Юная Мэри Линнен завершала подготовку к самому важному дню своей жизни. Ресторан, список гостей, красивые приглашения — последние приготовления к торжеству были завершены. Оставалось лишь выбрать наряд. Мэри очень хотела пойти под венец в красивом платье. Для того, чтобы наряд смотрелся особенно эффектно, Мэри начала принимать комбинацию препаратов фен-фен (фенфлюрамин и фентермин) — в конце 1990-х эти лекарства были популярным средством для похудения. Девушка не имела избыточной массы тела, но все-таки решилась на курс. Мисс Линнен, как и множество других женщин того времени, поверила, что быстрое похудение — это безопасный путь к красоте. Она принимала фен-фен всего лишь 24 дня — не так уж и долго по меркам подобных препаратов. Казалось, что всё шло к идеальной свадьбе. До тех пор, пока маленькая хитрость, призванная сделать свадебный образ безупречным, не превратилась в настоящую трагедию.
Спустя восемь месяцев после начала приема фен-фена девушка ослепла на один глаз, а еще через месяц умерла в возрасте 30 лет. В 1997 году это была первая громкая смерть от легочной гипертензии, вызванной фен-феном. Комбинация этих препаратов тогда всё еще не была одобрена FDA (Food and Drug Administration), однако врачи свободно выписывали людям рецепты на оба средства. Фен-фен активно продвигался в СМИ не только в США, но и в Европе. За один 1996 год было выписано более 18 миллионов рецептов суммарно на оба вещества. О рисках легочной гипертензии писали еще в 1995 году, но именно случай Мэри Линнен стал самым громким делом в суде, став спусковым крючком волны общественного недовольства. После этого прецедента FDA буквально засыпали сообщениями о проблемах в работе сердечного клапана у людей, принимавших фен-фен. В итоге препарат был снят с продаж в том же году.
Мэри Линнен не страдала клиническим ожирением и, конечно же, не нуждалась в столь радикальном препарате. Но для некоторых людей резкое похудение и правда может быть вопросом выживания. В современном обществе ожирение уже довольно давно стало общемировой проблемой, снижающей качество жизни людей и повышающей шансы умереть от сопутствующих заболеваний сердечно-сосудистой и респираторной систем, а также от рака или сахарного диабета 2 типа (СД2). Сегодня нам известно, что ожирение сильно снижает продолжительность жизни: умеренная выраженность заболевания (при ИМТ 30–35) сокращает жизнь в среднем на три года, а тяжелая (ИМТ > 40) — на 10 лет. Это эквивалентно курению в течение всей жизни. Проблема приобрела настолько масштабный характер, что эпидемиологи вполне заслуженно стали называть ожирение и тесно связанный с ним СД2 настоящей пандемией XXI века. Дело дошло до того, что в развитых странах уже более 50% взрослых страдают проблемами с лишним весом, причем доля сильного ожирения продолжает неуклонно расти. Но отметим, что «лучший» ИМТ, при котором наблюдается наименьшая смертность, — 22,5–25, а в общественном сознании даже он часто воспринимается как «слишком высокий».
Причины проблемы
Всему живому на Земле необходима энергия. Одни организмы способны получать ее из солнечного света. Другие же извлекают энергию путем переваривания съеденной пищи. Если говорить конкретнее, то энергию мы извлекаем из содержащихся в пище макронутриентов, главным образом, углеводов. Наша пищеварительная система расщепляет их до простого сахара — глюкозы. Это важнейший источник клеточной энергии, «топливо», которое поддерживает все процессы в организме. Из-за высокого уровня глюкозы в крови поджелудочная железа стремится его скорректировать и вырабатывает всё больше инсулина. Если человек продолжает потреблять калории, не давая организму адаптироваться, то развивается инсулинорезистентность (ИР). Кроме этого, если уровень глюкозы в крови всегда высокий, то она становится токсичной для организма. В таком случае простой сахар начинает вступать в реакцию с белками и жирами, нарушая их структуру и функцию. Страдают мелкие сосуды, иногда развиваются слепота, почечная недостаточность, ускоряется развитие атеросклероза. Высокий уровень глюкозы провоцирует образование огромного количества свободных радикалов, которые тоже разрушают клетки. Именно поэтому корректировать гипергликемию препаратами и следить за уровнем глюкозы в крови так важно для пациентов с СД2.
Поджелудочная железа отвечает на каждый грамм сахара, попавший в организм
После приема пищи уровень глюкозы в крови растет. В ответ на это происходит несколько событий. β-клетки поджелудочной железы начинают секретировать инсулин, который способствует получению из глюкозы энергии, а ее излишки превращаются в полимер гликоген и в жирные кислоты, которые могут запасаться в печени и жировой ткани соответственно. При голодании α-клетки поджелудочной железы вырабатывают глюкагон в ответ на низкий уровень сахара в крови. Глюкагон действует противоположно инсулину, способствуя высвобождению глюкозы из гликогена. Инсулин это действие глюкагона подавляет. В β-клетках вырабатывается еще и другой гормон — амилин, который снижает секрецию глюкагона после еды, замедляет опорожнение желудка и снижает аппетит. В тонком кишечнике происходит синтез двух гормонов: глюкагоноподобного пептида-1 (ГПП-1) в L-клетках и глюкозозависимого инсулинотропного полипептида (ГИП) в К-клетках. Оба они приводят к увеличению глюкозозависимой секреции инсулина. ГПП-1 способствует также снижению опорожнения желудка и продлевает чувство сытости.
