Происхождение мифа Один из самых известных режимов питания, обладающий защитными свойствами для сердца и нервной системы, – средиземноморская диета, впервые популяризированная известным противником жиров Анселем Кисом (вы помните его по главе 2). Кису нравилось проводить отпуск на греческом острове Крит, жители которого отличаются завидным долголетием, и именно их рацион он использовал как основу для своих исследований в области диетологии. Если бы Кис побывал на Востоке, то, скорее всего, обратил бы особое внимание на рацион невероятно здоровых японцев, которые едят много икры, ферментированных соевых бобов (это блюдо называется натто) и лапши из водорослей. Но Греция и Италия тогда были популярными местами для отпуска: они ближе, теплее, да и вино там намного лучше. С точки зрения Киса, главными составляющими диеты жителей Средиземноморья были растения и морепродукты – овощи, бобовые, рыба, оливковое масло, злаки и орехи. Но ведь в действительности греки очень любят мясо, особенно жирную баранину! Этого Кис, скорее всего, не заметил, потому что побывал на Крите вскоре после окончания Второй мировой войны, в период бедности и разрухи, да еще и во время Великого поста, когда мясо практически не ели. Тем не менее наблюдения Киса легли в основу «злаковой» средиземноморской диеты, а затем – весьма влиятельной «Пирамиды питания», которая рекомендовала потребителям есть меньше жиров и налегать на злаки – вплоть до 11 порций в день (между прочим, в USDA MyPlate, пришедшей на смену «Пирамиде питания», по-прежнему рекомендуют есть злаки с каждым приемом пищи). Производители продовольствия не возражали, с удовольствием воспользовавшись щедрыми субсидиями на злаки. Но не ошибся ли Кис, приписав полезные для здоровья эффекты средиземноморской диеты не той пищевой группе? Если смотреть на популяционные данные, то можно заметить, что употребление цельных злаков в самом деле ассоциируется с меньшей заболеваемостью диабетом, раком толстой кишки и развитием сердечно-сосудистых заболеваний. Люди, которые едят в основном бурый рис, цельнозерновой хлеб и всякие пафосные злаки вроде киноа, вообще питаются лучше[138]. Они могут есть больше дикой рыбы (богатой кислотами омега-3), оливкового масла Extra Virgin и овощей и меньше рафинированных углеводов и «масел-франкенштейнов», характерных для западной диеты. Кроме того, они ведут более здоровый образ жизни и больше занимаются физической культурой[139]. Но если смотреть нестолько издалека, выделить положительный эффект именно от злаков в правильном питании просто невозможно. Так или иначе, идея, что цельные злаки сами по себе улучшают здоровье, прочно укоренилась в общественном сознании (их даже по старой памяти включают в современных «потомков» средиземноморской диеты, например, одобренную правительством США диету DASH[140]*, предназначенную для борьбы с повышенным артериальным давлением). В этой главе мы исследуем роль, которую играет в работе мозга древний гормон инсулин. Предлагаем вам, как любому порядочному ученому, вооружиться здоровым скептицизмом и задуматься над вопросом: что, если средиземноморская диета полезна для здоровья не благодаря злакам, а вопреки им? Проблема с «хроническими углеводами» Злаки часто считают полезными, потому что они в небольших количествах содержат витамины и клетчатку. Но злаки в той форме, в которой их едят чаще всего, провоцируют скачки уровня сахара в крови не хуже, чем столовый сахар-рафинад. Это происходит потому, что содержащийся в них крахмал является просто-напросто связанными между собой молекулами глюкозы, и эти цепочки распадаются, как только вы начинаете жевать. Глюкоза – один из наиболее важных источников энергии в организме. Она подпитывает мышцы ног, когда вы поднимаетесь по лестнице; мозг, когда вы готовитесь к сложному экзамену; иммунную систему, когда организм борется с простудой. Но молекулы глюкозы (например, из кусочка цельнозернового хлеба) не могут просто взять и войти внутрь клетки – им нужно