Tag Archives: метаболизм

Сахар против жира

Жир против сахараВышел новый фильм BBC Horizon Sugar vs Fat.

Два брата, Крис ван Таллекен и Ксанд ван Таллекен, идентичные близнецы, решили провести эксперимент по выявлению главного врага для нашего здоровья. В Великобритании считается, что враг, чаще всего, — жиры, а в Америке – сахар (углеводы). сахарБратья решили на один месяц попробовать экстремальные диеты: один будет есть только углеводы и никаких жиров, а другой — одни жиры и никаких углеводов. Разумеется, создатели фильма признают, что это не эксперимент, построенный на строгих научных критериях, но тем не менее, кое-что он показать может. жирРоберт Лустиг говорит, что главный враг из всех сахаров – фруктоза. В конце концов, все ведет к инсулину, нормальное функционирование которого нарушает неумеренное употребление сахара:
Lustig До начала эксперимента у них замерили множество показателей, включая скорость обмена веществ, уровень холестерина, сахара и проч. Аппарат, измеряющий содержание жира и мускульной массы в теле: измерение мускульной массы и жиров в организмеА вот так выглядят братья до начала эксперимента:братья до начала экспериментаБратьев в ходе эксперимента подвергали разным испытаниям. Так, дав им поторговать онлайн ценными бумагами, и замерив успех, создатели фильма показывают, что низкий уровень сахара в крови значительно осложняет работу мозга и памяти, в частности.
Тестирование на велосипедах: брат на сладкой диете сделал брата на жирной диете:
велотренажерМесяц прошел и братьев отправили опять на тесты.
Сахарная диета:  потерял 1 кг, в том числе немного мускульной массы. сахарная диетаВторой брат, на жирной диете потерял 3,5 кг: жирная диетаНо 2 килограмма из них — мускульной массы, что весьма нехорошо.
Еще хуже то, что брат на диете с жирами довел работу инсулина до почти предиабетического состояния! Казалось бы, по логике, полный отказ от сахара должен привести сахар в норму, но произошло все наоборот.Пол КенниЭксперименты на мышах показали, что и сахар и жир сами по себе не несут существенной угрозы, и не приводят к ожирению. Реальный враг оказался в комбинации сладкого и жирного! Это — мороженое, пирожные, пончики, шоколад и прочие вкусняшки. Каким-то образом эта комбинация, которой не существует в природе, действует на наш мозг, на центры удовольствия, вознаграждения и саморегуляции.
Мыши, подсаженные на чизкейк:
мышь на чизкейкеСамым наркотическим действием обладает продукт с соотношением жира к сахару 1:1. Такие продукты и приводят к ожирению. В принципе, это чудо, что от обилия сегодня еды с такой комбинации кто-то еще остается худым.
Советов давать в фильме никто особо не хотел, кроме одного – почаще отказываться от угощений как раз такой композиции жиров и углеводов.


Ограничение калорий и не только. Часть четвертая. Голод при обилии пищи и болезнь Альцгеймера

Водный лабиринт для мышейДиета с ограничением калорий (ДОК), когда человек ест без ухудшения качества питания, но со снижением количества калорий на 5-40% от нормы, увеличивает продолжительность жизни и способствует излечению многих хронических заболеваний (диабет, артрит и т.п.) у широкого класса животных. Предыдущие части цикла: первая, вторая, третья.

Было обнаружено, что диета, богатая насыщенными жирами, способствует образованию бета-амилоидов, одних из маркеров болезни Альцгеймера. Эпидемиологические исследования показали, что ожирение и диабет увеличивают риск болезни Альцгеймера в четыре раза. Напротив, ограничение потребления углеводов может уменьшить этот риск (Seneff, Wainwright, & Mascitelli, 2011).

Гипотеза гормезиса говорит, что токсические вещества или стрессоры, которые в больших количествах наносят вред, в небольших количествах создают позитивный эффект.  Например, алкоголь в больших количествах ведет к массовым проблемам, а в небольших — весьма полезен для сердца и мозга.

