Натиск американской диеты: чего не предусмотрела эволюция
У вас бывают дни, когда все идет наперекосяк? Вы проспали, выскочили из дома, не позавтракав, застряли в пробке и на полчаса опоздали к началу важного совещания. Чтобы наверстать упущенное из-за опоздания на работу, вы остались в офисе на час дольше обычного и не смогли забрать дочь с тренировки, к неудовольствию и дочери, и жены. Когда этот неудачный и полный хлопот рабочий день наконец-то подошел к концу, вы вышли из офиса и по пути домой заехали на заправку пополнить полупустой бак автомобиля. Там вы заодно купили чипсы и шоколадку и съели их в машине. К тому времени, когда вы подъехали к дому, настроение немного улучшилось.
Многие события в жизни порой развиваются по примерно такому же сценарию: в тот день, когда вы особенно напряжены или чем-то обеспокоены, вы тянетесь к еде — пончикам, рогаликам, кексам, конфетам — и, поев, чувствуете себя немного лучше. Наше эмоциональное состояние зависит от потребления жира и сахара, но лишь немногие по-настоящему внимательны к тому, что они едят. В рационе обычного американца более 35 % калорий приходятся на жиры, большей частью животного происхождения. Несмотря на то что в стандартной диете жителей некоторых стран Северной Европы и даже Средиземноморья (например, Греции) общее потребление жиров такое же в США, диета американцев отличается именно потреблением жиров животного происхождения: их доля намного выше, чем в средиземноморской диете. Хорошо известно, что чрезмерное потребление животных жиров наряду с чрезмерным потреблением сахара является фактором, способствующим эпидемии ожирения в Соединенных Штатах. Возможно, не так широко известен другой факт: диета с высоким содержанием животных жиров может способствовать перееданию и даже возникновению пищевой зависимости, причем важную роль в этом могут играть кишечные микроорганизмы. Последние данные массовых обследований позволяют предположить, что диеты с низким содержанием животных жиров положительно сказываются не только на объеме талии и обмене веществ, но и на предрасположенности к сердечно-сосудистым заболеваниям. Кроме того, диеты, подобные средиземноморской, способствуют снижению риска развития некоторых видов рака и серьезных заболеваний головного мозга — депрессии, болезней Альцгеймера и Паркинсона.
Исследования на животных и людях показали, что переходным этапом между повышенным потреблением животных жиров и началом заболевания, в том числе и заболеваний головного мозга, является хроническое вялотекущее воспаление. Оно начинается в пищеварительном тракте, может затем распространиться по всему организму и достичь важнейших областей головного мозга (в том числе тех, что контролируют аппетит). Ключевую роль в этом процессе играют кишечные микроорганизмы. Таким образом, современная американская диета с высоким содержанием животных жиров, низким содержанием продуктов растительного происхождения, насыщенная химикатами и консервантами, приводит к перепрограммированию взаимодействия между головным мозгом и ЖКТ, причем не в лучшую сторону. В совокупности с вызывающими тревогу изменениями методов переработки сельскохозяйственной продукции этот сдвиг в нашем рационе привел к состоянию, которое можно назвать переломным моментом в психологии людей, и это чрезвычайно опасное состояние.
Дивная новая диета
Итак, в ходе эволюции люди смогли легко переключаться с диеты с высоким содержанием животного белка на диеты, богатые растительной пищей, и наоборот — в зависимости от того, какая пища была доступна. За это следует поблагодарить микроорганизмы ЖКТ с огромным множеством их генов и способностью определять химические вещества в пище и превращать их в полезные метаболиты, регулируя тем самым индивидуальный обмен веществ и потребление продуктов в соответствии с изменившейся диетой. Но, как мы уже отмечали в разговоре о пищевых привычках индейцев яномамо, наши предки жили не только в условиях ограничения и затрудненного доступа к пище, но и при почти полном отсутствии продуктов с высоким содержанием жиров и рафинированного сахара. Другими словами, эволюция никогда не предполагала перехода на сегодняшнюю стандартную американскую диету. И поэтому взаимодействие между головным мозгом, пищеварительным трактом и микробиомом плохо подготовлено к тому, чтобы успешно справляться с последствиями этой диеты.
Представим пищеварительную систему в виде газотурбинного двигателя, который может сжигать любой тип горючего материала для получения энергии. Из этого сравнения автоматически следует, что тогда мы должны переваривать и усваивать все что угодно. Метафора двигателя имеет чрезвычайно важное значение для пищевой промышленности. Миллионы потребителей готовы покупать все что угодно, если оно маркировано как пища, и будут делать это до тех пор, пока продукт упакован таким образом, чтобы его форма, вкус и запах оставались привлекательными. Но, если рассматривать систему взаимодействия между головным мозгом, ЖКТ и микробиомом как обрабатывающий информацию суперкомпьютер, который постоянно пытается скорректировать поведение человека и адаптировать его организм к изменениям, происходящим во внутреннем и внешнем мире, нам будет легче понять, что происходит в этой области науки в настоящее время.
В последние десятилетия изменения, внесенные корпорациями, занимающимися производством, переработкой и продажей недорогих, вызывающих привыкание продуктов, полностью перекроили диету людей. Это обстоятельство напрямую влияет на взаимодействие между головным мозгом, пищеварительным трактом и микробиомом. Как ни странно, изменения происходят не только в организме человека, но и в организме скота (и домашних животных).
Мы уже знаем, что кишечный микробиом может быстро и без всяких затруднений переключиться с белковой диеты на растительную. Человек может быть постоянно всеядным, этой диеты наши доисторические предки придерживались на протяжении сотен тысяч лет, а вегетарианская диета выступала в качестве запасной, к ней прибегали, когда продуктов животного происхождения было мало. Однако сегодняшние продукты животного происхождения в корне отличаются от тех, которыми питались наши предки и которые едят их малочисленные прямые потомки, следующие доисторическому укладу. Оставшиеся на Земле первобытные люди добывают мясо многих видов диких животных и птиц, рыб и насекомых, и оно постное, в нем намного меньше жира по сравнению с современными коммерческими мясными продуктами. Дикие животные свободно и без ограничений перемещаются в природе и питаются разными растениями и другими живыми существами. У них здоровая и разнообразная микробиота, благодаря которой они сами здоровы, а их образ жизни обеспечивает устойчивость к болезням.
Понятно, что доступность животного белка дала значительные преимущества человеку, способствовала тому, что в ходе эволюции наш головной мозг стал крупнее, а средний человек стал выше ростом (даже в прошлом столетии).
Однако сегодняшнее белковое питание отличается от белкового питания наших предков: сейчас домашний скот часто проводит жизнь в тесных загонах и получает корм (например, кукурузу), для переработки которого его пищеварительная система не приспособлена. Такой корм нужен в первую очередь для того, чтобы животные максимально эффективно набирали вес. Ради этого им дают антибиотики и другие химические вещества, которые приводят к уменьшению разнообразия микроорганизмов ЖКТ и делают животных более уязвимыми перед серьезными кишечными инфекциями. В результате мясо, молоко и яйца от содержащихся в «современных условиях» животных и птиц, как и продукты их переработки (которые часто уже нельзя признавать едой), входящие в состав современной обработанной пищи, значительно отличаются от того, что люди ели всего 50 лет назад. Наш рацион изменился коренным образом.
К сожалению, у эволюции не было достаточно времени, чтобы ввести защитные механизмы от этих изменений, и потому организм человека не готов выживать на дивной новой диете. Люди стали осознавать эту опасность, хотя принимать меры защиты начали только в последнее время.
Как диета с высоким содержанием животных жиров может нанести вред мозгу
Почему продукты, которые в массовом масштабе производит современная пищевая промышленность, вредны организму и головному мозгу человека?
Уже много лет ученые связывают развитие хронических заболеваний с избыточным весом и ожирением. Постепенно проясняется теоретическая сторона этого вопроса: основным источником воспалительных молекул (цитокинов или адипокинов), которые циркулируют в крови, достигая сердца, печени и головного мозга, являются жировые клетки, в частности запасы жира в области живота (так называемый висцеральный жир). Считалось, что именно эти воспалительные молекулы являются главной причиной возникновения метаболической эндотоксемии — вялотекущего воспаления, которое повышает риск развития сердечно-сосудистых и раковых заболеваний. Однако такие заболевания мозга, как депрессия, болезни Альцгеймера и Паркинсона, редко связывали с этими периферическими метаболическими процессами.
Согласно расхожей теории, пока вес находится в пределах нормы и талия не увеличилась больше определенного размера, можно продолжать баловать себя поджаренным беконом, гамбургерами, хот-догами и чипсами с большим количеством жиров без каких-либо негативных последствий для организма.