сопровождение. Знакомьтесь: инсулин. Инсулин – это гормон, который вырабатывается поджелудочной железой при повышении уровня сахара в крови. Инсулин активирует рецепторы на поверхности клеточных мембран, которые раскатывают перед ним эквивалент красной ковровой дорожки, устраивая торжественную встречу молекуле сахара; внутри клетки молекула либо перерабатывается в энергию, либо остается про запас. Когда мы здоровы, клеткам мышц, печени и жира требуется совсем немного инсулина, чтобы отреагировать. Но повторяющаяся и продолжительная стимуляция инсулиновых рецепторов со временем заставляет клетку стать менее чувствительной и уменьшить количество рецепторов на поверхности. В повседневной жизни толерантность – это добродетель, но вот толерантность к инсулину – это что угодно, но не добродетель. Когда клетка утрачивает чувствительность, поджелудочной железе приходится вырабатывать больше инсулина для достижения прежнего эффекта. А тем временем сахар в крови продолжает подниматься и дольше держаться после приема пищи, ускоряя гликирование – тот самый неприятный процесс связывания сахара с белками. Толерантность – или резистентность – к инсулину наблюдается у огромного числа людей. У меня для вас неприятная новость: вы, возможно, тоже принадлежите к их числу. Практически у каждого второго американца есть какие-либо проблемы с контролем содержания сахара в крови – в том числе преддиабет или диабет второго типа. От преддиабета в одних только Соединенных Штатах страдают не менее 86 млн человек. Диабет второго типа – последняя стадия инсулинорезистентности – развивается, когда для выполнения задачи, с которой когда-то справлялась маленькая струйка инсулина, теперь требуется целый поток. У поджелудочной железы в конце концов иссякают силы: она не может вырабатывать столько инсулина, сколько требуется, и уровень сахара в крови остается повышенным, несмотря на максимально возможные дозы инсулина. А что насчет другой половины населения, у которой нет ни преддиабета, ни диабета? Если у вас нормальный уровень сахара в крови, все нормально, правда? К сожалению, даже у людей с нормальным сахаром инсулинорезистентность распространена на удивление широко. Благодаря работам патолога Джозефа Крафта мы теперь знаем, что ненормальный уровень сахара в крови – это поздний маркер хронически повышенного инсулина. Оказывается, что хронически повышенный инсулин трудно определяется с помощью распространенных клинических анализов (например, на сахар в крови натощак и на гемоглобин A1C, описанных в предыдущей главе), при этом буквально годами, а то и десятилетиями портя вам память и закладывая фундамент под будущие проблемы с мозгом[141]. ПРИМЕЧАНИЕ ВРАЧА: ДОЛГАЯ ДОРОГА К ДИАБЕТУ Для контекста: в организме среднестатистического здорового взрослого человека для контроля уровня сахара в крови ежедневно вырабатывается примерно 25 единиц инсулина. А теперь сравните эту цифру с показателями моих пациентов – диабетиков: им приходится делать инъекции по 100–150 единиц инсулина в день, т. е. более чем в пять раз больше физиологической нормы. Это означает, что еще до постановки диагноза их поджелудочные железы годами работали сверхурочно, прежде чем уровень сахара в крови начал расти. Приоритеты для другого времени Инсулин – главный анаболический гормон в организме: он создает в теле благоприятную среду для роста и запасания энергии. Это необходимо, для того чтобы переправлять энергию (в форме сахара) и аминокислоты в мышечные ткани после того, как вы целый день выдергивали сорняки в поле или тащили воду из дальнего колодца. Однако сейчас эти ресурсы куда чаще «украшают» наши бедра и талию. Для жировых клеток повышенный уровень инсулина – это четкий сигнал: «Начинаем вечеринку!» В давние суровые времена это даже могло спасти жизнь. Сейчас же этот сигнал заставляет нас запасаться жиром, готовясь к «голоду», который все никак не наступает. Хоть лишний вес и может служить косвенным намеком на нарушение функции эндокринной системы в целом (и в том числе