэтому выключение гена р53 и блокировка апоптоза на разных стадиях канцерогенеза в значительной степени определяют дальнейшую прогрессию опухоли.

Именно способность злокачественных клеток к изменчивости и образованию клеточных вариантов является одним из самых коварных свойств опухоли. Первичным, или неотъемлемым, признаком опухоли является нерегулируемый рост, а остальные – это «вторичные» свойства или признаки, которые как раз и изменяются в ходе прогрессии. Поэтому злокачественные клетки даже одной и той же опухоли различаются по метастатическому потенциалу, радиорезистентности, чувствительности к противоопухолевым препаратам и т. д., что и делает их относительно неуязвимыми к воздействию специальных методов лечения. Некоторые исследования указывают на возможность снижения злокачественного потенциала опухоли. Способность опухоли к регрессии, а опухолевых клеток к нормализации фенотипа открывает новые возможности терапии, направленной не на уничтожение опухолевой клетки, а на снижение злокачественных свойств и повышение ее дифференцировки.

НАУЧНО

5.3. Непосредственно об эпигенетике рака

Более половины генов, включая протоонкогены и гены-супрессоры опухолевого роста, содержат CpG-островки. В нормальных соматических клетках большинство CpG-островков не метилированы.

Протоонкоген – обычный ген, который может стать онкогеном из-за мутаций или повышения экспрессии. Многие протоонкогены кодируют белки, которые регулируют клеточный рост и дифференцировку. Протоонкогены часто вовлечены в пути передачи сигнала и в регуляцию митоза обычно через свои белковые продукты. После активации (происходящей из-за мутации самого протоонкогена или других генов) протоонкоген становится онкогеном и может вызвать опухоль) (Источник: «Википедия»).

Аберрантное метилирование (основное эпигенетическое изменение, характеризующее новообразования в кишечнике) CpG-островка какого-либо гена-супрессора опухолевого роста может приводить к потере его экспрессии, способствуя инициации и прогрессии опухоли. Причина аберрантного метилирования до сих пор остается неизвестной. Оно может быть вызвано воздействием метилтрансфераз или других хроматин-связывающих белков (Поке и др., 2010).

К настоящему времени обнаружено и идентифицировано большое количество метилированных генов, которые связаны с возникновением онкологических заболеваний. Метилирование может быть сниженным (гипометилирование) и повышенным (гиперметилирование), глобальным (тотальным, распространенным) и локальным (местным). Локальное гиперметилирование, распространяющееся на небольшую часть CpG-динуклеотидов, которые входят в состав CpG-островков, приводит к инактивации (выключению, существенному снижению активности) генов-супрессоров опухолевого роста (генов, подавляющих опухолевый рост) (Ченг и др., 2009). Глобальное гипометилирование в повторяющейся последовательности ДНК нарушает стабильность хромосомы и увеличивает скорость геномных перестроек. Это, в свою очередь, увеличивает вероятность образования опухоли. Потеря глобального (тотального) метилирования генома стала первым эпигенетическим изменением, обнаруженным более 25 лет назад (Гамасоса и др., 1983; Сузуки и др., 2006) и продолжает оставаться одним из наиболее распространенных молекулярных изменений в наши дни, наблюдаемых при раке толстой кишки, желудка, легких, печени, молочной железы, мочевого пузыря, яичников и эндометрия. Кроме того, зачастую существует связь между стадией заболевания и степенью гипометилирования ДНК, что позволяет использовать последнюю в качестве диагностического маркера, а также прогнозировать течение заболевания.

Потеря метилирования (гипометилирование) ДНК происходит во время стадии предрака или во время пренеопластической стадии канцерогенеза (Накагава и др., 2005). Если говорить о стадиях канцерогенеза, описанных ранее, то на стадии инициации и промоции. Уровень гипометилирования ДНК в опухолях выше (на стадии прогрессии), чем на стадиях инициации и промоции. Во время динамики заболевания от нормального состояния до IV стадии опухоли при различных видах рака происходит накопление изменений метилирования. Все это дает основание полагать, что потеря метилирования ДНК при онкологических заболеваниях не является следствием трансформации опухоли, а играет ключевую роль в появлении онкологического заболевания.

Широкомасштабное исследование, проведенное в испанской популяции, показало, что существует ассоциация между гипометилированием ДНК и повышенным риском развития рака мочевого пузыря (Мур и др., 2008).

Поскольку геном млекопитающих состоит из относительно коротких неметилированных доменов, встроенных в матрикс длинных, устойчиво метилированных, то потеря метилирования происходит именно в этих областях генома. Так, деметилирование повторяющихся последовательностей, расположенных в различных отделах хромосом, может быть причиной хромосомных аномалий.

Известно, что при злокачественных новообразованиях происходит гипометилирование некоторых онкогенов. Установлены связи между гипометилированием определенных генов и многими видами рака.

Одной из модельных систем для изучения нарушения статуса метилирования ДНК является геномный импринтинг. В геноме человека отцовские и материнские гены могут обнаруживать различную активность уже на ранних стадиях развития. В участках генома, подверженных импринтингу (от англ. imprint – отпечаток, запечатление), экспрессируется только одна аллель (аллель – альтернативное состояние гена) – отцовская или материнская. Иными словами, экспрессия импринтированного гена в организме-потомке определяется его родительским происхождением, то есть зависит от того, передается ли он геномом сперматозоида или яйцеклетки. Молекулярные механизмы геномного импринтинга до конца неясны. Однако доказано, что основная роль в регуляции функционирования импринтированных генов принадлежит эпигенетическим (негенным) механизмам. Таким образом, суммируя вышесказанное, можно охарактеризовать геномный импринтинг как один из вариантов эпигенетической наследственности, при котором специфический характер дифференциальной активности генов определяется полом организма, от которого эти гены унаследованы (Баранов В.С., 2007), который избирательно маркирует некоторые локусы (части) гомологичных (парных в соматических клетках) хромосом и выключает экспрессию одного аллеля. Таким образом, в участках генома, подверженных импринтингу, обнаруживается не биаллельная, а моноаллельная экспрессия генов, причем если импринтирован материнский ген, то экспрессируется отцовский аллель и наоборот (Рейк и др., 2001). В основе геномного импринтинга лежат специфические структурно-молекулярные изменения отдельных участков хромосом, происходящие во время формирования мужских и женских половых клеток, которые приводят к стойким функциональным различиям экспрессии гомологичных генов у потомства.

Следует отметить, что за последнее время произошел большой прогресс в идентификации импринтированных генов. Известны около 80 генов, работа которых осуществляется по принципу геномного импринтинга (http://www.geneimprint.com/site/genes-by-species). Предполагается, что число импринтированных генов может достигать 300–500, то есть около 1,5 % от общего числа генов человека.

Большинство импринтированных генов обеспечивает рост и развитие эмбриона и плаценты, а также клеточную пролиферацию после оплодотворения. Большинство (около 70 %) импринтированных генов экспрессируется с отцовской аллели и около 30 % – с материнской. Импринтированные гены обнаружены на многих хромосомах человека. Молекулярной основой поддержания моноаллельной экспрессии генов является в основном дифференциальное метилирование промоторных регионов импринтированных локусов, или регуляторных последовательностей, так называемых центров импринтинга, на разных родительских копиях хромосом. Для метилированного аллеля импринтированного гена характерно отсутствие экспрессии, тогда как неметилированные аллели являются функционально активными (Лебедев c соавт., 2008).

В другой работе (Нономур с соавт., 1997) исследована аллель-специфическая экспрессия гена инсулиноподобного фактора роста (IGF2). Ген IGF2 – это импринтированный ген, транскрибируемый в норме только с отцовской хромосомы. В исследование были включены 22 больных раком почки. Все больные, у которых была обнаружена потеря импринтинга гена IGF2, имели начальную стадию развития опухоли. Повышенная экспрессия этого гена наблюдалась на прогрессирующей стадии развития заболевания. Данные результаты позволяют предполагать, что потеря импринтинга гена IGF2 предрасполагает к медленному прогрессированию опухоли, тогда как его повышенная экспрессия, возможно, способствует более быстрому росту опухоли. Известно также, что гипометилирование явилось причиной потери импринтинга данного гена при колоректальном раке, раке молочной железы (Ито и др., 2008), печени (Танг и др., 2006) и мочевого пузыря (Такаи, 2001); гена H19 – при раке толстой кишки (Ито и др., 2008), легких (Кондо и др., 1995) и гена KCNQ1 – при раке молочной железы, печени и толстой кишки (Сцелфо и др., 2002).

Известно, что более 70 % генов в геноме человека в норме содержат неметилированные CpG-островки в промоторах (Саксонов, 2006), хотя последнее исследование 5549 аутосомных генов с множеством CpG-островков показало, что около 4 % этих генов метилированы и инактивированы при нормальных условиях. Таким образом, если ранее большинство исследователей отмечали значимую роль гиперметилирования промоторов и подавление экспрессии генов при онкологических заболеваниях и недостаточно внимания уделяли пониженному уровню метилирования генов в нормальной ткани, то в настоящее время установлено, что гипометилирование некоторых генов также играет существенную роль в канцерогенезе. Гиперметилирование при онкологических заболеваниях происходит чаще, чем гипометилирование.

Статус метилирования CpG-островка играет важную роль в регуляции транскрипции генов. В обычных соматических клетках многие CpG-островки не метилированы, но метилированные CpG-островки обнаруживают практически при всех типах первичных опухолей. Механизм гиперметилирования при онкологических заболеваниях полностью не изучен. Несколько исследований показали, что он может быть связан с взаимодействием de novo метилтрансфераз DNMT1 и других ДНК-связывающих белков.

Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что гиперметилирование ДНК может происходить во многих генах, участвующих в различных биохимических путях, которые имеют отношение к развитию опухоли и ее прогрессии. Гиперметилирование некоторых генов часто наблюдается при нескольких видах опухоли, в то время как другие связаны только с определенным типом опухолей. Некоторые виды рака являются более уязвимыми к эпигенетическим сбоям. Чаще всего гиперметилирование ДНК ассоциировано с раком легких, желудка, толстой кишки, головного мозга, печени, почки, молочной и предстательной желез (Онгенерт и др., 2008).

(Кутлыева Л.Р. Эпигенетические механизмы регуляции генов играют ключевую роль в канцерогенезе. Обзор).

5.4. Принципы эпигенетической терапии рака

В настоящее время для противодействия эпигенетическим изменениям, связанным с раком, все чаще применяется химиопрофилактика. Это становится возможным благодаря тому, что в отличие от геномных мутаций, которые принципиально необратимы, модификации ДНК путем метилирования хотя и стабильны, но обратимы.

Воздействие осуществляется за счет модулирования активности или экспрессии ДНК-метилтрансфераз и ферментов модификации гистонов (реверсия, возвращение к норме метилирования ДНК путем ингибирования ДНК-метилтрансфераз – DNMT и низкого ацетилирования путем ингибирования гистондеацетилаз – HDAC).

Однако следует понимать, что, воздействуя на определенные компоненты патологического эпигенетического процесса, мы оказываем влияние одновременно на множественные сигнальные сети. Поэтому в последнее время с учетом сложности эпигенетического контроля экспрессии генов все больше работ посвящено определению профилей метилирования генов при разнообразных видах рака с целью осуществления таргетного (точечного) воздействия – деметилирования определенных генов-супрессоров опухолевого роста.

Хорошей новостью является то, что некоторые виды эпигенетической диагностики уже появляются в практике врачей, в частности, хочется отметить израильский тест EpiCheck, который был разработан компанией Nucleix. Сейчас тест по моче применяется для обнаружения и оценки динамики лечения рака мочевого пузыря. Ранее применяющаяся для диагностики цистоскопия достаточно болезненна, а новый метод абсолютно безопасный, безболезненный и эффективный. Было показано, что анализ мочи имеет 90-процентную чувствительность, 83-процентную специфичность и 97-процентную отрицательную прогностическую ценность. «Отрицательное прогностическое значение особенно полезно для мониторинга. Если мы говорим, что у пациента нет рецидива рака, он может быть спокоен», – говорят врачи клиники.

Думаем, что в ближайшее время появится множество тестовых систем, которые смогут быстро определять разные виды негенетического рака и способствовать подбору эффективных стратегий уменьшения злокачественности.

Наиболее оптимальной сейчас признана эпигенетическая терапия, которая позволяет параллельно воздействовать на множество аномальных мишеней, при этом модулируя и компенсируя изменения в нецелевых сигнальных путях.

Если вы подумали, что химиотерапия – это только лекарственные препараты с множеством побочных эффектов, то мы не про них. Есть прекрасная новость: среди продуктов питания, а также некоторых БАД у нас есть надежные помощники.

5.5. Профилактика эпигенетических изменений с использованием EGCG и DIM

Чтобы вы опять не пугались терминов, успокоим сразу – речь идет о зеленом чае (в нем содержится EGCG) и съедобных растениях семейства крестоцветных (в них содержится DIM), в частности брокколи и других видах капуст!

НАУЧНО

В течение последних лет экспериментально и клинически обоснована уникальная способность соединений 3,3-дииндолилметана (DIM) и эпигаллокатехин– 3-галлата (EGCG) модулировать молекулярные механизмы, влияющие:

• на патологическую пролиферацию (рост опухолевых клеток);

• сниженный апоптоз опухолевых клеток (нежелание раковых клеток погибать);

• опухолевый неоангиогенез (образование новых сосудов для питания опухоли);

• провоспалительную (вызывающую воспаление) и инвазивную (проникновение в соседние ткани) активность измененных, трансформированных клеток.

К настоящему моменту обнаружено большое число биологически активных молекулярных мишеней, ингибируемых, отключаемых с помощью DIM и EGCG, в том числе являющихся звеньями эпигенетических нарушений. Индол-3-карбинол (I3C) – метаболический предшественник DIM – проявляет эпигенетическую деметилирующую активность.

Положительное влияние DIM было показано на следующих видах рака:

• на модели опухолевых клеток поджелудочной железы;

• клеточной модели рака простаты.

• модели рака толстой кишки in vitro (в клеточной культуре) и в опухолевых ксенотрансплантатах (когда модельных животных «заражают» раком). Авторами исследования было высказано мнение о целесообразности комбинированного использования DIM и бутирата в профилактике колоректального рака.

(ВНИМАНИЕ! Слово «бутират» имеет несколько значений:

• бутираты – соли и эфиры масляной кислоты. Формула «хорошего» бутирата, который применялся учеными в эксперименте, включала натрий: CH3-CH2-CH2-COONa;

• бутират – бактериальный метаболит – вещество, вырабатываемое нашими полезными бактериями при «поедании» ими клетчатки. Также обладает противоопухолевыми свойствами, многократно описанными в научной литературе. Его формула: CH3-CH2-CH2-COOН;

• бета-гидроксибутират вырабатывается в печени из жирных кислот при голодании или следовании кетодиете, его формула: СН_3-СН(ОН) – СН2-СООН;

• бутират – сленговое название наркотического вещества – оксибутирата натрия. Его формула: НO-CH2-CH2-CH2-COONa).

Полифенолы зеленого чая (GTP) и эпигаллокатехин– 3-галлат (EGCG) положительно для организма действуют на:

• клетки линии рака простаты;

• раковые клетки пищевода и толстой кишки;

• на клетки эпидермоидной карциномы;

• на линиях клеток рака молочной железы;

• на клетках рака легких мышей EGCG в сочетании с трихостатином (TSA) или бутиратом.

(Трихостатин А (TSA) является органическим соединением, которое обладает противогрибковой активностью и избирательно выключает класс I и II семейства ферментов гистондеацетилаз (HDAC) млекопитающих, но не влияет на III класс этих ферментов под названием сиртуины. Трихостатин А выделен и очищен из Streptomyces hygroscopicus. TSA ингибирует цикл деления эукариотической клетки в начальной стадии роста. Трихостатин может быть использован для изменения экспрессию генов путем регулирования количества ацетильных групп у ядерных белков – гистонов, ингибируя гидролитические ферменты гистондеацетилазы (HDAC) и облегчая доступ и проникновение факторов транскрипции к молекулам ДНК внутри хроматина. Одним из предложенных механизмов противоопухолевой активности является то, что TSA способствует экспрессии генов, связанных с апоптозом, что приводит к замедлению скорости роста раковых клеткок, таким образом, замедляя прогрессирование рака);

Совместное лечение EGCG и генистеином (органическое вещество растительного происхождения из класса изофлавонов. Источники – дрок красильный; также генистеин является изофлавоном сои) улучшило состояние организма при раке пищевода человека.

Интересное действие EGCG было показано на теломеразную активность. От активности теломеразы зависит сохранность теломер («колпачки» на концах хромосом), которые за счет своей восстановительной активности обеспечивают стабильность хромосом, а также защищают хромосомные окончания от деградации. Увеличение активности теломеразы при канцерогенезе позволяет осуществлять неограниченное деление клеток. EGCG сдерживал чрезмерную теломеразную активность.

В исследовании ER+ и ER– клеточных линий рака молочной железы, а также в исследовании иммортализованных (бессмертных) эпителиальных клеток молочной железы было показано, что в результате лечения EGCG или лекарственной формой EGCG с увеличенной биодоступностью и стабильностью дифференциально снижалось метилирование промотора гена, связанного с канцерогенезом.

(ER+ – тип рака, клетки которого имеют рецепторы к эстрогену, а ER– тип рака, клетки которого не имеют рецепторов к эстрогену)

Иммортализованные клетки. Клетку называют бессмертной, если она не имеет предела Хейфлика, то есть не ограничена в количестве делений (для большинства человеческих клеток предел Хейфлика равняется 52).

Под иммортализацией клетки подразумевается процесс подавления апоптоза (программируемой гибели) клетки и, как следствие, неограниченное количество делений при благоприятных условиях обитания. Наиболее известными линиями клеток являются HeLa и en: Jurkat cells. Первая линия была получена от больной раком Генриетты Лакс в 1951 г., вторая в 1970 г. от мальчика, больного лейкемией. Обе линии воспроизводятся и по сей день в различных лабораториях (Источник: «Википедия»).

Самые последние данные свидетельствуют о роли EGCG в качестве эпигенетического индуктора TIMP-3 (тканевый ингибитор матриксной металлопротеиназы 3), подавляющего инвазивную активность матриксных металлопротеиназ MMP-2 и MMP-9.

Эксперименты на клетках рака молочной железы показали, что механизм действия EGCG основан на снижении активности гистондеацетидаз (HDAC) класса I, а также усилении триметилирования H3K27 в промоторе TIMP-3 с параллельным усилением ацетилирования гистона H3K9/18.

Рис. 20. Эпигенетическое воздействие EGCG[28]

ПОПУЛЯРНО

5.6. Зеленый чай и брокколи – продукты, защищающие от онкологии

EGCG и зеленый чай

Зеленый чай и БАД на основе содержащегося в нем активного действующего вещества, называемого «эпигаллокатехин галлатом» (EGCG), может быть безопасным и перспективным средством для профилактики и при лечении многих видов рака.

Также описаны антидиабетические, противовоспалительные и нейропротекторные свойства зеленого чая. Одна-две чашки зеленого чая в день улучшают когнитивные функции человека.

Помимо EGCG, зеленый чай содержит еще много полезных для физического и психического здоровья веществ, например, теанин, который способствует снижению лишней тревожности, что немаловажно как для людей с онкологическим диагнозом, так и для всех, кто подвержен действию стресса. Напомним, что стресс как один из эпигенетических факторов может нанести непоправимый ущерб организму.

Больше всего в зеленом чае EGCG (50–80 %), но по убывающей в нем также есть эпикатехин галлат, эпикатехин, катехин.

Концентрация EGCG в кровотоке после употребления в виде чая или БАД низкая, он подвергается микробному расщеплению в кишечнике, что приводит к образованию вторичных микробных метаболитов, которые уже долго находятся в плазме крови и в моче.

Вторичные микробные метаболиты, у которых определяется в исследованиях такая же, как и EGCG, или чуть более низкая биологическая активность имеют большое значение в лечебно-профилактическом процессе. Даже при меньших концентрациях они дольше находятся в организме и проявляют свои полезные свойства. У разных людей эта активность будет достаточно сильно отличаться в зависимости от состояния микробиоты кишечника и желудочно-кишечного тракта в целом.

В целях применения EGCG в помощь при лечении онкологии, сахарного диабета, восстановлении когнитивных функций однозначно параллельно необходимо заниматься восстановлением ЖКТ и микробиоты. Применяемая в функциональной, превентивной медицине инновационная программа 5R поможет восстановить многие функции ЖКТ и иммунной системы.

Приведенный в научном блоке пример сочетания EGCG с бутиратом недвусмысленно говорит об усилении лечебного эпигенетического эффекта этих двух веществ, когда они применяются вместе. Применение бутирата в данном эксперименте как бы имитирует нормальную работу микробиоты, которая «подъедает» клетчатку из пищевого рациона и в благодарность производит ценный бутират.

Количество общих катехинов в заваренном (1 г сухого чайного листа на 100 мл кипятка) зеленом чае составляет около 55–78 мг. В черном чае их в 5 раз меньше.

2–3 чашки зеленого чая в день могут обеспечить 110–240 мг катехинов. БАД с EGCG обычно содержат 200 мг. В интернет-источниках сообщается, что не всегда эти БАД нормально переносятся, что, вероятнее всего, зависит как от функции печени, так и от количества других принимаемых БАД (иногда горстями) и лекарств, а главное, от состояния ЖКТ и микробиоты.

Прием дополнительного бутирата для усиления эффекта, выбор его источника, мы думаем, нужно делать при онкозаболевании только вместе с врачом функциональной интегративной медицины. Маловероятно, что конвенциальный онколог вообще будет рассматривать такую задачу, как эпигенетическое уменьшение злокачественности. Впрочем, вы можете показать ему эту книжку – на самом деле много врачей стремятся, помимо стандартных протоколов лечения, применять и персонифицированный подход. Еще раз напомним, что «тот самый» искомый бутират может вырабатывать наша дружественная микрофлора, если мы ей вовремя и постоянно подкидываем сырье – клетчатку из овощей, ягод, водорослей и др.

Немаловажно учитывать экологический статус зеленого чая, мы рекомендуем выбирать эко/био/органик-сертифицированные чаи. В них значительно меньше тяжелых металлов и пестицидов, которые могут быть обнаружены в «неорганическом» чае.

Кстати, такой чай можно и съесть после его заваривания. А вы пробовали?

DIM и брокколи, а также другие крестоцветные

Польза брокколи – это догма людей, ведущих ЗОЖ. И они правы, так как в этом овоще, в его проростках, а также других овощах семейства крестоцветных, содержатся вещества, защищающие от рака.

Брокколи можно купить как в замороженном, так и в свежем виде. Шоковая заморозка не снижает количество полезных веществ в брокколи, но вкус и другие органолептические свойства размороженных соцветий проигрывают свежим. Тушение, варка, жарка овоща снижает количество необходимых антираковых веществ. 30-секундная обработка кипятком повышает их содержание, брокколи становится более изумрудного цвета, более хрусткой при поедании и приятной.

Примерно 100 г таких соцветий (кочерыжка брокколи содержит меньше необходимых веществ) нужно съедать ежедневно в целях профилактики опухолевых заболеваний или в процессе их лечения, если они связаны с нарушением метаболизма эстрогенов, при эстроген-зависимых видах рака, например рак молочной железы, яичников, матки, простаты, толстого кишечника.

Салат из брокколи: 100 г бланшированной брокколи, 20 г кинзы, 20 г базилика, 100 г свежего огурца, 20 г зерен граната, десертная ложка оливкового масла. Все овощи порезать мелко ножом, добавить масло и гранат, соль, специи, перемешать.

Иногда по определенным соображениям люди хотят употреблять вареную, тушеную, запеченную, жареную брокколи. Например, при заболеваниях щитовидной железы некоторые не всегда готовы есть сырую брокколи (впрочем, теория струмогенного/гойтрогенного неблагоприятного воздействия крестоцветных на щитовидную железу не доказана). В таком случае нужно сразу приготовить на день большую порцию – 500–600 г, которую можно съесть в качестве гарнира за 2–3 раза, так как количество необходимого действующего вещества будет снижено значительно. Из отварной брокколи также можно сделать суп-пюре с добавлением кокосового молока.

Мы не рекомендуем такое количество брокколи съедать в течение дня, так как она содержит большое количество белка, а именно 3 г на 100 г: если съедать 600 г этих овощей, получится 18 г дополнительного белка в день. Это нужно учитывать при необходимости ограничения белка у лиц с некоторыми заболеваниями.

Если существуют проблемы с поеданием брокколи из-за того, что ее нужно долго жевать, а состояние зубов не всегда это позволяет, брокколи можно измельчить в блендере, добавить половинку авокадо или столовую ложку оливкового масла, немного зеленого чая (напитка), крупной соли, приправы и выпить смузи.

Смузи из брокколи: 100 свежих соцветий брокколи, предварительно бланшированных (30 секунд) в кипятке, ½ авокадо, 100 мл заваренного зеленого чая, щепотка соли, приправы по вкусу.

Проростки брокколи содержат необходимых действующих веществ в несколько раз больше, чем свежая брокколи, бланшированная в кипятке в течение 30 секунд. 25 г проростков в день для профилактики и 35 г при существующем онкозаболевании достаточно для получения необходимого эффекта.

ВНИМАНИЕ! Нельзя длительно употреблять большие дозы таких проростков, так как повышенное количество может привести к противоположному эффекту и навредить.

Другие виды крестоцветных – белокочанная капуста, пекинская, савойская капуста, кресс-салат – также содержат защитные вещества, но в меньших концентрациях.

5.7. Гиперфуды – продукты, имеющие выраженные противоопухолевые свойства

Нам понравилась интересная статья в журнале Nature, в которой рассказывалось о глобальной работе, проведенной при помощи машинного интеллекта. Исследовали 7692 биоактивных молекулы в пищевых продуктах, результаты были введены в модель для прогнозирования, в результате чего был составлен список гиперпродуктов из 110 единиц с наибольшим количеством потенциальных противораковых веществ. Авторы исследования говорят, что разработанный подход может быть легко применен в будущем для работы с другими заболеваниями (например, диабет) и проблемами со здоровьем. Предполагается, что этот первый список антираковых продуктов станет фундаментом будущей гастрономической медицины и поможет в создании персонализированных «паспортов продуктов питания».

Вещества, содержащиеся в гиперфудах, положительно действовали на пути и процессы, связанные с клеточным циклом, восстановлением нуклеотидной последовательности, репликацией ДНК, основными факторами транскрипции, гомологичными рекомбинациями, устранением повреждений, протеолизом, вызванным убиквитином, Р53-сигнальным путем, JAK-STAT-сигнальным путем, апоптозом. Эти пути и процессы связаны со снижением злокачественности рака.

Из потенциальных гиперфудов были выбраны несколько, признанные самыми перспективными.

Чай (мы о нем говорили ранее) является богатым источником противораковых молекул из катехинов (эпигаллокатехингаллат), терпеноидов (лупеол) и дубильных веществ (процианидин). Все оказывают сильное и взаимодополняющее противораковое действие, снижая повреждения ДНК, вызванные свободными радикалами, подавляя воспаление, вызывая апоптоз и остановку цикла деления раковых клеток соответственно. Несколько недавних метаанализов продемонстрировали, что потребление зеленого чая снижает риски возникновения рака, рецидива рака после лечения и повышает показатели долгосрочной ремиссии.

Индол-3-карбинол, который в изобилии содержится в овощах семейства капустных (включая капусту, брокколи и брюссельскую капусту, об этих продуктах и о содержащихся в них DIM мы также говорили ранее), по-видимому, является одной из наиболее сильных противораковых молекул. Она нацелена на многие аспекты регуляции и выживания раковых клеток, включая активацию каспазы, метаболизм эстрогена и передачу сигналов рецепторами, а также функцию эндоплазматического ретикулума.

Цитрусовые. Сладкий апельсин и другие цитрусовые включают дидамин, который является флавоноидным гликозидом, обакунон (лимоноид глюкозы) и β-элемент с сильным антиоксидантным, проапоптотическим и хемосенсибилизирующим действием соответственно.

Оказывают сильные эффекты, особенно против лекарственно-устойчивых и сложных злокачественных новообразований различных типов рака.

Кориандр, петрушка, укроп. Содержат апигенин, который влияет на пути апоптоза, а также на механизмы остановки клеточного цикла, и считается, что они подавляют распространение раковых клеток.

Морковь. Было обнаружено, что альфа-каротин является более сильным защитным агентом, чем его хорошо известный изомер β-каротин. Исследования говорят о том, что общее потребление каротиноидов является более защитным, чем потребление одного каротиноида. Таким образом, разнообразные фрукты и овощи все еще являются лучшей противораковой стратегией, чем просто использование одного овоща с высоким содержанием специфического каротиноида.

Сельдерей. Содержит кофейную кислоту, р-кумаровую и феруловую кислоту, апигенин, лютеолин, таннин, сапонин и кемпферол, обладает мощным антиоксидантным свойством.

Защитные вещества в рационе для профилактики рака также включают селен, фолиевую кислоту, витамин B_12, витамин D, хлорофилл и антиоксиданты, такие как каротиноиды (α-каротин, β-каротин, ликопин, лютеин, криптоксантин). Аскорбиновая кислота может быть полезна внутривенно.

Дополнительное использование пероральных пищеварительных ферментов и пробиотиков также имеет значение в качестве противоопухолевой диеты.

Ученые уверены: если питание будет составляться в соответствии с указанными выше рекомендациями, вполне вероятно, что при раке молочной железы, ободочной, прямой кишки и простаты будет наблюдаться как минимум 60–70 %-ное снижение, при раке легкого – 40–50 %-ное. Такая диета будет способствовать профилактике рака и будет способствовать выздоровлению от рака.

Глава шестая

Эпигенетика стресса

6.1. Общие понятия

Эпигенетика стресса отличается от других видов эпигенетического воздействия тем, что нет внешних стимулов, например плохой мусорной еды или токсинов, а есть наши токсичные мысли или отношения, которые точно так же могут влиять на экспрессию генов.

Эпигенетические модификации связаны со значимыми для выживания организма сигналами. Это могут быть:

• недостаток пищи;

• пребывание в хищническом, враждебном окружении;

• угроза существованию человека;

• отсутствие социальной поддержки.

Состояния, которые при этом возникают, характеризуются как стресс. В организме в ответ на угрожающие сигналы среды усиливается активность системы реагирования на стрессовые воздействия. Эта система основана на механизмах нейроэндокринной регуляции и включает в себя:

• центральные отделы (кора мозга, лимбическая система, гиппокамп, амигдала, гипоталамус, гипофиз);

• структуры автономной (вегетативной) нервной системы;

• периферические структуры (надпочечники, иммунная система, различные органы и ткани).

Важнейшим химическим регулятором при этом является гормон надпочечников кортизол, хотя в этом процессе участвует множество других факторов – катехоламины, АКТГ (адренокортикотропный гормон, кортикотропин-релизинг-гормон (КРГ), окситоцин-вазопрессин. Эффекты стресса на разных стадиях жизненного пути неоднозначны. Если организм испытывает стрессовые воздействия на самых ранних этапах развития (например, пренатально – у плода в утробе матери), то с помощью эпигенетических сигналов механизмы управления его геномом программируются таким образом, чтобы быть начеку в случае возможных опасностей в течение всей последующей жизни. На каком-то этапе это может иметь адаптивное (приспособительное) значение, но на практике обычно сопровождается нарушениями обмена веществ во взрослом возрасте.

Ранние воздействия при этом оказывают программирующее влияние на систему стресс-реагирования. Есть люди, для которых даже сильный стресс не может вызвать нарушения в организме, так как они имеют свое особое отношение к стрессу. У некоторых даже незначительное событие, которое может и не считаться стрессовым (например, двойка, полученная нерадивым сыном-учеником), вызывает необычайное волнение, тревогу, а также физические проявления стресса – учащенное сердцебиение, повышение давления и т. п.

У таких людей очень чувствительная система стресс-реагирования, через которую организм получает сигналы к различным системам организма, вызывая изменения, которые проявляют себя в виде патологий или болезней. Причем эти изменения могут происходить через много времени.

Большинство заболеваний современного человека (болезни цивилизации – сердечно-сосудистые заболевания, диабет, метаболические и аутоиммунные нарушения, онкологические заболевания, некоторые психические расстройства) характеризуются относительно поздним началом, возникая после 45–55 лет или позже. В то же время предпосылки для их возникновения, как свидетельствуют современные данные, начинаются на самых ранних этапах развития – во время беременности, вскоре после рождения и далее в период полового развития ребенка. Это явление получило название онтогенетического программирования – организм как бы готовится прожить свою жизнь в соответствии с тем уровнем питания и стресса, которые он испытывал в утробе матери и на ранних этапах после появления на свет, а также в определенной степени и позже. Каждый предшествующий период развития создает предпосылки для определенных свойств и качеств более позднего периода.

Особенно сильно влияет внутриутробное обеспечение питательными веществами. Недостаточное питание плода (это не только ограничение пищи как таковой, ее количества, но и качества, когда пища бедна необходимыми для нормального роста плода макро– и микронутриентами) проявляется при рождении низкой массой тела. Низкий вес при рождении (нужно учитывать длительность вынашивания и параметры тела родителей) приводит к повышенному риску заболеваний и синдромов, связанных с пищевым поведением – диабета 2-го типа, метаболического синдрома, гиперлипидемии. С этими состояниями связана гипертония, сердечно-сосудистые патологии и нарушения структуры и функции сосудов мозга, возникающие через десятки лет после рождения.

Причинами снижения массы новорожденного могут быть неполноценное питание плода или стресс, испытываемый матерью. В обоих случаях плод испытывает влияние повышенных концентраций кортизола (несмотря на имеющиеся плацентарные барьеры и ферментативные механизмы, защищающие плод). В то же время стресс и питание могут быть взаимосвязанными. Психопатология матери (например, депрессия), слишком ранняя беременность (незрелость материнской психики) или иные влияния, обусловливающие нарушения пищевого поведения матери, могут служить причиной пренатального (внутриутробного) стресса у плода.

В современном обществе растет количество случаев анорексии среди женщин. Модели на подиуме, фактически «гремя костями», с голодным нездоровым блеском в глазах задают тон модных телесных габаритов. Это не норма! Эволюция «не одобряла» таких женщин, так как они не могли зачать, выносить и родить здорового ребенка. Сейчас многие страны вводят ограничение на рекламу, в которой могут демонстрировать свои тела модели с явным дефицитом веса. Самое опасное в такой моде состоит в том, что, забеременев, девушка-фанатка «костей на подиуме» пытается сохранить тонкую фигуру и в период беременности.

Еще существуют (и будут появляться и исчезать) новые диеты. Мы были свидетелями, как возносились и падали различные диет-планы и их создатели. А дети поклонниц модных диет потом будут расплачиваться нарушением пищевого поведения, которое может проявиться не сразу, а по достижении периода полового созревания.