Но теперь ясно, что даже одно блюдо в день с высоким содержанием жира может переключить иммунную систему пищеварительного тракта в режим вялотекущего воспаления, а регулярное потребление пищи с высоким содержанием животного жира может вызвать стойкое, хотя и слабо проявляющееся воспаление задолго до того, как у человека возникнет настоящее ожирение. Конечно, разовое временное включение иммунной системы пищеварительного тракта в ответ на съеденный кусочек торта или шоколадного мороженого с фруктами после обеда вряд ли спровоцирует вредные последствия для головного мозга. Однако если потреблять продукты с большим количеством животных жиров регулярно, ситуация становится намного серьезнее.
Содержание животных жиров в любимых всеми нами продуктах значительно возросло, и хотя человек по-прежнему хочет получать удовольствие от всех этих вкусностей, следует знать, что такая еда тайно манипулирует кишечной микробиотой, ее метаболитами и нашим поведением во время еды. Чтобы понять, как происходит эта манипуляция, напомним, как ось головной мозг — пищеварительный тракт регулирует потребление человеком пищи в нормальных условиях.
Скрытый язык, на котором в мозг отправляются сигналы прекратить есть, когда вы насытились (или что вы вновь испытываете голод, когда желудок опустел), состоит из особых «слов» — гормонов голода или гормонов сытости, стимулирующих или отключающих аппетит. Целью воздействия этих гастроинтестинальных гормонов является область мозга под названием гипоталамус, которая выступает в качестве главного регулятора пищевого поведения. Когда система работает правильно, гипоталамус может, основываясь на уровне физической активности, температуре и других факторах, которые влияют на метаболизм, точно вычислить, сколько калорий необходимо организму в каждый конкретный день. Гипоталамус имеет очень большое число связей, что объясняет его способность собирать огромное количество важной информации и влиять на другие области головного мозга. Значительная доля этой информации поступает из пищеварительного тракта, откуда она отправляется, в том числе в мозг, в виде различных гастроинтестинальных гормонов и сигналов блуждающего нерва.
Когда вы голодны, энтероэндокринные клетки, рассеянные среди клеток, выстилающих желудок, выбрасывают гормон голода, называемый грелином. Он либо поступает с кровью в головной мозг, либо стимулирует окончания блуждающего нерва в пищеварительном тракте, чтобы тот передал сигнал мозгу. Однако, когда вы уже съели достаточное количество еды, энтероэндокринные клетки в тонкой кишке выбрасывают другую группу гормонов (включая холецистокинин и глюкагоноподобный пептид). Эти гормоны выключают систему и подавляют аппетит.
На протяжении почти всей истории человечества эта система надежно работала, в течение длительного времени сохраняя вес человека на стабильном уровне, несмотря на резкие колебания количества потребляемой еды и физической активности. Это помогало людям выживать при продолжительных засухах и голоде, а также при переходе от доисторических диет сначала к типу питания, типичному для эпохи античности, и далее вплоть до современных диет. Увы, эта система больше не функционирует должным образом, и те изменения в регулировании аппетита, которые произошли в течение последних 50 лет, сыграли важную роль в нынешней эпидемии ожирения.
Что же случилось? Из-за чего система контроля аппетита перестала работать нормально?
Ученые упорно ищут ответы на эти вопросы. Из экспериментов на животных мы узнали, что регулярная диета с высоким содержанием жиров может значительно ослаблять сигналы сытости на уровне пищеварительного тракта и на уровне головного мозга. По этой причине способность ЖКТ сообщать мозгу о том, что вы съели достаточно, ослабевает. Имеются веские доказательства того, что это происходит из-за возникновения вялотекущего воспаления в обоих местах, куда посылаются эти сигналы. В пищеварительном тракте это воспаление снижает чувствительность сенсоров блуждающего нерва к сигналам сытости, которые обычно сообщают гипоталамусу, что человек уже сыт. В гипоталамусе — снижает чувствительность к сигналам сытости, поступающим из пищеварительного тракта.
Каким же образом диета вызывает первичное воспаление? Судя по данным, полученным представителями нового научного направления, важнейшую роль здесь играет кишечная микробиота.
Как кишечные микроорганизмы помогают регулировать аппетит
Когда вы едите пищу с высоким содержанием жира, уровень воспалительных молекул в крови повышается. И это относится, разумеется, ко всему организму. Роль воспалительных молекул исполняют цитокины и вещество под названием липополисахарид (ЛПС), которое входит в состав клеточной стенки грамотрицательных бактерий — части микробиоты ЖКТ. К грамотрицательным бактериям относятся многие болезнетворные микроорганизмы — кишечная палочка, сальмонелла и многие виды из доминирующих групп кишечной микробиоты, включая таксономические группы Firmicutes и протеобактерий, популяции которых растут при потреблении животных жиров. Когда кишечный микроорганизм приближается к клеткам, выстилающим внутреннюю поверхность кишечно-желудочного тракта, эти клетки распознают липополисахарид на поверхности микроорганизма и с помощью рецептора связывают его. ЛПС стимулирует эти клетки, и они начинают производить другие воспалительные молекулы (цитокины), из-за чего стенки кишечника становятся более проницаемыми и активизируют иммунные клетки пищеварительного тракта.
В нормальных условиях, как было показано в главе 6, организм не допускает изложенной выше последовательности событий, которые инициируют ЛПС и другие микробные сигналы воспаления. Однако по мере повышения уровня ЛПС (то есть при диете с большим содержанием животных жиров) воспалительные молекулы начинают пробивать барьеры защиты и активизируют иммунную систему пищеварительного тракта. Она начинает вырабатывать цитокины, и те достигают отдаленных участков организма, в том числе и головного мозга. Там цитокины получают доступ к иммунной системе мозга — глиальным клеткам, которые также начинают производить воспалительные молекулы, целями для которых служат близлежащие нейроны головного мозга. В гипоталамусе такие воспалительные изменения приводят к тому, что этот регулирующий аппетит центр становится менее чувствительным к сигналам сытости, отправляемым из ЖКТ и всего организма.
Есть и другие доказательства того, что микробиота ЖКТ играет центральную роль в возникновении системного воспаления при диете с высоким содержанием жиров. Несколько лет назад исследователь микробиома Эндрю Гевиртц из Университета штата Джорджия генетически удалил другой класс толл-подобных (сигнальных) рецепторов, участвующих в инициации врожденного иммунного ответа. Животные, не имеющие таких рецепторов, становятся тучными, у них развиваются признаки метаболического синдрома, снижается чувствительность периферических тканей к инсулину, увеличивается уровень сахара в крови и число триглицеридов. Увеличение веса у таких животных связано с неутолимым аппетитом, что указывает на сбои в работе механизмов достижения сытости.
Позже исследователи получили особенно интригующие результаты. Состав кишечной микробиоты жирных генетически модифицированных мышей отличался от микробиоты обычных мышей. Когда команда Гевиртца пересаживала их фекалии стерильным мышам, у худых животных обнаруживались такие же метаболические функции, как у мышей-доноров. Но главное — у них появлялось стремление больше есть, в конце концов приводившее к ожирению. Есть весомые основания считать, что изменение микробиоты и взаимодействия с кишечной иммунной системой привело животных к состоянию метаболического токсикоза — вялотекущему системному воспалению, суть которого обсуждалась выше. После того как сигналы воспаления достигают гипоталамуса, механизм контроля аппетита оказывается разбалансированным.
Диета с высоким содержанием жира не только влияет на функции гипоталамуса по регуляции уровня аппетита, скорее всего, она нарушает регулирование аппетита, изменив некоторые сенсоры в стенке пищеварительного тракта. группа Хелен Рейбоулд из Калифорнийского университета искала ответ на вопрос, может ли диета с высоким содержанием жиров изменять чувствительность сенсорных окончаний блуждающего нерва к стимулирующим и подавляющим аппетит сигналам ЖКТ. И не связаны ли эти изменения с нарушениями пищевого поведения, проявляющимися во время еды? Ранее эти же исследователи доказали, что гормон сытости холецистокинин, выделяемый клетками при наличии жира в кишечнике, может переключить нервные окончания блуждающего нерва с «режима голода» в «режим сытости». Кормление крыс пищей с высоким содержанием жира за восемь недель эксперимента привело их к перееданию и повышению веса. Чрезмерное поедание жирной пищи мышами было связано с увеличением чувствительности рецепторов к сигналам, стимулирующим аппетит, и с развитием устойчивости к лептину, который аппетит снижает.
Искушение едой, вызывающей чувство комфорта
Вялотекущее воспаление может привести к сбоям в работе механизмов аппетита и негативно повлиять на мозг и пищеварительный тракт человека. Почему в состоянии стресса мы испытываем потребность во вредных продуктах с большим содержанием жира? Почему, нервничая в безнадежной дорожной пробке или при приближении важного экзамена, мы мечтаем отнюдь не о морковке и яблоках?
