Андрей Смирнов – Маркеры старения (страница 4)
В сахарном диабете II типа – тип диабета, который, опять же, возникает с возрастом, – хроническое воспаление тоже играет определенную роль. Оно становится причиной образования другого типа амилоидов, на этот раз не в мозгу, а в поджелудочной железе. Хроническое повышение уровня сахара и инсулина усиливают воспаление в системе кровообращения, запуская целый ряд процессов в поджелудочной железе у людей, страдающих сахарным диабетом II типа, аналогично тому, что наблюдается в головном мозгу людей с болезнью Альцгеймера.
Хроническое воспаление также отражается на теломерах, которые начинают очень быстро укорачиваться. При многих заболеваниях процесс укорачивания теломеров в различных тканях различен.
Например, у людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, в тканях сердца могут наблюдаться более короткие теломеры, чем в других местах, а у людей с болезнью Альцгеймера, по-видимому, происходит непропорциональное укорачивание теломеров головного мозга.
Степень хронического воспаления организма в значительной мере зависит от нашего питания. Об мы расскажем далее.
Гликирование (гликация)
В процессе приготовления продуктов нутриенты не остаются пассивными, а активно взаимодействуют друг с другом. Особое значение при этом имеет взаимодействие сахаров и белков без участия ферментов – так называемое гликирование, или неферментативное гликозилирование, она же реакция Майяра. Эта реакция может происходить в разных видах:
• в процессе приготовления еды при высоких температурах;
• в нашем организме при повышении уровня глюкозы.
Примером такой реакции в процессе приготовления еды является жарка мяса или выпечка хлеба, когда при нагревании возникает типичные запах, цвет и вкус пищи. Эти изменения вызваны образованием продуктов реакции Майяра – химической реакции между аминокислотой и сахаром.
Реакция Майяра снижает биологическую ценность белков, поскольку аминокислоты, особенно лизин, треонин, аргинин и метионин, которых чаще всего недостает в организме, после соединения с сахарами становятся недоступными для пищеварительных ферментов и, следовательно, не усваиваются.
В организме реакция выглядит следующим образом:
• человек съедает углеводный продукт;
• повышается уровень глюкозы в его крови;
• молекулы глюкозы попадают в различные ткани, где взаимодействуют с белками;
• образуется составная молекула белок-глюкоза;
• создаются всевозможные комбинации молекул белков и глюкозы, кратко называемые КПИГ (конечные продукты гликирования), которые засоряют клетку и перестраивают всю ее работу.
К сожалению, образование КПИГ – процесс, происходящий в организме любого человека. Однако при резком повышении сахара в крови описанная реакция значительно ускоряется, продукты взаимодействия накапливаются и вызывают многочисленные нарушения. Соответственно, чем выше уровень сахара, тем больше образуется КПИГ.
Глюкоза – довольно инертная молекула, являющаяся важнейшим источником питания клетки. Она единственный из сахаров, который циркулирует в организме в избытке. Несмотря на относительную безвредность, он может стать опасным именно при трансформации в конечные продукты гликирования.
КПИГ медленно накапливаются в тканях и обладают многими негативными эффектами. Обратить процесс не представляется возможным. Кроме того, молекулы способны объединяться в цепочки, в результате чего появляются особенно опасные КПИГ-полимеры. Они остаются в тех же тканях, где появились, что приводит к образованию бесполезных сгустков, которые никак не разрушаются и не выводятся организмом.
Таким образом, КПИГ образуются в результате «эффекта домино», возникающего каждый раз, когда уровень глюкозы в крови оказывается повышенным. Чем выше уровень сахара в крови, тем больше КПИГ накапливается и тем быстрее человек стареет.
Понимание того, с какой скоростью происходит гликирование белков, позволит понять, стареете ли вы быстрее биологически или согласно календарному времени.
Как уже сказано, КПИГ постепенно формируются и при нормальных значениях уровня глюкозы в крови, но с гораздо меньшей скоростью. Процесс образования КПИГ сопровождает естественное старение, в результате чего шестидесятилетний человек выглядит именно на шестьдесят. Однако быстрое накопление КПИГ у людей с плохо контролируемым уровнем сахара приводит к раннему старению.