Существует взаимосвязь базовых физиологических потребностей (питание), социальных факторов («стандарты» красоты) и биологических и психологических механизмов (стресс). В последнее время накапливаются данные о нарастающем деметилировании генома человека по мере старения. Возможно, это механизм, ускоряющий старение. И наоборот, люди, у которых процессы метилирования более стабильны, чаще являются долгожителями.

На существующую генетическую программу «накладываются» эпигенетические метки, появление которых связано со стрессовыми жизненными событиями, неблагоприятными обстоятельствами, в том числе психосоциальными факторами. Хорошо известно, что неблагоприятные периоды в истории стран и народов сопровождаются ранней смертностью, высокой заболеваемостью, высоким уровнем самоубийств и проявлений агрессии. Жизнь, прожитая в состоянии хронического стресса, характеризуется обычно ранним старением и ранней смертностью. С биологической точки зрения это вполне обоснованно – у появившегося на свет в стрессовом окружении человека закладывается стратегия короткого жизненного ресурса (нет смысла доживать до старости, полной эпигенетически обусловленных болезней, логичнее завершить жизненный путь вскоре после репродуктивного периода). Это касается соматических заболеваний, но еще в большей степени – психических расстройств, нарушений психического здоровья и самоубийства.

6.2. Поведенческая эпигенетика раннего стресса

Сначала познакомимся с понятием «пренатальный стресс»[29], или стресс во время беременности.

Под влиянием ранних стрессовых воздействий у плода (и новорожденного) на всю жизнь устанавливается особый нейробиологический механизм. Он заключается в том, что ребенок в дальнейшем будет реагировать на стресс быстрее, станет более уязвимым от него. Большое количество исследований в этой области проводилось на крысах. Во время беременности крысам создавали различные стрессовые условия, дальше ученые наблюдали, какие эпигенетические изменения происходили у крыс-матерей и их детенышей (в утробе, после рождения, в период взросления и во взрослом возрасте).

Так, например, у взрослых самок крыс, перенесших стресс, будучи беременными, обнаруживается пониженная плотность рецепторов к различным гормонам в гиппокампе, что может иметь значение для всей последующей регуляции активности гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы (ГГАС). Пониженная плотность рецепторов к гормонам будет проявляться в нарушении работы эндокринной (гормональной) системы.

Гипоталамо-гипофизарно-адреналовая система играет крайне важную роль в поддержании гормонального баланса организма в период стресса. Она реагирует на стресс резким увеличением производства адренокортикотропного гормона (АКТГ), что в свою очередь приводит к выбросу из коркового вещества надпочечников в кровь огромного количества кортикостероидов, участвующих в обменных процессах.

Нарушение гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы способствует развитию постоянного воспаления из-за длительного дефицита кортикостероидов при хроническом стрессе. В свою очередь воспаление приводит к различным нарушениям в организме, в том числе и в мозге.

Стрессовые воздействия в период беременности у крыс приводят к тому, что новорожденные крысята при взрослении проявляют постоянно повышенную активность ГГАС. Также у них могут проявляться нарушения регуляции ГГАС по механизму обратной связи. Эти неблагоприятные последствия связаны с торможением экспрессии гена рецептора к кортизолу в структурах гиппокампа. Этот ген является главной структурной мишенью для кортизола в мозге. Если он не работает, кортизол вредит мозгу.

Стресс во время беременности формирует у потомства нарушения производства еще одного важного нейрогормона – окситоцина. Окситоцин известен как гормон, помогающий социальному взаимодействию, его недостаток приводит к снижению необходимых социальных контактов, к изоляции в обществе.

Пренатальный стресс также активизирует экспрессию гена, отвечающего за синтез кортикотропин-релизинг-гормона (КРГ) в амигдале (миндалине). Последнее может иметь крайне важное значение, поскольку эта структура участвует в механизмах активации ГГАС и на поведенческом уровне отвечает за эмоциональные реакции страха, депрессии, агрессии и реакции, связанные с социальным доминированием или подчинением. Эти нарушения и повреждения, как показывают исследования, связаны с эпигенетическими явлениями. Так, у взрослых животных, перенесших стресс во время беременности, наблюдается более выраженное метилирование промотора гена рецептора кортизола в гиппокампе и снижение метилирования промотора гена КРГ в гипоталамусе и амигдале, с соответствующими изменениями транскрипции генов, что с физиологической точки зрения означает гиперактивность ГГАС. Причем это наблюдалось только у самцов, которые отличаются более высокой агрессивностью и выраженным реагированием на стресс, но не у самок. Таким образом, некоторые половые различия также могут быть обусловлены эпигенетикой.

Похожие данные получены на людях: депрессия матери во время беременности оказывает влияние на уровень метилирования промотора гена рецептора к кортизолу в клетках пуповинной крови, что сочетается с повышенным выбросом кортизола в слюну при стрессе, то есть значительно повышенной реактивностью ГГАС у новорожденных.

У матерей с депрессией во 2-м триместре беременности и у их потомства в крови при рождении наблюдалось снижение метилирования промотора гена транспортера серотонина. Таким образом, депрессия матери программирует работу систем, реагирующих на стресс, и нейромедиаторных систем, имеющих отношение к депрессии, в организме их детей.

Данные исследований на приматах и на людях свидетельствуют, что такое метилирование имеет системный характер, затрагивая как клетки крови, так и клетки мозга.

Метилирование, выявляемое при рождении в крови, проявляется в течение всей жизни в гиппокампе и затрагивает гены, отвечающие за работу иммунной системы. Таким образом, стресс плода в утробе и депрессия у матери – причина целого ряда структурных и функциональных нарушений мозга, потенциально ведущих к психическим расстройствам, и эпигенетические метки играют в этих нарушениях важную роль.

После рождения вся жизнь новорожденного (будь это детеныш животного или новорожденный ребенок) зависит от матери. Мать кормит, защищает от врагов и напастей, дает тепло, обеспечивает покой и социальную поддержку. Целый ряд интересных исследований на грызунах позволил выявить, как контакт с матерью и материнская забота влияют на центральные нейрогуморальные[30] механизмы организма детей при участии эпигенетических механизмов.

Нейрогуморальная регуляция поддерживает постоянство внутренней среды организма в меняющихся условиях окружающей среды.

Одним из примеров нейрогуморальной регуляции может служить временное усиление организма в экстремальных ситуациях, когда «стрессовые» нервные импульсы из головного мозга передаются надпочечникам, а те выбрасывают в кровь гормон адреналин, который в результате последующего многоступенчатого процесса производит дополнительную стимуляцию мышц тела человека или животного.

Крысы, как и многие другие млекопитающие, периодически вылизывают потомство, это является высшим проявлением заботы и социализации. В ряде исследований было показано, что новорожденные крысята, у которых матери были заботливыми в первые недели после рождения, по мере взросления имеют более адекватную реакцию на стресс. Также у них выявляется большее количество рецепторов к кортизолу в гиппокампе и менее выраженная экспрессия гена CRF, ответственного за продукцию КРГ в гипоталамической зоне мозга. Животные, не получавшие должной материнской заботы, проявляли противоположные качества – повышенную реактивность ГГАО при стрессе. Когда крысят переносили из клетки от плохих матерей, не проявляющих заботы о потомстве, в клетку к хорошим матерям, это восстанавливало устойчивость ГГАО у крысят, что говорит об эпигенетическом механизме данного эффекта.

В серии экспериментов было показано, что в гиппокампах крысят ген, кодирующий глюкокортикоидный рецептор, выявляет различия в профиле метилирования ДНК в промоторной части в зависимости от присутствия или отсутствия материнской заботы. Была обнаружена также разница в степени ацетилирования гистонов в составе хроматина клеток мозга крысят, получавших разную материнскую заботу. Эти различия возникали на ранних стадиях постнатального развития и сохранялись в течение всей жизни животных, показывая, как эпигенетическое программирование в начале развития влияет на здоровье и поведение в будущем.

В других экспериментах искусственное длительное отлучение крысят от матери приводило к тому, что у животных, перенесших данное воздействие, во взрослом состоянии наблюдалась значительно более выраженная реактивность ГГАО в ответ на стандартный стресс, отмечалось снижение рецепторного связывания кортизола в гиппокампе, гипоталамусе и фронтальной коре мозга, увеличение концентрации мРНК, кодирующей КРГ, и повышение концентрации самого КРГ (См.: Розанов В.А. Стресс-индуцированные эпигенетические феномены // Суицидология. 2015. Т. 6. № 3 (20)).

Рис. 21. Схематическое представление прямого и косвенного воздействия стресса на процессы воспаления и нейропластичности. Прямое – стресс вызывает непосредственно немедленное высвобождение глюкокортикоидов и провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-6, CRP, TNF-α, INF-α). Повышение глюкокортикоидов действует на мозг, изменяя передачу сигналов от кортикотропин-релизинг гормона по гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси, и отрицательно влияет на нейрогенез и выработку нейротрофических факторов, в т. ч. BDNF. Косвенное – стресс запускает эпигенетические механизмы (метилирование, деацетилирование, miRNAs), которые могут воздействовать на те же гены, связанные с рецепторами глюкокортикоидов, цитокинами и BDNF.

Эти работы проливают свет на то, что представляет собой детская психотравма. Впрочем, также считается, что некоторые детские психотравмы, их степень тяжести не соответствуют реальным событиям. В связи с ограниченностью восприятия ребенок может реагировать на ситуацию, вплетая в нее иллюзорные образы на фоне еще формирующегося эмоционального интеллекта.

Было выявлено, что недостаточная материнская забота или болевой стресс в раннем постнатальном периоде формирует определенный порог болевой чувствительности, что связано как с реакцией ГГАО, так и с управлением дофамином. Таким образом, недостаточная степень контактов новорожденного ребенка с матерью, ощущение потери важнейшего элемента социальной поддержки, страх одиночества или страх погибнуть во враждебном окружении, будучи проявлением раннего стресса, являются причиной множества уязвимостей, повышающих риск различных патологий, психических расстройств и проблем психического здоровья.

Простыми словами – девушки и женщины, а также отцы – как можно чаще прижимайте к себе новорожденного, пусть он контактирует с вашим телом, с его теплом (лучше напрямую, без одежды). Неоднократно мы видели замечательную картину в семье нашего близкого знакомого – на голой груди папы копошится недавно родившаяся дочь. То есть не только мама, но и папа может быть оплотом надежности, защиты, тепла для ребенка. Мама, безусловно, важнее, она еще и кормит, но папу необходимо также привлекать к процессу, который позволит сделать ребенка более счастливым и здоровым.

Исследования показали связь между генами предрасположенности к некоторым психическим расстройствам (депрессии, ПТСР, антисоциальному расстройству, тревоге, суицидальности) и факторами среды стрессового характера. Также имеет значение время и период взаимодействия. Так, на примере гена транспортера серотонина 5-HTTLPR и гена FKBP5, имеющего отношение к регуляции взаимодействия кортизола с его рецептором, показано, что депрессия, суицидальные проявления и симптомы ПТСР (посттравматического стрессового расстройства) возникают у взрослых носителей определенных полиморфизмов на фоне стрессового жизненного окружения лишь в том случае, если в детстве они были жертвами физического или сексуального насилия.

Важным выводом из этих работ является то, что негативные события и несчастья, перенесенные в детстве, формируют психотравму «замедленного действия», которая начинает проявлять себя значительно позже, когда человек сталкивается с потерями, разрывами отношений, конфликтами с другими людьми и т. д. Иначе говоря, полиморфизмы генов уязвимости повышают риск нарушений психического здоровья лишь незначительно, но он усиливается в разы при неблагоприятном раннем периоде становления личности, когда чувство безопасности и благополучия формируется через прикосновения и контакты родителей и ребенка.

Итак, социальное окружение на ранних стадиях развития играет важную роль, эпигенетические метки, возникающие при неблагоприятных событиях раннего детства, надолго предопределяют глобальные стратегии будущего реагирования на стресс.

Стресс как ситуация, требующая немедленного реагирования или постоянного адаптивного напряжения (хронический стресс), особенно если она приходится на определенные «чувствительные» периоды развития, становится при участии эпигенетических механизмов ведущим фактором, провоцирующим многие расстройства психики, включая депрессию, ПТСР, различные зависимости, личностные и тревожные расстройства. То есть стресс – спусковой крючок, который приводит к тому, что выстреливает болезнь, как психическая, так и физическая.

6.3. Социальный стресс

Недавно появилась область знаний, социальная геномика, изучающая, как в современном урбанизированном обществе ежедневные нагрузки и социальные ситуации влияют на экспрессию генома. Такие факторы, как проживание в мегаполисах, низкий уровень заработка и культуры, социальное неравенство, одиночество, страх перед будущим, информационный «терроризм» (по-другому не назовешь) и нестабильность, оказались связанными с различной экспрессией сотен генов в лейкоцитах. Причем усиленно активируются гены воспаления (что может иметь отношение к развитию депрессии), а гены антивирусной защиты молчат. Угрозы реальные от внешней среды, которые были у наших предков, заменились виртуальными.

Ощущение стресса, субъективное ожидание неприятностей, тревога и депрессия – это также стресс, эти психические процессы являются столь же действующими факторами в плане биологических эффектов, как и неблагоприятное событие или травма. На этом представлении базируются многие работы, касающиеся как проблем психического здоровья, так и сердечно-сосудистых заболеваний.

В статье «Эпигенетическая пандемия ментального иммунодефицита: от психической травматизации детства к кумулятивному экзистенциальному стрессу» (Экология человека. 2018. № 6. C. 39–42) П.И. Сидоров пишет: «состоявшейся особенностью современного мира является устойчивый рост распространенности всех основных психических и психосоматических расстройств. Глобальным предиктором этого тренда во многом является психическая травматизация детства и хронический экзистенциальный стресс. Они запускают транспоколенческие и кумулятивные механизмы эпигенетического развития пандемии ментального иммунодефицита… Синдром ментального иммунодефицита клинически представлен разнообразными пограничными расстройствами идентичности… То, что позавчера было классическим стрессом, а вчера хроническим психосоциальным стрессом, сегодня стало экзистенциальным стрессом – обязательным элементом тревожной картины мира и образа жизни практически любого человека». Автор приводит в пример демонстрации на улицах европейских городов после террористических актов. Тихая буржуазная благополучная Европа перестала быть местом, где можно было отдохнуть праздношатающимся туристам со всего мира. П.И. Сидоров продолжает: «…эпигенетическим примером являются еще не родившиеся дети сегодняшних мигрантов в ЕС, переживающие вместе со своими матерями комплексы беженцев, униженных и оскорбленных, теряющих самооценку и самоуважение, дети которых могут ненавидеть и презирать вчерашних благодетелей своих родителей, а внуки готовы взорвать ментально непосильно свободный мир… Пренатальный травматический опыт современных европейских мигрантов через 3–4 поколения может проявиться буквально "ментальным ядерным взрывом", уничтожающим европейскую идентичность. Романтизированные планы по ассимиляции и адаптации уже давно обнаружили свою несостоятельность. Важная эпигенетическая особенность ментального оружия современной гибридной войны состоит в том, что, образно говоря, прицеливаются в 1-м поколении, нажимают на спусковой крючок во 2-м, руины вчерашнего благополучия осматривают в 3-м, а отдаленные последствия становятся привычным образом жизни 4-го поколения».

Получается, что правительствам стран, в которые иммигрировали большое количество людей с отличающейся культурой, менталитетом, уже сейчас нужно предусматривать для них не только материальную поддержку, но их детям, а потом и внукам оказывать комплексную психологическую и, возможно, нутритивную поддержку. Также предпринимать другие меры, которые будут удалять «черные» эпигенетические метки, которые появились у них в то время, когда их беременные матери претерпевали трудности ассимиляции в новой стране.

В связи с этим хочется предупредить девушек и женщин, которые собираются переезжать в другой город, а тем более в другую страну – переезжайте, но… сразу не стоит беременеть. Дайте организму и психике отдохнуть и справиться со стрессом переезда, даже если вы стали жить в более благополучных условиях.

В статье П.И. Сидорова нам понравился интересный вывод: «Неблагоприятная для здоровья транскрипционная реакция на стресс в виде дифференциальной активации компонентов иммунной системы сильнее проявляется у лиц с высоким гедонистическим компонентом психического здоровья и заметно слабее у тех, чья психика базируется на эвдемоническом благополучии». Простыми словами, это звучит так, что в большей степени неблагоприятная эпигенетическая регуляция затрагивает людей, которые предпочитают земные блага – вкусную еду, отдых в хороших отелях, светские развлечения – все, что в основном связано с удовольствиями для тела. Значительно меньше «черных меток» эпигенетики достается людям, у которых удовольствием являются их духовные связи, смысл жизни, вера, благотворительность и т. п. Это крайне важный момент, который недооценивается в терапевтической практике коррекции стресса.

Мы знаем ученых, которые просто отмахиваются от этого, как от надоедливой мухи. Неоднократно мы пытались заводить разговоры на эту тему с маститыми гуру в области науки, но увы, психология многими материалистами-биологами/врачами воспринимается как что-то незначительное, то, что нельзя измерить. А зря, господа-материалисты, психология – такая же точная наука, как и математика.

Видимо, не выгодно, опять же, уже упомянутой всуе, Большой Фарме. Психологию не упакуешь в кишечнорастворимую или другую капсулу, не спрессуешь в таблетку, не вольешь внутривенно, ею нельзя сделать укол в ягодицу. Да и многие люди думают, зачем мне напрягать свою и так измученную душу, выпью-ка я таблетОс (например, антидепрессант), и будет мне счастье… Но, как блестяще сказал д-р М. Хайман в книге «Мозг. Обратная связь»[31]: «Депрессия – это не отсутствие прозака (антидепрессанта) в крови, это мультифакторное состояние, вызванное нарушением питания, образа жизни, мышления и т. п.».

Хотим привести выдержку из таблицы П.И. Сидорова «Клинические проявления дисфункций ментального иммунитета при ранней психической травме»[32]:

• Снижение самооценки и неуверенность в себе, тревога и беспокойство, чувство вины и беспомощности, трудности различий восприятия собственных и чужих интересов.

• Различные соматопсихические и психосоматические проявления: от вегетососудистой дистонии и психосоматозов до психотравматического расстройства личности и дисциркуляторной энцефалопатии (медленно прогрессирующее поражение сосудов головного мозга, приводящее к нарушению его функций в результате нарушения кровообращения в мозге. – Прим. авторов).

• Астеничность (нервно-психическая слабость. – Прим. авторов) и быстрая истощаемость, повышенная внушаемость и конформность (подстраивание под других. – Прим. авторов), поведенческая стереотипизация и смысловая механистичность, нарушения аппетита и пищевого поведения.

• Трудности построения приоритетности и последовательности деятельности, легкость переключения и отвлечения внимания, деформация и утрата защитных механизмов.

• Нарастание отгороженности и отчужденности, враждебности и агрессивности, ощущение безнадежности и безысходности, бесполезности и бессмысленности жизни, системная декомпенсация и деморализация, суицидальные мысли и поступки.

• Снижение синтонности (сочетания внутренней уравновешенности с эмоциональной отзывчивостью и общительностью. – Прим. авторов) и альтруистичности, угасание интереса к проблемам реального и виртуального мира, других сообществ и людей, повышение заторможенности и/или гиперактивности, депрессии и дисфории (особый темперамент трудного ребенка).

• Деградация стиля и образа жизни, снижение и утрата альтернативных интересов, зависимые расстройства и правонарушения, промискуитет[33] и проституция (у перенесших сексуальное насилие).

• «Посттравматические игры» с навязчивыми воспоминаниями, стереотипные ночные кошмары и расстройства сна, психомоторный и когнитивный регресс с утратой недавно усвоенных навыков, перманентная тревога и напряжение.

• Учащение и утяжеление абузусов[34] и деликтов[35], психопатоподобные и соматоформные расстройства (группа заболеваний психогенной природы, при которых психические проблемы пациентов скрываются за соматическими симптомами. Симптомы носят функциональный характер, органические изменения отсутствуют к пубертатному возрасту[36].

• Вербальная и моторная импульсивность[37], компульсивность[38] влечений и поступков.

• «Прогностическая тупость»[39] с игнорированием очевидных последствий и осложнений, пренебрежение взаимодействием с семейной и социальной средой.

• Дисгармония формирования психологических и социальных ролей, нравственных чувств и духовных ценностей, «туннельное» видение мира и себя в нем, травматическая контузия всех форм активности и любознательности».

Честно говоря, такой список приводит к ощущению, что кого-то узнаешь по проявлениям и симптомам, так что не сильно примеряйте на себя, многие люди могут найти у себя и близких некоторые совпадения.

Что-то добавить можно, но сложно. И так терминов предостаточно…

6.4. Что делать со стрессом. Комплексная коррекция последствий хронического стресса

Возникает вопрос, а делать-то что? Можно ли исправить в детском, а тем более во взрослом возрасте то, что при прочтении вызвало беспокойство – а вдруг у меня ЭТО?

Самое главное, чтобы, прочитав вышеизложенное, вы не начали ставить себе диагнозы. Это первое.

Второе. Существуют большое количество способов, практик, а также диетологические и нутрициологические рекомендации, которые могут помочь «снять» эти «черные» метки.

Третье. Одной психологии, психотерапии недостаточно. Хотя это направление помощи крайне важное. Особенно в том, что касается изменения карты мира человека, устранения когнитивных искажений или мыслей-«тараканов». Здесь мы поставим точку, так как задача этой книги обозначить вектор коррекции, но то, что касается психологических изменений, – это длительно и нужно делать со специалистом. Самостоятельный путь возможен (чтение книг, постов в «Инстаграме» и т. п.), но его КПД (коэффициент полезного действия) не такой высокий.

Четвертое. Вы спросите нас, а что предлагает автор статьи, которую мы обсуждали ранее? Не «критики ради, а токмо волей пославшего» нас любопытства, мы почитали и другие труды уважаемого П. И. Сидорова. Из терапевтических стратегий было предложено использовать пищу, богатую клетчаткой. За счет бутирата, который является короткоцепочечной жирной кислотой и по совместительству метаболитом бактерий, живущих в кишечнике, предлагается снизить воспаление. И это очень правильно и ценно. Особенно для тех, кто ест гамбургеры и считает лист поникшего салата в них достаточным количеством клетчатки. Но этой одной «микробной» стратегии явно недостаточно для наших глобальных целей. Поэтому:

Пятое. Мы предлагаем несколько интересных технологий и практик, которые можно применять самостоятельно либо со специалистом функциональной медицины. Могут ли эти технологии соответствовать критериям доказательной медицины? Некоторые – да, некоторые пока «не удостоились», но от этого их ценность не меньше. Мы в этом уверены, так как много лет при помощи этих практик помогаем людям снижать уровень стресса. Да и плацебо никто не отменял, как бы не «кипятились» по его поводу ученые мужи, а Нобелевскую премию за этот эффект дали!

Итак, комплексная коррекция хронического стресса, предложенная нами, включает:

• медитации (дыхательные, во время движения, с едой и т. п.);

• акупрессурную медитативную практику;

• активационную терапию;

• нутрициологическую и диетологическую поддержку, безусловно, микробную диетологию;

• когнитивно-поведенческую (А. Бек) и «смысловую» психологию (В. Франкл).

6.5. Медитативные практики. Медитация

Радует то, что медитацию начали исследовать. Научный аналитик Д. Веремеенко на своем сайте (nestarenie.ru) пишет про эффекты медитаций, которые он нашел в исследованиях, в основном учитывая те, которые защищают организм от старения: «Медитация защищает от чрезмерного стресса и депрессии, укрепляя иммунитет… Ученые из Университета Висконсин-Мэдисон (США) и Института медико-биологических исследований в Барселоне подтвердили, что медитация защищает код ДНК от повреждений (экспрессия генов), а также снижает общий уровень воспалительных реакций, а, как известно, чрезмерные воспалительные реакции по мере старости человека провоцируют сердечно-сосудистые заболевания, старость иммунитета (аутоиммунные реакции) и рак. Кроме того, специалисты выяснили, что после медитации в условиях социального стресса стабилизируется выработка кортизола, регулирующего поведение человека в стрессовых ситуациях. Американская Кардиологическая Ассоциация в 2005 году в результате исследования определила, что медитация продлевает жизнь и снижает риск заболеть раком и умереть на 50 %, снижает риск заболеть любой болезнью старости и от нее умереть – на 25 %. В Университете Эмори, США, было проведено исследование, которое позволило выяснить, что медитация, практикуемая дзен-буддистами, омолаживает мозг. Дело в том, что с возрастом мозг усыхает – теряет свой объем. Это сопровождается потерей памяти, внимания. Но все практикующие медитацию участники исследования не теряли объем головного мозга и не имели признаков его старения – показывали хорошие результаты в тестах на внимание и т. п.».

Недавнее исследование, проведенное под руководством психиатра Элизабет Ходж, показало: после двух месяцев регулярной медитации у больных генерализованным тревожным расстройством значительно снизился уровень адренокортикотропного гормона (АКТГ). Это вещество влияет на синтез кортизола – гормона, участвующего в развитии реакции на стресс.

Интересные исследования проводилось в нескольких университетах США – Нью-Йоркском университете, Калифорнийском университете, Сан-Диего и Фонде Чопра. Изучалась связь стресса с активностью микробиоты кишечника, а также влияние медитаций на «антистрессовое» восстановление кишечника. Напомним, что психологический стресс обычно обусловливает реакцию «сражайся или беги», вызывая выработку кортикотропин-рилизинг-гормона и катехоламинов в различных частях тела, что в конечном итоге нарушает микробиоту. При отсутствии стресса здоровая микробиота производит короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), которые оказывают противовоспалительное и противоопухолевое действие. Во время стресса измененная кишечная микробная популяция влияет на регуляцию нейротрансмиттеров, опосредованных микробиомом и барьерной функцией кишечника. Оказалось, что медитация помогает регулировать реакцию на стресс, тем самым подавляя состояния хронического воспаления и поддерживая здоровую барьерную функцию кишечника.

Большое спасибо ученым, которые сделали два вывода. Первый – медитацию рекомендовано включить в традиционные модели здравоохранения и для хорошего самочувствия. Второй – исследования для изучения влияния медитации на человеческую микробиоту оправданы.

К микробной диетологии мы вернемся чуть позже, а сейчас немного теории про медитацию и простые практики.

Теория медитации

Прежде всего хотим убрать мистический и религиозный «флер» с этого понятия, хотя, если вам хочется медитировать в горах Тибета в окружении гуру в оранжевых одеяниях, у нас возражений нет. Сами пробовали, интересно.

Медитация – это целенаправленное удержание, концентрация внимания на выбранном вами объекте, процессе, ощущении, звуках, запахах, вкусах. В процессе медитации создается состояние осознанности того, что происходит в данный момент с человеком. Это в свою очередь препятствует потоку негативных и тревожащих мыслей, которые могут повышать стресс и нарушать нейроиммуноэндокринные взаимодействия.

Медитация способствует расслаблению, антистрессу, но иногда в процессе медитации ощущения и переживания могут быть не вполне приятными. И это нормально. Задача медитации не расслабиться, а погрузиться в состояние осознанности, присутствия в настоящем моменте. Даже если негативные мысли появляются, то они быстро исчезают, сменяясь любыми другими. Сам процесс удержания внимания помогает остановить поток мыслей, которые могут вызывать у человека стрессовое напряжение.

Эволюция, формируя человека как вид, сделала все возможное, чтобы человек любыми способами выживал. Гены наши «заточены» под процесс выживания – побольше съесть, лучше усвоить, размножиться и передать гены в будущее. При этом в задачи эволюции не входило сделать человека счастливым. Или хотя бы получать радость от всего, что окружает. Наоборот, эволюция создала в мозге систему предотвращения опасностей, которых у наших первобытных предков было с лихвой (об этом чуть позже).

Но люди на то и люди: они хотят быть счастливыми, хотят радоваться, а не бесконечно страдать от угроз окружающего мира. И отчасти это получается у тех, кто «не складывает лапки», а действует. Читайте дальше и узнаете, как нужно действовать, чтобы быть более счастливым.

Современному человеку с его напряженным образом жизни, повышенной стрессовой нагрузкой (например, нехватка времени и денег) трудно бывает находить радость в каждом моменте. Как говорят психологи, не получается быть «здесь и сейчас». Мысли, в большом количестве возникающие в малый отрезок времени, часто уносят нас не туда:

– в прошлое, где мы мусолим то, что уже прошло, порой терзаясь чувством вины и/или стыда, вспоминая былые обиды, злясь на то, что уже не вернуть и не исправить. Припоминаете как это бывает? «Ах, если бы повернуть время вспять, я бы… („вышла замуж за другого, а не за этого…“, „поступил в другой университет и получил другую специальность, чтобы сейчас не работать „на дядю“, „зачем я купил третий телевизор, лучше бы купил сыну велосипед“, „высказала бы свекрови, что о ней думаю, не позволила бы ей командовать во всем“, „не поехал бы в эту командировку, где жена меня спалила с любовницей“, «успела бы отправить маму в санаторий до того, как она умерла“).

– в будущее, тревожась о том, что возможно, никогда не произойдет. Вспомнился фильм «Блондинка за углом», где героиня замечательной актрисы Татьяны Догилевой, начиная отношения с мужчиной, накручивала себя, предполагая, что может в будущем выйти из их брака. В своем монологе она вовсю рыдала, так как в своих размышлениях дошла до того момента, как их еще не рожденный сын «геройски погиб при тушении пожара во время практики, учась в Университете»! Многие люди переживают за своих взрослых детей, которые не перезвонили, за карьеру, боясь остаться на улице, за «зомби-апокалипсис», муссируемый СМИ, даже за то, что не смогут достойно встретить гостей на своем юбилее…

Все эти мысли, которые уносят в прошлое или тревожное будущее, вызывают каскад нейроэндокринных реакций, которые потихоньку подтачивают не только нервную систему, но и гормональную и иммунную.

Так вот, медитации способны прервать поток этих неконтролируемых мыслей или сделать их нейтральными для психики. Дзен-буддисты иногда говорят о том, что такое «наблюдать за водопадом», когда из человеческого разума низвергается бесконечная Ниагара мыслей, или некоторые говорят, что это когнитивный спам.

Хорошо, что человек не может думать одновременно о двух вещах сразу. И большая заслуга медитаций в том, что, удерживая внимание на объектах и процессах, вами выбранных, они не дают возможности думать о негативе.

Сколько времени нужно медитировать, чтобы получить антистрессовый эффект и другие полезные эффекты для организма? Тем, у кого нет времени, возможно понравится, что работают медитации продолжительностью 1, 3, 8 минут. Если вы поселитесь в тибетском монастыре, будете медитировать не менее нескольких часов, говорят, что по 10 в день. Но в научных статьях пишут, что 20 минут в день медитативных практик способны снижать стрессовую нагрузку и, соответственно, восстанавливать многие функции в организме. Мы уверены, что это вполне адекватная затрата времени для человека с любой занятостью, потому что многочисленные полезные эффекты медитации того сто́ят.

Подготовка к медитации

1. Спецодежда (оранжевые, желтые, красные, а также других цветов кашаи) не нужна. Одежда не должна сковывать дыхание, должна быть комфортной, и все.

2. Помещение для медитации – по возможности тихое. Если идет медитация на природе, то избежать шума не удастся, звуки природы к тому же могут быть использованы как объект внимания.

3. Необходимо отключить все звуковые уведомления ваших гаджетов.

4. Если медитируете сидя, то стул лучше брать с прямой спинкой. Если вам скучно, и вы хотите медитировать в позе лотоса, для этого нужен коврик или специальные подушки. Впрочем, вполне можно обойтись и без них.

5. Во время медитации старайтесь держать спину прямой, но, если это трудно, можно облокотиться на спинку стула.

6. Не медитируйте на полный желудок или после приема алкоголя.

7. Медитации в движении, с едой выполняются по-другому.

Медитативные практики, связанные с дыханием

1. Медитация «Три пятерки» (способствует быстрому успокоению после стрессового воздействия):

1. Вдыхайте воздух и одновременно считайте 1–2–3–4–5.

2. Выдыхайте на счет 1–2–3–4–5.

3. На выдохе задержите дыхание на счет 1–2–3–4–5.

4. Далее продолжайте вдох и считайте 1–2–3–4–5 и т. д.

5. Если в момент медитации вы понимаете, что мысли наполняют вашу голову, сознательно возвращайте свое внимание к дыханию и счету.

Кстати, именно такая техника одному из авторов этой книги позволяет быстро засыпать!

2. Медитация «Шарик в позвоночнике»

1. Представьте, что во время вдоха вдоль вашего позвоночного столба поднимается шарик любого цвета.

2. Представьте, что во время выдоха он опускается.

3. Дыхание мягким животом.

1. Положите руку на верхнюю часть живота, чуть ниже солнечного сплетения.

2. Вдыхайте носом, выдыхайте через рот.

3. На вдохе (носом) надувайте живот на счет 1–2–3–4–5.

4. На выдохе (через рот) втягивайте живот на счет 1–2–3–4–5.

Эти медитации достаточно простые в исполнении, но эффективные однозначно. Их действие (мы, авторы этой книги) испытываем на себе. Когда? Если стоишь в пробке в машине, они позволяют не нервничать. Вообще, ожидание кого-то – лучший способ медитировать – и время с толком потрачено, и глядишь, опаздывающий уже прибежал… Мы четко установили, что с появлением медитаций в нашей жизни по-другому стали относиться к вынужденному ожиданию.

В самолете такая медитация значительно снижает тревогу на взлете, во время турбулентности и посадки. А летать приходится часто…

Надо ли применять каждую медитативную практику с дыханием в течение ровно 20 минут? Нет, конечно. Вы можете 20 минут разбить на пятиминутки, и менять в течение дня медитативные практики с дыханием. Редко у кого двадцатиминутная медитация с дыханием идет непрерывно, если только она не проводится при участии специалиста.

Медитация во время движения, на природе

Помимо антистрессового эффекта подобных медитаций, вы получаете пользу от движений. Во время таких медитаций необходимо использовать все органы чувств, кроме тех, которые отвечают за вкусовые ощущения.

1. Когда вы идете по лесу или парку (вне дорожек), вы можете ощущать, как пружинит ваша обувь на моховой кочке, как трещат под ногами сухие ветки или хвоя, как шуршат спортивные брюки; вы можете чувствовать прохладный или теплый воздух кожей лица, шеи; как солнышко нагревает голову и плечи…

2. Вы можете обратить внимание на запахи вокруг – цветов, хвойных растений, грибов, земли…

3. Вы можете смотреть на разные деревья, цветы, листья, лежащие на земле, птиц, насекомых; видеть разные цвета и их оттенки…

4. Вы слышите звуки вокруг вас – щебет птиц, стрекот кузнечиков или цикад, хруст веток под ногами, звук своих движений…

5. Можно несколько минут удерживать внимание на одной модальности, например, три минуты удерживаем свое внимание на кинестетических ощущениях, а можно их «переключать» по очереди – кинестетика, запах, картинка (визуальная), слух.

