По данным Международной федерации диабета (IDF), которая каждые два года делает эпидемиологический срез ситуации и дает прогноз на будущее, этой болезнью сегодня страдает каждый одиннадцатый взрослый. По прогнозам экспертов, уже к 2025 г. число больных сахарным диабетом достигнет 700 млн человек, и каждому четвертому взрослому во многих странах мира придется жить с этим заболеванием
Число больных сахарным диабетом с 2000 г., т. е. за последние 20 лет, выросло в три раза, и прогнозы, которые каждые два года дают специалисты, становятся все более угрожающими. Ситуация странная: на фоне успехов в борьбе с сердечно-сосудистыми и инфекционными болезнями сахарный диабет продолжает распространяться угрожающими темпами.
Как же могло случиться, что это некогда редкое неинфекционное заболевание в современном мире распространяется со скоростью эпидемии? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно обратиться к генетическим, эволюционным и другим факторам, которые могли повлиять на развитие этой на первый взгляд парадоксальной ситуации.
Гены диабета в контексте эволюции
Тот факт, что в основе сахарного диабета 2-го типа лежат генетически закрепленные механизмы, заставляет нас обратить внимание на более поздние этапы эволюции, в первую очередь на то, как обстояли дела с энергетическим обменом в истории гоминид.
Как известно, эволюционные линии человека и нашего ближайшего «родственника» – шимпанзе – разошлись около 6 млн лет назад. Какие же изменения произошли в условиях жизни и питании наших предшественников, заложившие основы для развития таких «болезней цивилизации», как сахарный диабет?
Начнем с австралопитека (Australopithecus), образ жизни которого был характерен для высших приматов. Питание этого гоминида было преимущественно углеводным (листья, травы, фрукты), при этом ему приходилось потреблять большие объемы низкокалорийной пищи, чтобы получить необходимую для жизни энергию. Объем мозга австралопитека составлял всего 440 см 3 , и шедевры его творческой активности до нас не дошли, очевидно, потому, что они и вовсе не существовали.
У человека умелого (Homo habilis ) объем мозга составлял уже примерно 650 см 3 . В его пище, предположительно, появлялось все больше животного белка и жира, иначе ему было бы трудно развить такую энергетически «затратную» структуру, как головной мозг. Питание человека работающего (Homo ergaster ), жившего 1,8–1,5 млн лет назад, стало еще более калорийным, в том числе за счет охотничьей добычи. Как результат – увеличился размер тела и примерно в два раза мозга.
Похожие тенденции в питании прослеживаются у человека прямоходящего (Homo erectus ). Мы пока не очень понимаем (данные палеогенетики в этом плане скромны), как в этот период шел отбор генов, ассоциированных с диабетом. Но очевидно, что требования к бета -клеткам поджелудочной железы стали повышаться, так как высококалорийная еда требовала большого количества инсулина, и этот гормон начал играть все бóльшую роль в энергетическом обмене.
У человека разумного (Homo sapiens ) головной мозг стал еще больше. По современным оценкам, этот главный орган человека в состоянии натощак потребляет до 40–45 % всей вырабатываемой в организме энергии, а в целом эта цифра составляет 20–30 %. И здесь возникает вопрос: как могла эволюция пойти по пути создания такой энергетически несовершенной структуры, которая к тому же потребляет эту энергию в рафинированном виде, т. е. в виде глюкозы? Очевидно, что в данном случае речь может идти о конкретной адаптации к меняющимся условиям среды.
Есть гипотеза, что инсулинорезистентность – это и есть тот механизм, который позволил нашему головному мозгу развиваться и увеличиваться в объеме. Ведь жизнь предков человека была сложной: то голод, то эпидемии. Известно, что в этих ситуациях снижается чувствительность к инсулину клеток мышц, печени, жировой ткани и других периферических органов – все они могут «потерпеть», в отличие от головного мозга. Другими словами, мы имеем дело с эволюционно закрепленным защитным механизмом, который нужен для выживания в экстремальной ситуации.