на инсулинорезистентность), хронически повышенный инсулин может наблюдаться и у худых людей: часто он остается незамеченным, поскольку большинство людей считают, что худоба – признак здорового метаболизма, а это серьезная ошибка. Существует даже специальный медицинский термин для пациентов с нормальным весом и метаболическим синдромом: метаболическое ожирение при нормальном весе (или, если выражаться неформально, «худой толстяк»). Это явление иллюстрирует важную истину, о которой часто забывают: инсулинорезистентность и ожирение – независимые друг от друга состояния. Да, вы можете носить одежду размера S или даже XS, а внутри все равно быть «жирными». Одно из последствий избытка инсулина одинаково и для худых, и для полных: блокируется процесс липолиза – расщепления запасенного жира на топливо. Почему это происходит? Инсулин играет для жировых клеток роль своеобразного «одностороннего вентиля»: если инсулин повышен, то калории могут войти в клетку, но выйти из нее уже не могут. Ваши жировые клетки превращаются в «калорийную ловушку», запасая энергию, когда организм чувствует, что еды у него в изобилии. Представьте себе среднестатистического человека, который съедает более 300 г углеводов в день (в основном рафинированных – из поджаренного в тостере магазинного хлеба, сладких напитков, зерновых батончиков и прочего подобного). У такого человека инсулин вырабатывается постоянно. Это большая проблема, потому что некоторые органы – например, нервные клетки глаза и сердечной мышцы, – в процессе эволюции приспособились к тому, что желательным (а то и основным) источником энергии для них служит жир, но они не могут его использовать. Новые исследования показали, что (в противоположность прежним гипотезам) жир может быть использован в качестве источника энергии для фоторецепторов глаза[142]. В статье, опубликованной в Nature Medicine, ученые продемонстрировали, что если лишить эти клетки жирных кислот, развивается возрастная макулодистрофия (ВМД)[143]; получается, что ВМД отчасти можно назвать «диабетом глаз»! Кроме того, известно, что ВМД – главная причина инвалидности по зрению у жителей стран Запада старше 50 лет. Так что если помнить, что инсулин блокирует выделение жирных кислот, то снижение ежедневной дозы углеводов (и, соответственно, количества выделяемого инсулина) можно считать важной и безопасной профилактической мерой для значительной доли населения, находящейся в зоне риска[144]. Даже мозг в качестве топлива может использовать жир (после того, как он будет расщеплен на вещества, называемые кетонами[145]). Уровень кетонов повышается при периодическом голодании, соблюдении очень низкоуглеводной диеты и употреблении в пищу специальных продуктов, стимулирующих выработку кетонов. Кроме того, они вырабатываются в организме во время тяжелых физических нагрузок после того, как исчерпываются запасы глюкозы. Но кетоны – это не просто топливо: они еще и играют роль сигнальных молекул, переключая в мозге различные полезные «тумблеры». В частности, кетоны могут повышать уровень BDNF – главного белка, обеспечивающего защиту мозга. Однако хронически повышенный уровень инсулина делает нас метаболически негибкими, блокируя выработку кетонов. «Ингибирование липидного (жирового) метаболизма из-за высокого уровня углеводов – это, пожалуй, едва ли не самый пагубный эффект от современной диеты», – писал Сэм Хендерсон, известный исследователь кетонов и болезни Альцгеймера (подробнее о кетонах и их потенциале для лечения и увеличения производительности мозга вы узнаете в главе 6). Чтобы пробудить эти жирные кислоты от «спячки», нужно снизить уровень инсулина – да, вот так все просто. Лучше всего это, пожалуй, сформулировал итальянский ученый Керубино Ди Лоренцо, занимающийся изучением применения кетонов для лечения мигреней: «Можете назвать этот процесс[146] внутренней биохимической липосакцией организма». Скорость выработки инсулина – это скорость старения Практически любому, кто садится на диету, будет полезен