Медитативные техники с едой

Мы их называем техниками «многократной силы» (кроме классической медитации с изюмом) – помимо мощного антистрессового эффекта, можно практиковаться в снижении пищевой зависимости, нормализации веса, улучшении работы ЖКТ.

1. Медитация с изюмом.

1. Вымойте тщательно руки.

2. Возьмите заранее приготовленную изюмину.

3. Покатайте ее пальцами… почувствуйте ее консистенцию…

4. Понюхайте изюминку, уловите запах наполненного солнцем винограда…

5. Положите изюминку в рот, покатайте ее по ротовой полости, не раскусывая…

6. Раскусите изюминку, почувствуйте ее полноценный вкус… не проглатывайте сразу всю, наслаждайтесь вкусом каждого кусочка.

На выполнение этой техники требуется не менее 5 минут.

2. Медитация с салатом (из растительных продуктов).

Сделайте овощной салат из лучших ингредиентов. В нем могут быть семена и орехи, хрустящие овощи, зелень. Желательно, чтобы салат состоял из нескольких разных продуктов питания.

1. Возьмите вилкой какой-либо ингредиент салата, например кусочек огурца, рассмотрите его с интересом, как будто бы вы видите его в первый раз (как ребенок, внимательно изучающий новую игрушку), понюхайте, отправьте в рот.

2. Попробуйте ощутить, как хрустит огурец, когда вы его жуете, какой вкус наполняет ротовую полость…

3. Возьмите следующий кусочек овощей, или лист салата, или орешек/семечко. Повторите опыт с этим продуктом, рассмотрев, понюхав, а затем распробовав на вкус, съев его.

4. В течение 15 минут съешьте весь салат. Если во время упражнения появляются посторонние мысли, их не надо отгонять (вы не сможете это сделать усилием воли), просто возвращайте свое внимание к овощам салата.

По поводу того, нужно ли отгонять в сторону негативные мысли, вспоминается мудрая притча – «Не думай о белой хромой обезьяне»: чем больше стараешься не думать, тем обезьяна все белее и хромает на обе лапы в услужливом воображении…

3. Фирменная МЕДИТАЦИЯ DOCTOR’S FOOD от доктора Михаила Гаврилова

Медитация во время еды приобретает новый смысл именно с функциональным питанием DOCTOR’S FOOD[40] (батончики). Помимо антистрессового, противотревожного, улучшающего работу мозга эффекта медитации, при употреблении батончика DOCTOR’S FOOD мы решаем еще много задач. Одной из них является «перевоспитание» вкусовых рецепторов, которые часто предпочитают только сладкий, соленый и жирный вкус и забыли острый, кислый, терпкий и горький. Именно последние 4 оттенка вкусов связаны с употреблением полезной еды, содержащей целебные компоненты – антиоксиданты, полифенолы и т. п. Когда человек привыкает или хотя бы начинает осознавать новые непривычные вкусы в своем рационе, он постепенно может снизить свою зависимость от пищевых «наркотиков», создаваемых пищевой промышленностью (тортики, конфеты, фастфуд, сосиски, чипсы и т. д.), перестает быть пищевым «наркоманом», зависеть от сладкой/соленой/жирной еды. Второе – определенные компоненты этого питания играют весомую роль в эпигенетической регуляции.

Приготовьте батончик любого состава DOCTOR’S FOOD. Тщательно вымойте руки.

Уединитесь на кухне или в столовой, чтобы вам никто не мешал (можно медитировать и всей семьей, если все подготовлены к этому). Сделайте так, чтобы место приема пищи было сервировано без лишних отвлекающих деталей. Выключите на время медитации телефон, телевизор и другие отвлекающие приборы. Если вы медитируете в одиночестве, предупредите своих близких, чтобы вас не беспокоили 15–20 минут.

Сядьте на стул, чтобы перед вами на столе (на тарелке) лежал батончик DOCTOR’S FOOD. Сделайте несколько глубоких вдохов и выдохов, во время которых рассмотрите батончик.

Отломите от него небольшой кусочек. Понюхайте, закрыв глаза. Подумайте, запах каких натуральных продуктов вы ощущаете в данный момент (составы разные, поэтому каждый раз можно экспериментировать с разными запахами). С чем приятным связан запах, который вы ощущаете? Быть может, это запах какого-то известного вам растения… Представьте, как выглядит это растение… как оно развивалось… как из маленького зернышка/семечка/орешка появляется сначала крохотный росток, а затем растение. И можно представить, как его корни получают влагу и полезные вещества из земли, а листья и плоды согреваются солнцем и обдуваются теплым ветерком… Растение наполняется силой Земли и Солнца. Все уникальные вещества в нем созданы Природой, которая является лучшим Целителем… И эти замечательные вещества становятся частью вас, защищая и оберегая ваше тело, успокаивая вашу Душу…

Откройте глаза и посмотрите на цвет батончика, на вкрапления более светлого или темного цвета, на величину крупинок, семян, кусочков ягод… Возьмите пальцами кусочек, разотрите его на пальцах, почувствуйте его температуру, какие крупинки по ощущениям – твердые или они скользят…Когда вы полностью осознали температуру и структуру батончика, вытрите руки салфеткой.

Теперь положите другой кусочек в рот, оцените его температуру, обратите внимание на вкус. Закройте глаза, покатайте его по ротовой полости, не глотая, почувствуйте разнообразие вкусов. Разные части языка способны распознавать разные вкусы – сладкий, кислый, горький, соленый, острый, жирный. Попробуйте узнать получше эти вкусы, подержите питание какое-то время во рту. Также определите языком консистенцию пищи, мелкие его составляющие, а также кусочки ягод или фруктов, кокоса, семена, орехи специально добавленные более крупными, чтобы можно было их жевать. Пожуйте эти крупные кусочки, почувствуйте их вкус. Прислушайтесь к звукам, которые вас окружают… возникают ли шумы при контакте еды с зубами… Проглотите порцию, которая была у вас во рту. Откройте глаза.

Возьмите следующий маленький кусочек батончика, положите его в рот, закрыв глаза, представьте растения, вкус которых вы распознали. Подумайте о них вновь, о том, как они росли, как вода и минералы из земли наполняли их силой, как образовались витамины и другие целебные вещества, как растение создавало крахмалы, которые станут нашей энергией, клетчатку, что послужит пищей микроорганизмам нашего кишечника, белки, полезные жиры. Мы не можем представить те вещества, которые называются потенциальными геропротекторами, но они есть в наших батончиках, и уже сейчас они приступают к удивительной работе, защищая наши клетки от старения и заболеваний…Проглотите эту порцию.

За 15–20 минут медленно съешьте весь батончик (или его половину), каждый раз возвращая свое внимание к запаху пищи, рассматриванию ее внешнего вида, к звукам, связанным с приемом пищи – звукам, возникающим при контакте зубов с пищей, раскусывании семечек и др. Обращайте внимание на консистенцию еды, а также на то, как меняется ее температуры в процессе употребления. Каждый раз фиксируйте свое внимание только на том, что связано с внешним видом еды перед тем, как вы ее положили в рот: температуре, запахе, вкусе, консистенции, звуках. И по мере практики медитации находите дополнительные возможности познания еды через свои органы чувств.

Если в процессе медитации появляются посторонние мысли, не связанные с едой, фиксируйте их появление, но не боритесь с ними, а просто возвращайте свое внимание к процессу. Состояние осознанности и управление вниманием во время медитации – главная задача.

Поблагодарите, похвалите себя за то, что вы дали своему организму целебную пищу, которая повысит вашу энергию, улучшит настроение, сделает вас устойчивым к различным заболеваниям, замедлит процессы старения.

6.6. Техники акупрессурной медитации

Это направление, в котором соединилось несколько эффективных антистрессовых технологий, успешно применяется на Западе, не только в частных медицинских и оздоровительных центрах, но и в государственных лечебных учреждениях. Их еще называют техниками эмоционального высвобождения.

Эти техники применяются при лечении как тяжелых стрессовых расстройств, так и в работе с отношением к какой-то травмирующей психоэмоциональной ситуации, а также в работе с болью.

Технологии, лежащие в основе акупрессурной медитации:

1. Акупрессура.

2. Медитация во время практики.

3. Работа с когнитивными искажениями.

4. Рефрейминг.

5. Дыхание.

Исследование в Гарварде показало, что воздействие на отдельные точки меридианов нашего тела снижает в мозге активность амигдалы (миндалины), гиппокампа и других частей организма, ответственных за страх. Кстати, китайцы, в течение многих столетий применявшие акупунктуру, доказали ее эффективность значительно раньше. Да, они не проводили РКИ, да и доказывать им на конференциях научных ничего не приходилось – больные просто выздоравливали и шли по своим делам, например, рис выращивать…

Амигдала (миндалина) и гиппокамп – это часть лимбической системы мозга – «мозга ящерицы», древнейшей части мозга в организме, которая отвечала, в частности, за ответ на потенциальную опасность для ее предотвращения. Эти два участка в мозге обеспечивали запуск реакции «бей или беги», когда появлялась угроза в окружающем мире. Например, человек видел гадюку или морду медведя в кустах. Амигдала и гиппокамп, благодаря нейрохимическим реакциям, заставляли организм мобилизоваться в виде физиологических реакций на опасность:

• повышался приток крови к мышцам, уменьшался к половым органам и ЖКТ (потому что в ситуации «бей или беги» нужно было быстрее «двигать мышцей», чем думать о размножении или поедании вкусной малины в лесочке);

• печень выбрасывала в кровь глюкозу, чтобы добавить мышцам энергию;

• дыхание ускорялось;

• сердце билось быстрее, давление повышалось.

Сейчас таких опасностей в окружающем мире мало (если вы не живете в глухой тайге или в африканских саваннах), места гадюк и медведей заняли опасности современной жизни – непредсказуемый самодур-начальник, склочные соседи, периодическое пьянство мужа, нерадивый школьник-сын, хроническая нехватка времени и денег, низкая самооценка, приводящая к возникновению постоянно «грызущих» мыслей-тараканов. Не все из них смертельно опасны, но реакция нашего мозга такая же, как и при встрече с гадюкой в природе. И все физиологические реакции организма на опасность повторяются точь-в-точь.

Но, в отличие от первобытных наших предков, которые бежали, дальше чем видели, или дрались, то есть тратили энергию и пользовались ресурсами физиологической реакции на опасность (повышение давления, дополнительный выброс глюкозы и др.), нам бежать некуда. От начальника не убежишь и не побьешь (хотя очень хочется иногда), на сына-двоечника можно, конечно, и наорать, но ювенальная полиция не дремлет, с мужем-алкоголиком и сексом заняться не приходится, чтобы, так сказать, энергию хоть потратить («кто с водкой дружен, тому секс не нужен»). И гиподинамия пригвоздила человека к дивану, телевизору, семечкам и чипсам при просматривании очередного бестолкового ток-шоу.

Гормоны стресса накапливаются (в отсутствие физической активности) и привычно разрушают организм.

«Так давайте внедрим в нашу жизнь спорт, чтобы это все сжигать!» – подскажет нам смышленый читатель. И будет прав. Отчасти. Но не только спортом единым мы сможем «вырулить» в ситуации хронического стресса. Физические нагрузки нужны, но они не всегда могут быть организованы, как говорят юристы, «по факту совершенного деяния». Например, в кабинете начальника, который распекает вас за неправильный отчет, вы не станете бегать по кабинету, отжиматься от пола или приседать 50 раз. Пройдет время, кабинет начальника останется в прошлом, но мысли об этой ситуации позора будут преследовать еще долго. Гормоны стресса как следует покуролесят в вашем организме, нарушив какие-либо его функции, о чем вы узнаете позднее.

Постепенно в мозге создаются устойчивые нейрональные пути, которые привычно реагируют на опасность. Создается некая «метка опасности», которая чуть что приводит к развитию каскада неблагоприятных биохимических реакций.

Что можно делать, чтобы радикально повысить стрессоустойчивость, не «латая дырки», а комплексно, мы сейчас с вами разберемся. Для начала поймем, что происходит у нас в мозге, даже тогда, когда неприятная ситуация завершилась, а поток мыслей о ней продолжается как бурный водопад.

Важный вывод из предыдущего текста – для мозга все равно, существует ли реальная угроза в данный момент, или негативные мысли об этой ситуации в ваших воспоминаниях ее воспроизводят вновь и вновь.

Схема развития стресса и последующего ухудшения здоровья и настроения:

1. Воспоминание о негативной ситуации, проблеме активирует миндалину.

2. Миндалина «советуется» с гиппокампом, тот, имея в арсенале привычный контент: да, это событие связано с угрозой, на нем «метка опасности» (нейрональные сети устойчиво поддерживают это убеждение), дает приказ миндалине и всей лимбической системе запустить стрессовую реакцию.

Рис. 22. Части мозга, связанные со стрессом – гиппокамп и миндалина. Вместе они запускают стрессовую реакцию, а гиппокамп еще при этом формирует устойчивые нейрональные сети, «запоминающие» опасность и мгновенно реагирующие на последующие стрессовые события.

3. «Метка опасности» (значок опасности на рисунке – устойчивые нейрональные сети, связи, поддерживающие это убеждение).

4. Гормоны стресса растут и приводят (при постоянном, хроническом переизбытке) к постепенному ухудшению психических функций и организма в целом.

Схема устранения стрессового воздействия:

1. Воспоминание о негативной ситуации, проблеме привычно активирует миндалину.

2. ПРИМЕНЯЕТСЯ ДЕЗАКТИВИРОВАНИЕ «метки опасности» гиппокампа.

3. «Метка опасности» в гипоталамусе снята – формируются новые устойчивые нейрональные сети, связи, поддерживающие новый контекст – «это безопасно».

4. Миндалина «советуется» с гиппокампом, тот (уже дезактивированный – это событие НЕ связано с угрозой), дает «отбой» миндалине и всей лимбической системе.

5. Гормоны стресса в норме.

Что такое «ДЕЗАКТИВИРОВАНИЕ контекста гиппокампа»?

Напомним об упомянутом ранее исследовании в Гарварде. Активация отдельных точек меридианов нашего тела снижает в мозге активность амигдалы (миндалины), гиппокампа и других частей организма, ответственных за страх. Использовалась акупунктура иглами. На снимках МРТ (магнитно-резонансная томография) и ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография) было обнаружено, что стимуляция акупунктурных точек останавливает повышенную активность миндалины к тревоге.

Другое исследование сравнивало действие иголок и массажа меридианных точек. Оказалось, что воздействие одинаково.

Также весьма интересным было исследование Доусона Черча (рандомизированное контролируемое). В первой группе испытуемых со стрессом использовалось акупунктурное воздействие и проводились психотерапевтические сессии. Вторая контрольная группа была без терапии. У людей в обеих группах изначально фиксировались повышенные уровни кортизола (гормона стресса) и высокий уровень стрессового напряжения по психологическим опросникам. У испытуемых измерялись уровни кортизола в течение дня, оценивались психологические симптомы. В результате только первая группа показала снижение уровня кортизола в среднем на 24 % (у некоторых – до 50 %!).

Итак, задачей техники акупрессурной медитации является прервать или дезактивировать контекст гиппокампа. Чтобы не включать, или отключать, «рожденную эволюцией» программу реагирования на реальное стрессовое событие или же надуманное в результате так называемых когнитивных искажений.

Выполнение техники акупрессурной медитации (первая часть):

1. Определите проблему, от которой хотите избавиться, с которой будете работать в процессе данной практики. Определите ее место локализации в теле.

Например, проблема заключается «в неуправляемом гневе и злости, когда встречаюсь с попыткой свекрови вмешаться в наши с мужем семейные дела. Я вымещаю злость и гнев на муже, ору, оскорбляю его даже и ничего не могу с этим поделать, потом мучаюсь чувством вины».

2. Материализуйте проблему в виде ощущения. Запишите ее характеристики на бумаге.

«У меня ощущение огня (пылающий огромный костер) в груди, когда я ору на мужа, потом липкого холодного камня, примерно 10 см в диаметре, когда терзаюсь чувством вины».

3. Оцените по шкале от 0 до 10, какой уровень стресса дает вам эта проблема.

«Около 9 баллов».

4. Создайте и запишите на бумаге первоначальную фразу, с которой вы будете работать. Начинайте со слов: НЕСМОТРЯ НА ТО, ЧТО (вставить вашу проблему), Я ЦЕЛИКОМ И ПОЛНОСТЬЮ ПРИНИМАЮ СЕБЯ.

«НЕСМОТРЯ НА ТО, ЧТО я злюсь на свою свекровь и выплескиваю гнев на мужа, Я ЦЕЛИКОМ И ПОЛНОСТЬЮ ПРИНИМАЮ СЕБЯ».

5. Постукивая ребром ладони (точку карате), произнесите фразу, которую вы написали.

6. По очереди постукивая точки (между бровями, с наружной стороны глаз, под глазами, под носом, на подбородке, под ключицами, сбоку груди, на макушке) примерно по 7 раз, произносите эту же фразу, после каждой точки делая глубокий вдох (на 1–2–3–4–5) и выдох (на 1–2–3–4–5), затем задержите дыхание (на 1–2–3–4–5).

7. Снова оцените уровень стресса по шкале.

«Удивительно, но я думаю, что сейчас эта проблема меня беспокоит значительно меньше, примерно на 4. Мне кажется, что я знаю, что мне нужно сделать – поговорить со свекровью».

8. Прислушайтесь к себе и вновь материализуйте проблему в виде ощущения. Ощущение должно измениться. Напишите, как оно изменилось, на бумаге.

«Огонь в моей груди значительно поутих, он тлеет еле-еле, а камень стал маленьким и не таким липким и холодным».

9. Если уровень стресса по шкале снизился, похвалите себя, если снизился незначительно, проделайте это упражнение еще раз. Так же поступите по отношению к ощущениям в теле.

Рис. 23. Расположение точек для акупрессуры

Вторая часть акупрессурной медитации (первая предназначалась для того, чтобы дезактивировать контекст гиппокампа и снизить уровень стресса в организме).

Вторая часть позволяет формировать устойчивые нейрональные связи для того, чтобы новое, позитивное мышление быстрее становилось привычным. Если этого не делать, тогда эволюционная задача – искать везде опасность, даже там, где ее нет – будет с возрастом укрепляться, и человек может стать еще более непримиримым, ригидным, склочным и неуравновешенным, чем был в юности.

Здесь мы параллельно работаем и с когнитивными искажениями, так как именно они и являются корнями нашего «дерева проблем», где листья – это симптомы или побочные эффекты, ветви – эмоции, ствол – события, а корни – ограничивающие убеждения или когнитивные искажения. Исходя из логики, лучше начинать с корней, если корни загниют, не будет ни листьев, потом ни веток, ни ствола. Поэтому практичнее всего начинать с восстановления корней.

Вспомним пример проблемы, которую мы разбирали в первой части акупрессурной медитации: «Неуправляемый гнев и злость, когда встречаюсь с попыткой свекрови вмешаться в наши с мужем семейные дела. Я вымещаю злость и гнев на муже, ору, оскорбляю его даже и ничего не могу с этим поделать, потом мучаюсь чувством вины».

В первой части в процессе выполнения акупрессурной медитации получилось уменьшить выраженность стресса от этой проблемы до 4 баллов, потом, возможно, и до 2. Стресс «выключили», но когнитивное искажение, проблема полностью не ушли.

Модель «Дерево», части которого символизируют уровни различных психологических проблем.

Листья – симптомы/побочные эффекты: зависимости, повышенное АД, лишний вес, боль, плохое самочувствие, астма и др. болезни.

Ветви – эмоции: стыд, вина, угрызения совести, гнев, злость, стресс, депрессия, беспомощность, тревога и т. д.

Рис. 24. Дерево, части которого символизируют уровни различных психологических проблем

Ствол – события: отчужденность от родителей, травля в детстве, критика, физические наказания, насилие, сложная обстановка в семье (драки, ругань), отсутствие поддержки или любви, пьянство родителей и т. п.

Корни – ограничивающие убеждения / когнитивные искажения:

• Я все делаю неправильно.

• У меня ничего не получится.

• Меня нельзя любить.

Поэтому во второй части акупрессурной медитации можно и нужно «переделывать тараканов в бабочек». Почему не сразу, почему нужны и простукивания точек, и дыхательные упражнения на счет, и проговаривания – потому что сразу создать положительную установку, когда еще «свежа рана старой негативной», не просто. Подсознание как бы не верит, что вы выбросили из головы дурные мысли, невыгодные установки. Поэтому его в этом надо убедить.

Пример переделки негативной проблемы на позитивную установку: «Я понимаю, что моя свекровь очень любит сына, моего мужа, она немолода и тревожна, поэтому я могу принять ее позицию – пусть заботится о нас по-своему, я ей благодарна, и мой муж прекрасный, немного мягкий, но я не могу переделать другого человека, поэтому принимаю и уважаю его, потому что люблю».

Такая установка не вызывает чувства гнева, злости, желания сорваться и наорать. Принятие, наоборот, вызывает чувство спокойствия.

Выполнение техники акупрессурной медитации (вторая часть):

1. Напишите фразу, с которой будете работать в процессе данной практики.

«Я принимаю свою свекровь с ее особенностями, которая по-своему пытается заботиться о моем муже, я люблю своего мужа, Я ЦЕЛИКОМ И ПОЛНОСТЬЮ ПРИНИМАЮ СЕБЯ, Я ЛЮБЛЮ СЕБЯ».

2. Оцените по шкале от 0 до 10, насколько вы верите в это утверждение.

«Около 6 баллов».

3. Постукивая ребром ладони (точку карате), произнесите фразу, которую вы написали.

4. По очереди постукивая точки (между бровями, с наружной стороны глаз, под глазами, под носом, на подбородке, под ключицами, сбоку груди, на макушке) примерно по 7 раз, произносите эту же фразу, после каждой точки делая глубокий вдох (на 1–2–3–4–5) и выдох (на 1–2–3–4–5), затем задержите дыхание (на 1–2–3–4–5).

5. Снова оцените по шкале от 0 до 10 баллов, насколько вы сейчас верите в это утверждение.

«8 баллов – с этой техникой мне легче принять то, что я написала на бумаге в виде позитивной установки».

6. Если вас устраивает, что вы практически искренне верите в свою позитивную установку, похвалите себя; если вы хотите верить еще сильнее, проделайте это упражнение еще раз.

Техника акупрессурной медитации помогает легче справляться со стрессом и с когнитивными искажениями, а также формировать новые нейрональные связи, касающиеся позитивных психологических установок, а значит, делает антистрессовую терапию долгосрочной и эффективной.

6.7. Работа с когнитивными искажениями

Иногда принимаются такие решения, от которых тараканы в голове аплодируют стоя.

Автор неизвестен

Негативные установки, которые сформировались в детстве, юности, может быть, под влиянием родителей или самостоятельно в течение жизни, часто мешают снижению веса и оздоровлению организма. Следуя постулату, что «мысль материальна», негативные убеждения могут приводить к рецидивам набора веса и возвращению к привычному невыгодному для здоровья образу жизни.

Причем влиянию этих установок подвержены не только неуверенные в себе люди, но и вполне успешные. Они могут атаковать кого угодно независимо от пола, возраста и социального положения. Но некоторые люди, подверженные эмоциональному или тревожному типу поведения или перееданию, страдают от них больше всего.

Научиться выявлять и устранять негативные установки необходимо для профилактики рецидивов возвращения негативных мыслей, паттернов поведения, лишнего веса, психосоматических болезней.

Психотерапевт Дж. С. Бек составил следующий перечень главных негативных установок, или когнитивных искажений, возникающих у человека. Ниже приведены примеры подобных искажений (курсивом).

Негативные установки (убеждения, мысли), приводящие к стрессовым переживаниям

Мышление по типу «все или ничего»: понимание ситуаций не в целом, а с точки зрения «или-или».

«Если я не смогу за неделю избавиться от стресса, применяя медитативные техники, больше их выполнять не буду!»

Драматизация: предсказание будущего в совершенно негативных тонах.

«Экология ухудшается с каждым днем, глобальное потепление, финансовый кризис, человечество столкнется с нехваткой еды, природных ресурсов, с проблемой голода – какое тут снижение веса, выжить бы».

Дискредитация позитивных моментов: позитивные переживания не учитываются. «Ну и что с того, что мой организм станет сильнее, здоровее, моложе, кому все это нужно? Я, как была, так и останусь одинокой и никому не интересной!»

Эмоциональная аргументация: считать нечто верным на том основании, что вы «чувствуете» это верным, не принимая в расчет факты, подтверждающие обратное. «Я чувствую, что многие ваши рекомендации мне абсолютно не нужны, они меня просто раздражают», «Я чувствую, как меня игнорируют мои близкие – муж и дети – независимо от того, что формально мы всегда рядом, всегда вместе».

Навешивание ярлыков: навешивание общего и постоянного ярлыка на себя и других людей.

«Я вечная неудачница, подруги у меня такие же – неустроенные, муж – слабак, свекровь – исчадие ада…» или «Вокруг меня только враги, приходится выживать».

Преувеличение/преуменьшение: преувеличение негативного и преуменьшение позитивного событий. «Я за что ни возьмусь, все как-то бестолково у меня получается: только научилась считать калорийность еды – как сломались пищевые весы, похудела на 10 кг – пришлось гардероб менять. Сплошные затраты!»

Ментальный фильтр: большее внимание не к позитивной, а к негативной информации.

«Если я стану здоровой, скорее всего, мои менее успешные и больные родственники совсем сядут мне на шею. Все придется за всех делать самой(му)».

Чтение мыслей: необоснованная вера в знание чужих мыслей.

«Я абсолютно уверена, что моему шефу не нравятся мои занятия йогой, потому что он сам ничем подобным не занимается», «Мне многие завидуют, я спиной „вижу“ их косые взгляды и знаю, что они постоянно обсуждают то, что я слежу за собой».

Сверхобобщение: выведение широких негативных заключений, исходя из ограниченного количества данных.

«Одна моя знакомая принимала витамины, у нее произошла аллергическая реакция, я думаю, мне тоже не стоит их принимать, от этой химии только вред».

Персонализация: неоправданное видение себя причиной поведения других людей. «Из-за меня коллектив будоражит, все начали заниматься своим здоровьем – Иванова пошла на фитнес, Петрова стала раздельно питаться, Сидоров же, наоборот, стал больше выпивать. Я думаю, что он делает мне назло».

Употребление императивных утверждений: неизменное и необоснованное понимание должного поведения для себя и других, которое отражается во многих утверждениях по типу «должен» и «обязан».

«Я же не пью и не курю, мои друзья, если они настоящие друзья, родственники, тоже не должны иметь дурных привычек. Они обязаны вместе со мной соблюдать здоровый образ жизни».

Туннельное видение: способность видеть лишь негативные аспекты ситуации.

«К чему тратить деньги на какую-то профилактику здоровья, вот когда заболею по-настоящему, тогда и потрачу».

После того как мы научились отслеживать негативные установки, необходимо их превратить в позитивные. Если к таракану (негативные мысли похожи на непрошенных тараканов) «приделать» крылышки, он станет бабочкой.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ по работе с когнитивными искажениями

Запишите каждую мысль, которая вас беспокоит (из серии мыслей-тараканов), или негативную установку и задайте себе 4 вопроса по каждой из этих мыслей:

1. Является ли негативная мысль по-настоящему верной?

Возможные ответы: «Однозначно, я знаю, что эта мысль на 100 % верна», «Да, мне кажется, что эта мысль вполне верна», «Начинаю уже сомневаться, может, я не совсем прав».

2. Могу ли я абсолютно точно знать, что это так, понимая, что не всегда могу быть объективным в своих суждениях?

Возможные ответы: «Ну я не Господь Бог, поэтому, возможно, эта мысль не такая уж и правильная…», «Теперь понимаю, что не всегда могу быть объективным», «Почему мне раньше казалось, что эта мысль правильная, теперь я понимаю, что это совсем не так».

3. Как я себя ощущаю, если верю этой мысли?

Возможные ответы: «Эта мысль вызывает у меня чувство злости и раздражительность, у меня явно повышается давление, начинает болеть голова», «Я просто не нахожу себе места, когда думаю, что эта мысль правильна, постоянное чувство тревоги», «Ощущаю себя реально плохо, такая тоска и безнадега».

4. Как я себя ощущаю, если понимаю, что это неверная мысль?

Возможные ответы: «Чувствую себя свободным, могу заниматься своими делами», «Отличное настроение и самочувствие, как будто бы жизнь заиграла новыми красками», «Я летаю, потому что понимаю, что жизнь прекрасна и удивительна!»

После ответа на все вопросы, перепишите исходную негативную установку на прямо противоположную. Спросите себя: насколько эта новая позиция соответствует истине. Затем примените перевернутую на 180 градусов мысль к себе (или другому человеку, если она касалась другого человека).

Если вы хотите долгосрочных изменений – не только в сфере антистресса и здоровья, но и в жизни, сделайте это упражнение ежедневной практикой в течение 2–3 месяцев.

Это упражнение можно применять в работе с техникой акупрессурной медитации (которую мы разбирали ранее).

Работа с когнитивными искажениями – дело небыстрое. Иногда, чтобы осознать, что мешает жить с удовольствием, требуется время. Бывает, что человек, не знакомый с психологией, самостоятельно не может «поймать мысль-таракана» и уж тем более «сделать из него бабочку». В таком случае не надо отчаиваться, а можно обратиться к профессионалу – специалисту (психологу или психотерапевту), который в ходе индивидуальных консультаций поможет справиться с этой задачей.

6.8. Активационная терапия стресса

Многим известно имя канадского биохимика Ганса Селье, который блестяще обосновал теорию стресса. Также его концепция подразумевала, что существует «хороший», тренирующий стресс – эустресс, и «плохой», разрушающий – дистресс.

На сегодняшний день конвенциональная медицина и физиология говорят лишь об одной дизадаптивной реакции – стрессе (дистрессе), – описанной Селье в 1936 году. Кстати, по «агентурным данным», теория Селье далеко не сразу стала восприниматься научным сообществом, как и многое, что было с работами по стрессу дальше.

Селье показал, что в ответ на действие разных по качеству/характеру, но сильных неблагоприятных раздражителей в организме стандартно развивается один и тот же комплекс изменений, характеризующих эту реакцию, – стресс.

Классическая «триада стресса» Г. Селье – уменьшение тимуса, увеличение коры надпочечников и появление кровоизлияний и даже язв в слизистой желудочно-кишечного тракта.

Давайте сделаем акцент на словах «сильные неблагоприятные раздражители». Именно так считал Селье. Дальше определения стресса, что называется, «затаскали», и сейчас стрессом мы называем все, что тревожит, несмотря на силу воздействия. Также путается стрессор со словом «стресс».

С гордостью за Россию (тогда СССР) мы скажем, что наши ученые, коллектив НИИ онкологии г. Ростов-на-Дону, пошли дальше Селье в изучении стресса. Группа Гаркави Л.Х., Квакиной Е.Б., Уколовой М.А., Кузьменко Т.С. спустя 30 лет после открытия Гансом Селье стресса озадачилась вопросом существования иных типов адаптивных реакций.

В дополнение к стрессу ученые группы Гаркави описали еще 4 типа неспецифических адаптационных реакций организма (НАРО) (открытие № 158 Госреестра изобретений и открытий на имя Гаркави Л.Х., Уколовой М.А. и Квакиной Е.Б., 1975):

• реакция тренировки,

• реакция спокойной активации,

• реакция повышенной активации,

• реакция переактивации,

• реакция стресса.

Такая классификация стала возможна после того, как ученые доказали, что так же, как и для стресса, для других 4 реакций, характерны свои типичные клинические и биохимические признаки – (пато)физиологические паттерны, что позволяет уверенно различать их.

Поскольку сложные изменения в организме/системе при развитии того или иного типа НАРО являются синхронно-сопряженными, оказалось возможным по одному параметру судить об изменении других, то есть применять данные с одной системы на другую.

Поэтому авторами в качестве «кода доступа» был выбран наиболее простой и доступный индикатор – морфологический состав белой крови (а именно, процентное содержание лимфоцитов), который при всей его простоте и доступности оказался очень точным и информативным маркером типа НАРО и состояния организма в целом.

Такая корреляция связана с тем, что лейкоциты, особенно агранулоциты, очень чувствительны к кортизолу – главному гормону стресса!

Процентное содержание лимфоцитов называется сигнальным показателем адаптационной реакции.

Из «Википедии»: «Лейкоциты – собирательное понятие, введенное в XIX веке и сохраняемое для простоты противопоставления „белая кровь – красная кровь“. По современным данным, лейкоциты различаются по происхождению, функциям и внешнему виду. Часть лейкоцитов способна захватывать и переваривать чужеродные микроорганизмы (фагоцитоз), а другие могут вырабатывать антитела. Вследствие этого существует несколько видов деления лейкоцитов, простейший из которых основан на наличии/отсутствии специфических гранул в их цитоплазме.

По морфологическим признакам лейкоциты делят на две группы:

• зернистые лейкоциты, или гранулоциты, – клетки, имеющие крупные сегментированные ядра и обнаруживающие специфическую зернистость цитоплазмы – нейтрофилы, эозинофилы и базофилы;

• незернистые лейкоциты, или агранулоциты, – клетки, не имеющие специфической зернистости и содержащие простое несегментированное ядро, к ним относятся лимфоциты и моноциты.

Эозинофилы – лейкоциты, содержащие двудольчатое ядро и гранулы. Они регулируют аллергические реакции, их количество возрастает при аллергиях, а также в случаях заражения паразитическими червями (гельминтами)».

Рис. 25. Форменные элементы крови. Белые кровяные тельца – лейкоциты (моноциты, базофилы, лимфоциты, нейтрофилы, эозинофилы)

По количеству лимфоцитов (относительному, в %, но не абсолютному) определяется тип адаптационной реакции.

Определение типа адаптационной реакции по относительному количеству лимфоцитов

По содержанию лейкоцитов, а также отдельно моноцитов, базофилов, нейтрофилов, эозинофилов определяется так называемая степень реактивности человека.

Все это используется для выбора схемы назначения и продолжительности приема адаптогенов, наряду с анамнезом человека (какие заболевания присутствуют).

Адаптогенами могут быть как известные аптечные адаптогены (элеутерококк, родиола розовая, лимонник китайский, женьшень, мумие и др.), так и физиопроцедуры, психотерапевтические воздействия, медитативные техники.

Только есть нюанс. Все, что мы привыкли делать курсами (например, массаж 2 раза в неделю 10 сеансов, посещать раз в неделю психоаналитика или пить женьшень по 1 ч. ложке в день в течение месяца), не подходит под концепцию активационной терапии. Активационная терапия предполагает экспоненциальное применение адаптогена – каждый день новая дозировка препарата или время физиотерапевтического или психотерапевтического воздействия.

