аналогичных воздействий на людей. В исследовании, проводившемся в Германии, свиней кормили пищей с высоким содержанием жира и низким содержанием клетчатки. Микрофлора кишечника таких свиней содержала повышенную концентрацию бактерий, негативно влияющих на состояние здоровья животных, а также пониженное количество лакто- и бифидобактерий, необходимых для здорового организма [13]. Кетогенная диета негативно влияет на видовое разнообразие и функциональный состав микробиоты кишечника у детей с эпилепсией [14]. Возможно, не только низкое содержание углеводов, но и высокое содержание жира в кетогенной диете оказывает негативное влияние на здоровье. Например, не кетогенная, но высокожирная диета (в течение 18 недель), богатая насыщенными и мононенасыщенными жирными кислотами, вызывает снижение поглощения йода щитовидной железой, снижение уровня гормонов щитовидной железы с одновременным повышением уровня тиреотропного гормона у крыс-самцов [15]. Чтобы точно установить влияние и механизмы действия кетогенной и высокожирной диет на организм, необходимы дополнительные долгосрочные исследования.
В 1797 году Джон Ролло доложил о снижении содержания сахара в моче при лечении двух больных сахарным диабетом армейских офицеров с помощью низкоуглеводной диеты и медикаментов. Низкоуглеводная диета была стандартным лечением диабета на протяжении всего XIX века. Низкоуглеводная диета предполагает ограничение потребления углеводов. Продукты с высоким содержанием углеводов заменяют продуктами, содержащими много жира и белка. По определению Американской академии семейных врачей, содержание углеводов в низкоуглеводной диете составляет менее 20 % [16]. Несмотря на то что в краткосрочной перспективе низкоуглеводная диета позволяет избавиться от лишнего веса, системный обзор когортных исследований выявил связь низкоуглеводной диеты с риском развития сахарного диабета в долгосрочной перспективе [17]. Уже на следующий день применения низкоуглеводной диеты у людей наблюдается дисбиоз кишечника – жесткое снижение количества нормобиоты и увеличение количества многих условно-патогенных и патогенных микроорганизмов [18]. Метаанализ 17 когортных исследований, выполненный сотрудниками Национального центра глобального здравоохранения и медицины Японии в 2013 году, охвативший 272 216 человек, показал, что диеты с низким содержанием углеводов были связаны со значительно более высоким риском смертности от всех причин, по расчетам авторов, это эквивалентно сокращению жизни на 2,5 года [19].
Вегетарианство — питание растительной и молочной пищей с отказом от мяса. Некоторые варианты вегетарианской диеты исключают употребление молочных продуктов. Наиболее строгой ее разновидностью является веганство. Самый большой и полный метаанализ влияния вегетарианской диеты на здоровье не дает однозначных выводов о пользе вегетарианства. Метаанализ проспективных когортных исследований показал, что вегетарианство связано с сокращением риска рака на 8 % в целом, но не с меньшим риском смертности от рака [20]. Вегетарианская диета связана также с сокращением на 25 % риска ИБС, но не с меньшим риском цереброваскулярных и сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) в целом. При таком питании также не уменьшается общий риск смертности от ССЗ. Метаанализ также выявил недостаточное качество старых исследований и их необъективность. Разгадка таких парадоксальных результатов, видимо, в том, что в целом вегетарианство не дает никаких преимуществ для здоровья и продолжительности жизни. Просто вегетарианство связано с более низким риском умереть от одних заболеваний, но с более высоким риском умереть, например, от инсульта или сосудистой деменции.
Пескетарианство – отказ от употребления в пищу мяса теплокровных, но допущение употребления рыбы и других холоднокровных животных.
В 2016 году закончилось долгосрочное (длившееся около 20 лет) масштабное проспективное исследование, в котором участвовали 60 310 человек. В этом исследовании сравнивали, как каждый тип питания (веганство, вегетарианство, пескетарианство, умеренное и повышенное потребление мяса) влияет на продолжительность жизни и какие смертельные заболевания характерны для каждого стиля питания.
Смертность в группах оценивали по 18 самым частым причинам смерти с использованием модели пропорциональных рисков Кокса. На момент окончания исследования умерли 5294 человека. В этом исследовании никакой тип питания не дал явного преимущества в снижении риска смертности [21].
• У вегетарианцев чаще встречался колоректальный рак (рак толстой кишки) по сравнению с мясоедами и теми, кто ел рыбу. Вегетарианцы чаще других участников исследования умирали от психических расстройств и рака легких, но реже других – от рака поджелудочной железы, лимфомы и ИБС.
• Веганство чаще других стилей питания было связано со смертностью от нарушений мозгового кровообращения, инсультов и респираторных заболеваний.
• Пескетарианцы чаще умирали от рака молочной железы, нарушений мозгового кровообращения и инсульта, но реже – от рака в общем и от ИБС.
• Умеренные мясоеды чаще умирали от ИБС и от рака в целом, но реже умирали от инсульта, нарушений мозгового кровообращения, рака молочной железы, психических и поведенческих расстройств.