краткий период значительного ограничения углеводов. Более того, диета с очень низким содержанием углеводов в среднем вполовину снижает количество инсулина, вырабатываемого поджелудочной железой, и повышает чувствительность организма к инсулину всего за день[147]. Несомненно, это отличная новость для наших пивных животов и «холодца» на ягодицах, но это еще не все: вполне возможно, это ключ к замедлению процесса старения. Повышенный инсулин не только вызывает полноту, но и, как оказалось, ускоряет процессы, связанные со старением. Лектор МТИ и Гарварда Джош Миттельдорф не лезет за словом в карман в своей книге Cracking the Aging Code: «Каждая тарелка макарон отправляет организму сигнал: запасай жир и начинай быстрее стареть». Во время избытка калорий, который легко обеспечивается аппетитнейшими углеводами, долгосрочная перспектива как-то забывается, и все проекты по восстановлению и обновлению клеток приостанавливаются[148]. В конце концов, зачем тратить силы на ремонт старых клеток, если можно просто создавать новые, благо, энергии у нас в изобилии? С другой стороны, когда организм замечает, что еды стало мало, активируются генные сигнальные пути, связанные с восстановлением и обновлением, чтобы, пережив голод, тело осталось здоровым. Эти сигнальные пути похожи на маленькие биологические «приложения», намертво вшитые в наш геном и активирующиеся при низком уровне инсулина. Один из таких «сигнальных путей долголетия» – FOX03, который, помимо всего прочего, помогает с возрастом поддерживать в организме запасы стволовых клеток[149]. Стволовые клетки – очень крутая штука, потому что они умеют дифференцироваться во множество разных типов клеток (в том числе и в нейроны) и помогают восстанавливаться от повреждений, вызванных старением[150]. Некоторые ученые считают, что если бы мы могли «восполнять» запасы или, по крайней мере, замедлять расходование стволовых клеток, то были бы лучше защищены от возрастных проблем и смогли бы дольше оставаться молодыми и здоровыми. Активация FOX03, возможно, является одним из самых доступных способов добиться именно этого. У людей с одной копией гена, который делает FOX03 более активным, шансы дожить до 100 лет вдвое выше (а с двумя копиями – даже втрое![151]). Радостная новость здесь состоит в том, что мы можем частично повторить эти полезные эффекты, просто держа под жестким контролем производство инсулина в организме. Этого можно добиться, периодически устраивая кратковременное голодание (об этом я расскажу в главе 6), отказавшись от быстро усвояемых сахаров и употребляя крахмалистые блюда (особенно переработанные злаки) не постоянно, а лишь изредка[152] (кроме того, «Гениальная еда» № 9 – дикий лосось – содержит вещество, стимулирующее FOX03). Повышенный инсулин не только вызывает полноту, но и ускоряет старение организма. Липкая жижа Возможно, вы уже знакомы с некоторыми когнитивными последствиями регулярных скачков инсулина (уж я-то точно знаком). Самый очевидный симптом – это, скорее всего, вялость, которая наступает вскоре после богатого углеводами обеда. Это происходит, потому что поджелудочная железа – орган, который вырабатывает инсулин, – не отличается большой точностью в работе; она всего лишь помогает нам запасать жир в периоды изобилия (например, когда на деревьях созревают летние фрукты), чтобы затем пережить нехватку еды (голод или засуху). Особенно небрежно она работает, когда перед ней стоит задача убрать углеводы из крови: уровень сахара часто падает очень низко, и в результате вы чувствуете голод, усталость и словно вату в голове. После этого мы нередко тянемся к новым углеводам и сладостям; они помогают нам справиться с «ломкой», и у нас возникает ложное ощущение, что эти продукты – наши «лучшие друзья». Впрочем, проблемы с хронически повышенным уровнем инсулина не исчерпываются только плохим самочувствием после обеда. Некоторые ученые сейчас считают гиперинсулинемию[153] основой «общей теории» хронических заболеваний; особенно пугающим