Начальные этапы развития метаболического синдрома начинаются за несколько десятков лет до начала проявления болезни, часто еще в детстве.
Обе «кладовые» – то есть два разных способа хранения энергии – выполняют разные, но взаимодополняющие функции. Запасенная глюкоза, или гликоген (холодильник), обладает высокой доступностью, но ограниченной вместимостью. Запасенный жир, или триглицериды (морозильный ларь) труднодоступны, но обладают неограниченной вместимостью.
Два главных активатора неолипогенеза – это инсулин и чрезмерное количество фруктозы. Избыточное потребление углеводов, и, до некоторой степени, белков стимулирует секрецию инсулина и дает основу для неолипогенеза. Когда неолипогенез набирает полную скорость, в организме появляются большие объемы нового жира. Ускоренный процесс создания нового жира перегружает механизм экспорта жировых молекул, что приводит к аномальному скоплению нового жира в печени (11). Если в печень продолжает поступать больше и больше жира, она увеличивается в размерах. С помощью ультразвукового исследования можно поставит диагноз ожирения печени. Но если печень не является подходящим место для хранения жира, куда его девать?
Во-первых, необходимо сжечь излишки энергии, накапливающиеся в виде жира. Но при наличии большого количества глюкозы, которое обнаруживается в организме после еды, телу нет никакой необходимости сжигать жировые запасы. Давайте представим, что мы отправились в огромный супермаркет Costco и набрали там тааааааак много продуктов, что они не влезают в холодильник.
Мы можем съесть пищу, которая не вмещается, но ее объективно слишком много, и всю ее не съешь. Если вы не сможете ее никуда пристроить, она останется лежать без дела и сгниет. Поэтому этот вариант нам не подходит.
Гликогеновый «холодильник» заполнен, а значит, наш единственный выход – направить новый жир (чрезмерное количество пищи) куда-нибудь еще. Этот механизм имеет название эндогенный транспорт липидов. В сущности, триглицериды содержат в себе особые протеины, которые необходимы для создания липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП). Они попадают в кровь и компенсируют заполненность печени (12).
Рисунок 9.1. Гормональное ожирение 6: эффект гипертриглицеридемии
Больше глюкозы и фруктозы означает большую скорость неолипогенеза, а значит, больше ЛПОНП попадает в кровь (13, 14). Массовый экспорт ЛПОНП является основным фактором появления высокого уровня триглицеридов в плазме крови (15). Их можно обнаружить с помощью анализа крови на холестерин. Таким образом, употребление чрезмерного количества глюкозы и фруктозы вызывает гипертриглицеридемию.
Диета с повышенным содержанием углеводов приводит к росту ЛПОНП и уровня триглицеридов на 30 и 40 процентов соотетственно (16). Феномен углеводно-индуцированной гипертриглицеридемии может развиться всего за пять дней постоянного употребления углеводов в избыточных количествах. Как доказал доктор Ривен, гиперинсулинемия и фруктоза в равной степени несут ответственность за повышение концентрации триглицеридов в крови (17). Проще говоря, повышенный инсулин и потребление фруктозы влекут за собой рост триглицеридов в крови. Все дело в чрезмерном количестве сахара.
Низкий уровень липопротеинов высокой плотности
ЧАСТИЦЫ ЛПОНП ЦИРКУЛИРУЮТ В КРОВИ, а в это время инсулин стимулирует липопротеинлипазу, которая содержится в мелких кровеносных сосудах мышц, адипоцитах и в сердце. Липопротеинлипаза переносит триглицериды из крови в адипоциты, где те хранятся длительный период времени.
Когда ЛПОНП выбрасывают триглицериды, частицы становятся мельче и гуще. Остатки ЛПОНП поступают обратно в печень. Затем печень выпускает их обратно в кровоток в форме липопротеинов низкой плотности. Анализ крови на холестерин определяет наличие липопротеинов низкой плотности и относит их к классу «плохого» холестерина.
Гормон лептин – главный регулятор энергетического обмена. Он вырабатывается жировой тканью и воздействует на мозг, контролируя вес, поведение и настроение.
Высокий уровень триглицеридов в крови является предвестником сердечно-сосудистых заболеваний (18). Они так же опасны, как липопротеины низкой плотности, которые настораживают докторов и пациентов. Гипертриглицеридемия повышает риск развития болезней сердца на 61 процент (19). Средний уровень триглицеридов у населения Соединенных Штатов Америки неумолимо повышается с 1976 года. По оценкам экспертов, у 31 процента взрослых американцев повышены триглицериды (20). Гипертриглицеридемия не может быть сама по себе причиной развития болезней сердца, так как медицинские препараты для снижения триглицеридов не снижают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний (21).