Относительно старения гипотеза гормезиса объясняет, что ДОК является умеренным стрессом для организма и заставляет организм работать в сверхоптимальном режиме, тем самым повышая выживаемость организма. Например, было показано, что ДОК снижает заболеваемость болезнью Альцгеймера у обезьян и грызунов. Механизм этого феномена до конца не известен, но предположительно, компенсируя недостаток калорий, организм начинает перерабатывать «клеточный мусор», очищаясь и оптимизируя функции многих систем.

А что если не ограничение калорий само по себе, а другие факторы играют позитивную роль в ДОК? Например, голод, как предположили ученые. ДОК с 30% снижением калорий, у человека создает постоянно чувство голода. Это одна из причин, почему так мало людей могут удерживаться в таком режиме. Чувство голода, хотя бы отчасти, производится грелином, пептидом, который вырабатывается в желудке. (О грелине я писал ранее в заметке My milkshake is better than yours!).

Группа исследователей решила проверить эту гипотезу (Dhurandhar et al., 2013), используя 36 мышей, с генетическими мутациями, ведущими к болезни Альцгеймера у людей. Мышек разделили на три группы: контрольная и группа с синтетическим грелином, которые могли есть без ограничений, и группа с ДОК (20% меньше нормы).

Через четыре месяца режима питания ученые протестировали когнитивные способности мышей в лабиринтах (в том числе, в водном лабиринте, где мышке надо найти и выбраться на скрытую под непрозрачной водой платформу – как показано на картинке в начале статьи), замерили физиологические параметры, уровень бета-амилоидов, и цитокинов.

Вес и объем жира в теле у мышей с ДОК практически не уменьшился, а остальные группы немножко поправились.
содержание жираЧто выяснилось:

  • Лучшие результаты когнитивных тестов, в сравнении с контрольной группой, показали мыши в группах с синтетическим грелином (на 26%) и на диете с ограничением калорий (на 23%).
  • В сравнении с контрольной группой, у двух экспериментальных групп было отмечено снижение уровня бета-амилоидов в зубчатой извилине (dentate gyrus), регионе мозга, контролирующим процессы памяти.
  • Бета-амилоидные бляшки у мышей из контрольной группы были окружены активированными глиальными клетками, а в других группах –активация этих клеток была заметно снижена. Активность глиальных клеток на процесс болезни Альцгеймера пока до конца не понятен: с одной стороны, они могут убирать бета-амилодиды, с другой – в этом процессе могут повреждаться соседние нейроны.

Таким образом, горметический эффект голода, похоже, сам по себе, вне зависимости от количества калорий, запускает механизм, аналогичный диете с ограничением калорий. Еще предстоит много узнать – какими путями голод активирует множество изменений в метаболизме, каков удельный вес голода в положительных эффектах диеты с ограничением калорий, и возможно ли с помощью регуляции грелина построить терапию лечения болезни Альцгеймера.

Мне это исследование показалось любопытным, прежде всего тем, что ученым удалось получить сильный эффект, манипулируя голодом, причем объективно ложным. Обманув мозг, удалось запустить механизм, сравнимый с самым мощным известным на сегодняшний день методом продления жизни и излечения организма. Сам обман интересен – вся сенсорная система мышки (запахи, вид, текстура и объем пищи) говорит ей, что голода нет и еды сколько угодно. А грелин настойчиво докладывает мозгу, что надо поесть, и мозг запускает процесс выживания в условиях голода. Почему мозг уделяет столько внимания сообщениям грелина и игнорирует данные сенсорных систем? Хотя, можно ли так утверждать, неизвестно: грелин – сравнительно недавно открытый гормон и еще весьма загадочная штука.

Seneff, S., Wainwright, G., & Mascitelli, L. (2011). Nutrition and Alzheimer’s disease: the detrimental role of a high carbohydrate diet. European Journal of Internal Medicine, 22: 134–140. doi: 10.1016/j.ejim.2010.12.017.