С инсулинорезистентностью связано одно из ключевых осложнений ожирения. Избыточно потребленные вещества откладываются в виде жира в подкожной клетчатке и брюшной полости. Как только места в подкожной клетчатке не остается, жир накапливается в печени и мышцах, превращаясь в висцеральный. Висцеральные жировые клетки выделяют воспалительные адипокины, которые, в свою очередь, способствуют возникновению ИР. Чрезмерно разросшиеся жировые клетки привлекают внимание иммунной системы, в результате чего макрофаги синтезируют еще больше провоспалительных цитокинов. В конце концов непрекращающийся воспалительный процесс приводит к почечной недостаточности и жировой болезни печени, а также сердечно-сосудистым заболеваниям (про последние на «Биомолекуле» уже есть отдельная подробная статья!).
И вот здесь начинает формироваться одна из самых типичных для страдающих ожирением людей проблем — сахарный диабет 2 типа. СД2 развивается из-за того, что инсулинозависимые ткани стали устойчивыми к действию этого гормона. Главная задача инсулина — утилизировать глюкозу в организме, в том числе в жировой ткани. Но если она воспалена, этого сделать уже не получится. Процесс развивается постепенно. Сначала ожирение приводит к метаболическому синдрому , который включает в себя ИР и нарушение метаболизма липидов. Это состояние можно обернуть вспять. Но вот если его не лечить, то развивается СД2.
Подробнее о метаболическом синдроме, а также о случаях, когда ожирение может быть незаметным и коварным, рекомендуем почитать статью на «Биомолекуле»: «Коварная стройность и безопасная полнота: метаболический синдром и сахарный диабет вне обычных границ индекса массы тела». В этой статье также рассказывается о популяции людей с «метаболически здоровым» ожирением, когда ожирение не приводит к развитию СД2. Мы же здесь рассмотрим классические случаи.
Чтобы понять масштаб проблемы, давайте просто взглянем на цифры. С 1990 года по наши дни количество больных СД2 увеличилось вчетверо, а к середине XXI века специалисты пророчат увеличение числа таких пациентов до 1,31 миллиардов человек!
Во всем виноваты гены, гормоны или градусы?
Не стоит спешить винить только поведение человека в возникновении ожирения и СД2. Классифицировать ожирение можно, исходя из диагноза, на синдромальное и несиндромальное. Известно 57 синдромов, где ожирение описано как один из клинических признаков; причиной их является мутация или нарушение хромосомного участка. Но если говорить непосредственно о связке ожирения и СД2, то мы знаем несколько генов-кандидатов: они отвечают за развитие β-клеток и жировых клеток; участвуют в хранении жиров, окислении жирных кислот и секреции инсулина; командуют развитием сосудов вокруг островков Лангерганса. Есть также и гены, кодирующие рецепторы гормонов лептина, меланокортина и проопиомеланокортина (POMC). Мутации в этих генах неизбежно ведут к ожирению. Пусть читателя не пугают эти страшные названия, подробнее о гормонах мы еще поговорим далее. Однако редко бывает, что дело только в поломке одного гена. Обнаружено более 200 полиморфных вариантов, ассоциированных с ожирением, и более 4200, ассоциированных с повышенным ИМТ. Отмечают и роль эпигенетических факторов . Здесь важны два гена — POMC и ген коактиватора PPAR-γ, ядерного рецептора, регулирующего метаболизм жиров и глюкозы: мыши без этого рецептора вообще не имеют жировой ткани. Интересно, что многие природные и химические агенты напрямую могут связываться с PPAR-γ. В частности, токсины (фталаты, бисфенолы, парабены) могут быть причиной накопления липидов. Часто эти вещества содержатся в пластике, косметике и бытовой химии.
«Биомолекула» ранее выпускала целый Спецпроект по эпигенетике, а коротко с этой наукой можно ознакомиться в статье «Эпигенетика: невидимый командир генома».
Другая популярная концепция «жирного мозга» заключается в том, что в мозгу людей происходят структурные или функциональные изменения, меняющие пищевое поведение: подсознательно такие люди начинают хотеть весить больше. Большую роль в этой теории отдают глутаматной и дофаминовой системам. Дофамин играет важную роль в системе вознаграждения. У людей с ожирением обнаружили меньше рецепторов к дофамину из-за длительного потребления высококалорийной пищи. Вероятно, это также причина депрессий, сопровождающих ожирение. Первый эпизод ожирения меняет работу системы вознаграждения в мозге, но после успешного похудения дофаминовые пути не восстанавливаются, а потому поведение человека не изменяется, и после окончания диеты вес возвращается. Глутаматная система в свою очередь закрепляет «патологические» нейроны. Рецепторы глутамата находятся в разных областях мозга; какие-то из них стимулируют аппетит, но при специфическом ингибировании этих рецепторов в гипоталамусе грызунов потребление пищи животными снизилось.