выглядит ее воздействие на мозг[154]. Возможно, лучшей иллюстрацией станет взаимодействие инсулина с таинственным белком, который вырабатывается в мозге, – бета-амилоидом. Если название этого липкого белка кажется вам знакомым, то, скорее всего, потому, что его многие десятилетия считали главной причиной развития болезни Альцгеймера. Когда патологоанатомы исследовали мозг умерших пациентов, у которых при жизни была выявлена болезнь Альцгеймера, оказалось, что в них образуются бляшки из «неправильно сложенных» амилоидных белков. Предположение, что удалением бляшек можно вылечить болезнь Альцгеймера, легло в основу так называемой амилоидной гипотезы, но экспериментальные лекарства, которые уничтожают бляшки, пока что не смогли ни остановить прогресс заболевания, ни улучшить когнитивные навыки. Тогда ученые заподозрили, что амилоидные бляшки – это скорее последствие некоего пагубного процесса, а не его причина (по крайней мере, поначалу), и задали логичный вопрос: как не дать мозгу превратиться в амилоидную «свалку»? При повышенном уровне инсулина (из-за частого употребления в пищу углеводов или слишком калорийных продуктов) организму хуже удается расщеплять амилоиды. Одна из причин – фермент под названием «инсулиназа» (или, иначе, разрушающий инсулин фермент). Как ясно из названия, инсулиназа разрушает гормон инсулин, но у нее есть и дополнительная подработка (а у кого ее сейчас нет?): она входит в состав ферментной команды зачистки, которая разрушает еще и бета-амилоиды. Если бы мозг обладал неограниченными запасами инсулиназы, она могла бы эффективно выполнять обе задачи, но, к сожалению, этот фермент вырабатывается в довольно ограниченном количестве и в первую очередь занимается расщеплением инсулина, а не амилоида. Более того, в присутствии даже самого небольшого количества инсулина инсулиназа вообще прекращает разрушать амилоидные белки[155]. Бóльшая часть «уборочных работ» в мозге происходит, когда вы видите десятый сон. Во время сна мозг (благодаря недавно открытой глимфатической системе[156]), можно сказать, превращается в судомойку, вымывая амилоиды и другие побочные продукты деятельности при помощи спинномозговой жидкости. Как я уже говорил, инсулин мешает организму нормально заниматься «хозяйством», в том числе и ночной «уборкой». Один из способов оптимизировать эту важнейшую работу – перестать есть за 2–3 часа до сна, чтобы снизить уровень инсулина в крови. Вам когда-нибудь приходилось ставить тарелку с засохшей и простоявшей целый день овсянкой в посудомоечную машину, а потом все равно оттирать налипшую кашу? Если да, то вы осознаете всю важность простого химического понятия – растворимости. Амилоиды – это такая же «овсянка», только в мозге. Чтобы спинномозговая жидкость смыла белок, нужно, чтобы он оставался растворимым. Что именно делает амилоид таким же нерастворимым, как засохшая овсянка? Пагубные эффекты от повышенного уровня сахара в крови можно перечислять и перечислять, и конца-краю им не будет. Сахар без разбора прикрепляется к любым близлежащим белкам, и бета-амилоиды – не исключение. Гликированные амилоиды становятся липкими и хуже растворяются, и, соответственно, их куда сложнее смыть[157]. Возможно, именно этим объясняются результаты исследования 2015 года, опубликованного в журнале Alzheimer & Dementia: чем сильнее инсулинорезистентность в организме (что указывает на хронически повышенный уровень сахара в крови), тем больше бляшек накапливалось в организме пациентов без когнитивных нарушений[158]. Что еще удивительнее, эта ассоциация наблюдалась даже у людей, не страдавших диабетом. Это означает, что даже небольшого уровня инсулинорезистентности достаточно, чтобы увеличить отложения амилоидов. Правильное регулирование инсулиновых сигналов очень важно для поддержания мозга в нормальном состоянии, и это подчеркивает в том числе необходимость соблюдать баланс между сытостью и голоданием. Наш организм адаптирован для выполнения важных процессов самообслуживания и в том, и в