Dhurandhar, E. J., Allison, D. B., van Groen, T., & Kadish, I. (2013). Hunger in the absence of caloric restriction improves cognition and attenuates Alzheimer’s disease pathology in a mouse model. [doi:10.1371/journal.pone.0060437]. PLoS ONE, 8(4), e60437. Полный текст.


Эффект полоскания

Женщина полоскает ротЯ писал уже более двух лет назад (Достаточно просто прополоскать рот) об удивительном феномене, связанном с нашей силой воли. Считается, что наша сила воли зависит от энергетических запасов организма, в частности, глюкозы. И когда поставки глюкозы в мозг уменьшаются, сила воли у нас падает. Рой Баумайстер (Roy Baumeister), один из ведущих исследователей самоконтроля и силы воли, говорит просто: «Нет глюкозы – нет силы воли». Однако феномен, который называют теперь «эффект полоскания», подвергает сомнению это утверждение.

Два недавних исследования пришли к похожим результатам (Hagger & Chatzisarantis, 2012; Sanders et al., 2012). В обоих исследованиях парадигма была похожей – участников эксперимента изматывали задачками, чтобы уменьшить силу воли, а затем давали напитки прополоскать рот: одним – лимонад с сахаром, другим – лимонад с искусственным подсластителем. Затем всех просили делать другие задачи, например, тест Струпа. Те, кто полоскал рот напитком с сахаром, делали тест лучше.

Даже если кто-то и глотнул немного напитка с сахаром, он не мог бы метаболизироваться так быстро. Эффект, на мой взгляд, объясняется определением сахара рецепторами во рту, которые сообщают мозгу о поступлении энергии в организм, и мозг пересматривает планы консервации и использования энергии. То есть, ослабление силы воли, истощение Эго,  возникает не из-за отсутствия энергии в организме, а из-за ее распределения. Другая возможность – сахар активирует центры вознаграждения, мотивируя участников рассматривать задачу как более приятную.

Исследования не отрицают того, что глюкоза необходима, и что она восстанавливает силу воли, только механизмы оказываются более сложными, чем ранее считалось.

Hagger, M., & Chatzisarantis, N. (2012). The sweet taste of success: The presence of glucose in the oral cavity moderates the depletion of self-control resources. Personality and Social Psychology Bulletin. DOI: 10.1177/0146167212459912.

Sanders, M., Shirk, S., Burgin, C., & Martin, L. (2012). The gargle effect: Rinsing the mouth with glucose enhances self-control. Psychological Science. DOI: 10.1177/0956797612450034.


Кому нужна молодость?

молодильное яблочкоТребуются еще несколько человек для апробирования технологии. Мой главный интерес лежит в области создания когнитивных психологических методов омоложения и оздоровления. Занимаюсь я этим давно, а последним, самым многообещающим направлением – пять лет. На сегодняшний день проведено уже около сотни экспериментов, успешных  и не очень. Эксперименты проводятся почти каждый день. На сегодняшний день создана совокупность методов, технология, которая приводит к реальным и измеримым изменениям. Сложно выразить ее эффективность в цифрах, но все же: 90% результат в общем оздоровлении организма, измеримый по показателям анализа крови. Само по себе оздоровление и нормализацию метаболизма можно назвать неким откатом назад, к хорошим, более ранним, «здоровым» показателям,  и, соответственно, омоложением, но мне обманывать некого, и я провожу различия между этими двумя целями.

Технология построена на исключительно научном подходе: никаких биополей, лучей из космоса и прочей метафизической мути. Современная когнитивная психология располагает многими любопытными феноменами, которые и использованы в данной технологии.

Цель данного этапа исследования, который уже начался и продлится до конца октября – понять эффективную и достаточную длительность применения методов. Созданы несколько групп, отличающихся по длительности проведения, от одного до пяти дней. Технология заключается в выполнении участником исследования упражнений и задач под моим руководством. Никаких трепанаций мозга, болезненных инъекций и анализов. Занятия – вполне себе интенсивные и вызывают усталость через несколько часов. Так и задумано.