Существуют общие схемы приема адаптогенов, но, по нашим наблюдениям (в течение двух лет), пациенты говорят о субъективных улучшениях (нормализация сна, снижение тревоги, уменьшение пищевой зависимости), когда схему назначает врач, знакомый с этой технологией. Мы можем порекомендовать врача в «Инстаграме» @functional_med_expert

Для схемы нужен только общий анализ крови.

Авторы этой книги подготовили профессиональный онлайн-курс «Функциональный антистресс» (сайт www.positivlife.ru, инстаграм @positivelife_school), в котором подробно разбираются причины, характер стресса, неспецифические адаптационные реакции, степень реактивности организма и дается комплексное решение: определенное количество техник и рекомендаций по питанию, нутрициологии, активационной терапии, образу жизни (с тройным запасом), чтобы помочь человеку при любой форме стресса. Сопровождение после курса помогает человеку довести свое начинание – избавиться от стресса – до его логического завершения, чтобы помогать не только себе, но и родным и близким.

Глава седьмая

Эпигенетика микробиома

Было бы не уважительно не раскрыть, хотя бы частично, то, что происходит в области эпигенетического регулирования работы человеческих генов со стороны «сожителя», который имеет значительно больше генов и клеток, нежели человеческий организм, – микробиома. Сейчас принято называть совокупность человеческих и микробных клеток организма – суперорганизмом, человеческий организм – хозяином, а сообщество микробов – микробиомом. Хотя возникает резонный вопрос – кто в доме хозяин…

7.1. Основные положения

Микробиом – это разнообразная экосистема, содержащая бактерии, вирусы, археи и грибы, населяющие все поверхности слизистой оболочки хозяина, которые совместно эволюционировали, чтобы играть роль в регуляции многих физиологических процессов в человеческом организме (Бакхед и др., 2005), включая модуляцию метаболизма и иммунной системы (Кау и др., 2011).

Эволюционно люди и микроорганизмы, а также глисты и другие патогены, долгое время находились в состоянии, напоминающем холодную войну между СССР и США в прошлом веке. Эволюция создала «умную» систему защиты, которая помогала сдерживать агрессивных «микрососедей». Иммунная система человека умеет опознавать «врага» и в случае необходимости его уничтожать. А также есть дружественные и «колеблющиеся» микроорганизмы.

Некогда (во времена охотников-собирателей и ранее) гены, контролирующие воспаление, способствовали защите от чрезмерных «нападок» микроорганизмов на тело человека. Чуть позже, в эру сельскохозяйственной революции (начиная с 12–10 тыс. лет назад), люди начали жить скученно, это приводило к распространению инфекций, эпидемий, которые порой уничтожали большую часть населения поселений, а впоследствии городов.

В нынешние времена человек обзавелся вакцинами и антибиотиками, мощными химическими препаратами и практикует сверхгигиену для того, чтобы еще более эффективно противостоять микроврагам. С завидным постоянством при этом проигрывает битву. Односторонняя гонка вооружений, затеянная человеком против микроорганизмов, привела к тому, что «маленькие» враги научились приспособляться – появляются все более коварные варианты резистентности (устойчивости) у патогенных микроорганизмов к антибиотикам, мутации вирусов идут с большим постоянством, развивается дисбиоз, который приводит к глобальным последствиям для здоровья и психики.

Нынешняя история с коронавирусом, в которой еще будут раскрыты многие аспекты, показывает, что определенное количество людей умерли, потому что антибиотикотерапия оказалась бессильной вследствие резистентности бактерий. Вирусная инфекция привела к бактериальному поражению органов, а бактерии отказались подвергаться действию современных препаратов, так как ранее к ним успешно приспособились. В результате погибли люди…

Дисбаланс микробиома, называемый дисбиозом, связан с риском развития общих заболеваний, включая метаболический синдром (ожирение, сахарный диабет 2-го типа. Ишемическая болезнь сердца, атеросклероз и др.), инфекции, аутоиммунные заболевания и рак. Однако механизмы, раскрывающие влияние микробиома на физиологию хозяина, остаются не вполне ясными. Последние данные свидетельствуют о том, что эпигенетические модификации являются средствами, при помощи которых микробиом может воздействовать на хозяина как в обычных, так и в патологических условиях.

НАУЧНО

7.2. Эпигенетические модификации, влияющие на иммунную регуляцию микробиома

Было показано, что колонизация кишечникамикроорганизмами[41] от младенчества до зрелого возраста имеет решающее значение для нормального развития и функционирования нескольких звеньев иммунной системы (Тайсс и др., 2016). Кишечный микробиом не только регулирует местные кишечные иммунные реакции, но и может оказывать расширенное воздействие на системные иммунные реакции (Зоет и др., 2014).

Последние данные указывают на эпигенетические эффекты, опосредованные микробными компонентами в управлении клетками иммунной системы.

Регуляторные Т-Клетки

Среди иммунных клеток есть регуляторные Т-клетки (Treg)[42], клетки-супрессоры, играющие важную роль в предотвращении аберрантной (патологической) иммунной реакции и связанных с ней аутовоспаления и аутоиммунитета, а также в саморегуляции антипатогенных иммунных реакций. Если этих клеток – Treg – достаточно в организме, то аутоиммунные болезни[43], как правило, себя не проявляют, но, если их не хватает, аутоиммунная агрессия может появляться в виде избыточной реакции иммунной системы на собственные ткани и органы.

Дифференцировка Treg происходит в тимусе и на периферии. В кишечнике Treg необходимы для подавления аберрантной активации CD4+ Т-клеток, нацеленных на комменсальные бактерии[44] (Поури и др., 1993), и их уровень значительно снижается в толстом кишечнике мышей гнотобионтов (со стерильным, не заселенным микроорганизмами кишечнике) (Геукин и др., 2011).

Было описано, что КЦЖК (короткоцепочечные жирные кислоты – бутират, пропионат, ацетат), производимые микроорганизмами, регулируют нормальное количество и функцию Treg в кишечнике и его лимфоидной ткани, тем самым влияя на приобретенные иммунные реакции кишечника (Смит и др., 2013). КЦЖК в кишечнике образуются в процессе ферментации сложных углеводов (в т. ч. клетчатки) комменсальными бактериями, например, такими, как Clostridium. В частности, 17 штаммов клостридий человеческого организма производят КЦЖК или другие метаболиты, которые приводят к увеличению количества Treg в кишечнике (Нарушима и др., 2014).

Бутират – КЦЖК, произведенный комменсальными бактериями человека и мышей, действует как ингибитор гистондезацетилазы (HDAC) (Давье, 2003), который изменяет транскрипционную доступность ДНК, упакованной в нуклеосому, приводя к рекрутированию РНК-полимеразы, тем самым облегчая транскрипцию (Тсе и др., 1998).

У мышей, получавших рацион, обогащенный бутиратом, наблюдалось повышенное количество IL-10[45]-продуцирующих Treg без каких-либо изменений в индукции Т-хелперов[46] – Th1-[47], Th2-[48] и Th17[49]-клеток (Фурусава и др., 2013). Когда CD4+ Т-клетки подвергались воздействию бутирата, промоторы 70 транскрипционных факторов были высоко ацетилированы по сравнению с контрольными образцами, что свидетельствует об изменении эпигенетического ландшафта, индуцированного бутиратом. Среди высокоацетилированных элементов был промотор гена FoxP3.

Рис. 26. Показана связь бактериальных метаболитов, в частности, полисахарида А группы бактерий Bacteroides fragilis, а также КЦЖК – бутирата, пропионата, ацетата с клетками иммунной системы – дендритными, наивными Т-клетками, которые дифференциируются в Т-хелперы – Treg. Наличие достаточного количества наивных Т-клеток необходимо для иммунной системы, чтобы постоянно реагировать на незнакомые патогены.

Было высказано предположение, что индукция Treg имеет важное значение в условиях in vivo, поскольку кормление мышей питанием, обогащенным бутиратом, улучшило их состояние при Т-клеточно-зависимом экспериментальном колите. Кроме того, бутират, доставляемый через клизму или обогащенной крахмалом диетой, индуцировал ЦНС-1-зависимое увеличение Treg в толстом кишечнике мышей, на которых воздействовали антибиотиками, и индуцировал более высокое количество белка Foxр3.

2. Инвариантные натуральные киллеры T (INKT) клеток

INKT – Т-клеточная линия, которая распознает небольшое разнообразие гликолипидных антигенов. После активации клетки iNKT участвуют в регуляции различных иммунных реакций, соединяя врожденный и приобретенный иммунитет (Бреннан и др., 2013). Было показано, что количество iNKT значительно больше в толстом кишечнике стерильных мышей или мышей, получавших антибиотики, чем у контрольных мышей (Олзак и др., 2012). Такое повышение iNTK связано с более высокой восприимчивостью к колиту, также повышенное количество iNKT в легких вызывало более тяжелый аллергический ответ дыхательных путей при астме.

Восстановление числа iNTK может быть достигнуто, если колонизация была в раннем, но не во взрослом возрасте. Эпигенетическое метилирование может участвовать в регулировании iNTK микроорганизмами, однако микробные механизмы и конкретные микроорганизмы, приводящие к этим эффектам, остаются пока неизвестными.

3. Врожденные лимфоидные клетки (ВЛК)

Врожденные лимфоидные клетки (ВЛК) – это группа лимфоцитов, которые вовлечены в быстрое цитокин-зависимое реагирование организма во время воспалительного процесса. ВЛК относятся к лимфоидной линии кроветворной системы, но не экспрессируют Т-клеточный рецептор, вследствие чего им недостает антигенной специфичности. ВЛК, экспрессирующие рецептор интерлейкина-7, участвуют в иммунном ответе, управляют тканевым гомеостазом[50] и воспалением (Уолкер и др., 2013). ВЛК обычно делятся на три группы.

Состав, развитие и функция кишечных ВЛК были связаны с колонизацией кишечника микробиомом, который может регулировать функцию ВЛК прямо или косвенно (Сонненберг и Артис, 2012). В недавней работе (Гури Бенари и др., 2016) одноядерный РНК IL-7Ra-позитивной клеточной популяции из тонкого кишечника мышей идентифицировал 15 кластеров транскрипции ВЛК, отличающихся различными транскрипционными состояниями в трех классических подмножествах ВЛК.

Важно отметить, что микробиом кишечника, по-видимому, участвует в регуляции 7 из 15 вновь выявленных транскрипционных состояний ВЛК. Истощение микробиома антибиотиками широкого спектра действия или его отсутствие у стерильных мышей (гнотобионтов[51]) индуцировало изменения в тысячах областей H3K4me2 в семи подмножествах ВЛК. Колонизация или истощение микробиома индуцирует глобальные эпигенетические профили (Гури Бенари и др., 2016). Механизмы, посредством которых эти микробиом-индуцированные эпигенетические модификации воздействуют на транскрипционный ландшафт ВЛК, до сих пор остаются неизвестными.

4. Натуральные киллеры

Клетки иммунной системы, называемые натуральными киллерами (NK), – это эффекторные лимфоциты, которые контролируют развитие опухоли и микробную инфекцию. Образованные NK-клетки могут стать полностью функциональными с помощью прайминга – процесса, который вызван мононуклеарными фагоцитами, такими как дендритные клетки (DC) (Лукас и др., 2007).

Незрелые NK-клетки у мышей-гнотобионтов увеличивались в количестве, в то время как колонизация симбионтными (полезными) бактериями была необязательна для их развития, дифференцировки и созревания. Однако прайминг NK-клеток у мышей-гнотоионтов или мышей, получавших антибиотики, не выявил эффекторных функций, цитотоксичности и продукции цитокинов (Ганал и др., 2012).

NK-клетки также необходимы для иммунной защиты против вирусных инфекций, таких как цитомегаловирус мыши (MCMV) (Бирон и др., 1999). Мыши-гнотобионты не имели правильной защиты NK против инфекции MCMV, но эта защита появлялась при колонизации бактериями. Во время вирусной инфекции у мышей-гнотобионтов дендитным клеткам (DC) не удалось повысить экспрессию генов IL-15 или IL-15Ra, что свидетельствует о том, что их восходящая стимуляция IFN-I была отменена, тем самым не обеспечивая сигналы праймера для NK-клеток (натуральные киллеры были не активны и не обеспечивали защиту против вируса).

Вызванная вирусом стимуляция дендритных клеток (DC) у колонизированных микробиотой мышей, но не у мышей-гнотобионтов, приводила к быстрому росту воспалительных факторов NF-κB-p65, IRF3 и РНК-полимераза II к промоторным областям генов Ifnb1, Tnf и IL-6. Вероятно, это было связано с дефектом хроматина, препятствующим правильной транскрипционной активации в отсутствие колонизации микробиома.

5. Макрофаги[52]

В некоторых работах описано эпигенетическое действие КЦЖК на макрофаги.

Обработанные липополисахаридами (ЛПС)[53] бактерий макрофаги костного мозга выделяют большое количество провоспалительных цитокинов.

Однако при инкубации с бутиратом уровни NO, IL-6 и IL-12p40 были существенно снижены (Чанг и др., 2014). При пероральном введении мышам, получавшим антибиотики, бутират индуцировал аналогичное снижение транскриптов IL-6, Nos2, IL-12a и IL-12b в макрофагах. Бутират увеличил ацетилирование гистона H3 макрофага. Кроме того, промоторные области Nos2, IL-6 и IL-12b характеризовались повышенным ацетилированием гистона 3 лизина 9 и уменьшали присутствие РНК-полимеразы-II, связанной с репрессией транскрипции генов. Таким образом, бутират-опосредованное ингибирование HDAC может участвовать в регуляции активации макрофагов.

Другим регуляторным механизмом, влияющим на индукцию эпигенетической модификации макрофагов, является сигнализация TLR[54]. В макрофагах TLR вызывает индуцированную активацию гистоновых деацетилаз (HDAC) и гистоновых деметилаз для увеличения положительных меток гистона, приводящих к транскрипции генов, связанных с воспалением, и инициации врожденных иммунных реакций (Бариш и др., 2010).

В совокупности было предложено, что эпигенетический ландшафт, контролирующий воспалительные реакции микрофагов, модулируется либо непосредственно компонентами бактериальной клеточной стенки, такими как ЛПС, либо метаболитами бактерий, такими как КЦЖК.

7.3. Клетки кишечного эпителия

Кишечный эпителий, отделяющий люминальную микробиоту (находящуюся на поверхности ворсинок, ближе к просвету кишечника) от иммунной системы слизистой оболочки, играет центральную роль в поддержании различных аспектов кишечного гомеостаза (равновесия).

Клетки кишечного эпителия (ККЭ) действуют как физический барьер для разделения микробных образований, а также для интеграции микробных сигналов из кишечного микроокружения с целью регуляции экспрессии генов и кишечного гомеостаза. Все это влияет на реактивность иммунных клеток и способствует отделению патогенных микроорганизмов из комменсальных (Artis 2008). Таким образом, ККЭ могут реагировать на изменения в микробиоме через эпигенетические изменения, которые в свою очередь настраивают работу генов хозяина. Например, уровень метилирования в 50-й области гена TLR4 в ККЭ был значительно снижен у мышей-гнотобионтов по сравнению с обычными мышами, что позволяет предположить, что комменсальные бактерии играют определенную роль в регуляции кишечного воспаления через их влияние на экспрессию TLR4 (Такаши и др., 2011).

Кроме того, деацетилирование гистонов, а также метилирование ДНК в 50-й области гена TLR4 у человека снижали уровень его транскрипции, что приводило к нарушению ответа TLR4 на его агонист-липополисахарид (Аленгат и Артис, 2014).

Экспрессия HDAC3 была достоверно снижена в ККЭ, взятых у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК), по сравнению с контрольными пациентами, что указывает на то, что снижение экспрессии HDAC3 в ККЭ может быть связано с активацией ВЗК (Аленгат и др., 2013).

В ККЭ у HDAC3-дефицитных мышей нарушались барьерные функции и развивалось спонтанное кишечное воспаление, в том числе повышенная восприимчивость к ВЗК. Интересно, что делеция HDAC3 в ККЭ, полученных от мышей-гнотобионтов, не показала аналогичного эффекта на транскрипционные пути ККЭ, барьерную функцию и восприимчивость к ВЗК, что потенциально указывает на то, что HDAC3 – опосредованная регуляция транскрипции ККЭ – требует колонизации симбионтными бактериями.

В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что HDAC контролирует воспаление, целостность структуры ККЭ и гомеостаз кишечника.

Кроме комменсальных бактерий, было показано, что специфические патогены влияют на эпигеном ККЭ хозяина. Например, гастрит, вызванный Helicobacter pylori, был связан с гиперметилированием MGMT – гена, который кодирует метилтрансферазу ДНК, участвующую в восстановлении естественно возникающих мутаций ДНК. Гиперметилирование MGMT снижает его уровень в эпителии желудка, что приводит к нарушению репарации ДНК и усилению мутагенеза в слизистой оболочке желудка (Сепулведа и др., 2010).

Введенный перорально патоген Porphyromonas gingivalis[55] вызывал снижение экспрессии ДНК-метил– трансферазы (DNMT1) и гистондезацетилазы в эпителиальных клетках (Инь и Чунг, 2011). Эти примеры предполагают, что дисбиотические и/или патогенные бактерии могут оказывать важное провоспалительное (повышающее воспаление) действие, опосредованное изменениями эпигенетического ландшафта хозяина.

7.4. Эпигенетические модификации, связанные с микробиомом, влияющие на нормальную физиологию

Желудочно-кишечный тракт предназначен для поддержания физиологического гомеостаза при постоянных изменениях окружающей среды, таких как различная доступность питательных веществ и наличие огромного количества комменсального микробиома, а иногда вторгающихся патогенов. Микробиом кишечника способствует этой стабильности путем передачи и обработки сигналов окружающей среды для регулировки физиологического гомеостаза хозяина. В этом разделе мы познакомимся с вкладом микробиоты в поддержание гомеостаза хозяина через эпигенетическую модификацию.

1. Беременность

Период беременности жизни млекопитающих, как известно, чувствителен к эпигеномной регуляции, которая может влиять как на мать, так и на потомство (Ли, 2015). Во время беременности питание матери может эпигенетически модулировать ДНК плода таким образом, что это может повлиять на его будущие риски развития сахарного диабета 2-го типа (СД2), сердечно-сосудистых заболеваний и ожирения (Савонна Вентура, 2015). Достаточно подробно немикробиомные аспекты мы разбирали во второй главе «Подготовка к зачатию, беременность и питание».

Роль микробиома в этом контексте только начинает выясняться. Воздействие на беременную мышь грамотрицательной бактерией Acinetobacter lwoffii было связано с эпигеномными изменениями в CD_4 Th1-клетках плода. Ацетилирование Н4 на провоспалительном ИФНγ-промоторе гена увеличивало его экспрессию, в то время как снижение ацетилирования Н4 в промоторе гена IL-4 вызывало снижение экспрессии IL-4, таким образом защищая потомство от экспериментально вызванной астмы (Брандт и др., 2011).

Паттерны метилирования ДНК в стволовых клетках кишечника, соответствующие стадии развития в периоде сразу после рождения, были частично отменены у мышей-гнотобионтов, что свидетельствует о роли микробиоты в эпигенетическом контроле созревания кишечника (Ю и др., 2015). Кроме того, обработка беременных мышей дексаметазоном была связана с модифицированным профилем метилирования ДНК и экспрессией генов TLR, а также различающейся бактериальной колонизацией у потомства. У мышат увеличилось количество микроорганизмов Firmicutes и уменьшилось Вacteroidetes, что позволяет предположить, что эпигенетические изменения, индуцированные внутриутробными влияниями, могут влиять на раннюю микробную колонизацию и кишечное развитие потомства, что в свою очередь может быть связано с восприимчивостью к различным заболеваниям позже, во взрослом возрасте (Кортес и др., 2016).

2. Питание

Недавно было предложено, что микробиом регулирует вызванные диетой эпигенетические изменения у хозяина. Кишечная микробиота меняется количественно в течение дня, а также функционирует по-разному в зависимости от времени суток (Лианг и др., 2015). Эти колебания контролируются временем и составом пищи. Неспособность ритмично контролировать микробиоту при помощи еды приводит к дисбиозу, что способствует ожирению и другим проявлениям метаболического синдрома (Тайсс и др., 2015).

Для изучения физиологических движущих сил этих явлений на генетической модели мышей с дефицитом часовых генов Per1 и 2 наблюдалась выраженная потеря суточных колебаний бактериальной адгезии (прикрепления) (Тайсс и др., 2016). Когда Per1-/Per2-дефицитные мыши подвергались своевременному кормлению, в котором мыши имели доступ к пище только в определенную фазу суток, нормальные колебания микробиоты восстанавливались.

Применение антибиотиков у мышей уменьшило количество мукозально-ассоциированных бактерий и их колебательное поведение. Ранее было показано, что тактовые колебания транскриптома сопровождаются ритмическим ремоделированием состояния хроматина (Волмерс и др., 2012). В то время как общая транскрипционная ритмичность ККЭ не была связана с истощением микробиоты, несколько специфических локусов (H3K4me2, H3K4me2, H3K27ac) отличались между колонизированными и мышами с истощенным микробиомом, причем несколько сотен усилителей теряли и приобретали ритмичность при лечении антибиотиками (Тайс и др., 2016). Кроме того, бактериальная колонизация мышей-гнотобионтов вызывала значительное увеличение ацетилирования Н4 и нескольких гистонных метилирований. Напротив, некоторые участки метилирования гистона были уменьшены у колонизированных мышей, по сравнению с мышами-гнотобионтами. Интересно, что влияние микробиоты кишечника на гистоны было связано с бактериальной продукцией КЦЖК, в то время как добавление мышам-гнотобионтам КЦЖК в отсутствие микробной колонизации моделировало многие из эпигенетических изменений, наблюдаемых при колонизации мышей-гнотобионтов.

Эпигенетические модификации, связанные с микробиомом, влияющие на предрасположенность к заболеваниям.

Как уже упоминалось выше, микробиом имеет важное значение для нормального развития хозяина и поддержания множества физиологических аспектов, а также для передачи сигналов хозяину в условиях меняющейся окружающей среды. Однако микробиом также может оказывать вредное воздействие на здоровье хозяина, когда его состав и функции изменяются. В этом разделе мы обсудим вклад микробиоты в патологии и заболевания, которые опосредованы, в частности, модификацией нормальных эпигенетических механизмов хозяина на примере нескольких многофакторных состояний болезни.

3. Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК)

ВЗК – это группа хронических, возникающих спонтанно, системных воспалительных заболеваний, которые включают болезнь Крона (БК), язвенный колит (ЯК) и неспецифический колит. Они обычно появляются в молодом возрасте и характеризуются периодами ремиссии и рецидива. Исследования геномных ассоциаций выявили 163 различных локуса, которые связаны с риском или защитой от развития БК и ЯК, причем значительное число этих локусов (110 из 163) являются общими для обоих заболеваний (Иман и др., 2016).

Тем не менее связанные с ВЗК генетические неблагоприятные полиморфизмы (варианты) присутствуют у многих людей, у которых не развивается ВЗК (Хаттенховер, 2014). Очевидно, что генетика не может полностью объяснить возникновение этих заболеваний. Роль микробиоты в ВЗК хорошо изучена. Аномальная связь между микробными сообществами кишечника и иммунной системой была определена как основной дефект, который может привести к хроническому воспалению кишечника (Эсквит и Паури, 2010).

Убедительные доказательства указывают на то, что кишечное воспаление при ВЗК возникает в результате взаимодействия кишечной микробиоты с иммунными отделами слизистой кишечника, что позволяет предположить, что кишечная микробиота является существенным фактором в развитии воспаления при ВЗК (Манихан и др., 2012).

Многие исследования были сосредоточены на микробном составе кишечника при ВЗК и продемонстрировали количественные и качественные изменения в составе, свидетельствующие о дисбиозе. Основные изменения, наблюдаемые в микробиоме кишечника пациентов с ЯК и БК, включают снижение видового разнообразия бактерий, снижение стабильности популяции, а также чрезмерную или недостаточную экспрессию конкретных видов.

Один из механизмов, посредством которого взаимодействия хозяина и микробиоты могут регулировать транскриптом хозяина, вызван связанным с микробиотой изменением эпигенетического ландшафта кишечной и иммунной клеточной генетики. Исследование на близнецах и другие эпидемиологические исследования показали, что эпигенетические процессы могут играть важную роль в возникновении ВЗК (Келлермайер и др., 2010).

В некоторых работах было показано, что гиперметилирование генов, связанных с ЯК, участвует в патогенезе этого заболевания. Например, было упомянуто, что промоторная область генов MDR1 и PAR2 гиперметилируется в слизистой оболочке толстой кишки больных ЯК, и это коррелировало с тяжестью заболевания (Тахара и др., 2009). Кроме того, происходит снижение метилирования ДНК, вызывающее повышенную активность провоспалительного гена IFNα, который был обнаружен в Т-клетках у больных ВЗК, по сравнению с нормальным контролем (Гонски и др., 2009).

Несколько исследований продемонстрировали прямую связь между микробиомом кишечника и эпигенетическими состояниями хозяина в контексте ВЗК. Одно исследование, упомянутое выше, показало, что мыши-гнотобионты демонстрируют накопление клеток iNKT, что делает их более восприимчивыми к ВЗК, по сравнению с контрольными мышами. Накопление iNKT у мышей-гнотобионтов было вызвано гиперметилированием в гене Cxcl16, а микробная колонизация у новорожденных мышей-гнотобионтов снижала гиперметилирование гена Cxcl16 до уровня нормы, защищая их от повышенных рисков к ВЗК.

В совокупности эти исследования демонстрируют, что микробиом может оказывать модулирующее воздействие на эпигеном хозяина, приводя к изменениям, влияющим на восприимчивость к ВЗК.

4. Канцерогенез

Канцерогенез – это многофакторный процесс, подверженный влиянию генетических и экологических факторов и склонный возникать при воспалении. Было предложено, что эпигенетическое перепрограммирование микробиомом вносит свой вклад в патофизиологию рака (Ли и др., 2012). Предполагалось, что микробиом кишечника тесно взаимодействует с неопластической (опухолевой) тканью (Дежея и др., 2014) и вызывает канцерогенез либо непосредственно, либо через повышение воспалительных реакций, приводящих к канцерогенезу (Жанг и др., 2013).

Было показано в работе (Ванг и др.,2017), что:

• фактор вирулентности FadA, продуцируемый микроорганизмом Fusobacterium nucleatum, стимулирует пролиферацию и рост эпителиальных клеток;

• бактериальный токсин фрагилизин (fragilysin) активирует онкоген c-Myc;

• макрофаги, инфицированные Enterococcus faecalis, вызывают хромосомную нестабильность в энтероцитах, что у иммунокомпрометированных мышей приводит к опухолям.

Микробные продукты, такие как АФК (активные формы кислорода, свободные радикалы), производимые Enterococcus faecalis, могут вызывать повреждение ДНК. Бактериальные метаболиты пищевых соединений, таких как сероводород, нитрозамины и гетероциклические амины, фекапентены и ацетальдегид, показали канцерогенную активность. Было высказано предположение о том, что некоторые конфигурации микробиома могут служить биомаркерами рака (Зеллер и др., 2014).

Все больше данных свидетельствуют о потенциальных связях между изменениями микробиома и эпигенетическими модификациями, предрасполагающими к канцерогенезу, хотя причинно-следственная связь до сих пор не была убедительно доказана в большинстве случаев. Например, у мышей, страдающих дефицитом фукозилирования, который нарушает взаимодействие хозяина и микробиома, наблюдаются колит, дисплазия и усиленное образование опухолей, связанное с понижением регуляции гена HES1, что коррелирует с эпигенетической потерей MLH1 (Ванг и др., 2017).

Раковые клетки характеризуются эффектом Варбурга, то есть метаболическим сдвигом от митохондриального дыхания, который включает окислительное фосфорилирование АТФ, к аэробному гликолизу и молочной кислоте, приводящим к накоплению КЦЖК бутирата в ядре. В высоких концентрациях бутират проявлял антипролиферативные (защитные от рака) свойства, обусловленные его функцией в качестве ингибитора гистондезацетилазы (HDAC) (Донахью и др., 2012; Кифер и др., 2006). Кроме того, высокие внутриклеточные концентрации бутирата способствовали производству ацетил-КоА, который добавочно влиял на ацетилтрансферазы гистона. Интересно, что эта особенность не мешала его пролиферативно-стимулирующему воздействию на здоровые колоноциты (клетки кишечника).

Обработка линий опухолевых клеток человека бутиратом и эпигаллокатехином галлатом (EGCG) приводила к их апоптозу и остановке клеточного цикла, что было опосредовано снижением уровня эпигенетических модифицирующих ферментов HDAC1 и DNMT1 (Салдана и др., 2014).

Аналогичные противоопухолевые эффекты были зарегистрированы и в клеточных линиях медуллобластомы человека (Нор и др., 2013). У людей была выявлена связь между уровнями бутирата в кале, наличием, размером опухоли и представителями микробиоты, которые являются производителями большого количества бутирата, такими как Desulfovibrio и Enterococcus faecalis. Показано, что этих микроорганизмов мало у пациентов с онкодиагнозом по сравнению со здоровыми людьми (Вейр и др., 2013).

Помимо влияния на активность HDAC, бутират подавляет образование опухоли через другие механизмы, такие как повышение индукции TNF-α, NF-κB (Хидзалова и др., 2008), подавление ангиогенеза (Згорас и др., 2003) и регулирование уровня микроРНК.

Несколько кишечных комменсальных микроорганизмов были связаны с индукцией метилирования ДНК хозяина в опухолях. Биоптаты опухолевой ткани, полученные от людей, показали повышенную колонизацию фузобактериями по сравнению с соседними нормальными тканями, или биоптатами, полученными от людей без онкодиагноза (Костис и др., 2013). Опухоли, сильно колонизированные фузобактериями, имели повышенное метилирование некоторых генов и микросателлитную нестабильность[56]. Также они были связаны с более высокой стадией опухоли, плохой дифференцировкой опухоли и сниженной выживаемостью хозяина (Мима, 2015).

В другой работе было обнаружено, что Helicobacter pylori (HP) индуцирует метилирование промоторов генов в генах, связанных с ростом, репарацией ДНК и клеточной адгезией в клетках слизистой оболочки желудка, которые были обратимыми после удаления HP (Вен и др., 2010). Кроме того, ткани желудка, положительные по HP, характеризовались более высокой степенью метилирования ДНК, чем ткани без НР. В то же время HP-положительные опухолевые клетки желудка показали только один островок CpG с повышенным метилированием, по сравнению с клетками рака желудка, отрицательными для HP.

Предварительные усилия по использованию микробиома для лечения рака посредством эпигенетической модификации включают лечение Lactobacillus acidophilus, L. casei и Bifidobacterium breve, что приводит к усилению экспрессии генов-супрессоров опухоли, которые обычно подавляются метилированием в опухолевом процессе (Лайтфут и др., 2013).

Дисрегуляция микроРНК может также способствовать развитию опухоли, впервые описана в 1983 году, когда было обнаружено, что miR-21 (микро РНК-21) и miR-106 повышаются в кале у пациентов с хроническими заболеваниями печени по сравнению со здоровыми контрольными группами (Фейнберг и Вогелштейн, 1983). Позднее с раком были связаны еще несколько кандидатных микроРНК, такие как miR-106b, miR-144, miR-18a и miR-92a (Конг и др., 2012; Ю и др., 2013).

Существует все больше доказательств того, что одним из фундаментальных механизмов, посредством которых бутират подавляет пролиферацию в опухолевых тканях, является нормализация кластеров микроРНК, а именно miR-17-92, и последующее изменение в генах-мишенях, таких как ингибирование активности гена c-Myc и усиление экспрессии гена CDKN1C (Хаприс и др., 2014).

Исследование на здоровых добровольцах сравнило эффекты потребления в первой группе испытуемых красного мяса с диетой второй группы, включающей красное мясо, но дополненной устойчивым крахмалом. Было обнаружено, что у первой группы проявлялись повышенные экспрессии микро РНК miR-17-92 и пролиферация клеток в слизистой прямой кишки, в то время как вторая группа была защищена от этого эффекта (за счет устойчивого крахмала – пребиотика, который позволял полезным бактериям вырабатывать противовоспалительные КЦЖК) (Хамприс и др., 2014).

Клеточная линия аденокарциномы желудка показала 91 дифференциально выраженную микроРНК при заражении живым E. faecalis, в то время как только две микроРНК были изменены после инкубации с бактериальным лизатом[57] (Стрикертсон и др., 2014).

HP-инфекция может изменять уровень микроРНК частично за счет цитотоксин-ассоциированного гена A (Хайяши и др., 2013). Кроме того, измененная экспрессия микроРНК наблюдалась у больных ЯК (Пеков и др., 2012).

Другие микробиом-ассоциированные эпигенетические изменения включают колибактерин, продуцируемый группой B2 E. Coli (Эшерихия коли), цитолетальный токсин, продуцируемый грамотрицательными бактериями, генотоксины, способные индуцировать двухцепочечные разрывы ДНК, которые в свою очередь могут вызывать эпигенетические изменения, такие как фосфорилирование гистона H2AX.

5. Метаболический синдром

Метаболический синдром – комплекс общих, тесно связанных заболеваний, разделяющих общую патофизиологию, включает ожирение, сахарный диабет 2-го типа (СД2), гиперлипидемию, неалкогольную жировую болезнь печени и др. Факторы риска развития этих заболеваний включают генетическую предрасположенность и множество факторов окружающей среды, таких как дисбаланс в питании и малоподвижный образ жизни, некоторые из которых в последнее время были связаны с изменениями в кишечном микробиоме (Лей и др., 2006).

Предполагаемые механизмы, при помощи которых микробиом может влиять на метаболизм хозяина, заключаются в нарушении производства энергии, изменении барьерных функций кишечника, приводящих к эндотоксемии[58], и иммуномодулирующих эффектах, приводящих к хроническому воспалению. Точные механизмы для симбионтной модуляции метаболического здоровья и болезни остаются пока неизвестными (Кани и др., 2007).

Анализы генетических ассоциаций недавно обнаружили сдвиги в паттернах метилирования в генах, включающих метаболизм липидов и липопротеинов, транспорт субстратов и воспалительные пути, чтобы потенциально предсказать развитие СД2 (Вейл и др., 2016). Кроме того, промоторные области TLR4 и TLR2 показали снижение метилирования у лиц с ожирением и лиц, страдающих СД2, соответственно, в то время как уровни метилирования имели обратную связь с ИМТ (чем больше ИМТ, тем меньше метилирование) (Ремели и др., 2014).