Ответ на вопрос, почему жирная и сладкая еда ослабляет стресс, пытались найти в ходе немногочисленных исследований на здоровых людях и на животных. В нескольких лабораториях крысам, испытывающим хронический стресс, давали еду с высоким содержанием жиров или сладкие напитки. Уровень стресса у этих крыс понижался по сравнению с их сородичами, которых не кормили продуктами, вызывающими чувство комфорта. Похожий эффект отмечался и в эксперименте, когда взрослым крысам, испытавшим сильный стресс в ранний период жизни (их разлучали с матерью вскоре после рождения), давали очень вкусную, с высоким содержанием жиров еду. Такое питание замедляло время их реакции на стресс и одновременно понижало уровень тревожности и депрессии, поведение крыс стало более спокойным. Вдохновленные результатами исследований на грызунах, некоторые ученые попытались выяснить, не оказывает ли «комфортная еда» такой же положительный эффект на людей, находящихся в состоянии стресса или депрессии.
Джанет Томияма и ее группа с факультета психологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе задалась вопросом, связана ли реакция здоровых испытуемых на сильный стрессовый раздражитель с предшествующим повышенным потреблением ими «комфортной» еды после стрессовых событий и не приводит ли это к более высокой степени ожирения. Свою гипотезу Джанет Томияма обосновывала тем, что при регулярном потреблении вкусной пищи у животных в области живота накапливается жир, что приводит к ослаблению реакции на повторяющееся стрессорное воздействие. Чтобы проверить эту теорию, в лаборатории создавали стрессовые условия для 59 здоровых женщин. Ученые измеряли уровень гормона стресса кортизола в крови испытуемых и фиксировали их субъективное восприятие стресса при выполнении порученного задания. В соответствии с гипотезой исследователей (и, кстати, результатами исследований на животных) женщины с самым низким рейтингом стресса и самым низким уровнем кортизола чаще рассказывали о регулярном употреблении ими в стрессовых ситуациях продуктов, вызывающих чувство комфорта. Кроме того, они более других испытуемых были склонны к ожирению. Как объяснить эти результаты? Джанет Томияма полагает, что у женщин, которые в состоянии стресса регулярно едят пищу, вызывающую чувство комфорта, ослабевает физиологическая реакция на стрессорное воздействие. К сожалению, это происходит за счет увеличения веса и других вредных изменений в организме и мозге.
Бельгиец Лукас ван Уденхове, психиатр из Университета Левена, оценивал влияние потребления жира на различные субъективные параметры (включая оценку испытуемыми их настроения) и на активность эмоциональных областей мозга. Он изучал отчеты здоровых добровольцев и активность головного мозга с помощью фМРТ (функциональной магнитно-резонансной томографии). Чтобы вызвать у испытуемых чувство печали или нейтральное эмоциональное состояние, им в течение 30 минут проигрывали записи печальной или «нейтральной» музыки. Одновременно им показывали изображения лиц с грустным или нейтральным выражением. Затем в желудок испытуемых через пластиковые трубки подачи питания вливали жир, в то время как испытуемым из контрольной группы таким же образом вливали воду. Результаты показали усиление чувства печали и уровни активности эмоциональных областей мозга в ответ на негативную стимуляцию. Когда же испытуемым в желудок вводили жирные кислоты, чувство печали и связанная с ними активность эмоциональных областей мозга ослабевали, что подтверждало гипотезу о том, что потребление жиров может вызывать эмоциональное утешение. Предположительно, жирные кислоты помогают улучшать настроение, стимулируя отправку с кровотоком из ЖКТ сигнальных молекул в эмоциональные области мозга или усиливая сигналы, проходящие через блуждающий нерв.
К сожалению, пагубные последствия вредных пищевых привычек для мозга и поведения людей не ограничиваются нарушением контроля аппетита и скорости ответа на стресс. Новые экспериментальные данные показывают, что такие привычки приводят к более серьезным последствиям — функциональным изменениям головного мозга.
Зависимость от еды: влияние пищи с высоким содержанием жира на чувство голода
Термин «зависимое (аддиктивное) поведение» обычно используют, описывая зависимость от наркотиков и алкоголя или навязчивое сексуально окрашенное поведение. Однако в последнее время о зависимом поведении стали говорить в связи с едой вообще или с потреблением таких продуктов, как, например, сахар. Выяснилось, что у некоторых уязвимых людей пища может вызывать психофармакологические и поведенческие реакции, аналогичные тем, которые возникают при многократном использовании других стимуляторов.
Количество съедаемой пищи контролируют три взаимодействующие системы головного мозга: система контроля аппетита, регулируемая гипоталамусом, дофаминовая система вознаграждения и исполнительная система контроля в префронтальной коре мозга. При необходимости две последние системы могут подавить остальные системы контроля. В мире охотников-собирателей, где возможности добыть продукты были ограничены, человеку требовалось много энергии, желание есть было обусловлено постоянной экзистенциальной потребностью организма в пище (субъективно испытываемой как инстинктивное чувство голода). Эта базовая система оценивания потребности в калориях получала поддержку со стороны системы вознаграждения, обеспечивавшей стремление и мотивацию искать пищу. Основную награду, которую мы получим после выполнения определенных действий, обещают содержащие дофамин нейроны сети вознаграждения головного мозга. Они играют важную роль в модулировании мотивации и устойчивого поведения — условий, необходимых для получения вознаграждения. В этом случае речь идет о сильном стремлении и мотивации отыскать пищу.
Неудивительно, что между системой вознаграждения в головном мозге и центрами, участвующими в регулировании аппетита, существует тесная связь. Например, на активность в канале дофаминового вознаграждения влияет ряд гастроинтестинальных гормонов и сигнальных молекул: некоторые усиливающие аппетит сигналы повышают активность клеток, содержащих дофамин, а несколько подавляющих аппетит сигналов снижают выброс дофамина. Кроме того, нервные клетки в ключевых областях системы вознаграждения, такие как прилежащее ядро, экспрессируют рецепторы для гастроинтестинальных гормонов, которые участвуют в регулировании аппетита (такие подавляющие аппетит гормоны, как лептин, пептид YY (пептид тирозин-тирозин) и глюкагоноподобный пептид, ослабляют чувствительность системы вознаграждения, в то время как такие стимулирующие аппетит гормоны, как инсулин и грелин, ее усиливают).
За миллионы лет эволюции сложное взаимодействие между вознаграждением и аппетитом оптимизировалось, и человек приспособился к жизни в мире, где запасы еды ограничены и труднодоступны. Такая ситуация сохранялась в течение почти всего существования человечества на планете. Однако в мире, в котором сейчас живет большинство из нас, взаимосвязанная система головного мозга, имеющая отношение к употреблению пищи, утратила большую часть своих адаптивных возможностей. В современном индустриальном обществе с легким доступом к вкусной еде и резким снижением уровня физической активности мощная система вознаграждения может легко подавить систему контроля, которая рассчитывает в калориях ежедневные потребности человека в еде. Часто, чтобы избежать переедания и увеличения веса, нам приходится сознательно контролировать себя. А теперь представьте себе сценарий, когда одна из систем контроля отключена, а возможности компенсирующего контроля со стороны сознания ограничены. Это и есть ситуация, которую я описал выше, объясняя, как регулярное потребление еды с повышенным содержанием жиров может нарушить способность гипоталамуса реагировать на сигналы сытости, поступающие из пищеварительного тракта. Но не каждый человек настолько дисциплинирован, что готов сказать «нет» порции картошки фри или отказаться от десерта в ресторане!
Одним из видов поведения, которое может проявиться в результате модернизации наших механизмов, контролирующих аппетит, является пищевая зависимость. Этот термин придумала Нора Волков (Nora D. Volkow), директор Национального института по изучению злоупотребления наркотиками (National Institute on Drug Abuse), воспользовавшись удивительным нейробиологическим сходством между механизмами головного мозга, которые действуют при хроническом переедании и токсикомании. После анализа анкетных данных была получена оценка, согласно которой по меньшей мере у 20 % людей, страдающих ожирением, имеется пищевая зависимость. Было установлено, что некоторые продукты, особенно высококалорийные, с высоким содержанием жира и сахара, вызывают у животных и людей поведение, характерное для пищевой зависимости. В эксперименте нашей группы в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе у испытуемых с избыточным весом и ожирением (но в остальном полностью здоровых) были выявлены структурные и функциональные изменения в основных участках системы вознаграждения мозга. Эти механизмы не только способствуют перееданию, но и создают усвоенные в результате обучения ассоциации (условные рефлексы), связывающие стимул в виде пищи и сигналы вознаграждения в головном мозге. Демонстрируемые по телевидению рекламные ролики аппетитных (и содержащих много жиров) продуктов у большинства людей стимулируют систему вознаграждения мозга, которая в ходе эволюции запрограммирована на поиск высококалорийной пищи, в частности жиров и рафинированного сахара. Такая реакция сама по себе является для рекламодателей желательным результатом, поскольку вырабатывает положительный условный рефлекс на их продукцию. Однако у людей, страдающих от пищевой зависимости (а также у тех, у кого нормальная система управления аппетитом нарушается из-за вялотекущего воспалительного процесса), просмотр указанных изображений вызывает желание немедленно отправиться на кухню или заказать доставку этих продуктов.