Это объясняет, почему даже у молодых людей, страдающих сахарным диабетом, развиваются осложнения, характерные для людей пожилого возраста – атеросклероз, болезни почек и невропатия. Диабет – наглядная демонстрация того, что происходит с организмом человека, когда процесс гликирования начинает ускоряться и КПИГ накапливаются с более высокой скоростью.
Стечением времени КПИГ накапливаются во всем организме, запуская окислительный стресс и процесс хронического воспаления и повреждая чуть ли не каждую ткань.
Помимо диабета и его осложнений, накопление КПИГ провоцирует и другие серьезные заболевания. В первую очередь страдают – то есть гликируются – следующие белки: гемоглобины, альбумины, коллаген, кристаллины, липопротеиды низкой плотности.
К каким последствиям может привести процесс гликозилирования этих белков?
Коллаген является одним из основных белков кожи, а также сухожилий, связок и костей. Он составляет 20–30 % от массы всего тела. И именно происходящие с ним изменения ответственны за появление морщин, снижение эластичности кожи и прочие заметные изменения внешности, которые в обиходе мы называем старением.
В нормальном состоянии между волокнами коллагена существуют сшивки, которые придают им необходимые механические свойства. С возрастом количество сшивок увеличивается. Этот процесс, протекающий с участием глюкозы, более интенсивно происходит у людей с высоким уровнем сахара в крови. Глюкоза реагирует с аминокислотой лизин, которой богат коллаген. Увеличение числа сшивок между молекулами коллагена приводит к изменению механических свойств тканей. Увеличение количества связей в коллагене снижает его эластичность. Такое изменение может являться причиной возрастного снижения функции почек. Полагают, что этот механизм играет роль в сужении артерий, уменьшении сосудистого кровотока и снижении гибкости сухожилий.
Процесс гликирования коллагена запускает ряд осложнений в тех органах, где он играет важную структурную роль:
• кожа;
• хрусталик глаза;
• почки;
• сосуды;
• межпозвоночные диски;
• хрящи, а значит – суставы.
•
Атеросклероз инициируется длительным повышенным уровнем глюкозы в крови, тогда как принято считать, что его появление связано не с глюкозой, а с холестерином. Как же это происходит? Глюкоза разрушает коллаген и эластин в сосудистой стенке, что приводит к ее повреждению. В стенке сосуда возникает воспаление. Когда вы, например, поранили кожу, в месте царапины возникают покраснение и боль. Это и есть признаки воспаления.
То же самое происходит в сосуде, когда глюкоза разрушает его. В месте повреждения собираются различные факторы воспаления для борьбы с ним. А холестерин просто пытается залатать эту рану в сосуде.
КПИГ еще и изменяют частицы Л ПН П, блокируя их естественное поглощение печенью и способствуя их аномальному поглощению воспалительными клетками в стенках артерий, в результате чего и образуются атеросклеротические бляшки.
Чем выше содержание КПИГ в тканях – тем серьезней оказывается развит атеросклероз в артериях.
Деменция – у больных синдромом Альцгеймера содержание КПИГ в тканях головного мозга в три раза выше, чем у здоровых людей. Наряду с повышенным содержанием КПИГ в организмах диабетиков, деменция у таких людей развивается в шесть раз чаще, чем у людей, не страдающих диабетом.
Некоторые исследования позволяют предположить, что болезнь Альцгеймера относиться к диабету III типа. Именно изначальная инсулинорезистентность – состояние, когда клетки начинают хуже реагировать на инсулин – приводит к потере белка. При инсулинорезистентности глюкоза не поступает в клетку в должном количестве, и организму кажется, что глюкозы слишком мало. Он начинает производить ее сам. И производит он ее из белка (ряд аминокислот способны превращаться в глюкозу).
Таким образом, съеденный белок вместо того, чтобы строить белок нашего организма, превращается в глюкозу. Организм теряет белок. И как только данный процесс потери белка переходит на головной мозг (плюс он еще дополнительно повреждается глюкозой), возникает болезнь Альцгеймера. Естественно, потеря белка затрагивает не только головной мозг: затрагиваются и другие органы, мышцы, кожа и волосы. Если вы когда-нибудь видели людей с далеко зашедшей болезнью Альцгеймера, то вспомните, как они выглядят: очень худые, истощенные, даже если за ними прекрасно ухаживают; кожа тонкая, почти прозрачная, волос практически нет. На последней стадии люди с данный заболеванием принимают позу эмбриона.