Для уменьшения инфильтрации жировой ткани мононуклеарными иммунными клетками и ослабления хронического воспаления, которое характеризует инсулинорезистентность и связано с метаболическим синдромом, использовался бутират (Мейжер и др., 2010).

In vitro, подвздошная кишка мыши, подвергнутая воздействию бактерий Faecalibacterium prausnitzii или Akkermansia muciniphila, показывала различную экспрессию генов кластеров транскрипционных факторов. В одном случае это приводило к повышенной экспрессии генов HDAC3 и HDAC5, участвующих в регуляции липидного обмена и насыщения, подчеркивая их роль в модификации ацетилирования гистонов (Луковач и др., 2014).

Добавление бутирата в питание мышей, находящихся на высокожировой диете, снижало увеличение их веса и инсулинорезистентность, влияя на расход энергии, опосредованный ингибированием гистонового деацетилата. Это вызывало экспрессию PPARγ ко-активатор (PGC)-1 в скелетных мышцах и буром жире. PGC-1 – это молекула, которая контролирует энергетический метаболизм, взаимодействуя с различными факторами транскрипции и тем самым регулируя митохондриальный биогенез и дыхание (Гао и др., 2009).

Повышенное метилирование ДНК промотора гена PGC-1 было описано при неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП), связанной с инсулинорезистентностью, хотя ассоциация с микробиомом до сих пор не была исследована (Сукоян и др., 2010).

При атеросклерозе у крыс сосудистые гладкомышечные клетки, выделенные из грудной аорты, характеризовались сниженной пролиферацией после введения бутирата, что было связано с изменениями в ацетилировании гистона H3, фосфорилировании и метилировании (Мэтью и др., 2010).

Другие посттрансляционные модификации нескольких генов были связаны с ожирением и СД2 у людей, особенно при рождении и в младенчестве (Пигейр и др., 2016). Тем не менее роль микробиома в стимулировании этих изменений до настоящего времени полностью не выяснена.

Некоторые эпигенетические изменения, играющие роль модификаторов метаболического пути в более поздней жизни, частично обратимы. Анализ метилирования целых геномов в небольшой когорте беременных и женщин контрольной группы показал, что состав микробиома кишечника может служить эпигенетическим модификатором генов, связанных с липидным обменом, ожирением и воспалением. Конфигурация микробиома, обогащенная фирмикутами, по сравнению с высоким количеством бактероидов, продемонстрировала повышенное метилирование гена SCD5, который участвует в синтезе мононенасыщенных жирных кислот из насыщенных (Кумар и др., 2014).

Было высказано предположение о том, что пропорции Firmicutes в микробиоме кишечника матери коррелируют, хотя и незначительно, с паттерном метилирования фетальной ДНК генов UBE2E2 и KCNQ1, которые, как было показано, связаны с секрецией инсулина и СД2 соответственно (Тачибана и др., 2016).

У лиц, страдающих ожирением, было обнаружено снижение метилирования в промоторной области GPR41, рецептора КЦЖК, по сравнению с людьми, имеющими нормальный вес, что демонстрируют значительные корреляции между ИМТ и метилированием нескольких генов (Ронн и др., 2015). После консультации диетолога и выбора правильного питания (с добавлением клетчатки в том числе) полные пациенты показали увеличенное метилирование зоны промотора GPR41. Хотя эти наблюдения были отнесены к изменениям в составе их кишечного микробиома, точные механизмы, с помощью которых микробиом запускает эти изменения, остаются неизвестными (Ремели и др., 2014).

ПОПУЛЯРНО

7.5. Как подружиться с микробиомом, чтобы он правильно управлял нашим здоровьем

Мы недаром уделили такое большое внимание научным работам, которые показывают, что некоторые эпигенетические модификации могут быть вызваны обитающей в кишечнике микробиотой. Если врачи, которые пытаются лечить нас химическими препаратами, будут каждый раз обращать свое внимание на микрожителей нашего кишечника и рекомендовать изменение питания и другие меры, способные устранить дисбиоз и в целом улучшить состояние микробиома кишечника, мы с вами будем значительно здоровее. На это и уповают авторы этой сложной, но важной книги.

Простым языком еще раз подытожим, что было в этой главе.

Эпигенетическое действие микробиоты на гены хозяина (человеческие гены) происходит:

• непосредственно при взаимодействии молекул, производимых микробами, с иммунными клетками хозяина, например, липополисахаридов;

• косвенно через секрецию соединений, таких как КЦЖК;

• до конца механизмы эпигенетического регулирования неизвестны, но то, что касается условно полезной микробиоты в оптимальных ее количествах и некоторых комменсальных микроорганизмов, известно, что они осуществляют полезную эпигенетическую модуляцию человеческих генов, защищая от повышенных рисков хронических болезней цивилизации. Этими болезнями являются хорошо известные нам ожирение, сахарный диабет 2-го типа, ишемическая болезнь сердца, атеросклероз, аутоиммунные заболевания, рак и др. Напротив, дисбиоз кишечника, который характеризуется снижением разнообразия видов микроорганизмов, превышением количества условно патогенных и снижением условно полезных микроорганизмов, может приводить к повышению рисков многих хронических заболеваний.

От себя добавим, что основные витамины, которые вырабатываются микробиотой кишечника, относятся к группе В, многие из которых участвуют в общей эпигенетической регуляции.

Будущие направления исследований будут сосредоточены на расшифровке сложных взаимодействий между микробами, микробными продуктами и генами хозяина, в определении причинно-следственных связей, модулируемых микробиомом посредством эпигенетических модификаций.

Такие причинно-следственные связи до сих пор изучались главным образом на модельных животных, ученым предстоит изучать их на людях в стационарных условиях при наличии разных заболеваний. Это позволит в дальнейшем использовать микробиом или его определенные метаболиты в качестве средств воздействия на эпигенетический профиль хозяина с целью предотвращения, улучшения или лечения мультифакториальных нарушений, связанных с микробиомом.

Пока мы не все знаем, но предполагаем, что можем использовать определенные стратегии изменения окружающей среды и образа жизни, чтобы облегчить возможности микробиома защищать наш организм.

ЧТО ДЕЛАТЬ?

• заботиться о разнообразии своего микробного сообщества, употреблять различные овощи, фрукты и ягоды, богатые пищевыми волокнами. Рекомендовано при отсутствии вздутия, газообразования, метеоризма и других симптомов непереносимости клетчатки употреблять в день 7–11 порций овощей, фруктов и ягод (больше овощей). Также могут быть уместны в пище цельные злаки, водоросли, крахмалистые овощи, приготовленные правильно (способом аль-денте, например). Иногда рекомендуются пребиотики в виде БАД – инулин, ФОС, Псиллиум и другие. При наличии симптомов СИБР, СИГР (синдромов избыточного бактериального и грибкового роста) с пребиотиками будьте осторожны, в таком случае желательно обратиться к врачу функциональной медицины для прохождения специальной программы восстановления функции ЖКТ (желудочно-кишечного тракта) и иммунитета;

• для того чтобы оценить состояние микробиоты своего кишечника, можно использовать анализы: копрограмма (анализ кала), тест «Генетика микробиоты» (анализ кала, выполняет компания «Атлас», г. Москва), ХМС по Осипову (анализ крови, хотя некоторые врачи оспаривают его диагностическую ценность, этот анализ может сказать многое врачу, который понимает роль определенных микроорганизмов в жизнедеятельности человеческого организма);

• по поводу применения пробиотиков нам было интересно мнение д.м.н. Бориса Шендерова, который в России является признанным авторитетом в изучении различных микробиомных аспектов. В своей статье, написанной с соавторами («Роль комменсальной кишечной микробиоты в этиопатогенезе хронических воспалительных заболеваний: Akkermansia muciniphila»), он резюмировал: «Следует также помнить о все возрастающем росте числа публикаций о разнообразных легких и серьезных кишечных и системных побочных осложнениях у больных, в том числе с ВЗК, получавших с лечебной целью пробиотики на основе живых микроорганизмов…».

Есть мнение, что большинство пробиотиков не могут пройти через барьер соляной кислоты желудка, а те, которые прошли, не могут быть приняты «с распростертыми объятьями» «сестрами»-бактериями в кишечнике по многим причинам. Как правило, прием пробиотиков при отсутствии неблагоприятных последствий может давать весьма кратковременную пользу.

Доктор Борис Шендеров предлагает восстанавливать микробиоту функциональным питанием, подобранным индивидуально. Мы с ним согласны. Другой вопрос, где брать настоящее функциональное питание? Некоторые сетевые компании, предлагающие якобы функциональное питание, на самом деле вводят потребителя в заблуждение[59].

Неоднократно проводя ревизию существующих предложений на рынке функционального питания, мы находили в составе, причем, в первых рядах перечисленных ингредиентов:

• фруктозу (в нашей книге отдельная глава про ее неблагоприятное эпигенетическое действие);

• сахарную пудру (кто сомневается, посмотрите австралийский документальный фильм «Сахар»);

• сукралозу (подсластитель с неоднозначными свойствами);

• молоко (компоненты могут вызывать пищевую чувствительность (казеин) и непереносимость (лактозы);

• глютен (может вызывать повышенную пищевую чувствительность);

• сою (может вызывать повышенную пищевую чувствительность);

• Е-добавки (весьма неоднозначны);

• сульфаты железа и меди (сильные окислители);

• крахмал (не резистентный);

• мальтодекстрин (патока – завуалированное название сахара);

• селенит натрия (достаточно токсичное соединение, производители позиционируют как источник полезного селена);

• пальмовое масло (гидрогенизированный жир, который в популярной литературе называют «молекулой-уродом»);

• соевое масло (источник потенциально повышающей воспаление омега-6 ПНЖК).

В общем, питание, которое содержит эти ингредиенты, назвать функциональным сложно. Поэтому мы рекомендуем правило – «доверяй, но проверяй», если хотите найти настоящее функциональное питание.

• пробиотики стоит заменить на метабиотики[60] (можно купить в аптеке и поискать в интернете) или использовать пробиотики для получения надосадочной жидкости. Рецепт ее прост: вечером нужно капсулу с любым пробиотиком (мы берем самые высокодозные) высыпать в стакан теплой воды (не горячей) и поставить в темное место, накрыв стакан. Утром (через 12–14 часов) можно выпить верхний слой воды, оставив в покое нижний. Эта надосадочная жидкость (90 % верней части жидкости в стакане) будет метабиотиком, который постепенно сможет восстановить микрофлору кишечника без «побочных» эффектов пробиотиков.

Кстати, еще один из аргументов, который может быть не в пользу пробиотиков: некоторые полезные штаммы могут провоцировать повышенный выброс гистамина, что в свою очередь может вызывать аллергические реакции и другие неприятные симптомы при неблагоприятных полиморфизмах генов DAО и HNMT. Из условно полезных штаммов этим «славятся»: Lactobacillus casei, Lactobacillus reuteri (некоторые штаммы), Lactobacillus delbrueckii ssp. Bulgaricus).

Неблагоприятные полиморфизмы генов DAО и HNMT связаны с нарушением активности соответствующих ферментов. DAO отвечает за воспалительные и опухолевые болезни кишечника: пищевую аллергию, глютенопатию, болезни Крона, язвенный колит, полипоз. Нарушение активности HNMT может привести к астме и воспалительным заболеваниям кожи.

Справочно: гистамин-продуцирующие бактерии: Lactobacillus, Clostridium, Morganella, Klebsiella, Hafiia, Proteus, Enterobacter, Vibro, Acinetobacter, Pseudomonas, Aeromonas, Plesiomonas, Staphylococcus, Pediococcus, Streptococus.

Не занимайтесь самолечением, не используйте антибиотики при каждом чихе, не употребляйте промышленно выращенную птицу, мясо с антибиотиками и гормонами роста. Если антибиотикотерапию назначил врач, применяйте параллельно надосадочную жидкость. При пищевом отравлении параллельно с назначенными препаратами и сорбентами применяйте надосадочную жидкость или метабиотики.

Соблюдайте режим питания и сна. Когда человек слишком часто меняет свои пищевые привычки (то голодает, то устраивает «праздник живота»), к тому же путает день с ночью, засыпая и просыпаясь «завтра», его микробиота «мстит» ожирением и другими хроническими болезнями. Также бактерии «уважают» своего хозяина, когда он двигается, а не сидит, приклеенный к дивану, пялясь в телевизор…

В общем, в нашей жизни с микробиотой все очень серьезно.

Глава восьмая

Коварная фруктоза

8.1. Разоблачение фруктозы

Когда слышишь слово «фруктоза», представляются фрукты, традиционно полезные в противовес искусственным сладостям – конфетам, тортам, пирожным.

Фруктоза – это моносахарид, который естественным образом присутствует в фруктах, сухофруктах, ягодах и овощах либо в виде свободной фруктозы, либо в составе дисахарида сахарозы.

Также фруктоза содержится в меде. Мед, по сравнению с фруктами и овощами, не имеет клетчатки, которая «сдерживает» высвобождение фруктозы, поэтому мед с этой точки зрения является более коварным. Многие люди уважают продукты пчеловодства, существуют целые концерны, которые выпускают БАД на их основе. Мы бы поставили мед отдельно от прополиса, перги или цветочной пыльцы. Действительно, в этих продуктах, сделанных трудолюбивыми пчелами, много биологически активных веществ. И хотя на некоторые компоненты могут возникать аллергические реакции или пищевая непереносимость, фитонутриенты в пчелопродуктах могут творить чудеса. Мед из «другой оперы».

Сухофрукты – тоже содержат фруктозу в бо́льших количествах, чем свежие ягоды и фрукты, так что не спешите держать на виду вазочки со сладкими «мумифицированными дарами природы». Они, безусловно, полезнее конфет и печенья, но ненамного, если их есть двумя руками.

Особенно, увлекаться медом и сухофруктами не стоит людям с сахарным диабетом, инсулинорезистентностью, повышенным артериальным давлением, атеросклерозом и ожирением, а также тем, у кого есть заболевания печени и повышен уровень мочевой кислоты в анализах крови.

Но сухофрукты и мед «нервно отдыхают в сторонке» рядом с кристаллическим столовым сахаром, высокофруктозным кукурузным сиропом и особенно (!) с фруктозой в чистом виде, продаваемой в магазинах на полках для диабетиков. Существует много якобы функционального питания, которое таковым не является вовсе – кисели, каши, батончики, конфеты, в составе которых царит фруктоза. Производителям такой продукции и солидным институтам, которые ставят свой штамп «Рекомендовано (мощное название рекомендователя)», врачам-эндокринологам, назначающим фруктозу пациентам с диабетом, стоит прочитать информацию ниже.

Давайте разбираться, почему фруктоза в наши дни предается анафеме многими прогрессивными учеными. А также узнаем про ее источники: в каких продуктах питания промышленного происхождения ее больше всего.

Раньше (до масштабной дружбы с Кубой во времена СССР) в России столовый сахар производился из сахарной свеклы, потом появился тростниковый. Мало кто знает, что на него у наших соотечественников имеется масштабная пищевая непереносимость (сахарный тростник не всегда «дружит» с нашими северными генами и иммунной системой).

Разработка быстрого и удобного метода синтеза фруктозы из глюкозы около 50 лет назад привело к увеличению потребления высокофруктозного кукурузного сиропа (ВФКС). Фруктоза намного слаще других натуральных сахаров, таких как глюкоза, и в настоящее время большое количество ВФКС используется в производстве подслащенных напитков. Потребление фруктозы и сахара увеличилось в разы за последние десятилетия. В частности, за счет потребления калорийных подслащенных безалкогольных напитков. Кстати, это может быть одним из факторов, способствующих эпидемии избыточного веса и ожирения.

(Да-да, всем «жертвам рекламы» известных сладких газированных напитков, спонсирующих футбольные команды, к прочтению немедленно!)

Однако нет никакой информации о других продуктах, содержащих значительное количество фруктозы, таких как хлопья для завтрака с чем-то вроде свежих или сушеных фруктов. Учитывая тот факт, что люди регулярно потребляют большое количество пищевых продуктов, содержащих относительно большое количество естественной фруктозы, фактический уровень потребления фруктозы среди населения может быть выше.

НАУЧНО

8.2. Метаболизм фруктозы

Напомним, что столовый сахар состоит глюкозы и фруктозы. В метаболизмах глюкозы (через процесс гликолиза) и фруктозы (через процесс фруктолиза) используется много одинаковых ферментов и производятся сходные промежуточные вещества. Тем не менее эти 2 моносахарида метаболизируются в разных человеческих клетках. Фруктоза преимущественно метаболизируется в печени, в то время как глюкоза потребляется клетками в самых различных органах, включая головной мозг. Продукты (метаболиты), синтезируемые при фруктолизе, глицеральдегид-3-фосфат и дигидроксиацетонфосфат, могут быть субстратами для синтеза гликогена или липогенеза (процесса образования жирных кислот).

Когда потребление фруктозы высоко, синтезируются большие количества метаболитов фруктозы, что может объяснить увеличение концентрации триглицеридов в плазме крови. В целом фруктоза имеет больший потенциал для липогенеза, чем глюкоза. Потребление фруктозы способствует синтезу триглицеридов и увеличению их количества в плазме крови, особенно при наличии глюкозы. Печень является основным местом извлечения и метаболизма фруктозы, причем извлечение приближается к 50–70 % от количества поступившей фруктозы.

Учитывая, что питание может вызывать эпигенетические изменения (Чанг и др., 2010), хроническое потребление фруктозы может вызвать сигнальные события, которые еще больше усиливают липогенез за счет эпигенетической модификации.

Эпидемиологические исследования метаболизма потребления фруктозы

Несколько исследований показали неблагоприятное влияние потребления сахара на накопление жира и метаболический риск, связанный с потреблением фруктозы. Например, изучено влияние употребления напитка с фруктозой во время еды у мужчин и женщин с ожирением. Обнаружилось увеличение уровня постпрандиальных (после приема пищи) триглицеридов у лиц с ожирением, усугубляющее известный неблагоприятный метаболический профиль, связанный с ожирением, в то время как напитки с глюкозой оказывали меньшее влияние на триглицериды (Тефф и др., 2009).

В другом исследовании испытуемые с избыточным весом были распределены в группы, которым предлагалось потреблять 1 л в сутки обычной колы, низкокалорийного полужирного молока, диетической колы (с сахарозаменителем аспартамом) или воды (Мерск и др., 2012). Было обнаружено, что ежедневный прием обычной колы (с фруктозным сиропом[61]) в течение 6 месяцев увеличивал аномальное накопление жира и липидов по сравнению с молоком, диетической колой и водой.

Следует отметить, что даже умеренное потребление фруктозы снижает чувствительность к инсулину (вызывая инсулинорезистентность) у здоровых мужчин, тогда как при потреблении глюкозы таких изменений не наблюдалось.

Метаболический синдром, вызываемый фруктозой, также был подтвержден в эпидемиологических исследованиях. Накопленные данные свидетельствуют о том, что употребление безалкогольных напитков привело к увеличению распространенности метаболического синдрома среди взрослых и детей в промышленно развитых странах (Нельсон и др., 2009; Попкин, 2010).

Метаанализ, проведенный Маликом и др. (2010), также указал на влияние потребления подслащенных сахаром напитков на хронические заболевания обмена веществ. Они рассмотрели 11 проспективных когортных исследований, включающих 310 819 участников и 15 043 случаев сахарного диабета 2-го типа. Люди, находившиеся в самом высоком квартиле потребления подслащенных напитков (чаще всего 1–2 порции в день), имели на 26 % больший риск развития диабета 2-го типа, чем те, кто находились в самом низком квантиле (Малик и др., 2010).

Исследование, проведенное в 2011 г. (Ледокс и др.), изучало связь питания с детским ожирением. В этом исследовании, включавшем 342 ребенка (в возрасте 9–10 лет) и 323 подростка (в возрасте 17–18 лет), детское ожирение было четко связано с потреблением подслащенных напитков.

По данным проспективного когортного анализа, проведенного с 1991 по 1999 год среди женщин в исследовании здоровья медсестер, продемонстрирована связь между уровнем потребления подслащенных сахаром напитков с риском развития сахарного диабета 2-го типа и увеличением массы тела (Шульц и др., 2004).

Также сообщалось о связи между потреблением фруктозы и артериальной гипертензией. В рандомизированном контролируемом исследовании на 74 взрослых мужчинах, которым ежедневно давали по 200 г фруктозы в течение 2 недель с аллопуринолом (препарат, снижающий уровень мочевой кислоты в крови) и без него. Исследователи продемонстрировали, что высокие дозы фруктозы повышали артериальное давление (АД) и вызывали симптомы метаболического синдрома, в то время как снижение уровня мочевой кислоты аллопуринолом предотвращало повышение АД (Перес и др., 2010).

Эпигенетика и фруктоза: новый механизм действия фруктозы

Ученые предполагают, что избыточное потребление фруктозы может вызвать эпигенетические изменения. Ранее было обнаружено в исследовании на крысах, что мелатонин улучшает индуцированный фруктозой метаболический синдром (Китагава и др., 2012). Высокофруктозное питание в течение 6 недель повышало концентрацию ФНО-α (фактора некроза опухоли) и перекисное окисление липидов в печени, при этом снижая концентрацию антиоксиданта глутатиона в печени. Другими словами, включались гены, повышающие воспаление. Ежедневное внутрибрюшинное введение мелатонина (1 или 10 мг/кг массы тела) ослабляло эти изменения в течение 6 недель. В пероральном тесте толерантности к глюкозе крысы с высоким содержанием фруктозы в рационе показали более высокий уровень инсулина в сыворотке крови и нормальные реакции на глюкозу по сравнению с крысами, получавшими обычное питание. Инсулинорезистентность[62] наблюдалась через 4 или 6 недель кормления, но ежедневное введение мелатонина ее снижало. Эти результаты показывают, что мелатонин улучшает ситуацию с метаболическим синдромом, индуцированным высоким содержанием фруктозы в рационе крыс. Учитывая потенциальную роль мелатонина в регуляции активности метилтрансферазы ДНК (Коркмаз и Рейтер, 2008), благоприятное влияние мелатонина на вызванное фруктозой заболевание может быть опосредовано эпигенетическими изменениями.

Влияние потребления фруктозы на эпигенетическую регуляцию было изучено в исследовании, в котором крысам скармливали 20 %-ный раствор фруктозы в течение 14 недель (Охаши и др., 2015). После кормления наблюдался повышенный уровень триглицеридов и общего холестерина в сыворотке крови, что указывает на индукцию метаболического синдрома, вызванную фруктозой. Также наблюдалось повышение уровня глобального метилирования ДНК, что свидетельствует о том, что поступление фруктозы приводит к эпигенетической регуляции. Эти данные позволили изучить связь между метаболическим синдромом, вызванным фруктозой, и уровнем метилирования ДНК. В исследовании были выбраны четыре гена, участвующих в метаболизме липидов (CPT1A, PPARα, LDLR, и MTTP). Показано, что потребление фруктозы приводит к увеличению метилирования ДНК в промоторных областях генов PPARα и CPT1A, что может быть связано со снижением уровня мРНК этих генов, что приводит к снижению активности β-окисления. PPARα является главным регулятором окисления жирных кислот, и его снижение может привести к развитию метаболического синдрома. Для двух других генов такие эффекты не наблюдались.

8.3. Эпигенетика и фруктоза: влияние фруктозы на метилирование митохондриальной ДНК

Количество и качество митохондрий может играть важную роль в патогенезе метаболического синдрома. Экспрессия мтДНК (митохондриальной ДНК)[63] может быть связана с патологическими состояниями в развитии метаболического синдрома, основанного на том, что митохондриальный геном кодирует многие белки, необходимые для производства АТФ.

В одном исследовании оценивалось влияние потребления фруктозы на содержание мтДНК и экспрессию митохондриальных генов, было сделано предположение о потенциальном участии фруктозы в неблагоприятном воздействии на функцию митохондрий (Ямасаки и др., 2016). Оказывается, эпигенетически регулируется не только ядерная ДНК, но и мтДНК. Эпигенетическое изменение мтДНК может быть вовлечено в индукцию некоторых заболеваний. Ученые сообщили о гиперметилировании мтДНК у больных неалкогольным стеатогепатитом, а также обнаружили, что экспрессия МТ-ND6 мРНК печени значительно снизилась у этих пациентов, что позволяет предположить ассоциацию между метилированием мтДНК и митохондриальной транскрипцией (Пирола и др., 2013).

В последнее время та же исследовательская группа также предположила возможность того, что 5-гидроксиметилцистозин, первый окислительный продукт в активном деметилировании 5-метилцитозина, может быть вовлечен в патогенез неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП)[64] через регуляцию митохондриального биогенеза печени (и др., 2015). Эти результаты свидетельствуют о том, что эпигенетическая модификация мтДНК участвует в патогенезе заболеваний печени.

Известно, что митохондрии чувствительны к чрезмерному потреблению фруктозы (Нагаи и др., 2002; Кресчензо и др., 2013), и было сообщено о связи между уменьшенным содержанием мтДНК и метаболическим синдромом в лейкоцитах (Хуанг и др., 2011). Снижение содержания мтДНК также наблюдалось в различных тканях человека и грызунов (в исследованиях НАЖБП и инсулинорезистентности (Линдингер и др., 2010; Серрадас и др., 1995). Митохондриальная дисфункция может быть вовлечена в развитие метаболического синдрома, что приводит к снижению содержания мтДНК и экспрессии генов.

8.4. Фруктоза и беременность

Было высказано предположение, что статус питания матери может изменять фенотип потомства (Сеговия и др., 2014; Зоу и др., 2012). Влияние потребления матерями фруктозы на здоровье потомства остается в значительной степени неизвестным, несмотря на заметное увеличение потребления подслащенных напитков, которое шло параллельно с эпидемией ожирения. В одном из ранних исследований потребление фруктозы беременными приводило к низкой массе тела детей при рождении (Жен и др.,1991).

В другом исследовании было обнаружено, что прием фруктозы во время беременности, по-видимому, влияет на функцию мозга, а именно на экспрессию генов мозга, участвующих в стероидном метаболизме (Охаши и др., 2015). Эти результаты показали, что потребление фруктозы матерью может оказывать системное воздействие на потомство.

Выявлены эпигенетические механизмы (метилирование ДНК и микроРНК), ответственные за неблагоприятное влияние потребления фруктозы самками крыс во время беременности и лактации. Влияние приема фруктозы на метилирование ДНК оценивали по ее влиянию на гиппокамп у потомства: самок держали на высокофруктозной диете (50 % энергии из фруктозы), наблюдалась измененная экспрессия белка UCP5 (разобщающий белок митохондрий в нейронах) у потомства в возрасте 15 месяцев (Мортисон и др., 2014). UCP5 экспрессируется во внутренней митохондриальной мембране и переносит протоны из межмембранного пространства в матрицу (Рамсден и др., 2012). В соответствии с этим сообщением снижение экспрессии UCP5 наблюдалось в гиппокампе у потомства (150 дней).

ПОПУЛЯРНО

8.5. «Укрощение» фруктозы

Избыточное потребление фруктозы (переизбыток в пищевом рационе натуральной или искусственной) имеет неблагоприятные генетические и эпигенетические эффекты на организм животных и человека.

Высокое потребление фруктозы приводит к изменениям в метилировании ядерной и митохондриальной ДНК. Вызванное фруктозой эпигенетическое изменение может являться новым механизмом патологии нескольких хронических заболеваний.

Переизбыток фруктозы в рационе может вызывать повышение уровня триглицеридов, общего холестерина за счет липопротеинов низкой плотности («плохой холестерин»), мочевой кислоты, печеночных ферментов, СРБ (маркер воспаления) и другие биохимические нарушения.

Рис. 27. Разная роль в организме простых сахаров – глюкозы и фруктозы. Глюкоза служит источником энергии или запасается в виде гликогена, фруктоза превращается в жир.

Переизбыток искусственной фруктозы в рационе в составе сладких газированных напитков и др. (печенья, конфет, сладостей), употребляемых постоянно, приводит к повышению рисков ожирения, инсулинорезистентности, сахарного диабета, атеросклероза, гипертонической болезни, подагры, заболеваний печени и, возможно, других хронических заболеваний. 1–2 стакана в день сладкой газировки повышают риски сахарного диабета на 25 %. (Если вы изредка, предположим, раз в неделю, выпиваете стакан колы, то это не скажется ни на генетическом, ни на эпигенетическом влиянии фруктозы на ваш организм).

Особенно опасна фруктоза для людей с уже имеющимися заболеваниями или патологическими процессами – ожирение, инсулинорезистентность, сахарный диабет, атеросклероз, гипертоническая болезнь, подагра, неалкогольная жировая болезнь печени. При таких состояниях опасна даже натуральная фруктоза (в избыточном количестве) из фруктов.

Фруктоза нарушает работу белка UCP_5 в мозге, снижая его экспрессию. (Разобщающие белки UCP (uncoupling proteins) 1, 2, 3, 4, 5 – белки внутренней мембраны митохондрий, которые пропускают через себя протоны без синтеза АТФ (аденозинтрифосфорная кислота – универсальная энергетическая молекула), с преобразованием энергии протонного градиента в тепло. Таким образом, накопленная энергия превращается не в АТФ, а в тепло. Эти белки «разобщают» процесс накопления энергии (разобщают процессы окисления и фосфорилирования), способствуя ее выделению в виде тепла. Снижение экспрессии этого белка повышает риски накопления жира.

Существуют доказательства негативного влияния употребления фруктозы во время беременности. Это может приводить к низкому весу у новорожденных.

Мальабсорбция фруктозы, также пищевая непереносимость фруктозы – пищеварительное расстройство, при котором всасывание фруктозы нарушено из-за недостатка белка-переносчика фруктозы в энтероцитах тонкой кишки. Это приводит к повышенной концентрации фруктозы во всем кишечнике. Также существует наследственная непереносимость фруктозы, при которой в организме наблюдается дефицит ферментов печени, отвечающих за расщепление фруктозы.

Процессы гликирования при участии фруктозы идут значительно быстрее (на порядок, по сравнению с глюкозой), приводя к повреждению белков и старению. Согласно последним исследованиям, пусковым механизмом для преждевременного старения является гликирование белков организма. Гликирование (называемое также реакцией Майяра) – это реакция, во время которой молекулы сахара связываются со свободной аминогруппой молекулы белка, что приводит к изменению его структуры. Этот процесс протекает без участия ферментов и растянут во времени. В результате реакции образуются конечные продукты гликирования (AGE), поражающие в числе прочего и структурные белки кожи – коллаген и эластин. Как следствие, волокна белков становятся твердыми, кожа постепенно теряет упругость и эластичность, и появляются видимые признаки старения).

ЧТО ДЕЛАТЬ?

Избегать употребления искусственной фруктозы. Помните, в природе не обнаруживались россыпи кристаллической фруктозы или столового сахара, печенья и конфеты не росли на деревьях. Мед добывался в сражениях с пчелами, и его было крайне мало в рационе наших предков. Единственным источником фруктозы были несладкие (по нынешним меркам) фрукты, ягоды и овощи.

Искусственная фруктоза противопоказана (в любом количестве) беременным, при заболеваниях (ожирение, сахарный диабет, атеросклероз, гипертоническая болезнь, подагра, неалкогольная жировая болезнь печени, а также при инсулинорезистентности).

Запеченные изделия с фруктозой (печенья, тосты, пирожные) еще опаснее за счет процесса гликирования.

Для людей с ожирением, сахарным диабетом, атеросклерозом, гипертонической болезнью, подагрой, неалкогольной жировой болезнью печени, а также при инсулинорезистентности и беременности с осторожностью применять на выбор натуральные продукты с высоким количеством фруктозы (что-то одно в день, после основного приема пищи. Не использовать как отдельный прием пищи/перекус):

• мед – 1 ч. ложка,

• сухофрукты – не более 20 г,

• сладкие фрукты (виноград, бананы, хурма) – не более 70–100 г в день,

• фрукты и ягоды (лучше ягоды, растущие на кустах) – не более 200–300 г в день.

Контролируйте количество употребляемой фруктозы, даже если вы условно здоровый человек. Далее приведены примерные продукты, содержащие бо́льшие количества фруктозы (рекомендовано ограничивать) или меньшие в распространенных продуктах питания.

Рекомендовано ограничивать:

• Сладкие газированные и негазированные напитки

• Сладости (промышленного и домашнего производства) – печенье, торты, шоколад с содержанием какао менее 72 %, конфеты

• Хлопья, гранолу, сухие завтраки (колечки и т. п.)

• Кетчупы, соусы со сладковатым вкусом

• Мед, мелиссу, сиропы агавы, топинамбура

• Все фруктовые и ягодные сиропы, джемы, повидла, варенья, свежевыжатые соки

• Сухофрукты

• Йогурты фруктовые

• Яблоки, груши, виноград, хурму, дыню, арбуз, вишню, манго, папайю, личи

С осторожностью:

• Абрикосы, нектарины, персики, сливы (эти фрукты содержат сорбитол, который превращается в фруктозу)

• Смузи ягодные и фруктовые (без меда и сиропа)

Можно употреблять:

• Чернику, ежевику, клюкву, малину, клубнику, грейпфрут, лимон, лайм, мандарин оранжевый, спелый банан, киви

• Овощи

Глава девятая

Омега-3 ПНЖК (полиненасыщенные жирные кислоты)

9.1. Основные понятия

Омега-3 ПНЖК является одним из наиболее изученных наукой пищевых веществ, существует несколько десятков тысяч научных статей по поводу возможного влияния этого компонента на нашу жизнь, здоровье и настроение. В последнее время появляются работы, которые подвергают сомнению «чудесные» свойства омеги-3, поэтому давайте разберемся с ней с точки зрения эпигенетики.

НАУЧНО

Незаменимые омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты (омега-3 ПНЖК) являются компонентами клеточной мембраны и поступают к нам только из пищи. Были изучены их разнообразные полезные свойства для мозга и сердечно-сосудистой физиологии, предотвращения рака толстого кишечника. В качестве мембранных компонентов они могут изменять присутствие белков в липидных плотах[65], или такое свойство мембран, как текучесть (Лангелье, 2010). Омега-3 ПНЖК могут связываться с мембранными и ядерными рецепторами, а также регулировать экспрессию генов. Они также превращаются в активные соединения, такие как аутокоиды[66], и др. (Пьемелли и др., 2007).

Помимо этого, в настоящее время известно еще о других их возможностях – омега-3 ПНЖК могут играть определенную роль в эпигенетике. Здесь мы кратко рассмотрим происхождение и метаболизм омега-3 ПНЖК и объясним важность этих пищевых компонентов.

Рис. 28. Химические структуры жирных кислот омега n-6/ω6 (линолевая кислота) и омега n-3/ω3 (альфа-линоленовая кислота) семейств ненасыщенных жирных кислот. Двойная связь, в честь которой названо семейство, обведена кружком.