Во времена, когда пищи было мало и приходилось использовать любой шанс, который давал доступ к еде, свойство вкусных продуктов стимулировать их переедание — и кодировать сильные воспоминания, возбуждавшие тягу к этой еде — давало серьезные эволюционные преимущества. Помимо прочего это давало уверенность, что мы до отвала наедимся высококалорийной пищи, когда найдем ее, и запомним это место, чтобы прийти туда снова. Однако, когда еды много и она повсеместно доступна, как во многих частях современного мира, это свойство пищи становится опасным. В нашем обществе вкусные продукты превращаются в могущественный, как наркотики, триггер, который может доводить некоторых людей до неконтролируемого пищевого поведения.
Как мы говорили выше, есть веские доказательства того, что гедонистическое стремление к потреблению пищи может быть вызвано подавлением гипоталамической системы контроля метаболической токсемией. Однако появились свидетельства, что ничем не ограниченная работа системы вознаграждения может еще больше нарушить функции ЖКТ у людей с сильной пищевой зависимостью. Недавнее обследование лиц, страдающих от алкогольной зависимости, установило, что тяга к алкоголю в периоды воздержания положительно коррелирует с повышенной проницаемостью стенок и изменениями кишечной микробиоты. Учитывая влияние стрессорного ответа головного мозга и воздействие стресса на проницаемость стенок ЖКТ, вполне возможно, что эффекты, выявленные в этом исследовании, были связаны с желанием есть (и стрессом), приведшими к снижению плотности стенок кишечника, изменению состава и метаболической активности микроорганизмов.
Предположение о том, что кишечные микроорганизмы могут влиять на нашу систему вознаграждения и на возникновение пищевой зависимости, вызвало много споров об отношениях между человеком и кишечным микробиомом и даже поставило под сомнение идею свободы воли. В провокационной обзорной статье Джо Олкока, профессора Университета Нью-Мексико, было высказано предположение, что микроорганизмы пищеварительного тракта, находясь под сильным селективным давлением, могут манипулировать пищевым поведением человека, чтобы улучшить собственное физическое состояние, причем иногда за счет нашего здоровья. Это не такая надуманная гипотеза, как может показаться на первый взгляд. Стоит напомнить сложные способы, при помощи которых такие микроорганизмы, как паразит Toxoplasma gondii, манипулируют поведением животных. Джо Олкок предположил, что микроорганизмы ЖКТ могут использовать для этого две стратегии. Во-первых, захватив дофаминовую систему вознаграждения, они могут вызывать у человека тягу к продуктам, на потреблении которых они специализируются, что дает им преимущество над конкурирующими видами микроорганизмов. Хороший пример — соперничество между микробными таксонами Bacteroidetes и Firmicutes, а также между Bacterioides и Prevotella. Во-вторых, микроорганизмы могут способствовать появлению негативных состояний (к примеру, чувства подавленности), которые сохраняются до тех пор, пока человек не съест определенные пищевые компоненты, полезные для этих микроорганизмов.
Стремление к так называемой «комфортной» пище и концепция пищевой зависимости — убедительные примеры поведения, которым потенциально могут манипулировать кишечные микроорганизмы, чтобы получать нужные им продукты. Пока эти интригующие идеи относятся к сфере спекулятивной науки, то есть к рассуждениям, основанным на недостаточных научных доказательствах, поэтому в будущем их придется подвергнуть научному анализу.
Если до сих пор вы еще не задумались о своей диете, можно добавить ряд дополнительных аргументов, чтобы заставить вас сделать выбор. Жир — далеко не единственная угроза, которую американская диета несет взаимодействию между вашим головным мозгом, пищеварительным трактом и микробиомом. Как мы увидим далее, важную роль здесь играют кишечные микроорганизмы.
Как промышленные способы ведения сельского хозяйства влияют на мозг и пищеварительный тракт
Я рос в Баварских Альпах, и летом по выходным мы с отцом отправлялись в походы по горам. Одной из обычных картин, которые мы видели во время этих пеших путешествий, были покрытые травой и полевыми цветами альпийские луга и пасущиеся на них коровы. В горах мы покупали парное молоко, надоенное от довольных и здоровых коров. Все молочные продукты, которые мы ели в нашей семье, также получали от этих животных, которые свободно паслись в горах, и все вокруг были полностью уверены, что каждый такой продукт является натуральным, здоровым и вкусным. Тогда я и вообразить не мог, что однажды вновь захочу вернуться к этим впечатлениям, чтобы получить ответы на важные научные вопросы.
Когда я выступал на гастроэнтерологической конференции в Гармише, идиллическом курортном городке, расположенном у подножия самой высокой горы Баварии Цугшпитце, у меня появилась возможность еще раз взглянуть на эту гармоничную связь между сельскохозяйственными животными и окружающей их средой, но на этот раз — совершенно другими глазами. Поезд вез меня к вершине горы, и я, как в детстве, видел коров, пасущихся на нетронутых лугах в окружении групп деревьев. Эта чудесная картина была раскрашена в яркие краски осени. Я не мог не сопоставлять эти образы природной гармонии с существованием коров в загонах для крупного рогатого скота, которые я видел в Северной Калифорнии. Картина, открывавшаяся из окна поезда, делала наглядной всю лживость рекламных материалов, которые распространяют компании-производители, рассказывая о молоке, которое, по их утверждениям, получено от «счастливых коров». Мартин Блейзер в своей книге «Отсутствующие микроорганизмы» (The Missing Microbes) дает совсем иное, более точное описание происходящего в таких загонах для скота:
Коровы стоят рядами, в маленьких металлических стойлах, уткнув морды в заполненные кукурузой желоба. Густой, едкий запах коровьего навоза слышен уже за много миль. Время от времени коров выпускают в огромные загоны, где они бродят по голой земле в окружении корма и постоянно жуют.
Это правда, сейчас сельскохозяйственных животных на протяжении большей части их жизни содержат отдельно от естественной для них среды и пищи (травы). Кормление животных кукурузой приводит к заболеванию пищеварительной системы, из-за чего у коров возникает хроническое вялотекущее воспаление. Нередко оно осложняется острыми желудочно-кишечными инфекциями, что требует постоянного применения антибиотиков.
То, что мы знаем сейчас о влиянии нездорового питания и хронического стресса на кишечные микроорганизмы, иммунную систему и проницаемость стенок кишечника коров, не может не вызывать сомнений в том, что молоко, которое получают от хронически больных животных, будет полезно для нашей микробиоты и здоровья в целом. Когда в следующий раз вы будете покупать молоко, яйца, стейки или свиные отбивные в супермаркете, помните, что они, вероятнее всего, получены от животных, у которых взаимодействие между головным мозгом, пищеварительным трактом и микробиомом серьезно изменено плачевными условиями, в которых выращивали скот. Эти условия — хронический стресс, неподходящая для пищеварительной системы животных пища и бесконечные лекарства. Все вместе это чревато неведомыми рисками для функционирования нашего мозга, кишечной микробиоты и для здоровья в целом.
К сожалению, не намного лучше ситуация с овощами и фруктами. Продукты как животного, так и растительного происхождения в наше время связывает одно общее обстоятельство — масштабное вмешательство аграрных корпораций в экологию сельскохозяйственных животных, растений и микроорганизмов. Промышленное выращивание кукурузы, сои и пшеницы в высокой степени зависит от удобрений и пестицидов, используемых для искусственного поддержания роста и преобладания этих растений над конкурирующими видами (сорняками) и для защиты от грызунов и вредных насекомых. За последнее десятилетие сильно возросло применение системных инсектицидов, которые в итоге становятся частью выращиваемого растения и получаемых из него продуктов.
Но почему для поддержания здоровья и доминирования сельскохозяйственных растений требуется все больше химических веществ? Одна из основных причин в том, что эти монокультуры, выращиваемые на бескрайних, протянувшихся на многие километры полях, часто предназначенных только для генетически модифицированных видов, полностью утратили природное разнообразие — и собственное генетическое, и разнообразие видов, которые растут рядом с ними. Вполне вероятно, что столь же радикально сейчас утрачивается разнообразие обитающих в почве микроорганизмов, микробиомов сокращающихся популяций пчел и бабочек и микроорганизмов, живущих в нашем желудочно-кишечном тракте. Дополнительный ущерб кишечной микробиоте человека наносит растущее число гербицидов (включая пресловутый глифосат, продаваемый под разными торговыми названиями, в том числе и «Раундап»), необходимых для подавления сопротивления сорняков. И в основном эта информация остается неизвестной потребителям.