В 2014 г. в журнале Science были опубликованы результаты геномного анализа довольно большой популяции коренных американцев, мексиканцев и латиноамериканцев Центральной Америки, значительная часть которых имела сахарный диабет (SIGMA Type 2 Diabetes Consortium , 2014). В ходе исследования был найден новый генетический локус, ассоциированный с диабетом, «расшифровка» которого доказала его неандертальское происхождение. Как оказалось, данный участок генома связан с содержанием в цитоплазме клеток триглицеридов, т. е., по-видимому, все с той же инсулинорезистентностью.
Конечно, это открытие не означает, что диабет «достался» нам от других видов древних людей. Мы также не можем наверняка утверждать, что идентифицированный локус был «диабетогенным» в геноме неандертальцев: его роль могла измениться впоследствии. Ясно одно: генетические особенности, предрасполагающие к развитию сахарного диабета, формировались на протяжении длительной эволюции человека.
Неолитическая революция: плюсы и минусы сельского хозяйства
Радикальные изменения в образе жизни и питании человека, которые могли стать предпосылкой эпидемии сахарного диабета, начали происходить примерно 15–10 тыс. лет назад. Этот период, известный как неолитическая сельскохозяйственная революция , ознаменовался переходом охотников, кочевников и собирателей к оседлой жизни. Зарождение и развитие центров земледелия в разных уголках планеты привели к изменению структуры питания, что, в свою очередь, выразилось в резком увеличении доли злаков, потреблении молока (чего не было в каменном веке) и доступности еды в целом.
Вплоть до середины XX в. стремительного распространения сахарного диабета в человеческой популяции не наблюдалось, несмотря на изменение структуры питания. Важно заметить, что большинство людей продолжали интенсивно трудиться физически: работать в поле с рассвета до заката едва ли было легче, чем выходить на охоту. Физическая активность, как известно, сопряжена с повышением чувствительности к инсулину. К тому же для большей части населения Земли проблемой оставался скорее недостаток, а не избыток пищи. До поры до времени это предотвращало эпидемию ожирения и сахарного диабета.
Индустриальная революция: бойтесь своих желаний
Катастрофа в массовом масштабе началась после Второй мировой войны, когда индустриальная революция привнесла новые изменения в структуру питания человека. Наконец-то еда стала доступна постоянно, а не периодически, как это бывало раньше. Широкое распространение получила реклама продуктов. Резко увеличилось потребление рафинированных углеводов, обработанных злаков, продуктов, содержащих большое количество насыщенных жиров, а употребление клетчатки, наоборот, сократилось; выросла общая калорийность еды. При этом двигательная активность стала снижаться. Все это незамедлительно отразилось на распространенности ожирения, в первую очередь среди населения индустриально развитых стран Америки и Европы. Именно в это время и началась эпидемия сахарного диабета.
Постиндустриальное время принесло человечеству не только высококалорийное питание, но и драматическое уменьшение физической активности в результате развития транспорта, появления компьютера и Интернета. Таким образом, были созданы идеальные условия для продолжения эпидемии сахарного диабета. Предполагается, что в ближайшие десятилетия наибольший рост распространения ожирения и сахарного диабета будет происходить в странах Африки и Юго-Восточной Азии.
Как предотвратить негативный сценарий? Во-первых, путем здорового питания. Есть мнение, что нам надо оглянуться назад, «вернуться к истокам». В последнее время увеличивается число сторонников так называемой палеолитической диеты. Ее особенность – относительно небольшая доля углеводов, более высокая доля белка и отсутствие молочных продуктов. Показано, что у сторонников такой «диеты охотников и собирателей» процент жира в организме меньше, а чувствительность к инсулину выше по сравнению с теми, кто придерживается «западного» стиля питания.
Нам нужно помнить, что человеческий геном сформировался в условиях, значительно отличающихся от современных. В последнее время наша генетическая программа вступила в противоречие с изменившимся образом жизни человека – она просто не выдерживает натиска цивилизации. Такое несоответствие способствует развитию дегенеративных заболеваний, включая сахарный диабет 2-го типа. Но несмотря на то что биология человека рассчитана на совсем другой образ жизни, только от нас зависит, попадем ли мы в эту «эволюционную ловушку».
Полный текст статьи доктора медицинских наук, профессора РАН Климонтова Вадима Валерьевича