Полиненасыщенные семейства Омега

Наиболее распространенные ПНЖК в составе фосфолипидов клеточной мембраны принадлежат к двум семействам, названным «Омега-6» и «Омега-3». Это обозначение происходит от места первой двойной связи в алифатической цепи, то есть углерода 6 и углерода 3 для семейства n-6 и n-3 соответственно (рис. 28). Хотя эти семейства различны молекулярно и функционально, они имеют общие характеристики. Предшественники обоих семейств не могут быть синтезированы млекопитающими и должны быть получены из пищи; таким образом, они незаменимы. Оба предшественника метаболизируются одним и тем же набором ферментов и, как следствие, конкурируют друг с другом. Линолевая кислота (ЛК, LA (англ.), C18:2) является предшественником (превращается в) омега-6 ПНЖК, α-линоленовая кислота (АЛК, ALA (англ.), C18:3) – предшественник омеги-3. Эти процессы превращения идут с участием ферментов элонгаз и десатураз в печени с двумя ключевыми ферментами, жирнокислотной десатуразой – 2 (FADS2) и жирнокислотной десатуразой-1 (FADS1), также названными Δ6– и Δ5-десатуразами соответственно. Считается, что эти ферменты определяют скорость превращения (Бейкер и др., 2016).

LA и ALA превращаются в длинноцепочечные ПНЖК, которые являются активными соединениями семейств: арахидоновую кислоту (АК, AA (англ.), C20:4 n-6), эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК, EPA (англ.), C20:5 n-3) и докозагексаеновую кислоту (ДГК, DHA (англ., C22:6 n-3). Они являются наиболее активными среди длинноцепочечных ПНЖК. Скорость превращения в длинноцепочечные ПНЖК низкая, поэтому омега-3 длинноцепочечные ПНЖК должны поступать из пищи, затем присутствовать и храниться в значительных количествах в клеточных фосфолипидах. Сбалансированное питание требует определенной доли омеги-3 в рационе, и диетологические исследования показывают, что западная диета, к сожалению, характеризуется отсутствием омега-3 ПНЖК. Источник омега-3 ПНЖК в современном рационе питания почти исключительно морепродукты и рыба, и так как в западных фастфудных диетах их мало, соотношение омега-6/омега-3 близко к 15:1, в то время как 5:1 было бы идеальным (Бейкер и др., 2016). Мозг и сетчатка глаз – это органы, в которых можно найти самое большое содержание ЭПК и ДГК. Низкое количество этих ПНЖК в клеточной мембране способствует ряду нарушений функций головного мозга, и наоборот, их обилие благоприятно сказывается на развитии и физиологии мозга. Исследования на животных наглядно продемонстрировали, что нарушение формирования структуры и замедление миграции клеток в головном мозге связаны с дефицитом ДГК (Коти Бертран, 2006).

В одном из испытаний было показано, что соотношение омега-6/омега-3 имело прямую связь с развитием нервной системы ребенка (Бернард, 2013), более высокие уровни ДГК были благоприятны для недоношенных детей, особенно для сетчатки и остроты зрения (Там и др., 2016, Лиу и др., 2010).

9.2. Наследуемые эпигенетические эффекты употребления омега-3 ПНЖК матерями

Идея о том, что омега-3 может проявлять эпигенетические эффекты, возникла благодаря экспериментам на животных. Плод получает ПНЖК из питания беременной матери, поскольку его биоконверсия длинноцепочечных ПНЖК очень ограничена (Haggarty, 2010). Доступ через плаценту различных омега-3 ПНЖК может непосредственно влиять на синтез молекул и белков, а также на процессы, участвующие в развитии нейронов, что может объяснить задержку внутриутробного развития недоразвитых детенышей крыс.

Однако существуют и другие долгосрочные последствия у потомства, которые сохраняются в течение зрелого возраста и не могут быть объяснены прямым перинатальным воздействием этих соединений.

Хирабара и др. (2013) показали, что кормление крыс рыбьим жиром в течение 2 поколений приводило к снижению уровня гликемии и повышению чувствительности к инсулину в поколении G2 (второе поколение).

Потребление омега-3 ПНЖК беременной самкой обратно коррелирует с массой тела потомства у грызунов (малое количество омеги-3 в рационе матери приводит к низкой массе тела у потомства), а более высокое потребление омеги-3 положительно коррелирует с ослаблением метаболического синдрома (больше омеги-3 – меньше риски ожирения, сахарного диабета 2-го типа и др. заболеваний) (Касби-Чадли и др., 2014).

У детенышей ДГК, употребляемая матерью во время беременности, благоприятствовала социальному поведению потомства (детеныши были более общительными после кормления грудью) и улучшала их выздоровление после воспалительного заболевания (Клоард, 2015).

У людей наблюдательные или интервенционные исследования не дают однозначных результатов. В то время как, по-видимому, не существует связи с уровнем потребления беременными женщинами омега-3 ПНЖК и индексом массы тела ребенка (ИМТ), отложением жира или ожирением у людей (Видокович, 2016), существует связь с аллергическими заболеваниями и астмой в детском возрасте (потребление омега-3 ПНЖК снижало количество этих заболеваний у детей) (Бест и др., 2016).

Исследование на людях также показало, что прием омега-3 ПНЖК во время беременности связан с более низким систолическим артериальным давлением и снижением жесткости аорты у детей (это говорит о снижении рисков гипертонической болезни), не принимавших омега-3 ПНЖК в виде препаратов (Бриант и др., 2015).

Несоответствие результатов на животных и людях может быть вызвано тем, что рацион человека является более сложным, чем диеты модельных животных, что может привести к размыванию эффектов ПНЖК. Кроме того, у людей на конечный результат влияния ПНЖК могут влиять генетические полиморфизмы.

9.3. Омега-3 ПНЖК и метилирование ДНК

Существует несколько исследований, показывающих, что омега-3 ПНЖК может изменять глобальное метилирование ДНК, либо in vivo, либо in vitro, или состояние метилирования промотора определенных генов.

В исследовании 2014 г. было показало, что поступление омега-3 ПНЖК из пищи у коренных жителей Аляски приводило к различным эффектам метилирования 27 CpG-островков (Аслибикян и др., 2014). Исследование было проведено на 185 лицах обоего пола, и в общей сложности было обследовано около 470 000 островков CpG.

Омега-3 ПНЖК модифицировали состояние метилирования ДНК в моноцитах пуповинной крови при добавлении матерям 400 мг/сут ДГК во время беременности от 8 до 12 недель до родов. Уровни метилирования промоторов Т-генов были модифицированы добавлением омега-3 ПНЖК, а также был изменен баланс Th1/Th2 у детей раннего возраста (Ли и др., 2013).

В другом исследовании на крысах, у которых в питании было либо много рыбьего жира, либо его не было, было показано, что присутствие в рационе омега-3 ПНЖК могло изменять глобальное состояние метилирования и предотвращать снижение метилирования, вызванное диетой с высоким содержанием насыщенных жиров, в промоторе PPARg2 (Амарал и др., 2014).

Хирабара и др. (2013) показали, что у мышей, которым в пищу добавляли рыбий жир, в течение 2 поколений, глобальное метилирование ДНК было снижено в течение 2 поколений.

Модификации метилирования чаще всего изучаются на конкретных генах. Например, у пациентов с заболеваниями почек, употребление 4 г в сутки омега-3 ПНЖК в течение 8 недель меняло промоторы метилирования FADS2 и ELOVL5 в моноцитах периферической крови. Эти гены связаны с преобразованием альфа-линоленовой кислоты (АЛК) в ЭПК. Изменения были значительными и различались в зависимости от пола (Хойле и др., 2014).

Еще один пример, показавший, что добавление омега-3 ПНЖК в пищу может изменять уровень метилирования конкретных генов: когда самок крыс во время беременности и лактации кормили пищей, дополненной АЛК (альфа-линоленовой кислотой), промотор гена FADS2 печени самок и Интрон I были гиперметилированы, и была отмечена отрицательная связь между гиперметилированием и экспрессией FADS2. Точно так же промотор FADS2 был гиперметилирован в печени потомства в степени, сопоставимой с материнской (Никулеску и др., 2013).

Не и др. (2014) показали, что у крыс суточное введение АЛК в период беременности и лактации изменяло экспрессию нескольких генов в мозге потомства и снижало метилирование промотора метил-CpG связывающего белка 2.

У крыс линии Sprague Dawley (линия беспородных крыс-альбиносов вида Rattus norvegicus (Серая крыса), широко используемых в медицинских исследованиях, добавление омега-3 ПНЖК в рацион уменьшило метилирование промотора экзона IV BDNF (белок – фактор роста нейронов), полученное на западной (фастфудной, некачественной) диете. Это метилирование было связано как с повышенной тревожностью, так и с нарушением поведения с другими крысами и коррелировало с экспрессией генов и содержанием белка (Тиаги и др., 2015). Другими словами, добавление омеги-3 в рацион сделало этих животных менее тревожными и более общительными друг с другом.

In vitro (технология в «пробирке», за пределами живого организма) также было описано влияние омега-3 ПНЖК на метилирование ДНК. Показано, что добавление к культуре лейкозных (опухолевых) клеток U937 ЭПК вызывает деметилирование одного участка CpG, что приводит к снижению пролиферации (роста опухолевых клеток). Ранее был получен результат, что ЭПК может в тех же клетках индуцировать деметилирование интрона 1 HRas (Кессарелли, 2014).

Если эксперименты на животных и исследования in vitro подтверждают влияние омега-3 ПНЖК на метилирование ДНК, то выводы менее однозначны в исследованиях на людях. Недавнее исследование показало сложность этого вопроса, изучив влияние омега-3 ПНЖК на метилирование промотора интерлейкина-6 (IL-6) (интерлейкин 6 – мультифункциональный цитокин, имеющий противовоспалительное и провоспалительное действие) (Ma и др., 2016). Эффект омега-3 ПНЖК зависел от генетических вариантов: в гетерозиготах для аллеля IL-6 более высокие уровни омеги-3 коррелировали с более низким метилированием на промоторе IL-6, но не в гомозиготах. Таким образом, эффекты омега-3 ПНЖК могут быть модифицированы однонуклеотидными полиморфизмами. Сложность человеческой ситуации либо из-за ее генетики, либо из-за ее питания приводит к несколько противоречивым результатам, но не должна маскировать или исключать возможность того, что омега-3 ПНЖК могут действовать на состояние метилирования ДНК.

9.4. Омега-3 ПНЖК и микроРНК

МикроРНК (miR) могут регулировать транскриптом и, следовательно, физиологию клетки. Учитывая широкий спектр эффектов жирных кислот, гипотеза о том, что эти компоненты могут влиять на экспрессию miR, была проверена на нескольких моделях, охватывающих различные области.

In vivo, Шан и др. (2011) показали, что рацион крыс, дополненный рыбьим жиром, обладал химиопротекторными (онкопротекторными) свойствами для толстого кишечника, повышая или снижая определенные микроРНК.

У тучных крыс линии Sprague Dawley было показано, что рацион, обогащенный маслом морской водоросли, богатым ДГК, уменьшает количество miR-33 и miR-122, участвующих в усилении генов липидного обмена, связанных с ожирением (Баселья-Эскудеро и др., 2013).

Недавно было показано, что термогенез, запускаемый бурой жировой тканью, препятствующий ожирению, стимулировался повышенным связыванием ЭПК с рецептором свободных жирных кислот 4 (FFAR4), что привело к повышению mir-30b и miR378. Исследование in vitro было подтверждено in vivo у мышей, вскармливаемых рыбьим жиром (Ким и др., 2016).

В культурах стволовых клеток нервной ткани, полученных от новорожденных крыс, рожденных от самок, получавших омега-3 ПНЖК в составе рыбьего жира, наблюдалось значительное увеличение экспрессии miR-210. Эта микроРНК стимулирует рост клеток BDNF (фактор роста нейронов) (Густард-Лангелье и др., 2013).

В исследовании in vitro (Фараго и др., 2011) показано, что цитотоксическое действие ДГК на клетки глиомы (опухоль мозга) является результатом специфических изменений miR, предполагаемые мишени которых связаны с апоптозом (программируемой гибелью опухолевых клеток).

Антиканцерогенные свойства ДГК изучались и по поводу рака молочной железы: в клетках рака молочной железы добавление ДГК снижает уровень miR-21, что в свою очередь повышает уровень фосфатазы, гомолога тенсина (PTEN) и приводит к снижению колониестимулирующего фактора 1 (CSF1). Это означает снижение онкогенеза (Мандал и др., 2012).

В клетках Caco2 ДГК регулирует miR, связанный с липидным обменом и циркадианными ритмами (Жиль-Заморано и др., 2014).

ПНЖК могут действовать как самостоятельно, так и в сочетании с другим лечением: например, ПНЖК, ассоциированные с ионизирующими излучениями, индуцируют сверхэкспрессию miR-146 в клетках глиомы человека in vitro (Антал и др., 2014). Кроме того, ПНЖК, связанные с ферментируемыми волокнами, могут синергизироваться, чтобы играть защитную роль при раке толстой кишки и изменять экспрессию нескольких miR (Шах и др., 2011).

В области изучения воспаления в настоящее время было продемонстрировано, что не только сами омега-3 ПНЖК, но и их производные действуют в качестве медиаторов и способны модифицировать панель miR.

Напомним, что острое воспаление имеет три исхода:

1) переход в хроническое воспаление;

2) образование рубца;

3) полное разрешение воспалительного процесса (прекращение его и восстановление тканей).

Если хроническое воспаление продолжается, это приводит к повреждению тканей. Данный процесс регулируется противовоспалительными и провоспалительными (вызывающими воспаление) медиаторами.

Резолвины, протектины или липоксины являются специализированными медиаторами, производными из омега-3 ПНЖК, которые активно участвуют в устранении стойкого воспаления. Резолвин D1 (RvD1), полученный из ДГК, может регулировать 6 специфических miR, мишени которых вовлечены в провоспалительные пути, снижая воспаление. Полученные результаты были воспроизведены in vitro на культурах макрофагов человека. Резолвин D1 был способен регулировать miR-208a, а эта микроРНК в свою очередь может регулировать противовоспалительный цитокин IL-10 в макрофагах человека.

В области изучения ожирения недавняя статья показала, что у мышей с неалкогольным стеатогепатитом RvD1 в сочетании с ограничением калорийности смог улучшить несколько параметров, вызванных неалкогольным стеатогепатитом, индуцируя специфические miR. Таким образом, посредством прямого действия или производных омега-3 ПНЖК можно модифицировать транскриптом miR и, следовательно, модулировать многочисленные целевые мРНК и белки.

Во многих отношениях изучение эпигенетических эффектов омега-3 ПНЖК и их производных все еще находится в зачаточном состоянии, и требуется дополнительная работа для определения его общего влияния в физиологии. Очевидно, что ПНЖК представляют собой нечто большее, чем просто мембранные составляющие. Молекулярные механизмы ПНЖК должны быть лучше описаны и поняты, так как они поступают не только из питания, но также потребляются в качестве биологически активных добавок, которые доступны без рецепта.

ПОПУЛЯРНО

9.5. Как правильно применять омега-3 ПНЖК для восстановления здоровья

В современном питании человека соотношение «хороших», противовоспалительных омега-3 ПНЖК к «не очень хорошим» (в больших количествах), вызывающим воспаление, омега-6 серьезно проигрывает людям, которые жили в начале XX века. Этот факт может говорить о том, что это соотношение среди прочих диетических причин может приводить к росту хронических заболеваний, связанных с воспалением.

Основной источник необходимых нашему организму омега-3 ПНЖК – эйкозопентаеновой (ЭПК) и докозогексаеновой (ДГК) – морепродукты и рыба.

Растительная омега-3 – альфа-линоленовая кислота – не у всех людей может превращаться в ЭПК и ДГК, это зависит от генетических полиморфизмов, в частности, гена FADS2. Например, у индусов она превращается в несколько раз лучше (в 68 %), чем у жителей России (в 17 %). Это одна из причин, почему в Индии вегетарианство так распространено, а в России может приводить к неблагоприятным последствиям.

Омега-3 ПНЖК в экспериментах показывает влияние на нейрогенез (образование новых нейронов – клеток мозга) у взрослых организмов, изменяя свойства стволовых клеток нервной ткани (НСК). Надеемся, что вы понимаете, что фраза «нервные клетки не восстанавливаются, а жировые живут вечно» – всего лишь старая шутка. Относительно недавно ученые установили, что нервные клетки образуются в нашем мозге до глубокой старости из НСК. НСК присутствуют в определенных областях головного мозга: субвентрикулярной зоне, гиппокампе и гипоталамусе. Они делятся в течение всей жизни, но с возрастом в более медленном темпе. НСК располагаются в непосредственной близости с желудочками мозга или капиллярами, что делает их чувствительными к сигналам окружающей среды (в т. ч. и от молекул омега-3 ПНЖК). НСК имеют различные функции, связанные с зоной, к которой они принадлежат: в субвентрикулярной зоне они порождают обонятельные нейроны; в гиппокампе – новые нейроны, которые влияют на память, способность к обучению и настроение; в гипоталамусе – нейроны, влияющие на потребление пищи и регуляцию энергии. Исследования показывают положительное влияние омега-3 ПНЖК на нейрогенез.

Производители БАД выпускают омегу-3 в большом ассортименте. Есть высоко– и низкоконцентрированные препараты, есть сделанные в виде триглицеридов (ТГ) и этиловых эфиров (ЭЭ) (различия между ТГ и ЭЭ незначительны, несущественны и не могут считаться физиологически или клинически значимыми), существуют монопрепараты, например ДГК, полипрепараты – ЭПК, ДГК и альфа-линоленовая кислота. Некоторые препараты содержат витамин Е или другие антиоксиданты, такие как дигидрокверцетин, ликопин, С-аскорбиопальмитат, экстракты розмарина или зеленого чая для предотвращения окисления нестойкой омега-3 ПНЖК. Мы считаем такие препараты наиболее эффективными, учитывая, что они будут чередоваться с приемом обычной омеги-3 (без антиоксидантов).

БАД Омега-3 делают из рыбьего жира, масла криля, водорослей, льняного масла, расхваливая преимущества каждого источника. Мы против льняного масла, так как оно очень нестабильно, быстро окисляется, а также только 17 % европейцев могут превращать растительную альфа-линоленовую кислоту в ЭПК. Остальные источники омеги-3 вполне приемлемы.

Производители БАД не проводят клинических исследований по поводу эффективности своих препаратов, поэтому рассуждать об этом не имеет смысла. Будут ли помогать БАД с омегой-3 снижать воспаление? Вероятно, что некоторые БАД у некоторых людей да.

Есть лекарственные препараты, применяемые в кардиологии на основе омега-3 ПНЖК, которые, по сути своей, совпадают с некоторыми БАД по формуле. Например, «Омакор» (производство Германия). Давайте прочитаем состав.

«Действующее вещество: Этиловые эфиры омега-3 жирных кислот (Omega-3 acid ethyl esters).

В 1 капсуле: омега-3 ПНЖК этиловые эфиры – 1000 мг, в т. ч. этиловый эфир эйкозапентаеновой кислоты – 46 %, этиловый эфир докозагексаеновой кислоты – 38 %, вспомогательные вещества: токоферол – 4 мг».

Некоторые БАД – «близнецы-братья» этому лекарственному препарату. Вы сами безуспешко можете поиграть в игру «найди три отличия». Если производитель «Омакора» нашел средства на клиническое исследование, после которого этот препарат продается как гиполипидемический, то почему подобные формулы БАД пытаются предать анафеме? Ответ однозначный – конкурентные войны между лекарствами и БАД будут идти еще долго…

Мы рекомендуем покупать препараты омеги-3 у хороших производителей. Если в составе нет антиоксиданта, можно его добавлять из пищи. Есть мнение, что омегу-3 лучше принимать вместе с едой, добавляя к ней ложечку хорошего оливкового масла. Думаем, что салат из свежих овощей с 1 чайной ложкой масла Extra Virgin был бы идеален.

Если вы планируете беременность и рождение «дизайнерского ребенка», то при подготовке к беременности необходимо изучить генетические полиморфизмы – особенности генов, отвечающих за преобразование растительной омеги-3 в ЭПК (FADS2), а также генов, контролирующих воспаление в организме (IL-6 и др.). Необходимо будет также сделать анализы крови и получить консультацию врача функциональной медицины для определения необходимости назначения омеги-3 (из каких источников, сколько и на какой период) при подготовке к беременности и самой беременности. Есть данные о том, что употребление ДГК некоторыми женщинами в этой ситуации повышает IQ (коэффициент интеллекта) у детей, которые у них рождались. Врач может рекомендовать либо препараты, либо продукты питания, которые будут содержать оптимальные количества омега-3 ПНЖК, в т. ч. ДГК.

При комплексном лечении ожирения мы (Центр снижения веса доктора Гаврилова) применяем омега-3 ПНЖК (и не только) для наших пациентов как препарат, обеспечивающий потребность в этих веществах при ограниченной калорийности рациона. Мы не проводили исследований, упомянутых в разделе «Научно», можем опираться лишь на субъективные мнения пациентов (положительные) о бо́льшем насыщении, лучшем самочувствии и настроении, а также на результаты лабораторных анализов, демонстрирующие снижение СРБ, гомоцистеина и нормализацию липидного спектра. Мы не можем утверждать, что на улучшение повлияла только омега-3, так как применялось комплексное лечение (психологическое, диетологическое и нутрициологическое воздействие). Но планируем и дальше назначать омега-3 ПНЖК своим пациентам, желающим стать стройными и здоровыми.

Интересный вывод сделали ученые, изучавшие продукты превращения омега-3 ПНЖК в резолвины. Эти молекулы вместе с низкими дозами аспирина (или содержащими салицилаты продуктами), который может способствовать превращению омега-3 в резолвины, могут снижать воспаление. К сожалению, оно вызывается процессами, возникающими в организме после хирургической операции, лучевой и радиотерапии, а также химиотерапии при онкологии. Воспаление может способствовать рецидиву рака, стимуляции микроопухолей, которые могут остаться после терапии. Но в протоколах лечения онкобольных об этом не написано, и обычно не применяются меры по снижению воспаления. Прочитав этот абзац, вы имеете знания, которые могут кому-то спасти жизнь.

Пока ученые рассуждают об эпигенетической регуляции омега-3 ПНЖК, спорят о ее влиянии на сердечно-сосудистую систему, предотвращении ожирения, онкологии и признают пользу для мозга, можно включать в свой рацион продукты питания, содержащие ее в своем составе:

• Мелкая морская рыба холодных морей – мойва, корюшка, сельдь, скумбрия, салака, сайра. Возникает резонный вопрос – почему мелкая? В пищевой цепи большая рыба поедает мелкую, живет дольше и накапливает больше ртути, пестицидов и микропластика, которых все больше в Мировом океане. Поэтому крупная рыба токсичнее. Почему лучше рыба холодных морей? Потому что у нее лучше качество жира, при помощи которого она сохраняет собственное тепло, значит, лучше и омега-3 ПНЖК.

• Водоросли морские (морская капуста и др.)

• Икра рыбы.

• Семена льна, чиа (в них содержится альфа-линоленовая жирная кислота).

• Семена тыквы (в них больше ДГК).

• Грецкий орех (в нем содержится альфа-линоленовая жирная кислота).

ЧТО ДЕЛАТЬ?

• Рыбу крупную (дикий лосось, горбуша, кижуч и т. д.) с учетом возможной ее токсичной нагрузки употреблять 2 раза в неделю в количестве по 100 г (не более). Мелкую (мойва, корюшка, скрумбрия, сельдь) – 3 раза в неделю (по 120 г). Готовить ее лучше следующими способами, предотвращающими окисление полезных омега-3 ПНЖК – варка, тушение в чае (мойва – «шпроты» по-сибирски), рыба хе (способ засолки в лимонном соке/яблочном уксусе под слоем масла), соленая бочковая рыба.

• Допускаются к употреблению рыбные консервы, сделанные в море, в собственном соку.

• Рыбу соленую и водоросли желательно смазать/полить оливковым маслом, которое предотвратит в определенной степени процесс окисления из-за контакта с кислородом. Также напомним, что, возможно, оливковое масло будет способствовать лучшему усвоению омега-3 ПНЖК из рыбы. Желательно рыбу и водоросли съесть за один раз (не храня в холодильнике в открытом виде).

• Икру после открытия емкости лучше не хранить в жестяной банке, а если она осталась, переложить в стеклянную тару с герметичной крышкой. Выбирайте небольшие банки.

• Семена льна, чиа можно употреблять немолотыми и нежареными. Если же вы их перемололи (и добавили своим микроорганизмам в толстом кишечнике их любимого лакомства – пищевых волокон, лигнина), то съесть их надо немедленно. Хранение измельченного порошка недопустимо.

• Семена тыквы жарить нельзя (другие семена и орехи, кстати, тоже). Помимо хорошего содержания омега-3 ДГК, они являются глистогонными. Так как мало их не съешь – неинтересно, а много – перебор калорий, лучше их добавлять в полезные салаты, например из различных проростков.

• Грецкие орехи лучше хранить в скорлупе, так они дольше не окислятся. Использовать понемногу, съедая сразу после колки орехов. Можно измельчать и добавлять в салат по-грузински со специями-антиоксидантами, овощами и оливковым маслом.

• БАД омега-3 ПНЖК нужно принимать вместе с едой. Если после употребления возникает отрыжка с запахом рыбьего жира, это может говорить о долгом нахождении капсул в желудке и проблемах с пищеварением. В этом случае капсулы рекомендовано замораживать в морозилке. Считается, что такой способ стимулирует продвижение капсул из желудка в тонкий кишечник, где их оболочка должна раствориться, а полезные ЭПК и ДГК усвоиться.

• Выбирайте БАД, на которых указано количество ЭПК и ДГК в мг. Суммарное их количество должно быть не менее 1 г в день. Альфа-линоленовая кислота не считается, так как ее превращение в ЭПК низкое у жителей Европы и России. В некоторых случаях дозировка может быть увеличена врачом до двух и более г.

• Чередуйте БАД омега-3, содержащий антиоксиданты, с БАД омега-3 без них, чтобы не снижать активность собственной антиоксидантной системы.

• Существует ряд анализов, которые могут подсказать, эффективно ли мы применяем омега-3 в нашем рационе или в виде БАД. Это перекисное окисление липидов, индекс омега-3, СРБ и др. Лучше, если эти анализы назначит и интерпретирует врач функциональной медицины.

• Если предстоит лечение онкологии общепринятыми способами (операция, химио-, лучевая и радиотерапия), употребляйте перед лечением, во время лечения и после него (не менее нескольких месяцев) пищевые источники омега-3 ПНЖК и салицилатов (посмотрите в интернете содержание их в продуктах питания).

ВНИМАНИЕ! У некоторых людей салицилаты могут негативно сказываться на здоровье.

Если пациент предпочитает препараты (омега-3 и аспирин), лучше обратиться к врачу функциональной медицины для определения дозировки и длительности приема.

Глава десятая

Персонифицированное питание определяющее качество жизни и здоровье

10.1. Почему не лекарства

Брюс Липтон в книге «Биология веры»[67] пишет: «Применение химических лекарственных препаратов чревато весьма неприятными сюрпризами. Становится понятно, почему к лекарствам часто прилагается вкладыш с пространным перечнем побочных эффектов – от аллергии до опасных для жизни осложнений. Дело в том, что препарат, введенный в организм для исправления функционирования одного белка, неизбежно вступает во взаимодействие по меньшей мере с еще одним белком – а, вероятнее всего, с гораздо большим их количеством. Проблема побочных эффектов лекарств усугубляется еще и тем, что в организме одни и те же сигнальные молекулы по-разному воздействуют на различные органы и ткани. Так, сердечный лекарственный препарат, попадая в кровь, разносится по всему организму, и какие-то его компоненты могут негативно повлиять на работу, например, нервной системы».

Продолжая тему приверженности человека к лекарствам, которая сродни наркотической, Липтон эмоционально утверждает: «Наркотики плохой способ решения жизненных проблем. Гм, забавно. То же самое я хотел сказать и о вполне легальных лекарствах. Вредны ли они? Спросите об этом у тех, кто умер от них в течение прошедшего года. Но многие ли готовы задать такой вопрос? Ведь возможность глушить симптомы своих недомоганий таблетками позволяет нам снимать с себя всякую ответственность за то, что с нами происходит.

Широко цитируемое исследование, опубликованное в 1998 году в «JAMA», подняло ключевой вопрос в медицине: что фармацевтические средства являются одними из наиболее часто идентифицируемых причин нежелательных лекарственных реакций. Фармацевтические компании разрабатывают свою продукцию, основываясь на представлении о том, что одно лекарство будет работать для всех в одной и той же дозе, так сказать «безразмерная» модель. Однако метаанализ, представленный в статье «JAMA», показал, что 2,2 млн пациентов (6,7 %) имели нежелательные лекарственные реакции (НЛР) в 1994 году и 106 тыс. пациентов (0,32 %) умерли в результате таких реакций. Более того, в анализе использовались консервативные методы, дабы исключить ошибки применения, передозировки, злоупотребления лекарствами, врачебные ошибки и «возможные НЛР», и, таким образом, результаты изысканий представляют побочные эффекты только от правильно выписанных и примененных лекарств. Заключение было таково, что нежелательные лекарственные реакции на правильно выписанные медикаменты являются четвертой и шестой ведущими причинами смерти в США. Хотя своим появлением данная публикация вызвала множество комментариев, она определила ключевую проблемную область, которую до тех пор полностью не принимали: нежелательные лекарственные реакции возникают у огромного числа людей без явного объяснения.

Несколько лет после публикации данного исследования выходили статьи, посвященные механизмам НЛР. Исследователи начали признавать, что ключевым фактором в развитии НЛР является биохимическая индивидуальность – конкретно изменчивость усвоения лекарств из-за полиморфизмов в генах для перерабатывающих лекарства ферментов. При данной дозе лекарства диапазон вариантов реакций пациентов составляет от четырехкратного до четырехсоткратного (то есть от 400 до 4000 %). Президент и глава компании Orchid BioSciences заявил как-то, что «на нежелательные лекарственные реакции тратится больше денег, чем на разработку лекарств».

Предметом большой озабоченности является не только проблема побочных эффектов, но и эффективность лекарств получает все более широкое обсуждение в медицине, поскольку на нее тоже влияет биохимическая индивидуальность пациента. Например, в информационном материале в 2003 году Ален Розес, вице-президент кафедры генетики в GlaxoSmithKline, заметил: «Подавляющее большинство лекарств – более 90 % – работают только для 30–50 % людей.

Авторы этой книги при любой возможности находят способы избегать приема лекарств. Работая с людьми, мы видим, как по-разному пациенты берут на себя ответственность за свое здоровье.

Первая группа пациентов и слышать не желает, что их многочисленные болезни вызваны некачественным питанием и нездоровым образом жизни. У некоторых есть инвалидность, и они ею гордятся! Это страшно, когда какая-нибудь женщина весом в 130 кг, потрясая наручным тонометром и карманным глюкометром, демонстрирует кучу лекарств, которые каждый день проглатывает! По объему и весу таблетки напоминают паек бойца в районе боевых действий – обширный и тяжелый. На тонкий намек, «не пробовали убрать кило булок из рациона?», она гордо вскинется: «У меня наследственная гипертония и сахарный диабет! Мама, бабушка, все другие родственники по женской линии и не только (и повествование идет „от Царя Панька“) болели, это мой приговор, ге-не-ти-чес-кий!» Про то, что надо менять таблетки на разумное питание, посильные физические нагрузки, говорить таким пациентам бесполезнее, чем голубям, сидящим на памятнике общественного деятеля, чтобы сдерживались, так сказать…

Почти всегда здесь широкоэкранно показана классическая жертва обстоятельств. Для описания нужен отдельный научный фолиант.

Многие читатели этой книги узнали, нет, не себя, своих родственников, знакомых. И возникает резонный вопрос – им уже не помочь? Все-таки, родственники, никак, жалко… Ответим следующим образом: нужно сначала «созреть» к изменениям, иногда через психолога, коуча, консультанта. Хорошо, если понимание придет не через инфаркт/инсульт или еще какую катастрофу. Таким людям нужно осторожно подбрасывать правильную информацию, но капля камень точит.

Вторая группа – могут повестись на ЗОЖ, но… на время, пока дофамин «не выдохся». «Все побежали, и я побежал», – как прозорливо констатировал один из героев фильма «Джентльмены удачи»[68]. Этих людей можно узнать среди наших читателей, они часто посещают различные семинары и даже три дня участвуют в Detox-марафоне у модного блогера инсты! Покупают БАДы на культовом сайте, и… эти банки печально стоят рядами на полках (где не достать), параллельно с почти гниющими брокколи и «престарелыми» проростками в отсеке холодильника для овощей и фруктов. Они могут пройти консультацию врача, получить три листа назначений – как есть/пить/принимать/жить и т. п. Листы носят с собой (врача уважают), но жизнь-«зебра» вносит в их ЗОЖ свои черные полосы – коррективы. День рождения подруги / двоюродной бабушки троюродного сына невестки, выезд на шашлыки / шоппинг, вояж в столицу / уездный город Урюпинск, балансовый отчет, и закрутилось-понеслось! Не до ЗОЖ, потом начну/с понедельника (какого года, не уточняется).

Как им помочь – подкачать дофамин / укрепить префронтальную зону мозга / найти силу воли? Здесь ситуация более благоприятная – при правильном врачебном, коучингово-консультативном подходе таким пациентам помочь можно и нужно.

Третья группа отличается от предыдущих осознанным принятием ответственности за свое здоровье. Да, есть врач, но он не Господь Бог и не может сделать за пациента то, что может сделать только сам пациент. Тщательное выполнение рекомендаций, самоконтроль и контроль анализов в динамике – залог успешного излечения или профилактики.

Мы надеемся, что наши читатели из третьей группы, хотя, возможно, и из второй.

Но вернемся к риторическому названию данной главы «Почему не лекарства?». Потому что есть другие более актуальные воздействия на наши гены.

Лучше всего, принимая во внимание эффективность и безопасность, с человеческим организмом коммуницирует еда. Да-да, именно она была с человеком всегда рядом, когда тот эволюционировал много миллионов лет. Именно она была и лекарством, и БАД, и энергией, и строительным материалом для тела. Поэтому мы опустим возможные «химические» эпигенетические воздействия и сосредоточимся на еде и тех важных для эпигенетики веществах, которые в ней содержатся. Впрочем, иногда будем говорить и о БАД, среди них тоже есть «хорошие парни».

В этой главе мы поделимся с вами экоэпигенетическими рецептами (термин только что придуман!).

Во многих западных «научпоповских» книгах часто встречается практика – в конце дать какую-нибудь программу, например, «Пошаговый 10-дневный план, как навсегда похудеть», или «7 дней для полного очищения организма». Или еще краше: «Три дня – и вы начнете с каждым днем молодеть». Это все, конечно, здорово. Но… мы не встречали людей, которые достигли желаемого результата. Начинали мотивированные буйным автором-энтузиастом, который сам излечился/похудел/очистился/омолодился, многие.