Еще один важный вопрос: не является ли двойной химический удар по экосистемам окружающей среды (откуда к нам поступает пища) и экосистемам пищеварительного тракта сельскохозяйственных животных и человека (играющим важную роль в поддержании здоровья головного мозга) причиной быстрого роста числа заболеваний головного мозга, отмечаемого в течение последних 50 лет? Имеющиеся научные данные позволяют утвердительно ответить на аналогичный вопрос об эпидемии ожирения, но пока мы можем только догадываться, в какой мере все это относится к расстройствам аутистического спектра и таким нейродегенеративным расстройствам, как болезни Альцгеймера и Паркинсона. Если этот вопрос оставить на усмотрение аграрных корпораций, которые ежедневно извлекают выгоду из таких неустойчивых методов производства пищевых продуктов, мы никогда не получим ответа. Вместо этого и дальше будет раскручиваться спираль увеличения доз антибиотиков, чтобы сельскохозяйственные животные продолжали функционировать предписанным им образом, и увеличения количества химикатов, необходимых для борьбы с сегодняшними суперсорняками, супернасекомыми и супермикробами.
Кишечные микроорганизмы и опасности современной диеты американского типа
На протяжении последних 50 лет американцы потребляют все больше соли, сахара и жира, а также пищевых добавок. Многие из этих добавок никогда не проходили проверок на безопасность в долгосрочной перспективе. А если их и проверяли, это было до того, как мы узнали о значении кишечного микробиома для здоровья и о том, что он может быть посредником между пищевыми добавками и здоровьем мозга. При проверках безопасности добавок, проводимых Управлением по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США (FDA, U. S. Food and Drug Administration), основное внимание уделяется краткосрочным тестам на животных, которые должны определить, не оказывает ли добавка быстродействующий токсический эффект и не повышает ли она риск развития рака. Ни одно из этих краткосрочных исследований не оценивает опасность пищевых добавок для здоровья мозга в долговременной перспективе.
Сегодня мы уже знаем, что некоторые распространенные типы добавок способствуют развитию вялотекущего воспалительного процесса, что наряду с потреблением продуктов с высоким содержанием жиров и сахара опасно для организма и для головного мозга в частности. Давайте познакомимся с этими вредными веществами.
Один из лучших примеров серьезных изменений, которые привнесли в наш рацион пищевые добавки, — реакция производителей продуктов на наше ненасытное желание сахара. Во-первых, огромное количество сахара попадает в продукты в виде кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы, причем даже в такие продовольственные товары (например, хлеб и крекеры), которые потребитель не связывает со сладостями. Во-вторых, искусственные подсластители добавляются в продукты, покупая которые мы пытаемся совместить тягу к сладкому с минимальным числом калорий. Искусственные подсластители начали выпускать более ста лет назад, чтобы мы могли наслаждаться сладостями, не боясь увеличения веса и опасных всплесков глюкозы в крови. Если бы искусственным подсластителям потребовался слоган, он мог бы звучать так: «Вы можете не только купить это пирожное, но и съесть его». Управление по контролю за продуктами питания разрешает использование шести искусственных подсластителей в США. Эти химические вещества в огромных количествах добавляются в такие популярные продукты, как диетические газированные напитки, крупы и десерты, не содержащие сахара. Мало того, они популярны даже у ученых всезнаек. Когда в нашем университете проходят медицинские конференции, их участники чаще всего запивают свой обед диетическими кока-колой и пепси-колой (не говоря уже о сэндвичах с копченой говядиной и обжаренных во фритюре ломтиках картофеля).
Доказательства пользы подсластителей для здоровья, которые нам приводят, в лучшем случае являются противоречивыми. К тому же стали появляться факты, свидетельствующие об опасности искусственных подсластителей, в том числе их связи с увеличением веса и повышением риска таких метаболических заболеваний, как сахарный диабет II типа. Например, группа Йотама Суэца из Научно-исследовательского института имени Вейцманна (Weizmann Institute of Science) в Иерусалиме недавно показала, что три распространенных подсластителя — сахарин, сукралоза и аспартам — могут вызывать у мышей непереносимость глюкозы и признаки метаболического синдрома. Эти результаты интригуют сами по себе, но еще более интригующим является сделанное той же группой исследователей открытие, что в этих расстройствах здоровья участвует кишечная микробиота. Группа Суэца доказала это, трансплантировав фекальную массу мышей, которые получали искусственные подсластители, стерильным мышам, никогда в прошлом не получавшим таких продуктов. После этого у стерильных мышей возникла непереносимость глюкозы и появились признаки метаболического синдрома. Проанализировав микробиоту животных, ученые заметили, что употребление искусственных подсластителей привело к появлению в пищеварительном тракте животных благоприятных условий для размножения Bacteroides bacteria. (Похожие условия возникают в организме при диете с высоким содержанием жиров.) Это означает, что диетические напитки, которыми запивают жирные блюда фастфуда, не только не помогут похудеть, но и нанесут дополнительный вред: содержащийся в этих кушаньях жир негативно отразится на метаболизме.
В той же серии опытов исследователи установили, что подсластители изменили метаболизм кишечных микроорганизмов, отчего те стали производить больше короткоцепочечных жирных кислот, которые может поглощать толстая кишка, обеспечивая поступление в организм дополнительных калорий. Когда вы потребляете искусственные подсластители, организм как бы поручает кишечной микробиоте собирать в толстой кишке больше калорий, полученных из продуктов метаболизма микроорганизмов, чтобы компенсировать нехватку сахара в тонкой кишке. Исходя из этого, можно предположить, что попытка снизить потребление калорий, используя искусственные подсластители, окажется неудачной: ЖКТ с помощью своей микробиоты будет просто извлекать больше калорий из съедаемой пищи.
Эти результаты верны и в отношении людей. Обследовав несколько сотен испытуемых, группа Суэца установила, что у людей, потребляющих искусственные подсластители, более высокие вес и уровень сахара во взятой натощак крови, а также измененная кишечная микробиота. Очень похоже, что все дело в ней. Во всяком случае, когда исследователи трансплантировали фекальную массу здоровых мышей, которым давали сахарин, стерильным мышам, съеденный последними сахар повышал уровень глюкозы в крови до ненормально высоких уровней.
Все это — убедительные доказательства того, что искусственные подсластители не только не помогают быстро похудеть, а, напротив, могут стать одной из основных причин воспалений вследствие изменений взаимодействия мозга и пищеварительного тракта. Эти воспалительные процессы могут привести к нарушениям работы организма и головного мозга. Поэтому, покупая продукты, следует читать, какие вещества входят в их состав, и, если в списке упоминаются искусственные подсластители, лучше по возможности обойтись без них.
Эмульгаторы — это молекулы, помогающие смешиваться двум жидкостям (например, маслу и воде), которые в обычных условиях плохо смешиваются друг с другом. Производители регулярно добавляют эмульгаторы в различные продукты (майонезы, соусы, конфеты, ряд хлебобулочных изделий), чтобы добиться однородной консистенции. Эмульгаторы можно распознать по их химическим названиям на этикетках продуктов. Вот несколько распространенных эмульгаторов: сорбитан тристеарат — в шоколаде, полисорбаты — в мороженом, сложные эфиры лимонной кислоты — в переработанном мясе.
Эти похожие на моющие средства молекулы приносят вред: они могут нарушить защитный слой слизи, покрывающий внутреннюю поверхность ЖКТ, в результате чего кишечные микроорганизмы получают более легкий доступ к стенке кишечника. Пищевые эмульгаторы могут влиять и на проницаемость стенок ЖКТ, что позволяет кишечным бактериям проникнуть через неповрежденную слизистую оболочку и добраться до иммунных клеток, способствуя возникновению метаболической токсемии.
Чтобы выяснить, действительно ли кишечные микроорганизмы усугубляют пагубное воздействие эмульгаторов на пищеварительный тракт, группа Эндрю Гевиртца из Университета Эмори недавно провела эксперимент. Ученые добавляли в корм мышей два широко применяемых пищевых эмульгатора — полисорбат 80 и карбоксиметилцеллюлозу. Пища с эмульгаторами вызвала у подопытных животных вялотекущее воспаление кишечника, ожирение и признаки метаболического синдрома. Микробиота плотнее прилипала к слизистой оболочке ЖКТ, состав микроорганизмов изменился, уровни липополисахаридов повысились — все выглядело так же, как при кормлении подопытных животных едой с высоким содержанием жиров.