• Чрезмерные мясоеды еще чаще, чем умеренные мясоеды, умирали от ИБС и от рака в целом, но реже, чем вегетарианцы, умирали от инсульта, нарушений мозгового кровообращения, психических и поведенческих расстройств.
В общем, никакой стиль питания, рассмотренный в данном исследовании, не был связан с преимуществом в выживании.
Питание для увеличения продолжительности жизни
Инсулин – гормон, который, образуется в β-клетках поджелудочной железы и считается самым изученным гормоном [22]. Действуя на рецепторы, он увеличивает проницаемость клеточных мембран для глюкозы, которая проникает в клетку с помощью инсулинового белка – переносчика глюкозного транспортера 4-го типа (ГЛЮТ-4) (рис. 2). В условиях низкого уровня инсулина в клетках жировой и мышечной ткани большинство (более 90 %) молекул ГЛЮТ-4 отделены от цитоплазматической мембраны и располагаются во внутриклеточных везикулах.
Рис. 2. Механизм, запускающийся при воздействии инсулина на инсулиновые рецепторы
При воздействии инсулина на его рецепторы начинается перемещение везикул ГЛЮТ-4 к цитоплазматической мембране, где они закрепляются, – происходит процесс сливания везикул с цитоплазматической мембраной, увеличивается количество молекул ГЛЮТ-4 в ней. Тем самым увеличивается скорость процесса переноса глюкозы внутрь клетки. На поверхности клетки ГЛЮТ-4 позволяет глюкозе проникать в мышечные и жировые клетки. Как только происходит устранение инсулинового сигнала, ГЛЮТ-4 передвигается внутрь клетки, отпочковываясь от цитоплазматической мембраны в везикулы.
Нарушение секреции инсулина вследствие деструкции 0-клеток – абсолютная недостаточность инсулина – является ключевым звеном патогенеза сахарного диабета 1-го типа, при заболевании которым повышается риск смерти. Однако избыток инсулина в организме тоже снижает продолжительность жизни.
При инсулинорезистентности работающих рецепторов становится меньше, они хуже откликаются на инсулин. Чтобы понизить уровень глюкозы в крови, поджелудочная железа начинает секретировать больше инсулина. Животные с высокой чувствительностью к инсулину живут намного дольше, потому что у них в крови меньше инсулина, избыточное содержание которого может способствовать развитию атеросклероза и опухолевых процессов [23, 24].
Исследования на мухах, нематодах и мышах показывают, что избыток инсулина ускоряет старение [25].
Долгоживущие карликовые мыши имеют высокую чувствительность к инсулину (рис. 3). Они живут на 40–60 % дольше, чем мыши дикого типа [26]. У них примерно в 3 раза более низкий уровень инсулина в крови и более высокая чувствительность клеток к этому гормону, поэтому глюкоза хорошо усваивается. Уровень глюкозы в крови такой же и даже немного ниже, чем у обычных мышей [27]. Абсолютный рекорд по продолжительности жизни у мышей принадлежит линии GHR-KO 11C, которая создана Анджеем Бартке (Andrzej Bartke), эндокринологом из Медицинской школы Университета Южного Иллинойса (США). Мыши линии GHR-KO 11C имеют, помимо прочего, крайне высокую чувствительность к инсулину. Небольшое снижение уровня инсулина в крови генетически (Ins2+/-) либо с помощью высокожирной диеты увеличивало продолжительность жизни мышей. Снижался уровень глюкозы и индекс инсулинорезистентности HOMA-IR в пожилом возрасте [28].
Индекс инсулинорезистентности вычисляется по формуле:
HOMA-IR = уровень глюкозы в крови натощак (ммоль/л) × уровень инсулина натощак (мкМЕ/мл) / 22,5.
Многие диеты, снижающие уровень инсулина, продлевали жизнь животным, например низкокалорийная диета. Сокращение калорий на 30 % от свободного неконтролируемого потребления пищи, начиная с трехмесячного возраста, продлевает жизнь карликовым лемурам почти на 50 % (рис. 4). Кривые выживаемости Каплана – Мейера, приведенные на рисунке 4, показывают влияние умеренного ограничения калорийности питания карликовых лемуров на общую смертность. Вертикальные пунктирные линии указывают на медиану выживаемости у лемуров из контрольной группы (6,4 года) и у животных с низкокалорийным питанием (9,6 года) [29].
Рис. 3. Уровни инсулина и глюкозы в плазме крови у карликовых долгоживущих мышей Ames с дефицитом гормона роста и нормальных мышей контрольной группы.
Адаптировано из [26]
Рис. 4. Кривые выживаемости Каплана – Мейера в группе лемуров с низкокалорийным питанием и в контрольной группе. Адаптировано из [29]
Внешние характеристики содержащихся на низкокалорийной диете лемуров соответствовали параметрам более молодых животных [29]. По физиологическим параметрам карликовые лемуры во многом схожи с человеком. Сокращение калорий на 30 % от свободного неконтролируемого потребления пищи, начиная в среднем с 12-летнего возраста, увеличивало продолжительность жизни макак-резусов. При этом повышалась чувствительность к инсулину и предотвращалось развитие сахарного диабета в сравнении с контрольной группой приматов [30].