Необходимо упомянуть также и о роли жировой ткани, которая бывает двух типов: белая — склад жировых капель; и бурая — котельная, вырабатывающая тепло и энергию.
Белая жировая ткань также может вырабатывать гормоны — например, уже упомянутый лептин или апелин (эндогенный пептидный лиганд, синтезируемый адипоцитами) . Обнаруживаемый во многих тканях, он может подавлять чувство голода, а также регулировать поглощение глюкозы клетками и чувствительность к глюкозе.
Бурые жировые клетки сжигают глюкозу и жиры, выделяя тепло. Этот процесс — термогенез — привлек внимание ученых, пытающихся усилить его, чтобы снизить ожирение. Наш основной рецептор высокой температуры — TRPV1 — был обнаружен не только на периферии, но и в мозге. Его активаторы, такие как капсаицин, содержатся в острой пище, благодаря чему при употреблении, например, острого рамена повышается температура. А у людей с ожирением функция TRPV1 нарушена. Есть также и данные, что TRPV1 взаимодействует с «гормонами аппетита» лептином, грелином и ГПП-1. Многое остается пока неизученным, но нет сомнений, что TRPV1 представляет значительный интерес для разработки новых методов лечения.
Восток и запад болеют по-разному
Природа формирования избыточной массы очень сложна и зависит не только от энергетического баланса между получаемыми и затрачиваемыми калориями, но и от окружающей среды и наследственной предрасположенности. Эндокринные заболевания также способны вызывать чрезмерное накопление жировой ткани, однако глобальная статистика говорит о том, что нездоровые пищевые привычки вшестеро чаще становятся причиной ожирения, чем все остальные факторы, вместе взятые.
Отношение людей к пище не раз кидало из стороны в сторону: от образа тучной палеолитической «Венеры» и культа гедонизма до библейского греха чревоугодия и современной моды на здоровое питание. Поэтому распространенность ожирения — это не просто медицинский, но и глубоко культурный феномен. Сравнение пищевых традиций и эстетических идеалов в разных регионах мира дает ключ к пониманию причин эпидемии.
США прочно удерживают лидерство по количеству людей с ожирением, и одна из главных причин этого — повсеместное потребление сладких напитков. Газировки, энергетики и даже «здоровые» соки часто содержат огромные дозы сахара, в первую очередь, фруктозы. «Жидкие» калории не утоляют голод, хотя по количеству энергии часто равны или превышают полноценный обед. Большая концентрация фруктозы способствует образованию жировой ткани, развитию воспаления и оксидативному стрессу, вызывающему дополнительные повреждения самых разных клеток. Ведь структурно фруктоза не так уж сильно отличается от глюкозы. Кроме того, фруктозная диета нарушает сигналинг инсулина и является одной из главных причин роста ИР в США.
Высокое потребление «фруктозных» сиропов привело к эпидемии ожирения на Западе, что заставляет задуматься о потенциальном вреде для диабетиков сладостей, на которых написано, что они не содержат сахара. Сама по себе фруктоза имеет низкий гликемический индекс, но при большом ее употреблении уровень инсулина в крови все равно увеличивается. Важно помнить, что даже такие сладости можно есть только в ограниченном количестве, потому что вместо глюкозы они содержат фруктозу или другие сахарозаменители, которые при переедании точно так же могут стать причиной ИР и привести к метаболическому синдрому.
В то время как на Западе сложилась культура высокопереработанной пищи, во многих азиатских странах исторически доминируют иные установки. Традиционные азиатские диеты, такие как японская или корейская, делают акцент на свежих продуктах, ферментированной пище, рыбе и овощах. Родители с детства прививают привычку к натуральным вкусам, не поощряя увлечение ультрапроцессированными снеками. Для японских школьников брокколи — одно из любимых блюд, которое часто берут с собой в школу, а вот сладкий зеленый перец там не очень-то любят.
В азиатских культурах распространены высокие и строгие стандарты красоты, где стройность ассоциируется не только с здоровьем, но и с самодисциплиной и социальным статусом. Это создает мощный психологический барьер для переедания. Отсутствие культуры постоянного потребления очень вкусной, но насыщенной сахаром и жиром пищи помогает сохранить здоровую работу дофаминовой системы вознаграждения в мозге. В то время как на Западе такая пища приводит к формированию самой настоящей пищевой зависимости, при которой нормальная еда уже не приносит удовлетворения.
С тем, из-за чего возникаем ожирение и СД2 мы разобрались. А как же все это лечить и возможно ли? Об этом читайте на нашем сайте!