Все, что хочется сказать про эпигенетику, спела группа «Звери»: «Все, что тебя касается, все, что меня касается, все только начинается, начинается…»[69] Эпигенетику нельзя использовать в качестве трех-, семи– и даже десятидневной программы. Эпигенетика требует от человека, чтобы он посвятил ей свою жизнь. От молодых людей репродуктивного возраста – во имя здоровья потомков, от более взрослых – чтобы не создавать немощностью и болезнями проблемы молодым, а заниматься своим активным долголетием.

Поэтому мы не создаем программ с жестким таймингом и такими же рекомендациями. Каждый человек возьмет из этой книги ровно столько, сколько сможет осмыслить. Невозможно сразу все делать идеально, можно начинать с малого, постепенно восстанавливая ключевые балансы в организме. Мы рекомендуем начать с главного – с питания.

10.2. «Экоэпигенетические рецепты» – что это такое

Эпигенетические рецепты – это информация о том, как правильно управлять своим здоровьем, весом, снижать загрязнение организма в результате проживания в мегаполисах. Эпигенетические рецепты – это не только рационы, это и правильно подобранная дробность питания, подходящие перерывы между приемами пищи (дневные и ночные), это и расчет БЖУ (количества белков, жиров, углеводов), особые сочетания продуктов, особенно на завтрак и ужин. Крайне важен способ приготовления, чтобы не создавать на своей кухне «франкенштейнов» вроде трансжиров и конечных продуктов гликирования. Безусловно, это и сам план питания, который может подойти одному человеку и быть вредным или бесполезным для другого. В эпигенетике, как вы уже поняли, все имеет значение, особенно детали.

Экоэпигенетические рецепты – это те рационы, которые сделаны максимально из натуральных продуктов, без Е-добавок, как минимум, желательно выращенных органическим путем. «А где взять органическую продукцию?» – справедливо спросите вы. В России система сертификации продуктов как органических/эко/био в зачаточном состоянии. Есть способы, которые позволяют уменьшить количество гормонов, пестицидов, нитратов и прочей «химии» в продуктах питания.

Мы никогда не справились бы с задачей создать 150 рационов самостоятельно, если бы не помощь наших студентов первого выпуска Института функциональной интегративной диетологии. Во время большого практикума «Конструктор диет» каждый участник получил уникальное задание, которое отличалось от других. В заданиях использовались свыше 15 планов питания (средиземноморский, аутоиммунный протоколы, План «Детокс», LowFODMAP, GAPS, FMD, План «Антикандида», LCHF, Кето-Мито, а также их сложные миксы). Все эти рационы сделаны для 4 различных коридоров калорийности (от 1200–1400 до 2200–2500), для разных БЖУ – 25/30–35/40–45, 30/30/40, 30/45/25, 20/60/20 и других вариантов, как для мужчин, так и для женщин, с разной дробностью питания (приемов пищи 3, 4, 5 в день). Всего получилось свыше 350 вариантов!

Практически все студенты выполнили эти задания «на отлично». С их помощью было создано около 150 трехдневных рационов под разные задачи, которые мы здесь будем обозначать пометкой «Кому подходит?». По понятным причинам в этой книге мы выложили не все 150 (возможно, это будет отдельная книга), а только три. Все рецепты авторские (смотрите странички в «Инстаграм» консультантов по функциональному интегративному питанию). Выбирали случайно, если в этой книге не указаны фамилия и аккаунт наших выпускников ИФИД 1.0, мы сможем это сделать в другой книге.

Можно ли успешно использовать эти рационы для того, чтобы осуществлять благоприятную эпигенетическую коррекцию работы ваших генов? Безусловно, да.

10.3. План питания «Средиземноморский»

Средиземноморский план питания является «золотым стандартом» рационального питания. Он подходит подавляющему количеству людей, как здоровых, так и имеющих различные заболевания. Маневрируя калорийностью, дробностью приемов пищи, а также БЖУ, основанный на средиземноморском плане питания рацион может быть началом осознания питания как образа жизни. Применяется длительно, пока есть задача быть активным, молодым и здоровым, даже во взрослом возрасте.

Вариант питания: БЖУ 30/45/25, дневная калорийность 1200–1400 ккал, трехразовое питание. Перерыв между приемами пищи 5–5,5 часов. Для снижения веса ужин не позже 19:30, без необходимости снижать вес ужин до 21:00. В рационе увеличено количество полезных жиров и отсутствуют простые углеводы.

Кому подходит?

Подходит для самостоятельной нормализации веса (снижения) женщинам:

• среднего роста и возраста более 40 лет;

• с низкой и средней физической активностью;

Рис. 29. План питания «Средиземноморский»

• условно здоровым или имеющим незначительное количество диагнозов или состояний, в частности связанных с нарушением углеводного обмена (сахарный диабет 2-го типа, инсулинорезистентность);

• с лишним весом или ожирением 1-й степени.

При наличии генетического теста:

• имеющим полиморфизм гена ADRB2 (rs1042714) вариант GG – возможность редких приемов пищи за счет медленного расходования запасов гликогена и одновременно МС4R (rs 17782313) вариант ТТ – нормально наступающее чувство насыщения;

• имеющим благоприятные варианты по генам жирового обмена, не ограничивающие использование повышенного количества жиров в рационе или ограничивающие насыщенные жиры.

Автор рациона – консультант-супервизор по функциональному интегративному питанию Варвара Стрельченко, в «Инстаграме» @Varvarastrelchenko.

День первый: 1226 ккал

Завтрак: 411 ккал

• Тефтели из куриного филе

100 г куриного филе, репчатый лук 50 г, укроп 10 г – перемолоть в мясорубке, добавить перепелиное яйцо 1 шт ~ 12 г, немного соли, тщательно перемешать, слепить 2–3 тефтели (192 ккал). Варить на пару около 30 минут.

• Пюре из цветной капусты

Соцветия цветной капусты 300 г (90 ккал) отварить на пару, измельчить в блендере, в пюре добавить оливковое масло 10 г (90 ккал).

Выложить листья салата «Ромен» 100 г (17 ккал) на тарелку.

Сверху пюре из цветной капусты с оливковым маслом и тефтели.

• Десерт – яблоко зеленое 100 г (48 ккал)

Обед: 430 ккал

• Суп морской: сардина 120 г – 199 ккал, морская капуста 100 г – 49 ккал, морковь 30 г – 49 ккал, огурец соленый 20 г – 2 ккал, чеснок 5 г – 7 ккал, перец чили (приправа) 1 г – 0 ккал, петрушка 30 г – 14 ккал, лук зеленый 20 г – 4 ккал, помидоры (мякоть) 10 г – 2 ккал, зеленые оливки 20 г – 23 ккал, лавровый лист – 1 шт.

В кипящую воду 200 мл положить кусочки рыбы, варить 5 минут, добавить заранее отваренную морскую капусту, нарезанные соломкой овощи и мякоть помидора. Через 10 минут добавить оливки, нарезанные кружочком, перец чили и лавровый лист. Убрать с огня, дать постоять 7–10 минут. Подавать с оливковым маслом и мелко порубленной зеленью.

• Десерт – жимолость 100 г – 30 ккал.

Ужин: 385 ккал

• Палтус 120 г – 122 ккал, готовить на пару

• Брокколи 100 г – 28 ккал, слегка припустить

• Гарнир: нарезать брусочками: сельдерей 100 г – 12 ккал, болгарский перец 50 г – 14 ккал, огурец 100 г – 15 ккал

• Соус: кокосовый йогурт 100 г – 191 ккал + сок лимона 20 г – 3 ккал

Макать овощи в соус и хрустеть с радостью!

День второй: 1326 ккал

Завтрак: 437 ккал

• Омлет с мидиями: Яйцо 1 кат. ~ 70 г – 110 ккал, мидии отварные 150 г – 76 ккал, молоко кокосовое 20 г – 36 ккал, помидор 50 г – 10 ккал, масло кокосовое 2 г – 18 ккал, листики тимьяна 2 г – 2 ккал.

Прогретую сковороду смазать кокосовым маслом, смешать яйцо с молоком, добавить мелко порезанные помидоры, мидии. Влить в сковороду, отключить нагрев, если плита обычная; если газ или панель, то оставить медленное нагревание. Омлет будет потихоньку томиться под крышкой. Должно получиться пышно, воздушно и без корочки.

• Радиччио 200 г – 40 г

Нарезать кольцами, отварить в течение 5 минут в подсоленной воде. Достать радиччио и дать стечь воде. Полить оливковым маслом 10 г – 90 ккал, посыпать порубленной петрушкой 30 г – 14 ккал

• Десерт – клубника 100 г

Обед: 420 ккал

• Тушеная капуста с кальмаром в мультиварке (режим «Тушение» 10–20 минут), масло гхи 7 г – 63 ккал, капуста белокочанная 300 г – 81 ккал, морковь 50 г – 16 ккал, лук репчатый 50 г – 24 ккал, фенхель 100 г – 31 ккал, кальмар 150 г – 147 ккал, лавровый лист 1 шт.

На дно мультиварки выложить или влить масло, последовательно выложить порезанные соломкой овощи и кальмары, лавровый лист. Закрыть крышку, включить режим тушения. После приготовления посыпать зеленым луком 20 г – 4 ккал.

• Овощная тарелка: редис 100 г – 19 ккал, огурец 100 г – 15 ккал, помидор 100 г – 20 ккал.

Произвольно нарезать, хрустеть дополнительно к тушеным овощам с кальмаром.

Ужин: 469 ккал

• Скумбрия, тушенная в стеклянной посуде с крышкой, 100 г – 191 ккал.

Рыбу положить в стеклянный контейнер, долить воды до середины рыбы, тушить под крышкой в предварительно прогретой духовке 20 минут.

• Гарнир: капустный микс: брокколи 100 г – 28 ккал, брюссельская капуста 100 г – 43 ккал, цветная капуста 100 г – 30 ккал. Слегка отварить.

• Соус: Масло оливковое 10 г – 90 ккал, сок лайма 20 г – 5 ккал, кедровый орех 10 г – 68 ккал, базилик 50 г – 14 ккал (мелко порубить).

Все перемешать, полить капустный микс.

День третий: 1210 ккал

Завтрак: 378 ккал

• Смузи: авокадо 60 г – 127 ккал, салат айсберг 100 г – 14 ккал, яблоко 50 г – 24 ккал, тыква сырая 50 г – 14 ккал, семена тыквы 10 г – 56 ккал, конопляный протеин 20 г – 78 ккал, яичный протеин 20 г – 65 ккал, вода 150–200 мл.

Смешать все ингредиенты в блендере до однородной консистенции.

Обед: 545 ккал

• Суп морской: нерка 130 г – 204 ккал, морская капуста (заранее отваренная) 100 г – 49 ккал, лук репчатый 50 г – 24 ккал, кабачок 50 г – 12 ккал, чеснок 5 г – 7 ккал, зеленый лук 30 г – 6 ккал, масло оливковое 10 г – 90 ккал, перец горошек 2 шт, лавровый лист 1 шт.

Кусочками нарезанное мясо нерки положить в кипящую воду (200 мл), варить 5 минут. Добавить морскую капусту и остальные ингредиенты, мелко нарезанные соломкой или кубиком. Добавить специи, соль по вкусу, но умеренно. Оставить на слабом огне на 10 минут. Снять с плиты, оставить минут на десять, далее подавать с оливковым маслом и зеленым луком.

• Салат: помидор 100 г – 20 ккал – крупно нарезать, щавель 50 г – 10 ккал – порубить соломкой, огурец 100 г – 15 ккал – нарезать соломкой, рис дикий 10 г – 34 ккал – отварить, болгарский перец 50 г – 14 ккал – предварительно запечь и снять кожу, можно оставить в сыром виде. Все перемешать. Сбрызнуть маслом черного тмина 5 г – 45 ккал, лимонным соком 20 г – 3 ккал, посыпать укропом 30 г – 12 ккал.

Ужин: 287 ккал

• Лосось на пару с розмарином 150 г – 213 ккал

• Гарнир: припущенные капуста краснокочанная 100 г – 24 ккал, кабачок 100 г – 24 ккал, огурец 100 г – 15 ккал – нарезать брусочками.

Выложить все на блюдо, посыпать листочками базилика 30 г – 8 ккал, полить соком лимона 20 г – 3 ккал

10.4. План ЭРД («Элиминационно-реинтродукционная диета»)

ЭРД – план питания, исключающий несколько групп или отдельных продуктов, которые являются, по мнению специалистов Института функциональной медицины (IFM, США), наиболее аллергенными. Это исключение (элиминация) помогает снизить нагрузку на иммунную систему, которая зачастую у современного человека излишне реагирует и на безопасные, натуральные пищевые вещества. Повышение воспаления вследствие этого приводит к появлению различных заболеваний воспалительного характера (с окончанием «-ит») и других. Исключение продуктов питания, имеющих аллергенный характер, а также часто вызывающих повышенную пищевую чувствительность, помогает излечению от хронических заболеваний воспалительного происхождения.

Рис. 30. План питания «Элиминационно-реинтродукционный»

Вариант: БЖУ 25/30–35/40–45. Калорийность 1800–2200. Питание четырехразовое, перерывы между приемами пищи около 4 часов. Ужин – при снижении веса до 20:00, без необходимости снижать вес – до 21:00.

Кому подходит?

• женщинам, у которых нет необходимости снижения веса, но при этом имеются диагнозы, с окончанием «-ит», или другие заболевания, связанные с воспалением;

• для самостоятельного снижения веса мужчинам, у которых имеются диагнозы, с окончанием «-ит», или другие заболевания, связанные с воспалением. Мужчины высокого роста, молодые (до 40 лет), со средней физической активностью.

При наличии генетического теста:

• имеющим полиморфизм гена ADRB2 (rs1042714) вариант СG – необходимость дробного питания (4 раза в день) за счет повышенного расходования запасов гликогена и одновременно МС4R (rs 17782313) вариант ТС – более медленно наступающее чувство насыщения;

• имеющим гетерозиготные полиморфизмы по генам жирового обмена, ограничивающие использование большого количества жиров, особенно насыщенных.

Автор рациона – консультант по функциональному интегративному питанию Вартанова Светлана, в «Инстаграме» @vartik_sv.

День первый: 1876 ккал

Завтрак: 604 ккал

• Киноа на кокосовом молоке с отварной индейкой с добавлением лецитина подсолнечного

• Киноа – 50 г; кокосовое молоко – 100 мл; индейка отварная 50 г; лецитин подсолнечный гранулированный – 1 порция 10 г

• Голубика – 20 г

• Миндаль – 10 г

Обед: 560 ккал

• Бурый рис отварной с добавлением масла гхи

Рис – 100 г; масло гхи – 10 г

• Семга на пару – 100 г

• Салат из огурцов и помидоров (огурец с кожурой – 100 г, помидор – 100 г, авокадо – 30 г, оливковое масло 1 ч. ложка, лук, чеснок)

Перекус: 191 ккал

• Кокосовый йогурт – 100 г

• Малина – 100 г

• Черника – 100 г

Ужин: 521 ккал

• Куриные крылья – 100 г с добавлением псиллиума – 1 ст. ложка

• Спаржа тушеная – 70 г

• Шампиньоны тушеные – 150 г с добавлением масла кунжутного – 2 ч. ложки

• Хлебец безглютеновый – 3 штуки

День второй: 1935 ккал

Завтрак: 597 ккал

• Хлебец гречневый – 30 г, 3 штуки, масло сливочное – 25 г, семга слабосоленая – 90 г

• Салат из огурца 200 г и проростков фасоли – 150 г

• Брусника – 230 г

Обед: 590 ккал

• Баранина тушеная без масла – 80 г

• Рис красный – 50 г

• Салат из моркови – 50 г с маслом авокадо 20 г

Перекус: 222 ккал

• Салат из яблока с орехами (зеленое яблоко – 1 шт., зеленый листовой салат – 100 г, кедровые орехи – 20 г, маслины – 10 маленьких маслин)

Ужин: 526 ккал

• Тушеные куриные крылья с овощами (крылья куриные – 50 г, брокколи – 100 г, цветная капуста – 150,0 г, масло оливковое – 1 ст. ложка)

• Салат из редьки с морковью (морковь – 150 г, редька – 150 г, масло кунжутное – 2 ч. ложки).

День третий: 1821 ккал

Завтрак: 544 ккал

• Оладьи из кабачков (кабачок – 200 г, петрушка свежая – 100 г, укроп свежий – 100 г; чеснок – 1 зубок), рисовая мука – 20 г; жареные на масле гхи – 50 г)

• Форель слабосоленая – 50 г

• Миндаль нежареный, замоченный – 10 г

Обед: 546 ккал

• Котлеты из индейки (фарш из индейки – 100 г, маслины без косточки – 20 маленьких, мука рисовая – 20 г, жарить на масле гхи – 10 г)

• Овощной салат с тыквенными семечками (помидоры-черри – 200 г, огурец – 200 г, семечки тыквенные нежареные – 10 г, заправленный маслом оливковым – 1 ч. ложка)

Перекус: 175 ккал

• Чиа пудинг кокосовый (семена чиа органические – 2 ст. ложка, молоко кокосовое – 100 мл)

• Ежевика – 50 г

Ужин: 556 ккал

• Икра лососевая зернистая (малосоленая) – 50 г

• Авокадо – 90 г

• Хлебец гречневый – 3 шт

• Салат овощной (помидоры-черри – 200 г, болгарский перец зеленый – 150 г, 4 бразильских ореха)

10.5. План питания «Кардиометаболический» (в режиме снижения веса)

Кардиометаболический план питания является оптимальным для начального этапа снижения веса. Он подходит для людей, у которых, помимо ожирения, есть сопутствующие заболевания сердечно-сосудистой системы и метаболические расстройства, а также выраженная пищевая зависимость. Применяется в течение месяца для того, чтобы у человека на комфортном с точки зрения насыщения рационе физиологически уменьшался объем желудка. Далее рекомендуется перейти на режим БЖУ 25/35/40 или 25/30/45.

Вариант питания: БЖУ 30/30/40, дневная калорийность 1350–1600 ккал, четырехразовое питание. Перерыв между приемами пищи 4–4,5 часа. Ужин не позже 19:30. В рационе увеличено количество белка, полезных жиров и отсутствуют простые углеводы. Внимание! В этом плане исключаются морепродукты панцирные (крабы, креветки) и моллюски (мидии, устрицы, гребешки), кальмары, осьминоги допускаются.

Рис. 31. План питания «Кардиометаболический»

Кому подходит?

Подходит при самостоятельной нормализации веса (снижении):

• женщинам высокого роста и возраста более 40 лет, с низкой физической активностью;

• женщинам среднего роста со средней физнагрузкой;

• мужчинам среднего роста старше 60 лет, с низкой физнагрузкой;

• имеющим заболевания сердечно-сосудистой системы, а также сахарный диабет 2-го типа, инсулинорезистентность;

• с ожирением 1–3-й степени.

При наличии генетического теста:

• имеющим полиморфизм гена ADRB2 (rs1042714) вариант СG – необходимость 4 приемов пищи за счет среднего расходования запасов гликогена и одновременно МС4R (rs 17782313) вариант ТТ – нормально наступающее чувство насыщения или ТС – насыщение, наступающее чуть позднее;

• имеющим благоприятные варианты по генам жирового обмена, не ограничивающие использование повышенного количества жиров в рационе или ограничивающие насыщенные жиры.

Автор рациона – врач-терапевт, врач функциональной медицины, кандидат наук Юлия Николаевна Попова, в «Инстаграме» @functional_med_expert.

День первый: 1351 ккал

Завтрак: 405 ккал

• Перцы фаршированные (калорийность на 100 г готового блюда – 109 ккал. Порция 300 г – 327 ккал).

Перец болгарский – 600 г, фарш индейки – 500 г, рис бурый/цицания – 100 г, лук репчатый – 100 г, морковь – 150 г, помидоры – 200 г, масло оливковое – 30 г, соль по вкусу, перец – 3 г, укроп – 20 г, вода – 300 мл.

Рис или цицанию сварить до полуготовности, около 20 минут (рекомендуется предварительно замочить рис/цицанию на ночь в кислом растворе (лайм, лимон, бальзамик, уксус яблочный, сок квашеной капусты).

Измельчите луковицу и морковь, потушите овощи до готовности (для начинки).

Нарежьте овощи для подливки – помидоры, морковь, лук. Потушите их в течение 10 минут с водой под крышкой, добавив соль и перец.

Смешайте фарш, рис и овощи. Из болгарского перца удалите семечки. Нафаршируйте перцы. Поместите перцы в сотейник, залейте подливкой, добавьте воды и тушите до готовности фарша под крышкой. По готовности посыпьте измельченной зеленью.

• «Броне»-кофе с МСТ и кокосовыми сливками (калорийность на 100 г готового продукта 39 ккал. Порция 200 г – 78 ккал).

Кофе натуральный, МСТ – 1 ч. ложка – 5 г, кокосовые сливки – 1 ст. ложка (15 г).

Сварить чашку кофе 180 мл, добавить МСТ и кокосовые сливки.

Обед: 328 ккал

• Суп с шампиньонами, картофелем альденте и зеленой гречкой (калорийность на 100 г готового блюда – 34 ккал. Порция 300 г – 102 ккал).

Шампиньоны – 200 г, зеленая гречневая крупа – 100 г, картофель – 400 г, лук репчатый – 100 г, морковь – 200 г, масло оливковое рафинированное (для жарки) – 15 г (1 ст. ложка), соль, черный перец, смесь специй (по вкусу), укроп – несколько веточек.

Зеленую гречку залейте кипятком с вечера. Приготовьте картофель альденте. Поставьте на плиту 1,5 л воды в кастрюле, доведите до кипения, положите гречневую крупу. Уменьшив огонь, гречку варите 5 минут.

Разогрейте на сковороде масло, пассеруйте на нем мелко нашинкованные лук и морковь, добавьте грибы и потомите 5–7 минут под крышкой.

Переложите тушеные овощи в кастрюлю с гречкой. Посолите, добавьте смесь специй по вкусу, доведите до кипения, выключите.

Укроп вымойте и мелко нарежьте. Порежьте кубиками холодный картофель, добавьте в суп перед подачей. Посыпьте суп рубленой зеленью.

• Пастрома из курицы (калорийность на 100 г готового блюда – 123 ккал. Порция 200 г – 226 ккал).

Филе куриной грудки – 500 г, соль и специи (хмели-сунели) по вкусу, чеснок – 4 зубчика, масло оливковое рафинированное (для жарки) – 30 г (2 ст. ложки).

Соедините хмели-сунели с солью и перцем по вкусу, зубчик чеснока измельчите и добавьте смесь в оливковое масло. Филе куриной грудки нафаршируйте порезанными зубчиками оставшегося чеснока, хорошо смажьте птицу полученной смесью из масла и приправ и оставьте на 30 минут или дольше. Тем временем духовка разогревается до 250 °C. На противень, застеленный пергаментом, выложите грудку и запекайте 12 минут в духовке при той же температуре. Передерживать не надо, иначе мясо получится сухим. Духовку выключите. Не открывайте дверцу в течение 2 часов.

Полдник: 278 ккал

• Пхали из зеленой фасоли (калорийность на 100 г готового блюда – 139 ккал. Порция 200 г – 278 ккал).

Фасоль зеленая стручковая – 300 г, грецкие орехи очищенные – 60 г, лук репчатый – 100 г, чеснок – 2 дольки, кинза – 100 г, хмели-сунели 1 ч. ложка, лимон – ½ шт., зерна спелого граната 1 ст. ложка, соль и перец по вкусу.

Отварите фасоль в подсоленной воде в течение 8–10 минут. Затем переложите стручки в миску с ледяной водой не несколько минут. Остывшую фасоль отожмите и пропустите через мясорубку или измельчите блендером вместе с чесноком.

Мелко порубите репчатый лук и кинзу. Измельчите орехи в блендере, добавьте их к фасолевой массе, положите туда порубленную зелень с луком. Влейте сок лимона и положите остальные специи. Перемешайте до однородности.

Из полученной массы сформируйте шарики или котлетки. Можно просто выложить в салатник, придать красивую форму и украсить орехами, зернами граната и зеленью. Подавайте пхали охлажденными.

Ужин: 340 ккал

• Салат с форелью и рукколой (калорийность на 100 г готового блюда – 68 ккал. Калорийность порции весом 500 г – 340 ккал).

Форель – 150 г, салаты айсберг и руккола – по 50 г каждого, огурцы – 200 г, масло оливковое первого холодного отжима (для салата) – 15 г, сок лимона – 30 г, соль, перец по вкусу.

Салат айсберг порвите и уложите на тарелку. Смешайте с рукколой и нарезанными огурцами. Выложите на листья салата кусочки отварной форели. Посолите, поперчите по вкусу. Полейте оливковым маслом и соком лимона.

День второй: 1377 ккал

Завтрак: 473 ккал

• Ленивые голубцы (калорийность на 100 г готового блюда – 41 ккал. Калорийность порции 350 г – 144 ккал).

Мясо кролика – 400 г, капуста белокочанная – 500 г, лук репчатый – 100 г, томаты – 200 г, морковь – 80 г, овощной бульон – 300 мл, соль и специи по вкусу.

Нарежьте мелко капусту, сложите в миску и разомните руками. Сделайте фарш из кролика и очищенной луковицы, добавьте к капусте. Посолите, поперчите, добавьте натертую морковку и перемешайте руками.

Сформируйте голубцы в виде небольших котлеток. Форма произвольная, можно сделать круглые или продолговатые голубцы. Уложите в небольшую емкость для запекания.

Натрите на терке помидоры, шкурку выбросите, разбавьте овощным бульоном. Соус также приправляем специями. Залейте заправку в голубцы и поставьте в духовку на 40 минут под крышкой. Готовим при 180 °C. Также можно тушить в сотейнике на плите.

Готовое блюдо украсьте мелко нарезанной зеленью.

• Чиа-пудинг с малиной и стевией (калорийность на 100 г готового блюда – 94 ккал. 200 г – 188 ккал).

Семена чиа – 20 г, малина – 100 г, миндальное молоко – 50 мл, стевия – 4 г.

Семена чиа с вечера залейте небольшим количеством кипятка, чтобы они сразу набухли. Тут же добавьте миндальное молоко и хорошо размешайте. Накройте пищевой пленкой и уберите в холодильник до утра.

Перед употреблением добавьте еще миндального молока, свежую малину и стевию.

• Напиток из облепихи с кокосовыми сливками (калорийность на 100 г готового продукта – 47 ккал. Порция 300 г – 141 ккал).

Кипяток – 500 мл, облепиха замороженная – 500 г, кокосовые сливки – 2 ст. ложки (30 г).

Облепиху кинуть к кипящую воду, довести до кипения и сразу выключить. Настоять в течение 20 минут. Добавить кокосовые сливки, размешать.

Обед: 362 ккал

• Суп-пюре из брокколи (калорийность на 100 г готового блюда – 42 ккал. Порция 350 г – калорийность 147 ккал).

Лук репчатый – 50 г, морковь – 120 г, брокколи – 250 г, картофель – 100 г, помидор – 100 г, болгарский перец – 100 г, миндальное молоко – 100 мл, соль, перец и сухие травы по вкусу.

Лук, морковь, брокколи и картофель нарежьте, залейте небольшим количеством воды (чтобы слегка покрывала овощи), добавьте соль и приправы и варите до готовности (около 20 минут). Уберите с огня и дайте супу немного остыть.

В блендер положите овощи из супа с небольшим количеством бульона, добавьте порезанные помидоры и перец, добавьте миндальное молоко. Взбейте в блендере до однородной массы, разлейте по тарелкам, украсьте свежей зеленью.

• Тефтели «неженка» (калорийность на 100 г – 71 ккал. Порция 250 г – 178 ккал).

Фарш ягненка – 500 г, капуста белокочанная – 1000 г, морковь – 160 г, лук репчатый – 200 г, чеснок – 6 г, йогурт кокосовый – 200 мл, масло оливковое – 30 мл (2 ст. ложки), укроп – 15 г, соль, перец по вкусу.

Капусту нашинкуйте как можно мельче, мелко порежьте лук, морковь потрите на мелкой терке. Пассеруйте лук, добавьте морковь, капусту и под крышкой потушите 10 минут, воду добавлять не нужно. Охладите.

Приготовьте фарш из ягненка, посолите, поперчите, хорошо отбейте.

К фаршу добавьте остывшие овощи, помешайте, сформируйте тефтели, выложите в жаропрочную форму, предварительно смазанную маслом. Добавьте немного воды.

Приготовьте соус. К йогурту добавьте соль, перец, подавите чеснок. Залейте соусом тефтели.

В духовку 180 °C поставьте на 1 час под крышкой, чтобы тефтели тушились.

Готовые тефтели украсьте мелко нарезанной зеленью.

• 2 хлебца из проростков – 36 ккал.

Полдник: 276 ккал

• Шляпки шампиньонов фаршированные (калорийность на 100 г – 96 ккал. Порция 250 г – 240 ккал).

Грецкие орехи – 2 ст. ложки, шляпки крупных шампиньонов – 100 г, томаты – 100 г, чеснок – 3 зубчика, миндальное домашнее молоко – 30 г, зелень (укроп, петрушка) – 10 г, масло авокадо, амаранта, оливковое, тыквенное на выбор – 15 г.

Осторожно вырезать из шампиньонов ножку. Томаты нарезать мелко, измельчить чеснок, смешать с томатом, миндальным молоком и маслом. Нафаршировать шляпки томатами с чесноком. Разогреть духовку, противень смазать маслом, положить на него шляпки, накрыть пергаментом. Запекать в течение 10 минут. Посыпать зеленью.

• 2 хлебца из проростков – 36 ккал.

Ужин: 267 ккал

Салат с кальмарами (калорийность на 100 г готового блюда – 89 ккал. Порция 300 г – калорийность 267 ккал).

Кальмар – 250 г, томат – 200 г, укроп – 15 г, кинза – 15 г, чеснок – 2 г, лимонный сок – 10 г, масло оливковое – 15 мл (1 ст. ложка), соль, перец по вкусу.

Отварите очищенную тушку кальмара (4 минуты) в кипятке. Остудите и нарежьте соломкой.

Добавьте томаты, нарезанные дольками, зелень, рубленый чеснок.

Заправьте салат специями, лимонным соком, маслом и размешайте.

День третий: 1536 ккал

Завтрак: 436 ккал

• Курица, запеченная в тыкве (калорийность на 100 г – 100 ккал. Порция 300 г – калорийность 300 ккал).

Курица (тушка) или куриные грудки – 1800 г, тыква – 1500 г, рис бурый – 150 г, лук порей – 150 г, курага – 100 г, масло авокадо для жарки (рафинированное) – 10 мл, соль и перец по вкусу.

Рис замочите в большом объеме питьевой воды на 2 ч. Затем откиньте на сито, промойте.

В кастрюле вскипятите много воды, добавьте щепотку соли и рис. Быстро доведите на сильном огне до кипения, затем уменьшите огонь и варите 25 мин. Слейте воду, рис переложите в миску.

Отступив от плодоножки тыквы примерно на 5 см, вырежьте аккуратный круг. Чтобы блюдо выглядело нарядно, круг можно вырезать зубчиками. Снимите верхушку и с помощью столовой ложки с острым краем удалите сначала семена, а затем часть мякоти, оставляя стенки толщиной примерно 1,5 см.

Лук-порей нарежьте кольцами, промойте и потушите в 1 ст. л. масла 1 минуту.

Курагу нарежьте толстой соломкой. Добавьте лук и курагу к рису, перемешайте.

Курицу разрежьте на 8 порционных кусков, удалив весь жир и кожу. Уложите в тыкву сначала смешанный с луком и курагой рис, затем куски курицы. Можно взять и грудки, просто нарезав их крупными кусками.

Полейте оставшимся маслом, закройте срезанной верхушкой. Поставьте в разогретую до 160 °C духовку на 2 ч. Подавайте курицу на стол так, как она готовилась, в тыкве.

• Бананово-клюквенное мороженое (калорийность на 100 г готового блюда – 105 ккал. Порция 130 г – калорийность 136 ккал).

Спелый банан – 50 г, клюква мороженая – 200 г, кедровое молоко – 60 г.

Банан очистите от кожуры и отправьте в морозилку на ночь или как минимум на 4 часа. Перед приготовлением достаньте, оставьте подтаять на 10–15 минут. Сложите банан и клюкву в блендер, добавьте 4 столовых ложки кедрового молока и взбейте до получения однородной массы. Перелейте десерт в креманки или стаканы.

Обед: 344 ккал

• Суп харчо с киноа (калорийность на 100 г готового блюда – 53 ккал. Порция 300 г – калорийность 159 ккал).

Баранина – 500 г, киноа – 150 г, лук репчатый – 120 г, чеснок – 2 зубчика, паста томатная – 1 ст. ложка, оливковое масло для жарки – 15 г (1 ст. ложка), хмели-сунели 1 ч. ложка, соль, черный перец, свежая зелень по вкусу.

Баранину промойте и нарежьте на небольшие кусочки. Залейте холодной водой и поставьте на огонь. Доведите до кипения, уменьшите огонь, посолите и варите около часа, периодически снимая пену.

Картофель очистите и нарежьте небольшими кубиками. Чеснок пропустите через пресс или натрите на мелкой терке. Лук очистите и мелко нарежьте. Разогрейте сковороду с оливковым маслом и тушите лук до мягкости. Добавьте чеснок, томатную пасту и специи. Киноа, замоченное предварительно, промойте и добавьте вместе с картофелем к мясу. Добавьте лук с домашней томатной пастой и доведите до готовности. Незадолго до окончания приготовления добавьте лавровый лист.

Огонь выключите и дайте настояться в течение получаса, затем подайте к столу, посыпав мелко-нарубленной зеленью.

• Карри с цветной капустой (калорийность на 100 г – 59,5 ккал. Порция 250 г – калорийность 149 ккал).

Цветная капуста – 400 г, лук репчатый – 200 г, перец сладкий – 100 г, картофель – 120 г, зеленая фасоль – 100 г, имбирь свежий – 3 г, масло оливковое для жарки (рафинированное) – 15 мл, куркума – 5 г, кокосовое молоко – 200 мл, сок лимона – 30 мл, кинза – 25 г, соль и перец по вкусу.

Нарежьте картофель и перец небольшими кубиками, затем порубите капусту на соцветия и нарежьте стручковую фасоль. Порубите лук и мелко-мелко имбирь.

Добавьте немного масла в кастрюлю, поставьте на средний огонь и добавьте имбирь, натертый на терке. Тушите 2 минуты до усиления аромата, после добавьте лук и болгарский перец. Тушите еще 5 минут на среднем огне.