Кого я ищу: людей 40 лет и старше, мужчин и женщин, имеющих такое желание, как указано в заглавии заметки, и время для занятий. Все остальные детали, в том числе, места проведения и необходимые условия, обсуждаются индивидуально. Тем, кто заинтересовался, просьба писать на: [email protected], рассказав немного о себе, включая имя, возраст и прочее.
PS от 16 сентября: Желающих молодости и здоровья собралось достаточно! Эксперименты уже начались. Всем, кто откликнулся, спасибо! Я ответил каждому, а если кто-то не получил ответ, значит письмо до меня не дошло.


Ограничение калорий. Часть вторая. Худее, но не дольше

Обезьяны в исследовании NIA, слева - из экспериментальной группы, справа - ихз контрольной.Начало здесь. На днях были опубликованы результаты другого эпического исследования, длившегося 23 года, проведенного Национальным Институтом по Изучению Старения (National Institute on Aging (NIA). Исследование (Mattison et al., 2012) также использовало макак-резусов, ограничение калорий в питании на 30% от нормы, и наблюдения за множеством параметров. Главный вывод таков: ограничение калорий не увеличивает продолжительность жизни обезьян. Напомню, что Висконсинское исследование прогнозирует рост продолжительности жизни на 30% (многие из обезьян еще живы).

Посмотрите на фото в начале статьи – обезьяна в экспериментальной группе NIA худее, но жить дольше она от этого не станет (Austad, 2012).

Сейчас ученые сравнивают многочисленные данные по этим исследованиям, пытаясь понять столь контрастные расхождения в результатах. И различий между исследованиями, в самом деле, достаточно. Так, например, все обезьяны в эксперименте NIA получали сбалансированное питание, даже те, кто был в контрольной группе. Висконсинские макаки в контрольной группе могли есть сколько угодно, ограничений не было.  В Висконсинской диете 28,5% калорий были от сукрозы (сахара), в то время как NIA – всего 3,9%. Кроме того, последняя диета включала рыбий жир и антиоксиданты, а Висконсинская – ничего такого (Austad, 2012). Выглядит так, что Висконсинские обезьяны на ограничении калорий просто ели меньше плохой еды, и их сравнение с контрольной группой было контрастным из-за того, что те были больны различными заболеваниями, последствиями обжорства. Иными словами, продление жизни в Висконсинском эксперименте происходило от того, что контрольные животные много ели и умирали раньше, чем, если бы они просто нормально питались.

Эту разницу объяснил один из разработчиков эксперимента NIA, Дон Инграм: «Когда мы начинали исследования, догма состояла в том, что калория – она и есть калория. Я думаю, сейчас становится ясно, что тип калорий, который ели обезьяны, производит ощутимую разницу». Инграм считает, что будущее – за тщательной композицией калорий, составления сбалансированной диеты, которая, по его мнению, и может принести продление жизни. (Maxmen, 2012).

Есть и генетические различия – обезьяны в этих исследованиях происходят из разных регионов мира (Austad, 2012).

Среды многочисленных выводов исследования NIA есть и такой: практика ограничений калорий в питании во взрослом возрасте приводит к улучшению здоровья, а в молодости – вообще не имеет значительного эффекта.

В общем, даже на первый взгляд, эти исследования открыли еще больше неизвестного. Так, например, в чем эти исследования схожи: ограничение калорий приводило к улучшению здоровья животных в целом. Но и тут не все так просто. Продолжение следует…

Austad, S. N. (2012). Ageing: Mixed results for dieting monkeys. [10.1038/nature11484]. Nature, Published online 29 August 2012.

Mattison, J. A., Roth, G. S., Beasley, T. M., Tilmont, E. M., Handy, A. M., Herbert, R. L., Longo, D. L., Allison, D. B., Young, J. E., Bryant, M., Barnard, D., Ward, W. F., Qi, W., Ingram, D. K., & de Cabo, R. (2012). Impact of caloric restriction on health and survival in rhesus monkeys from the NIA study. [10.1038/nature11432]. Nature, advance online publication. Published online 29 August 2012.