Высокий уровень липопротеинов низкой плотности определенно не является показателем развития метаболического синдрома. Но вот другой фактор, а именно уровень липопротеинов высокой плотности, или «хороший» холестерин, прямо указывает на появление МС. Фрамингемское исследование, которое состоялось на территории Великобритании, позволило установить взаимосвязь между низким уровнем липопротеинов высокой плотности и болезнями сердца (22). О развитии сердечно-сосудистых заболеваний необходимо судить по концентрации липопротеинов высокой плотности.
Низкий уровень липопротеинов высокой плотности коррелирует с высоким уровнем триглицеридов: у более чем 50 процентов пациентов с низкими липопротеинами высокой плотности наблюдается также высокая концентрация триглицеридов. Высокая концентрация триглицеридов активирует белок, переносящий эфиры холестерина, который снижает уровень липопротеинов высокой плотности. Принимая во внимание эту тесную связь, нас не должно удивлять, что низкоуглеводная диета повышает концентрацию липопротеинов высокой плотности (23) вне зависимости от похудения. Подобно триглицеридам, низкий уровень липопротеинов высокой плотности не является причиной развития сердечно-сосудистых заболеваний. Но он указывает на их возможное наличие (24).
Рисунок 9.2. Гормональное ожирение 7: ожирение печени – низкий уровень липопротеинов высокой плотности
Достоверно известно, что показатели метаболического синдрома – высокие триглицериды и низкие липопротеины высокой плотности – возникают в результате чрезмерной концентрации ЛПОНП (25), которая наступает из-за гиперинсулинемии и является следствием чрезмерного потребления глюкозы и фруктозы. Мы снова возвращаемся к одному и тому же: сахар создает проблемы.
Абдоминальное ожирение
ЖИРОВЫЕ КЛЕТКИ-ХРАНИЛИЩА адипоциты увеличиваются по мере того, как наполняются триглицеридами. Для состояния здоровья это не опасно, так как адипоциты специально созданы для того, чтобы запасать жир. Но слишком много жира иметь не практично с точки зрения эволюции, потому что толстых животных съедают хищники.
Адипоциты защищают себя от перерастяжения при помощи гормона лептина. Он посылает сигнал в область гипоталамуса о необходимости сбросить лишний жир. Мы перестаем принимать пищу, инсулин падает, и жир сжигается.
В этом отношении ожирение служит первой линией обороны против гиперинсулинемии.
Метаболический синдром появляется вследствие избытка висцерального жира. Его проявления затрагивают все системы организма, влияя на физическое и психическое состояния человека.
Инсулин руководит пополнением запасов жира, а лептин, напротив, способствует их сокращению. Если лептин пересиливает, то вес тела снижается и жировая масса сокращается. Таким образом, благодаря отрицательной обратной связи мы способны поддерживать идеальный вес тела. Но каким образом тогда появляется ожирение? Это нарушение возникает, если повышенный уровень инсулина сохраняется слишком долгое время. А это и есть основное проявление резистентности к инсулину.
Если в теле слишком много жира, то активируется работа гормона лептина, который дает сигнал прекратить принимать пищу. Инсулин при этом должен снизиться, и тело начинает худеть. При резистентности к инсулину уровень инсулина не падает. Он всегда остается повышенным, а значит, тело постоянно получает сигнал к накоплению жира. В этой ситуации лептин тоже остается все время повышенным. Воздействие рождает противодействие, поэтому постоянно повышенный уровень лептина приводит к развитию лептинорезистентности, которая часто встречается у людей, страдающих ожирением. Между инсулином и лептином идет напряженная борьба, и если мы едим слишком много сахара, то инсулин в ней побеждает.
Инсулин позволяет глюкозе попадать из крови в клетки. Постоянная гиперинсулинемия направляет еще больше глюкозы в печень, а значит, стимулирует производство больших объемов нового жира. При гиперинсулинемии безудержное производство нового жира переполняет адипоциты. Жир начинает скапливаться в печени. Фруктоза усугубляет ожирение печени и выводит организм на следующую стадию развития заболевания – резистентность к инсулину.
Гормон лептин производит жировая ткань. Слово «лептин» восходит к греческому «лепто», что означает «худой».
Если пустить этот процесс на самотек, печень будет продолжать увеличиваться, а затем начнет разрушаться. Клетки печени больше не могут взаимодействовать с глюкозой, но инсулин крайне настойчиво предлагает им не останавливаться и принимать в себя глюкозу. Печени остается только одно: полностью отказаться выполнять его указания. Это состояние называют резистентностью к инсулину, и это вторая линия обороны против гиперинсулинемии.
Печень отчаянно пытается сбросить с себя груз жира и выделяет триглицериды. Повышенный уровень триглицеридов в крови – классический признак метаболического синдрома. Эктопический жир накапливается и в других внутренних органах, в том числе в поджелудочной железе, почках, сердце и в мышцах. Чрезмерное количество жира в абдоминальной области становится заметным, если у человека растет обхват талии. Абдоминальный жир называют «пивной живот», а не так давно появился еще один термин – «пшеничный живот».