В то же время эмульгаторы не вызывают указанных метаболических изменений у мышей, которые получали антибиотики. Это заставляет предположить, что ключевую роль в описываемых процессах играет именно кишечная микробиота. Исследователи еще раз подтвердили это, пересадив фекальную массу мышей, получавших эмульгаторы, стерильным мышам, после чего у животных-реципиентов наблюдались такие же метаболические изменения.
Помимо опасностей нарушения обмена веществ применение пищевых добавок заметно влияет на функционирование оси головной мозг — микробиом — ЖКТ и пагубно сказывается на здоровье головного мозга. Из этих экспериментов стало ясно, что, как и животный жир и искусственные подсластители, эмульгаторы могут изменить профиль кишечной микробиоты настолько, что в ЖКТ и других органах, а также в головном мозге начнутся вялотекущие воспаления (включая те области мозга, которые контролируют аппетит). Если таких ингредиентов потребляется слишком много, у человека может появиться склонность к перееданию высококалорийных продуктов, которые еще больше усиливают воспаление, из-за чего ситуация только усугубляется. И на этом проблемы, к сожалению, не заканчиваются — в нашей диете есть и другие составляющие, которые также могут повлиять на здоровье головного мозга.
В наши дни на полках многих продовольственных магазинов вы увидите безглютеновый хлеб, безглютеновые макароны, безглютеновые хлопья и даже безглютеновые безалкогольные напитки или вино. В последнее десятилетие стала очень популярной так называемая безглютеновая диета. По данным недавних опросов, практически каждый третий взрослый американец употребляет безглютеновые продукты.
Глютен (клейковина) представляет собой смесь белков, на которые приходится 12–14 % всех белков, содержащихся в пшенице. Как было установлено, глютен, хотя и в меньшем количестве, обнаруживается в ячмене, ржи и в продуктах, изготовленных из этих зерновых. Пшеница — самая распространенная сельскохозяйственная культура в мире, и, конечно, пшеничная мука используется для производства хлеба, макаронных изделий, сдобы, пиццы, хлопьев и многих других популярных продуктов. Поэтому глютен повсеместно встречается в рационе американцев.
Глютен также выделяют из пшеницы для создания пищевой добавки — нативной клейковины[13]. Производители продовольствия добавляют ее в самые разные продукты питания — в хлеб, сухие завтраки и даже в мясные продукты. Нативная клейковина улучшает текстуру продуктов и существенно увеличивает срок их хранения. В переработанном мясе она помогает связывать воду с жирами. Нативную клейковину добавляют даже туда, где имеется природный глютен (хлеб, макароны, пицца, пиво), и туда, где его нет (мясопродукты, соусы и молоко), а также, что удивительно, в непищевые продукты и косметические средства. Среднее потребление американцами глютена с продуктами из муки и зерна за последние полвека увеличилось более чем на 30 % — с 4,1 (в 1970 г.) до 5,4 кг в год (в 2000 г.), в то время как содержание глютеновых добавок в различные продукты возросло по крайней мере в три раза.
Следует ли вам беспокоиться об этом дополнительном глютене?
Если вы входите в 1 % населения с целиакией (глютеновой энтеропатией), которая вызывает избыточную реакцию иммунной системы на глютен и вырабатывает антитела к оболочке кишечника, то, без сомнения, беспокоиться нужно. Эти антитела остаются в организме и вызывают хронические симптомы: боль в животе, диарею, потерю веса, усталость, а в тяжелых случаях и неврологические симптомы. Некоторые симптомы могут сохраняться и после того, как пациент перестает потреблять продукты из пшеницы.
На протяжении последних 60 лет целиакия встречается все чаще, сейчас общее число страдающих от нее людей составляет 1 % населения мира. Никто точно не знает, почему растет число случаев целиакии. Одна из гипотез считает причиной повышенное потребление продуктов, содержащих клейковину, другая — иммунное изменение, возможно, связанное с тем, что иммунная система ЖКТ на раннем этапе жизни взаимодействовала с чужими микроорганизмами. Третья гипотеза объясняет все изменениями в самой пшенице: тем, что она модифицирована и неправильно выращивается.
Следует проявлять осторожность и в том случае, если вы относитесь к маленькой группе людей с аллергией на пшеницу, при которой иммунная система производит антитела, называемые иммуноглобулинами Е. Они и вызывают аллергию на глютен и другие растительные белки пшеницы. Если у вас аллергия на пшеницу, вызывающая крапивницу, заложенность носа, боль в животе и отек слизистой рта и горла, затрудняющее глотание или даже дыхание, потребление в пищу пшеницы может быть опасно для жизни.
Облегчить симптомы в обоих случаях аллергии на пшеницу обычно помогает безглютеновая диета. Широкое распространение безглютеновых продуктов становится настоящим спасением, так как позволяет аллергикам жить без изнурительных симптомов.
А если у человека нет ни одного из перечисленных выше симптомов, надо ли ему беспокоиться о том, как воздействует на его мозг нативная клейковина, содержащаяся в продуктах? Несмотря на недавно распространившиеся утверждения, что клейковина вредна для любого человека, можно констатировать: в настоящее время нет научных доказательств, подтверждающих эту крайнюю точку зрения. Я пока не встречал французов и итальянцев, которые отказались бы от хрустящих багетов, свежеиспеченной чиабатты или пасты ради туманных преимуществ возможного освобождения от распространенных заболеваний, которые существовали задолго до всплеска интереса к нативной клейковине.
Линда Шмидт, женщина средних лет, была убеждена, что испытываемые ей симптомы связаны с чувствительностью к глютену. Линда могла съесть содержащие клейковину зерна, а затем несколько часов или даже дней страдать от симптомов, напоминающих синдром раздраженного кишечника: бульканья, видимого вздутия, боли и дискомфорта в животе, нерегулярного опорожнения кишечника, усталости и спутанности сознания и тумана в голове. Ее гастроэнтеролог, проведя комплексное обследование, исключил у нее глютен-чувствительную целиакию. Тем не менее, прочитав популярные статьи о чувствительности к глютену, Линда перешла на безглютеновую диету самостоятельно. По ее словам, результат был замечательным: симптомы со стороны ЖКТ смягчились, спутанность сознания прошла, впервые за долгое время она почувствовала себя лучше.
Я регулярно встречаю таких пациентов, как Линда. Им никто не ставил диагноз глютенчувствительной целиакии, но, как только такие пациенты переключаются на безглютеновую диету, они сообщают о значительном улучшении симптомов СРК (хотя продолжают приходить ко мне на прием с другими жалобами).
Вполне возможно, что популярные книги и внимание СМИ к чувствительности к глютену, а также обещание чудесного лекарства, излечивающего от беспокоящих желудочно-кишечных симптомов и сопутствующих ощущений усталости, потери энергии и хронической боли, побудили многих людей перейти на безглютеновую диету. Возможно, мы даже становимся свидетелями массовой истерии, которая разворачивается вокруг содержащих клейковину продуктов. Масла в огонь подливают маркетинговые кампании, которые проводят производители безглютеновых продуктов, ведь доходы в этой сфере уже исчисляются миллиардами долларов.
Но нельзя исключить и того, что типичная американская диета действительно влияет на взаимодействие между головным мозгом и ЖКТ, а у Линды Шмидт может оказаться третий тип расстройства, связанного с глютеном, — вторичная (приобретенная) чувствительностькглютену.Создается впечатление, что этот тип чувствительности встречается гораздо чаще, чем глютенчувствительная целиакия, хотя по-прежнему изучен мало. Научные данные об этом расстройстве в лучшем случае являются разрозненными. Немногочисленные исследования показали, что у людей с приобретеннойчувствительностьюкглютену не наблюдаются аномальные иммунные реакции и стенки их кишечника не истончены, чего можно было бы ожидать согласно концепции глютеновой суперчувствительности. Возможно, увеличение количества нативной клейковины проявляется благодаря микроорганизмам ЖКТ, производящим вредные для нашего самочувствия метаболиты? А может быть, главным виновником сбоев в работе организма нужно считать обработанные пищевые продукты с их многочисленными добавками, большинство из которых также содержит нативную клейковину?
Окончательные ответы на эти вопросы еще не получены, и ученым потребуется какое-то время, чтобы разобраться в вопросе. Однако те, кто уверен, что пищевой глютен — зло, не нуждаются в научных фактах, которые подтвердили бы, что известные расстройства действительно вызваны клейковиной. Избыток жиров и искусственные подсластители, пищевые эмульгаторы и другие факторы, связанные с диетой, могут изменять первоначальную настройку сенсоров в пищеварительном тракте, в том числе рецепторов на нервных окончаниях, энтероэндокринных клетках и клетках иммунной системы. Не забывайте, что пищеварительный тракт является нашим самым сложным сенсорным органом. Изменения настройки рецепторов могут исказить сигналы, которые пищеварительный тракт посылает энтеральной нервной системе и головному мозгу. Может быть, люди с чувствительным, как у Линды Шмидт, кишечником сейчас демонстрируют симптомы пищевой аллергии, которые у них в прошлом просто не могли возникнуть? Таких людей можно сравнить с канарейками, которых в клетках спускали в угольные шахты, чтобы те почувствовали приближение опасности и известили о ней задолго до того, как это станет ясно всем остальным.