Maxmen, A. (2012). Calorie restriction falters in the long run. Nature. 29 August 2012.


Ограничение калорий. Часть первая. Надежда

девушка есть клубнику со взбитыми сливкамиКак сказал сегодня Билл Сарди, о котором мы еще поговорим, члены общества по ограничению калорий в питании могут закатить вечеринку с десертами. Этот способ не увеличит продолжительности их жизни, как показало последнее исследование. Но почему, если предыдущие показали все прелести такого ограничения в питании?

Три года назад были опубликованы результаты 20-ти летнего исследования с приматами (Colman et al., 2009), и я помню его прекрасно. Прежде всего, что такое диета с ограничением калорий? Это способ питания с 10-40% меньшим количеством потребляемых калорий, полноценное, содержащее все необходимые элементы, протеины, жиры и витамины, но не голодание. На сегодняшний день были проведены массы экспериментов с различными животными. У дрожжей, червей и мух такая диета приводила к существенному росту продолжительности жизни, и понятно, что надежды на то, что то же самое может произойти с человеком, были и есть. Есть люди, которые придерживаются этого режима и сообщают поразительные вещи. Естественно, чтобы понять, продлевает ли это существенно жизнь человека, потребуются десятки лет. Были натуральные эксперименты и с людьми, которые принесли некоторые плоды, и о них мы поговорим позже.

Обезьяны наиболее близки к нам, и продолжительности их жизни вполне удовлетворительна для проведения исследования. И вот в 1989 году в Висконсинском национальном исследовательском центре по изучению приматов (Wisconsin National Primate Research Center, WNPRC) начались эксперименты с резус-макаками (Macaca mulatta), у которых продолжительность жизни в неволе равна около 27 лет, а максимальная – около 40 лет. В то или иное время участвовало 46 самцов и 30 самок, и было им от 7 до 14 лет ко времени начала. Экспериментальная группа начала сидеть на диете, сначала уменьшенной на 10% калорий от нормы, а затем постепенно, до уменьшения на 30% калорий. Исследователи старались учесть все, что можно. И вот что происходило с животными в экспериментальной группе:

  • Уменьшение массы тела,
  • Снижение потери мускульной массы, которая обычно происходит в ходе старения,
  • Улучшение метаболических функций. Например, инсулиновая чувствительность работала как часы – ни у одной макаки в экспериментальной группе не образовался диабет. В тоже время, в контрольной группе все были либо диабетиками, либо в предиабетическом состоянии.
  • Раковые образования – на 50% ниже, чем в контрольной.
  • Снижение на 50% сердечнососудистых заболеваний,
  • Снижение атрофии мозга, в частности, серого вещества,
  • Даже внешний вид был гораздо моложе, чем у контрольных макак. Посмотрите на фото ниже, где A и B – где животные с обычным питанием, а C и D – с ограничением калорий. Макаки одно и того же возраста.

сравнение внешнего вида макак в разных группах

В целом, было показано, что переход на полноценное питание с ограничением калорий на 30% от нормы, во взрослом возрасте, приводит к существенным положительным изменениям в здоровье, и к продлению жизни. В целом, животные на ограниченной в калориях диете жили на 30% дольше. Но почему же недавнее аналогичное исследование пришло к другим результатам? Продолжение следует…

Colman, R. J., Anderson, R. M., Johnson, S. C., Kastman, E. K., Kosmatka, K. J., Beasley, T. M., Allison, D. B., Cruzen, C., Simmons, H. A., Kemnitz, J. W., & Weindruch, R. (2009). Caloric restriction delays disease onset and mortality in Rhesus monkeys. Science, 325(5937), 201-204.


Эквадорские карлики и ключ к долголетию

Джейме Гевара-Агурре с эквадорскими карликами.

Джейме Гевара-Агурре с эквадорскими карликами.