Добавьте куркуму и тушите 2 минуты. Затем залейте кокосовым молоком, тщательно перемешайте и доведите до кипения. После уменьшите нагрев до слабого, добавьте сок лимона, соль и перец. Перемешайте.

Добавьте картофель с капустой, тушите 5 минут, затем добавьте фасоль и оставьте тушиться еще на 5 минут.

Попробуйте и приправьте по вкусу. Подавайте карри с рисом или киноа, посыпав все нарезанной кинзой.

• 2 хлебца из проростков – 36 ккал.

Полдник: 431 ккал

• Салат из помидоров и грибов (калорийность на 100 г готового блюда – 50 ккал. Порция 300 г – калорийность 150 ккал).

Стручковая фасоль – 400 г, грибы вешенки или шиитаке – 350 г, помидоры черри – 250 г, чеснок – 3 г, лук салатный – 50 г, лимонный сок – 10 г, масло оливковое – 30 г, соль, перец по вкусу.

Грибы потушите в масле до готовности. Можно немного посолить.

Грибы выложите в салатницу, а в этом же масле потушите 5–7 минут фасоль, чтобы она стала мягче, но все еще немного хрустела. Сложите все ингредиенты в салатницу. Чеснок пропустите через пресс, лук нарежьте полукольцами, а помидоры разрежьте на половинки.

Посолите, поперчите и добавьте лимонный сок по вкусу.

• Груша – 1 шт. 80 ккал + 28 г орехов макадамии. Калорийность 281 ккал.

Ужин: 325 ккал

• Минтай с овощами в томатном соусе (калорийность на 100 граммов – 71 ккал. Порция 300 г – 213 ккал).

Минтай (или хек, или ледяная) мороженый – 1000 г, лук репчатый – 100 г, кабачок – 200 г, томатная паста – 15 г, масло оливковое для жарки (рафинированное) – 40 мл, лавровый лист – 1 г, вода – 400 мл, соль и перец по вкусу.

Рыбу разморозьте, почистите, помойте, нарежьте на порционные куски. Посолите, поперчите. Оставьте на 15 минут для просолки.

Лук нарежьте кубиками, морковь натрите на крупной терке.

Соус. В сковороду налейте оливковое масло. Выложите лук и кабачок. Тушите, помешивая, на среднем огне 2–3 минуты. Затем добавьте томатную пасту. Перемешайте, посолите, поперчите, добавьте лавровый лист. Добавьте кипяток 1,5–2 стакана. Доведите до кипения.

Выложите рыбу в казанок, залейте соусом. Доведите рыбу с овощами до кипения. Огонь сделайте минимальным, накройте крышкой. Тушите рыбу с овощами 20 минут.

• Салат из огурцов и шпината (калорийность на 100 г готового блюда – 56 ккал. Порция 200 г – калорийность 112 ккал).

Проростки – 100 г, огурец – 300 г, шпинат – 100 г, салат зеленый – 30 г, масло облепиховое – 20 мл, морская соль по вкусу.

Огурцы нарежьте ломтиками, молодые, тщательно промытые листья шпината и салата нарежьте соломкой. Все смешайте с проростками, посолите, заправьте маслом.

Заключение

Вот вы и осилили данную книгу, надеемся, что ее прочтение дало не только пищу для размышлений, но и стимул к активным действиям, чтобы поправить что-то в своем здоровье и здоровье близких вам людей.

Эпигенетика – это «инь и ян» для человеческого здоровья и настроения. Ее воздействие мы в некоторой мере можем контролировать, что-то вне поля нашего контроля, например, токсины окружающей среды, которые есть везде. Но увеличивающийся, подобно лавине, объем исследований в области эпигенетики дает надежду, что в самом ближайшем будущем мы сможем применять эпигенетическую нелекарственную терапию для повышения качества здоровья.

Медицинское сообщество находится в данный момент в определенном замешательстве – все больше врачей понимают, что химические лекарственные препараты не способствуют излечению, а только гасят симптомы болезни. Если не менять питание и образ жизни, то пациент навсегда останется зависимым от лекарств, что вполне устраивает фармацевтических гигантов. Порочная связь – производители «мусорной» еды кормят будущих пациентов дрянной едой, разрушающей здоровье, производители лекарств «заботливо» снабжают этих пациентов таблетками. Многие врачи конвенциальной медицины этому способствуют, выписывая заветные рецепты. «Чинно, мирно, благородно»?

Врачи – это прежде всего специалисты, выбравшие профессию помогать людям, и главное их кредо – «не навреди». Доказательств того, что лекарства имеют побочные эффекты и неоднозначно взаимодействуют с другими медикаментами и едой, большое количество.

Не хотелось бы говорить высокопарно, но лично нам, авторам этой книги, не все равно, как будет развиваться медицина дальше – изобретать лекарства от побочных эффектов лекарств или знать и устранять причины болезней. Мы за второй вариант. Также мы – за активную роль самого пациента в своем излечении, ту, про которую говорил еще Гиппократ.

Если вы врач, мы бы очень хотели, чтобы эта книга помогла в вашей работе по исцелению людей – продуктами питания, правильно выстроенными планами питания, нутрицевтиками, техниками, помогающими справляться со стрессом, умением применять генетические тесты для подбора персонифицированного плана восстановления здоровья.

К большому сожалению, далеко не все врачи знают диетологию, нутрициологию, психологию, коучинг. Сейчас в России только зарождается сообщество специалистов, которые могут гордиться наличием комплексного подхода в оздоровлении, есть среди них врачи и люди без медицинского образования.

Возможно, после прочтения этой книги вы задумаетесь о решении продолжить свое образование в области ЗОЖ, функциональной медицины.

Если вы человек без медицинского образования, но «горите» желанием помогать другим людям, или вы врач, который хочет в работе применять психологические и коучинговые инструменты, возможно, вас заинтересуют наши образовательные проекты для профессиональной деятельности, повышения квалификации и самообразования:

• PreventAge Lifestyle School – это крупнейшая в России, в т. ч. и СНГ, школа health-коучей, специалистов по модификации образа жизни для восстановления и сохранения здоровья без медикаментов. Уникальный и единственный в своем роде образовательный проект, который открыт как для врачей, так и для людей без высшего медицинского образования.

Программа обучения в PLS основана на самых актуальных знаниях по функциональной медицине, биохимии, генетике, диетологии и биохакингу от ведущих отечественных специалистов в этих областях. После окончания выпускники школы получают повышение квалификации и дипломы установленного образца.

Сайт: www.preventage-school.ru

«Инстаграм»: @preventageschool

• Институт функциональной интегративной диетологии (IFID) – это образовательный проект для диетологов, нутрициологов и консультантов по питанию. После его окончания студенты получают не только комплексные новейшие знания по функциональной диетологии, молекулярной и эволюционной диетологии, генетике, биохимии и нутрициологии, но и повышение квалификации и диплом установленного образца. Практикум «Конструктор диет», аналога которому в российской диетологии не существует, помогает закрепить полученные знания в виде навыков создания персонифицированных планов питания как для себя, так и для будущих клиентов.

Сайт: www.zapusc.ifid-fc.ru

«Инстаграм»: @ifid_fc

• Курс «Нутригенетика и практическая эпигенетика питания» предназначен для диетологов, нутрициологов, врачей и людей, интересующихся ЗОЖ, для того, чтобы использовать генетическое тестирование и специфическую диагностику для составления индивидуальных планов питания и формирования образа жизни. Эпигенетические аспекты управления неблагоприятными генетическими полиморфизмами являются важным инструментом врача и специалиста в области ЗОЖ, который способен предотвратить развитие хронических заболеваний у пациента и его потомков.

Сайт: www.nutri-epigenetic.ru

«Инстаграм»: @nutri_psycho_epigenetics

• Академия М – международная академия репродуктивного здоровья – это глобальный и первый проект в СНГ, где мы работаем с пациентами, которые планируют рождение ребенка, и обучаем врачей новой парадигме в сфере репродуктологии.

Благодаря полученным знаниям, алгоритмам и рекомендациям, каждая женщина, даже с диагнозом «бесплодие», может восстановить здоровье, оптимизировать репродуктивный потенциал, устранить психологические проблемы, правильно подготовиться к зачатию, забеременеть, выносить и родить здорового малыша! А врач – усилить свои компетенции и привести пациентов к заветной цели.

Сайт: www.academy-m.ru

«Инстаграм»: @m_academy.ru

• Программы нормализации пищевого поведения и снижения веса от Центра доктора Гаврилова с применением функциональной медицины для пациентов. Свыше 25 лет программа, защищенная 7 патентами РФ и 1 Евразийским патентом, помогает людям с избыточным весом и ожирением вернуть себе стройность и здоровье. Проверенная временем, интересная и эффективная психофизиологическая программа благодаря 30 техникам создает состояние сытости от малого количества еды, устраняет тревожно-депрессивное состояние, мешающее нормализации веса, радикально снижает пищевую зависимость.

Сайт: www.doctorgavrilov.ru (очные программы); www.doctorgavrilov.com (онлайн-программы)

«Инстаграм»: @doctorgavrilov

• Образовательный проект для специалистов в области нормализации пищевого поведения по методу доктора Гаврилова, основанный на принципах функциональной медицины. Комплексная образовательная программа для врачей, психологов, диетологов, нутрициологов и других специалистов в области ЗОЖ. Повышение квалификации и диплом установленного образца.

Сайт: www.functional-psy.ru

• Авторская программа Гаврилова Михаила и Мальцевой Ирины «Функциональный антистресс» (онлайн) для устранения тревожно-депрессивных состояний. Не для профессионального образования, а для применения в собственных целях. Лучшие техники, позволяющие уже с первых дней прохождения программы получить стойкий антистрессовый эффект.

Сайт: www.positivlife.ru

«Инстаграм»: @positivelife_school

• Авторская программа Гаврилова Михаила и Мальцевой Ирины «Функциональное активационное голодание» – снижение массы тела, коррекция углеводного обмена (при инсулинорезистентности и сахарном диабете 2-го типа). Проводится очно на курорте Rosa Springs (Сочи, Красная Поляна), в Центрах доктора Гаврилова г Краснодаре, Ростове-на-Дону и Москве. Также проводится онлайн.

Информация: личный «Инстаграм» И. Мальцевой @healthfood.life (Taplink, директ)

Примечания

1

Цит. по: Черч Д. Гений в ваших генах: Эпигенетическая медицина и новая биология намерения. – Москва: Весь, 2010.

2

Фенотип – это совокупность характеристик, присущих индивиду на определенной стадии развития.

3

Паттерн экспрессии генов – это отличие в статусе (включенный – активный и выключенный – неактивный) и в степени работы, то есть интенсивности синтеза РНК и соответствующих белков тех или иных генов этого организма.

4

Ламаркизм – это про жирафов… – Прим. авторов.

5

Цит. по: Двенадцать стульев; Золотой теленок: романы / Илья Ильф, Евгений Петров. – Москва: Издательство АСТ, 2019. – С. 185.

6

Рибосома – важнейшая немембранная органелла всех живых клеток, служащая для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой матричной РНК (мРНК).

7

Физиологическая адаптация (от лат. Adaptatio – приспособление) – приспособление организма к условиям существования. «Жизнь – постоянное приспособление к условиям существования», – утверждал физиолог И.М. Сеченов. – Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен; поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него». При этом: «Каждый организм представляет собой динамическое сочетание устойчивости и изменчивости, в котором изменчивость служит его приспособительным реакциям и, следовательно, защите его наследственно закрепленных констант». Организм даже в предельно короткие промежутки времени изменчив в связи с динамикой его функциональных состояний и с гомеоретической изменчивостью его «гомеостатических констант» (К. Уоддингтон, 1964, 1970). И исключительно системный подход должен лежать в основе современных знаний о механизмах и сущности процесса адаптации: «Человек есть система, как и всякая другая в природе, подчиняющаяся неизбежным и единым для всей природы законам» (И.П. Павлов)». (Источник: «Википедия»).

8

Хроматин (греч. chroma – цвет, краска и греч. nitos – нить) – это вещество хромосом – комплекс ДНК, РНК и белков. Хроматин находится внутри ядра клеток эукариот и входит в состав нуклеоида у прокариот. Именно в составе хроматина происходит реализация генетической информации, а также репликация и репарация ДНК.

Эухроматин, активный хроматин – участки хроматина, сохраняющие деспирализованное состояние элементарных дезоксирибонуклеопротеидных нитей (ДНП) в покоящемся ядре. Эухроматин отличается способностью к интенсивному синтезу рибонуклеиновой кислоты (РНК) и большим содержанием негистоновых белков. В нем, помимо ДНП, имеются рибонуклеопротеидные частицы (РНП-гранулы) диаметром 200–500, которые служат для завершения созревания РНК и переноса ее в цитоплазму. Эухроматин содержит большинство структурных генов организма.

Гетерохроматин – неактивные участки хроматина, находящиеся в течение клеточного цикла в конденсированном (компактном) состоянии. Особенностью гетерохроматиновой ДНК является крайне низкая транскрибируемость.

9

ДНК-метилтрансферазы, DNMT – группа ферментов, катализирующих метилирование нуклеотидных остатков в составе ДНК. Активность метилтрансфераз, заключающаяся в переносе метильных (CH_3–) групп на азотистое основание цитозин в составе ДНК, ведет к изменению свойств ДНК, при этом изменяется активность, функции соответствующих генов, а также пространственная структура нуклеиновой кислоты.

Все известные ДНК-метилтрансферазы используют в качестве донора метильной группы S-аденозил-метионин.

У млекопитающих обнаружены четыре активных ДНК-метилтрансферазы: DNMT1, DNMT2, DNMT3a и DNMT3b (Источник: «Википедия»).

10

Деацетилазы гистонов вызывают гипоацетилирование и репрессию генов. Гипоацетилирование приводит к уменьшению промежутка между нуклеосомой и намотанной на нее ДНК. Более плотная упаковка ДНК уменьшает ее доступность для транскрипционных факторов, что приводит к угнетению транскрипции (Источник: «Википедия»).

11

Аберрантная (неправильная) экспрессия генов приводит к развитию патологических (плохих) процессов в организме.

12

Белки человека MеCP_2, MBD_1, MBD_2, MBD_3 и MBD_4 представляют собой семейство ядерных белков, относимых к одной группе по признаку наличия в каждом из них метил-CpG-связывающего домена (MBD). Каждый из этих белков, за исключением MBD_3, способен специфически связываться с метилированной ДНК.

MECP_2, MBD_1 и MBD_2 также могут репрессировать транскрипцию с метилированных промоторов (Источник: «Википедия»).

13

Фетальный алкогольный синдром развивается у детей женщин, употребляющих алкоголь во время беременности. Может иметь целый ряд психических и/или физических дефектов, включая микроцефалию, неврологические нарушения, характерные черты лица и дефицит роста.

14

ИМТ (индекс массы тела) – вычисляется по формуле: вес (кг) делится на рост (м) в квадрате.

ИМТ 18,5–24,9 – нормальная масса тела;

ИМТ 25–29,9 соответствует избыточной массе тела (риски сопутствующих заболеваний обычно не повышены);

ИМТ 30–34,9 – 1-я степень ожирения (риски сопутствующих заболеваний повышены);

ИМТ 35–39,9 – 2-я степень ожирения (риски сопутствующих заболеваний повышаются сильнее);

ИМТ больше 40 – 3-я (морбидная, угрожающая жизни) степень ожирения, связанная с большим повышением рисков сопутствующих заболеваний).

15

Пандемия – эпидемия в глобальном масштабе.

16

H3K56ac является эпигенетической модификацией белка гистона H3. «ас» – знак, который указывает на ацетилирование, на 56-м остатке лизина белка гистона H3. H3K56ac важен для ремоделирования хроматина и служит маркером новых нуклеосом во время репликации ДНК. Сиртуины (содержатся во многих ягодах, овощах, черном винограде) могут катализировать удаление ацетильной группы из K56. Уровни H3K56ac повышены в раковых и плюрипотентных клетках.

17

Никотинамид N-метилтрансфераза (NNMT) представляет собой фермент, который катализирует химическую реакцию

S-аденозил-L-метионин + никотинамид ↔ S-аденозил-L-гомоцистеин + 1-метилникотинамид.

Этот фермент участвует в метаболизме никотината и никотинамида.

NNMT влияет на биохимический механизм, известный как «бесполезный цикл», который играет роль в метаболической регуляции. NNMT обнаружен в жировых клетках человека и печени. NNMT перерабатывает витамин B_3 и связан с определенными типами рака. Глушение гена, который кодирует NNMT, уменьшает его присутствие.

18

Перфузия головного мозга – это состояние кровотока, иными словами, показатель снабжения кровью органа.

19

Система контроля аппетита – сложное взаимодействие между центральной нервной системой, в частности, головным мозгом, периферической нервной системой, эндокринной системой, жировой тканью и желудочно-кишечным трактом.

20

Трибутилолово (ТБО) – органическое вещество с антибактериальными и противогрибковыми свойствами. Применяется для обработки разных поверхностей. Новые исследования подтверждают, что воздействие трибутилолова во время беременности приводит к ожирению новорожденных и последующих поколений. Причем последующие поколения не испытывали не себе повторного воздействия трибутилолова. Подобные данные подтверждают, что свойства трибутилолова как вещества, нарушающего работу эндокринной системы, могут вызывать серьезные проблемы со здоровьем не только у тех, кто непосредственно подвергался воздействию этого вещества, но и у их детей, внуков и даже правнуков.

21

См.: Кесслер Д. Конец обжорству. – Москва: Юнайтед Пресс, 2014.

22

Хиломикроны – класс липопротеинов, образующихся в тонком кишечнике в процессе всасывания экзогенных липидов (жиров пищи). Это самые большие из липопротеинов. Хиломикроны синтезируются клетками кишечника и секретируются в лимфатические сосуды, после чего попадают в кровь.

23

Липопротеины (липопротеиды) – класс сложных белков, в составе которых есть какой-либо липид (жир) – свободные жирные кислоты, нейтральные жиры, фосфолипиды, холестериды.

24

Микроглия – это настоящая многофункциональная аварийно-спасательная и очень хозяйственная бригада мозга. Она выносит из него «мусор», помогает бороться с инфекциями, включает при необходимости химическую «сирену», призывая на помощь иммунные клетки, переключает связи с поврежденных нейронов на уцелевшие и вообще выполняет массу всего крайне полезного.

25

Астроциты и глия в целом играют важную роль, оказывая физическую поддержку нейронам, действуют как промежуточные звенья между нейронами и кровеносными сосуды, выполняя фильтрующую функцию, так что они составляют часть гематоэнцефалического барьера.

Соединение астроцитов с сосудистой системой позволяет им получать питательные вещества из крови, которые они могут передавать нейронам.

Точно так же астроциты собирают отходы от нейронов и транспортируют их в кровь. Когда происходит повреждение нервной системы, астроциты движутся к нейронам для фагоцитоза, или уничтожения мертвых нейронов.

26

Ранее мы знакомили вас с термином «промотор», который относился к строению гена. Второе значение этого слова относится к канцерогенезу.

27

Инфильтрация – это прорастание опухоли сквозь стенку органа и отсутствие четких границ опухоли. Метастазирование – процесс, когда клетки из главного очага опухоли с помощью крово– и лимфотока распространяются в другие органы. Если рак распространился в соседние ткани, то это говорит о регионарном метастазировании, если в периферические ткани (далекие от места возникновения первичной опухоли), то возникает отдаленное метастазирование.

28

Источник: Киселев В.И. и др. Химиопрофилактика как способ контроля эпигенетических изменений (аналитический обзор литературы). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/himioprofilaktika-kak-sposob-kontrolya-epigeneticheskih-izmeneniy-analiticheskiy-obzor-literatury/viewer.

29

Пренатальный стресс – выраженные психоэмоциональные переживания беременной, негативно влияющие на состояние плода и будущее здоровье ребенка. У матери проявляется аффективной напряженностью, неустойчивостью, плаксивостью, беспокойством, у плода – повышенной двигательной активностью.

30

Нейрогуморальная регуляция – одна из форм физиологической регуляции в организме человека и животных, при которой нервные импульсы и переносимые кровью и лимфой вещества (метаболиты, гормоны, а также другие нейромедиаторы) принимают совместное участие в едином регуляторном процессе.

Высшие центры нейрогуморальной регуляции находятся в гипоталамусе, а возникающее в коре головного мозга возбуждение передается через его подкорковые элементы посредством крови и лимфы в различные участки организма человека и животных (Источник: «Википедия»).

31

Цит. по: Хайман М. Мозг. Обратная связь. Как наше тело и среда влияют на работу мозга. Москва: Эксмо, 2010.

32

Мы немного упростили достаточно трудную для восприятия таблицу и некоторые формулировки и сделали материал в виде перечисления именно дисфункций, норма является противоположностью.

33

Промискуитет – беспорядочность половых отношений.

34

Абузус – злоупотребление алкоголем, наркотиками.

35

Деликт – проступок, правонарушение.

36

Пубертатный возраст – период полового созревания.

37

Вербальная и моторная импульсивность – внезапные высказывания и двигательные реакции.

38

Компульсивность – навязчивость.

39

«Прогностическая тупость» – невозможность предугадывать.

40

Авторы данной книги являются создателями линейки правильного и сбалансированного питания. URL: https://doctorsfoodschool.ru/

41

Колонизация кишечника микроорганизмами начинается с появлением ребенка на свет; в результате у каждого человека формируется индивидуальная, присущая только его организму кишечная микрофлора, выполняющая функцию физического и иммунологического барьера между организмом хозяина и окружающей средой.

42

Т-клетки (Treg) – Т-хелперы 3 (Тreg, Т-регуляторы, Т-супрессоры) – экспрессируют на поверхности молекулы CD25* и экспрессируют транскрипционный фактор Foxp3, выделяют интерлейкин-10 и трансформирующий фактор роста-beta (TGF-beta) и угнетают иммунный ответ (Источник: «Википедия»).

43

Известные аутоиммунные заболевания – аутоиммунный тиреоидит, сахарный диабет 1-го типа, псориаз, системная красная волчанка, бронхиальная астма, рассеянный склероз, ревматоидный артрит и еще порядка 140 заболеваний.

44

Комменсальные бактерии могут проявлять как полезные, так и патогенные свойства в организме хозяина, в отличие от условно полезных – симбионтов и условно патогенных – патобионтов.

45

IL-10 – противовоспалительный цитокин, белок.

46

Т-хелпер – (от англ. Helper – помощник) – T-лимфоциты, главной функцией которых является усиление адаптивного иммунного ответа. Активируют Т-киллеры, B-лимфоциты, моноциты, NK-клетки, презентируя им фрагменты чужеродного антигена при прямом контакте, а также гуморально, выделяя цитокины.

47

(Th1) Т-хелперы 1 – преимущественно способствуют развитию клеточного иммунного ответа, активируя макрофаги; основной выделяемый цитокин – интерферон-гамма;

48

(Th2) Т-хелперы 2 – активируют В-лимфоциты, способствуя развитию гуморального иммунного ответа; продуцируют интерлейкины 4, 5 и 13;

49

(Th17) Т-хелперы 17 – подтип Т-хелперов, который в больших количествах продуцирует провоспалительный (вызывающий воспаление) цитокин – IL-17. Показана роль Th17-клеток в развитии аутоиммунной патологии.

50

Гомеостаз – тенденция системы к поддержанию внутренней стабильности, обусловленная согласованной реакцией ее частей на любую ситуацию или стимул, которые потенциально могут нарушить ее нормальное состояние или функцию.

51

Гнотобионты – безмикробные животные и животные, выращенные в стерильных условиях в период после рождения. Используются для экспериментальных целей.

52

Макрофаги (от др.-греч. мακρός – большой и φάγος – пожиратель) – клетки в организме животных и в т. ч. человека, способные к активному захвату и перевариванию бактерий, остатков погибших клеток и других чужеродных или токсичных для организма частиц. Термин «макрофаги» введен И. Мечниковым. Макрофаги присутствуют практически в каждом органе и ткани, где они выступают в качестве первой линии иммунной защиты от патогенов и играют важную роль в поддержании тканевого гомеостаза (Источник: «Википедия»).

53

ЛПС (липополисахариды/эндотоксины) является мощным структурным компонентом грамотрицательных бактерий, с его действием на организм связывают все объективные клинические проявления интоксикации. Активация иммунных клеток ЛПС ведет к выбросу воспалительных медиаторов: цитокинов, хемокинов, ферментов, эйкозаноидов, адгезивных молекул и свободных радикалов, ответственных за развитие воспалительных реакций и способных вызывать патофизиологические процессы, включая септический шок. Биологические механизмы, лежащие в основе распознавания ЛПС и ответа на него, более характерны для гормонов, чем токсинов. ЛПС не менее эндотоксин, чем эндогормон, и его нейтрализация потенциально может быть как благоприятна, так и опасна. Эндотоксины реализуют свой потенциал как напрямую, так и опосредованно:

Прямое действие липида А – активация фосфолипаз с последующим высвобождением арахидоновой кислоты и ее метаболизмом с образованием эйкозаноидов.

Прямое воздействие на иммунокомпетентные клетки – посредством действия через TLR, без антигенной презентации и клональной экспрессии происходит быстрая активация СD_4+, CD_8+, T-регуляторных клеток и клеток памяти.

Прямое воздействие на гепатоциты – изменяется проницаемость ионов Са++ в цитоплазматической мембране, возникает прямой цитотоксический эффект, запускается пероксидация липидов, поражается цитохром Р450.

Опосредованное действие – через клетки-мишени: выброс цитокинов, хемокинов, хемоаттрактантов, изменение функциональной активности клеток (макрофагов, Т– и В-лимфоцитов, дендритных клеток, клеток печени и др.), регуляция апоптоза, воздействия на сердечно-сосудистую, эндокринную и нервную системы, гемостаза и др. (Источник: Гюлазян Н.М. и др. Липополисахариды/эндотоксины грамотрицательных бактерий: роль В развитии интоксикации).

54

TLR – Толл-подобные рецепторы – класс клеточных рецепторов с одним трансмембранным фрагментом, которые распознают консервативные структуры микроорганизмов и активируют клеточный иммунный ответ. Играют ключевую роль во врожденном иммунитете. Например, TLR4, узнает и связывается с консервативной структурой клеточной стенки грамотрицательных бактерий – липополисахаридом (ЛПС).

55

Porphyromonas gingivalis принадлежит к типу Bacteroidetes и является неподвижной, палочковидной, анаэробной, патогенной бактерией. Находится в ротовой полости, где она участвует в определенных формах заболеваний пародонта, а также в верхней части желудочно-кишечного тракта, в дыхательных путях и толстого кишечника. Недавно появилась информация, что она может быть одним из факторов возникновения болезни Альцгеймера.

56

Микросателлитная нестабильность – это состояние особой склонности ДНК клетки к развитию мутаций, то есть появлению стойких изменений в последовательности аминокислот, входящих в структуру генов.

57

Бактериальные лизаты представляют собой набор неактивных бактерий, которые сами по себе не могут навредить, но вызывают иммунную реакцию.

58

Эндотоксемия – накопление в крови и в тканях организма эндотоксинов. Эндотоксины – это вещества, которые оказывают отравляющее воздействие на организм. Они в свою очередь могут быть продуктами жизнедеятельности самого организма либо могут попадать в него извне.

59

Из проверенного функционального питания можем порекомендовать полезные десерты – вкусные батончики от Doctors Food (являемся соавторами и уверены в их качестве).

60

Метабиотик – препарат, который не содержит живые штаммы бактерий, а только метаболиты бактерий, которые способствуют росту условно полезной микрофлоры.

61

Высокофруктозный кукурузный сироп – это фруктозо-глюкозный жидкий подсластитель, который содержится в широком спектре обработанных пищевых продуктов от кетчупа и зерновых до крекеров и салатных заправок.

62

Инсулинорезистентность (ИР) – это синдром, при котором заданная концентрация инсулина оказывает меньший, чем ожидалось, биологический эффект.

63

Митохондриальная ДНК (мтДНК) – это двухцепочечная ДНК, расположенная в матрице митохондрий. Митохондриальная ДНК кодирует гены, необходимые для производства АТФ (например, АТФ-синтазы и НАДН-дегидрогеназы).

64

Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) представляет собой спектр состояний, связанных с нарушением структуры и функции печени: от жирового гепатоза до неалкогольного стеатогепатита, фиброза и цирроза печени. Считается, что это самое распространенное заболевание печени в западных странах.

65

Липидные плоты – особые части плазматической мембраны, характеризующиеся своими липидными композициями. По сравнению с остальной плазматической мембраной, липидные плоты изобилуют холестерином и сфинголипидами. Из-за липидного состава эти плоты, как правило, менее текучие, чем остальная часть мембраны.

66

Аутокоиды – вещества, выделяемые локально, которые могут выступать в качестве либо мессенджеров, либо гормонов.

67

См.: Липтон Б. Биология веры: как сила убеждений может изменить ваше тело и разум. Москва: Эксмо, 2018.

68

Слова принадлежат персонажу Василию Алибабаевичу (фильм «Джентльмены удачи», 1971 г., реж. А. Серый, киностудия «Мосфильм»).

69

Песня «Все, что касается», автор музыки и слов Рома Зверь.

Content

Михаил Гаврилов, Ирина Мальцева
Эпигенетика. Управляй своими генами

Вступление

Глава первая Генетика и эпигенетика. Общие понятия

1.1. Что нужно знать для того, чтобы понимать эпигенетику. Основные термины

1.2. Современные представления об эпигенетике

1.3. Хрестоматийные примеры эпигенетики

1.4. Загадки в эпигенетике

1.5. Молекулярные механизмы эпигенетики

Гены

РНК

ДНК. Метилирование

Хроматин. Ковалентные модификации ядерных белков (гистонов), входящих в состав хроматина

МикроРНК. Интерференция РНК

Эпимутации

1.6. Новые, недавно открытые эпигенетические факторы

1.7. Нутригеномика и нутригенетика

Глава вторая Подготовка к зачатию, беременность и питание

2.1. Доказательства влияния питания матери на развитие и будущее здоровье детей

2.2. Отцовские привычки питания – влияние на здоровье потомства

2.3. Питание в раннем и взрослом возрасте – влияние на эпигенетические процессы

2.4. Как правильно подготовиться к зачатию, выносить и родить здорового ребенка

Глава третья Ожирение. Эпигенетика ожирения

3.1. Метилирование ДНК при ожирении

3.2. Исследования модификации гистонов при ожирении

3.3. МикроРНК и ожирение

3.4. Фетальное программирование

3.5. Сложное взаимодействие между генетикой, эпигенетикой и питанием

3.6. Как помочь человеку с ожирением выстроить правильное питание

Взгляд эволюционной диетологии

3.7. Пищевая зависимость

3.8. Биопсихосоциальная структура пищевой зависимости

А. Биологические причины пищевой зависимости

Б. Психологические причины пищевой зависимости

В. Социальные причины пищевой зависимости

Биологические и психологические реакции, запускаемые мозгом при снижении веса

3.9. Что нужно знать человеку для самостоятельного снижения веса

3.10. Выбор дробности питания на основании генетического теста

3.11. Такие разные БЖУ. Как правильно выбрать распределение белков, жиров и углеводов в рационе

Глава четвертая Генетика и эпигенетика кардиометаболических заболеваний. Атеросклероз, болезнь Альцгеймера, ген АроЕ, питание

4.1. Отдельные аспекты генетики кардиометаболических заболеваний

4.2. Коррекция полиморфизмов АроЕ при помощи питания и нутрицевтиков

Вариант Е2/Е2, Е2/Е3, Е2/Е4

Вариант Е3/Е3

Варианты Е4/Е4, Е3/Е4

Глава пятая Эпигенетика канцерогенеза

5.1. Основные понятия

5.2. Стадии канцерогенеза

5.3. Непосредственно об эпигенетике рака

5.4. Принципы эпигенетической терапии рака

5.5. Профилактика эпигенетических изменений с использованием EGCG и DIM

5.6. Зеленый чай и брокколи – продукты, защищающие от онкологии

EGCG и зеленый чай

DIM и брокколи, а также другие крестоцветные

5.7. Гиперфуды – продукты, имеющие выраженные противоопухолевые свойства

Глава шестая Эпигенетика стресса

6.1. Общие понятия

6.2. Поведенческая эпигенетика раннего стресса

6.3. Социальный стресс

6.4. Что делать со стрессом. Комплексная коррекция последствий хронического стресса

6.5. Медитативные практики. Медитация

Теория медитации

Подготовка к медитации

Медитативные практики, связанные с дыханием

Медитация во время движения, на природе

Медитативные техники с едой

6.6. Техники акупрессурной медитации

6.7. Работа с когнитивными искажениями

6.8. Активационная терапия стресса

Глава седьмая Эпигенетика микробиома

7.1. Основные положения

7.2. Эпигенетические модификации, влияющие на иммунную регуляцию микробиома

Регуляторные Т-Клетки

2. Инвариантные натуральные киллеры T (INKT) клеток

3. Врожденные лимфоидные клетки (ВЛК)

4. Натуральные киллеры

5. Макрофаги

7.3. Клетки кишечного эпителия

7.4. Эпигенетические модификации, связанные с микробиомом, влияющие на нормальную физиологию

1. Беременность

2. Питание

3. Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК)

4. Канцерогенез

5. Метаболический синдром

7.5. Как подружиться с микробиомом, чтобы он правильно управлял нашим здоровьем

Глава восьмая Коварная фруктоза

8.1. Разоблачение фруктозы

8.2. Метаболизм фруктозы

Эпидемиологические исследования метаболизма потребления фруктозы

Эпигенетика и фруктоза: новый механизм действия фруктозы

8.3. Эпигенетика и фруктоза: влияние фруктозы на метилирование митохондриальной ДНК

8.4. Фруктоза и беременность

8.5. «Укрощение» фруктозы

Глава девятая Омега-3 ПНЖК (полиненасыщенные жирные кислоты)

9.1. Основные понятия

9.2. Наследуемые эпигенетические эффекты употребления омега-3 ПНЖК матерями

9.3. Омега-3 ПНЖК и метилирование ДНК

9.4. Омега-3 ПНЖК и микроРНК

9.5. Как правильно применять омега-3 ПНЖК для восстановления здоровья

Глава десятая Персонифицированное питание определяющее качество жизни и здоровье

10.1. Почему не лекарства

10.2. «Экоэпигенетические рецепты» – что это такое

10.3. План питания «Средиземноморский»

День первый: 1226 ккал

День второй: 1326 ккал

День третий: 1210 ккал

10.4. План ЭРД («Элиминационно-реинтродукционная диета»)

День первый: 1876 ккал

День второй: 1935 ккал

День третий: 1821 ккал

10.5. План питания «Кардиометаболический» (в режиме снижения веса)

День первый: 1351 ккал

День второй: 1377 ккал

День третий: 1536 ккал

Заключение

Примечания