Как американская диета может вызывать хронические заболевания мозга
Запор у Обри развивался постепенно, в течение двух лет, и к тому времени, когда он пришел в мою клинику, симптомы были настолько серьезными, что к 55 годам Обри ежедневно нуждался в слабительном: чтобы иметь регулярный стул, ему приходилось сильно стараться. Пока я изучал его историю болезни, Обри рассказал мне, что, если он не принимает никаких мер, стула у него может не быть в течение нескольких дней.
Расспрашивая Обри, я старался отыскать какие-то проявления, которые подсказали бы мне, что может быть причиной появления этих симптомов. Он не принимал лекарств, вызывающих запор в качестве побочного эффекта, как это бывает с пациентами, которым при высоком кровяном давлении прописывают блокаторы кальциевых каналов. И у него не было признаков ранних стадий депрессии, что также может спровоцировать запор. Я расспросил Обри о его пищевых привычках — в них не было ничего необычного. Всю жизнь он придерживался типичной американской диеты, его любимыми продуктами были стейки, хот-доги и гамбургеры. Я не мог понять, что вызывает у него симптомы, пока, случайно взглянув на его руки, не заметил легкую дрожь указательного и большого пальца правой руки.
Тремор подобного рода может быть ранним симптомом болезни Паркинсона, которой больны более 7 млн человек во всем мире, в том числе один миллион американцев. Классические симптомы этой болезни на зрелой стадии: характерное дрожание рук, медленные движения, жесткие или ригидные мышцы, нарушение осанки и ухудшение равновесия. Эти симптомы отражают вырождение, происходящее в нескольких областях головного мозга, в которых имеется дофамин, выступающий в качестве нейромедиатора и участвующий в координации движений. Однако задолго до появления этих классических неврологических симптомов у пациентов часто развиваются желудочно-кишечные симптомы. Эти симптомы, особенно запоры, наблюдаются у 80 % больных болезнью Паркинсона и могут появиться за несколько десятилетий до первых неврологических признаков.
Давно известно, что нервные клетки в пораженных областях головного мозга содержат так называемые тельца Леви — аномальные скопления белка, которые мешают работе нейронов. Быть может, когда в кишечнике появляются первые симптомы запора, там же начинает развиваться и болезнь Паркинсона, которая постепенно доходит до головного мозга? Не является ли это заболевание расстройством коммуникаций по оси головной мозг — ЖКТ? И не может ли одним из виновников быть кишечный микробиом? Если исходить из очень интересных, даже захватывающих новых научных данных, ответ на все эти вопросы может быть положительным.
Оказалось, что белок альфа-синуклеин, который образует тельца Леви, имеется не только в головном мозге пациентов, но и в нервных клетках их пищеварительного тракта. Фактически некоторые нейроны энтеральной нервной системы вырождаются в течение нескольких лет еще до появления других симптомов болезни Паркинсона, что негативно сказывается на сложном функционировании маленького мозга в ЖКТ. Они замедляют перистальтику и задерживают прохождение фекальных масс через толстую кишку. Высказывалось предположение, что причиной может быть некий нейротропный вирус. Попав в организм с пищей или водой, он в первую очередь инфицирует нервные клетки, которые затем будут прокладывать путь через слизистую оболочку кишечника, пока не доберутся до энтеральной нервной системы. Оттуда инфекция без помех может дойти до блуждающего нерва — информационной магистрали, по которой из ЖКТ в головной мозг передаются ощущения. От блуждающего нерва может заразиться стволовая часть головного мозга, и затем инфекция может распространиться на области мозга, контролирующие движение и настроение.
И хотя пока этот вирус не выявлен, в микробиоте ЖКТ обнаружены изменения, которые могут облегчить распространение инфекции или способствовать росту таких вирусов, как правило, обитающих в кишечнике. Как было продемонстрировано в недавнем исследовании Филипа Шеперьянса из Университета Хельсинки, кишечная микробиота пациентов с болезнью Паркинсона претерпевает серьезные изменения. Финские исследователи установили, что в ней меньше бактерий Prevotella, чем в микробиоте здоровых людей. Возможно, совсем неслучайно Prevotella процветают в ЖКТ людей, которые придерживаются растительной диеты, а у людей, которые едят больше мяса и молочных продуктов, их число снижается. Мы пока не знаем, влияют ли изменения состава кишечной микробиоты пациентов с болезнью Паркинсона на развитие этого заболевания или сами эти изменения являются следствием болезни. Влияние этих микроорганизмов может усиливаться только при наличии других факторов, например генетической предрасположенности или воздействия токсинов из окружающей среды. Если представить болезнь Паркинсона в виде головоломки-пазла, то надо признать, что многие его части пока отсутствуют. Однако уже получены аргументированные данные, позволяющие предположить, что болезнь Паркинсона относится к числу заболеваний, вызванных нарушением коммуникаций по оси головной мозг — ЖКТ. Так, например, вегетарианская диета, изменяющая микробиом, снижает риск развития болезни Паркинсона. К тому же мы знаем, что на более поздних этапах жизни снижается разнообразие кишечных микроорганизмов — наступает период, когда кишечный микробиом становится более податливым к возникновению патологических отклонений. Возможно, неслучайно, что болезнь Паркинсона чаще всего возникает после достижения человеком 60 лет.
Если эта гипотеза окажется верной, то диетические меры, принятые достаточно рано для успокоения иммунной системы пищеварительного тракта, могут помочь предотвратить развитие болезни Паркинсона у пациентов с высокой степенью риска или по крайней мере замедлить ее развитие. Отказ от типичного американского рациона поможет многим людям предотвратить начало болезни Паркинсона.
Второе открытие средиземноморской диеты
Два года назад я с удовольствием навестил своего друга Марко Кавальери и его прекрасную жену Антонеллу, виноделов, производящих натуральное или, как его еще называют, органическое вино в Фермо, небольшом итальянском городке на Адриатическом побережье. Это холмистая местность с частыми вкраплениями небольших участков ярко-желтых подсолнухов, виноградников, оливковых рощ и полей пшеницы, которые полого спускаются к синему морю. Группы различных растений и культур часто отделены друг от друга рядами деревьев, кустарников и полей с васильками, в результате перед глазами расстилается никем не планировавшийся шедевр, воплощающий в себе красоту, гармонию и единство. Привлекательный пейзаж этих мест во многом объясняется невероятным разнообразием растений, которые здесь выращивают. Мы с друзьями приехали в половине десятого вечера и рассчитывали разве что на легкий ужин. Однако хозяева встретили нас в ресторане недалеко от площади Пьяцца-дель-Пополо. Полностью в соответствии со своим названием, означающим место для народа, площадь была заполнена группами беседующих друг с другом горожан и детей, играющих в футбол. Нас пригласил войти владелец ресторана, друг семьи Кавальери, и тут же на столе по очереди стали появляться небольшие порции вкусной еды: лазанья из цельного зерна, которая должна разжечь аппетит, гусь, жареные сезонные овощи, цикорий, приготовленный на гриле осьминог, сыр пекорино и оливки. Все блюда были приготовлены на местном оливковом масле, некоторые его сорта были выжаты из оливок, растущих на древних деревьях, которые монахи-бенедиктинцы посадили 800 лет назад! Ни в одном из блюд, которые мы тогда ели, мы не заметили даже следов животного жира. За вечер мы выпили две бутылки виноградного вина, выращенного органически на виноградниках Марко.
Пока мы рассматривали прогуливавшихся по площади горожан, Марко объяснял нам, как люди в этом районе Италии выращивают, собирают и употребляют продукты и вино. Большинство продуктов были выращены, пойманы и произведены не далее 80 км от этих мест — начиная со свежей рыбы, пойманной в Адриатике, до многих сортов региональных сыров, оливок и свежих фруктов, мяса диких кабанов и оленей, на которых здесь охотятся осенью. Из географического ограничения производства продуктов логически следует сезонный характер местных блюд. Любовь к региональным продуктам распространялась и на вина — они все были местными. разные сорта винограда выращивают на почвах с различным химическим составом в областях, которые различаются по степени близости к морю и количеству солнечного света.