другом состоянии. Не стоит и говорить о том, что современная жизнь сильно перекосила этот баланс в сторону сытости, да еще и мешает важным источникам энергии (например, кетонам) добраться до мозга. И, хотя пока еще роль амилоидов в развитии деменции до конца не ясна, мы точно уверены, что вы, подобно доктору Полу и мне, хотите, чтобы в мозге было поменьше липкой жижи. Чтобы мозг мог запустить «ночную уборку», необходимо снизить уровень инсулина в крови – не есть за 2–3 часа до сна. Диабет мозга До того как моей маме поставили диагноз, деменция казалась мне чем-то далеким и расплывчатым, вызывая в голове образы милых обитателей дома престарелых, которые доживают свой век под светом флуоресцентных ламп, играя в бридж и жалуясь на еду. Когда у мамы определили это заболевание, ей не было еще и 60, я ушам не поверил. Еще больше я оказался шокирован, вскоре узнав, что свойственные заболеванию процессы могут начинаться лет за 30 до появления первых симптомов (а некоторые данные говорят, что еще раньше). Сообщая мне плохие новости о маминой болезни, врач, можно сказать, обрекал на ту же судьбу и меня. Тем не менее, даже если у меня в голове начнется такой же кошмар, как у мамы, тридцатилетняя перспектива – это же не повод уже сейчас начинать беспокоиться, правильно? Не совсем. Задолго до начала болезни те же самые факторы, которые приводят к деменции, уже начинают пагубно влиять на ваши когнитивные механизмы. Я уже описывал, как инсулин способствует усвоению глюкозы мышцами, жиром и печенью. Мозг использует инсулин в качестве сигнальной молекулы, которая влияет на пластичность синапсов, долгосрочную память и работу нейротрансмиттеров (в частности, дофамина и серотонина[159]). Кроме того, инсулин помогает клеткам мозга перерабатывать глюкозу, в частности в таких энергоемких областях, как гиппокамп. Когда биохимические сигналы становятся слишком явными, клетки защищаются, уменьшая количество рецепторов, способных их «слышать». Если мозг начинает хуже «прислушиваться» к инсулину, могут пострадать различные когнитивные навыки: исполнительные функции, способность запоминать, сосредотачиваться, испытывать чувство вознаграждения и радоваться жизни. В медицинской литературе не скрывают, что диабет второго типа пагубно влияет на когнитивные функции; но другие исследования показали, что даже у людей, не больных диабетом, инсулинорезистентность ассоциируется с ухудшением исполнительных функций и декларативной памяти – именно ее мы имеем в виду, говоря о «хорошей памяти» (и мы все хотим, чтобы она у нас сохранялась как можно дольше)[160]. Одно исследование Медицинского университета Южной Каролины, в котором рассматривалась работа мозга когнитивно «здоровых» пациентов, не больных диабетом, показало, что у участников с более высоким уровнем инсулина когнитивные показатели не только изначально были ниже (на момент первых анализов), но и заметнее снизились через шесть лет при повторной диагностике[161]. Как можно измерить чувствительность (или резистентность) к инсулину и, соответственно, узнать, насколько хорошо работает мозг? Один из самых важных показателей, которые нужно знать, – гомеостатическая модель для оценки инсулинорезистентности (HOMA-IR); это простой ответ на вопрос «Сколько инсулина должна вырабатывать моя поджелудочная железа, чтобы поддерживать сахар в крови натощак на нынешнем уровне?». HOMA-IR можно рассчитать, проведя два простых анализа, доступных у терапевта: уровень глукозы в крови натощак и уровень инсулина натощак. Формула для определения HOMA-IR выглядит так: Глюкоза натощак (мг/дл) × Инсулин натощак / 405. В справочниках обычно говорится, что норма – любое значение меньше 2, но на самом деле чем меньше полученное значение, тем лучше, а оптимальный уровень HOMA-IR должен быть меньше 1. Если этот показатель выше 2,75, у вас инсулинорезистентность. Исследования явно показывают, что повышенный уровень HOMA-IR ассоциируется с ухудшением когнитивных навыков, причем как в настоящем, так и в будущем.