В небольшой горной деревушке в Эквадоре среди населения передается генетическое заболевание, синдром Ларона. Это довольно редкое заболевание (в мире всего насчитывается всего около 300 человек) характеризуется ненормальным метаболизмом гормона роста, что приводит к карликовости. В течение 22 лет группа исследователей под руководством Джейме Гевара-Агурре (Jaime Guevara-Aguirre) изучала группу в 100 человек с этим синдромом (Naik, 2011).

Главная находка – люди, пораженные этим синдромом, практически никогда не болеют раком и диабетом. За все 22 года среди этих ста человек лишь один случай не летального рака и ни одного – диабета. За то же самое время среди 1600 родственников, живущих в той же самой местности, но без этого синдрома, 5% заболели диабетом, и 17% — раком, что статистически нормально для жителей Эквадора в целом (Guevara-Aguirre et al., 2011).

Джейме Гевара-Агурре с пациентами в 1987 году

Джейме Гевара-Агурре с пациентами в 1987 году

Что удивительно в этом исследовании – это то, что существует мнение, что гормон роста нам чрезвычайно необходим. Вы слушали, наверное, о том, что инъекции гормона роста, хотя и не вполне легальны во многих странах, пользуются огромным спросом, и в мире насчитывается, по разным оценкам несколько миллионов людей (только в США – около миллиона), их применяющих. Считается, что это ведет к увеличению сил и долголетию. Люди, употребляющие гормон роста, полагают, что короткий курс гормона обращает вспять старческие изменения, улучшает состояние кожи и убирает морщины, увеличивает мускулатуру и плотность костей. В целом, пожилой человек, приняв краткий курс терапии, чувствует себя на 10-20 лет моложе. Ну, а многие бодибилдеры пользуют его как витаминки.

Однако исследования с дрожжами, червями и мышами показали что,  блокирование производства гормона роста приводит к увеличению продолжительности жизни на 40%. Не было известно, однако, до этого исследования в Эквадоре, применимо ли это к людям.

Люди с синдромом Ларона имеют низкий уровень инсулиноподобного фактора роста 1 (insulin-like growth factor 1, IGF-1). Он очень важен для роста в детстве, но низкое содержание этого фактора и низкая концентрация инсулина приводит, в частности, к уменьшению повреждений ДНК.

Уровень IGF-1 уменьшается, когда мы голодаем, или уменьшаем потребление белков. Голодание, как заметил один из авторов исследования, довольно быстро ведет к изменениям, схожим с картиной, наблюдаемой у карликов Эквадора. Однако, не спешите отодвигать тарелку с сочным бифштексом – голодание также ведет к ослаблению иммунной системы и понижению давления. Здесь, как и везде и всегда, нужен разумный баланс.

Ученые полагают, что сейчас можно испытывать какие-то средства уменьшения содержания гормона роста у взрослого человека, особенно если это уровень повышен. Такое лекарство, собственно, есть уже сегодня – Somavert, производимое Pfizer. Лекарство применяется для лечения акромегалии – заболевания, характеризующегося чрезвычайно высоким уровнем гормона роста и, соответственно, гигантизмом.

Ирония судьбы эквадорских карликов – хотя природа дала им шансы жить до 120 лет, живут они столько же, сколько и их соседи. Почему? Они пьют, и чаще всего погибают по пьянке (ну и от других болезней).

Guevara-Aguirre, J., Balasubramanian, P., Guevara-Aguirre, M., Wei, M., Madia, F., Cheng, C.-W., Hwang, D., Martin-Montalvo, A., Saavedra, J., Ingles, S., de Cabo, R., Cohen, P., & Longo, V. D. (2011). Growth hormone receptor deficiency is associated with a major reduction in pro-aging signaling, cancer, and diabetes in humans. Science Translational Medicine, 3(70), 70ra13.

Naik, G. (2011). Dwarfism offers longevity clues. The Wall Street Journal. Published onlune February 17, 2011. Retrieved from http://online.wsj.com/article/SB10001424052748703961104576148422547757048.html

Wade, N. (2011). Ecuadorean villagers may hold secret to longevity. The New York Times. February 16, 2011.

Фото в начале — отсюда. Второе фото — Wall Street Journal.