Фермо, несомненно, можно считать высокодуховным местом, и не только потому, что здесь родились четыре человека, ставшие папами римскими, статуи которых украшают каждую сторону площади. История здешнего сельского хозяйства началась в 890 г. н.э., когда сюда пришли монахи-бенедиктинцы и основали монастырь Фарфа. За 400 лет монахи сделали регион процветающим, в основном благодаря распространению правил правильного земледелия. Следуя своей концепции Ora et labora (Молись и работай), монахи обрабатывали землю, учились и записывали свои мысли. Многие из их рукописных томов до сих пор можно увидеть в старой библиотеке, примыкающей к площади.
В первой бутылке, к которой мы приступили с лазаньей, было сухое белое вино, изготовленное исключительно из винограда пекорино. Марко объяснил, что это название придумали пастухи, которые пасли в горах овец и делали сыр[14], которым мы наслаждались вместе с вином. Он объяснил нам смысл логотипа его винодельни, на котором изображен монах, нежно, почти ласково снимающий с куста гроздь винограда. Марко подчеркнул, что такая же страсть, внимание и уважение к природе и ее плодам сохраняется и в винодельческом предприятии семьи Кавальери, названном в честь монахов-бенедиктинцев Le Corti Dei Farfensi (Суды Фарфензи).
К тому времени, когда мы приступили ко второй бутылке — выдержанному красному вину, изготовленному из купажа сортов винограда монтепульчано и санджовезе, растущего в южной части области Марке, и завершили нашу образовательную трапезу порцией тирамису, я много узнал об уникальных древних методах, с помощью которых в этой части мира производятся еда и вино. А главное, я пришел к выводу, что под средиземноморской кухней следует понимать не только список основных компонентов пищи и количественные показатели связанных с ними продуктов растительного и животного происхождения. Полученный из первых рук опыт пребывания в этой среде помог нам узнать, что впечатляющим преимуществам средиземноморской диеты для здоровья в значительной степени способствует тесная взаимная связь исторических, духовных, экологических и биологических факторов.
Нам было приятно удалиться на время из мира сменяющихся друг друга модных диет в местечко, по поводу которого у экспертов по питанию царит полный консенсус: средиземноморская и тесно связанные с ней другие диеты очень полезны. Традиционные диеты развивались в Средиземноморье на протяжении более двух тысяч лет, начиная с тех времен, когда в этих местах жили древние греки и римляне. Позже свой вклад в эти диеты внесли жители африканских и арабских стран, граничащих со Средиземным морем. такие влияния привели к удивительно большому разнообразию фруктов и овощей, которые выращиваются, обрабатываются и используются в региональных кухнях стран, имеющих выход к этому морю. Типичная средиземноморская диета состоит по крайней мере из пяти видов овощей, одного-двух видов бобовых и фасоли, трех видов фруктов, трех-пяти видов зерновых, пяти видов растительных жиров (оливковое масло, авокадо, орехи и семена), морепродуктов два-три раза в неделю и красного мяса не более одного раза в неделю. Польза средиземноморской диеты для здоровья впервые систематически изучалась в 1950–1960-х гг. в ходе исследования под названием «Семь стран». Это был научно-исследовательский проект, выполнявшийся под руководством Ансела Кейса из клиники Майо (Mayo Clinic). В качестве испытуемых в нем участвовали жители городка Монтеджорджо, расположенного в том же регионе Марке, где Марко выращивает свой органический виноград и оливки. Хотя особенности диеты меняются в зависимости от страны и региона, со времени этого исследования в пищевых привычках людей произошли значительные изменения. В целом для средиземноморской диеты характерны мононенасыщенные жирные кислоты (в основном из оливкового масла), а также ежедневное потребление фруктов, овощей, хлопьев из цельного зерна, обезжиренных молочных продуктов, умеренного количества красного вина; еженедельное потребление рыбы, птицы, орехов и бобовых растений; незначительное и нечастое потребление красного мяса. В среднем содержание жиров в средиземноморской диете может варьировать от 20 % на Сицилии до 35 % в Греции, но по большей части это растительные жиры, в частности из оливкового масла. Во множестве медицинских исследований документально подтверждается полезный для здоровья эффект средиземноморской диеты: об этом можно судить по низким показателям смертности от метаболического синдрома, сердечно-сосудистых заболеваний, рака, нарушения когнитивных функций и депрессии. Польза средиземноморской диеты для здоровья была в очередной раз подтверждена в недавнем масштабном исследовании, обобщившем всю опубликованную литературу по этой теме и охватившем полмиллиона задокументированных случаев.
Польза средиземноморской диеты для успешной работы головного мозга доказывается не только результатами масштабных эпидемиологических исследований. Недавнее обследование почти 700 пожилых американцев основывалось на томографии головного мозга для выявления возможных корреляций между состоянием мозга и средиземноморской диетой. Обследование показало более крупные объемы многих областей мозга у испытуемых, которые строго придерживаются средиземноморской диеты, по сравнению с теми, кто менее требователен к своему питанию. Следует отметить, что основным фактором, объясняющим эти различия, было меньшее потребление мяса и большее потребление рыбы. В другом исследовании ученые проанализировали привычки питания 146 пожилых людей, а спустя девять лет изучили состояние их головного мозга. У 26 % участников, которые не строго следовали средиземноморской диете, оценка состояния мозга была низкой, у 47 % — средней и у 27 % участников, строже других следовавших этой диете, — высокой. Исследователи обнаружили тесную зависимость между следованием средиземноморской диете и данными визуализации мозга, которые показывали сохранность нервной ткани в пучках, соединяющих разные участки мозга.
Очевидные плюсы средиземноморской диеты для здоровья объясняют действием нескольких механизмов. Помимо высоких уровней защитных антиоксидантов и полифенолов, которые содержатся в оливковом масле и красном вине и благотворно воздействуют на состояние клеток, чаще всего упоминают противовоспалительный эффект средиземноморской диеты на организм в целом. Полифенолы — сложные соединения на растительной основе, которые содержатся в различных продуктах и напитках. Кроме красного винограда и оливок богатыми источниками полифенолов являются многие фрукты и овощи, а также кофе, чай, шоколад и некоторые орехи.
В один из октябрьских дней я вместе с Марко отправился в горы, чтобы посмотреть, как убирают урожай оливок. Когда на деревьях созревает около 30 % плодов, приходится напряженно работать, чтобы собрать оливки и через несколько часов после сбора урожая отправить их под пресс. В тот день работники собрали оливки примерно с 1800 деревьев, которые растут в окрестностях Фермо, причем возраст большинства из них составляет от 500 до 800 лет! Впечатляет не только возраст этих деревьев, но и их размер. Чтобы обхватить искривленный ствол такого дерева, два человека должны взяться за руки. Их корни во всех направлениях уходят на 30 м, всасывая питательные вещества с большой площади плодородной почвы, которая кишит микроорганизмами, производящими эти питательные вещества. Учет возраста деревьев, сбор преимущественно зеленых оливок, быстрая переработка плодов по технологии холодного отжима — при сборе урожая все нацелено на максимальное сохранение содержащихся в оливках полифенолов.
По результатам анализа свежевыжатого оливкового масла, который Марко проводит каждый год, видно, что содержание полифенолов в масле, изготовленном из плодов древних оливковых деревьев, в несколько раз выше, чем в плодах более молодых деревьев, которые дают большую часть коммерчески доступного масла. Я поинтересовался, как связан возраст дерева с содержанием полифенолов в плодах. Может быть, деревья производят собственный коктейль долголетия, состоящий из химических соединений, которые делают их здоровыми, плодоносными и устойчивыми к болезням и погодным колебаниям? Есть ли связь между обилием здоровых и активных людей старше 90 лет, которых мы видели прогуливающимися в этих местах (что подтверждает и ряд обследований), возрастом и здоровьем этих замечательных деревьев и регулярным потреблением оливкового масла?
В средиземноморской диете доля растительных продуктов по сравнению с продуктами животного происхождения так же высока, как в доисторических рационах яномамо и в некоторых нишевых диетах (например, в вегетарианстве, допускающем употребление рыбы и морепродуктов). Помимо высокого содержания сложных углеводов средиземноморская диета богата полифенолами, которые благотворно воздействуют на кишечную микробиоту. Полифенолы поступают в организм не только с оливковым маслом. Эти укрепляющие здоровье сложные соединения также содержатся в орехах, ягодах и красном вине, которые являются важными элементами средиземноморской диеты. Недавнее исследование показало, что потребление красного вина может благоприятно влиять на состав кишечной микробиоты.
Несмотря на все доказательства преимуществ средиземноморской диеты, следует проявлять осторожность и не забывать те аспекты, которые не так легко пока измерить научными средствами. Нельзя эмпирически оценить чувство социальной общности, возникающее во время совместной трапезы, взаимоотношения и мировоззрение тех, кто получает удовольствие от чудесной еды. Но, если посещение Фермо можно считать своего рода исследованием, мы готовы утверждать, что все эти факторы также вносят вклад в здоровье почитателей средиземноморской диеты.