Живи долго! (страница 14)

Страница 14

Фактор образа жизни, наиболее тесно связанный с замедлением старения – даже в большей степени, чем физические упражнения, – это показатель потребления фруктов и овощей, уровня в крови каротиноидных фитонутриентов, таких как бета-каротин[630], [631]. Таким образом, «эпигенетическая диета» должна быть направлена на потребление большего количества фруктов и овощей[632]. С другой стороны, пищей, которая наиболее устойчиво связана с ускорением старения, является мясо[633], [634]. Возможно, отчасти это объясняется тем, что уровень содержания в крови остатков пестицидов, например ДДТ, связан как с ускоренным старением[635], так и с потреблением мяса[636]. Длительное воздействие загрязнения воздуха также может вызывать ускоренное старение[637], но данные по этому вопросу неоднозначны[638].

Отматывая время назад

Тот факт, что наш эпигенетический возраст лучше предсказывает продолжительность жизни и некоторые болезни старости, чем хронологический, является убедительным доказательством того, что метилирование ДНК неразрывно связано с какой-то фундаментальной причиной возрастного снижения функций организма[639]. Может быть, именно оно в действительности является движущей силой старения человека[640], или это просто пассивный маркер возраста[641]? Являются ли наши эпигенетические часы причиной старения или только его следствием? Если это активная движущая сила, то она может двигаться в обратном направлении.

Помните, как при клонировании перепрограммировали взрослую клетку, вернув ее в эмбриональное состояние? При этом не только стирались метки метилирования, освобождая весь геном, но и исчезали все следы старения. Мы, конечно, не хотим переводить часы настолько далеко назад, чтобы раствориться в аморфном сгустке, но, может быть, нам удастся немного отмотать время назад и омолодить наши клетки?

В своем открытии, удостоенном Нобелевской премии, исследователь стволовых клеток Шинья Яманака[642] определил то, что мы теперь называем факторами Яманаки – небольшую группу ДНК-связывающих белков, отвечающих за перепрограммирование клеток и служащих, по сути, для возвращения клетки к заводским настройкам[643]. С помощью этих инструментов международная группа исследователей решила повернуть время вспять, восстановив регенеративные свойства нервной ткани. Например, у маленьких детей может заново вырасти целый ампутированный кончик пальца – кость, ткани и все остальное, но с возрастом мы постепенно теряем эту способность[644]. Аналогичным образом теряют свои регенеративные свойства клетки зрительных нервов, соединяющих глаза с мозгом. Однако с помощью небольших манипуляций с фактором Яманаки исследователи смогли успешно вернуть метки метилирования в более молодое состояние, восстановив зрение у старых мышей и омолодив нейроны человека в чашке Петри. Клетки, по-видимому, сохранили верную копию эпигенетической карты, созданной в раннем возрасте, что может послужить руководством для обращения старения вспять[645].

Калибровка метилирования

Физические упражнения, фрукты и овощи, снижение потребления табака и мяса могут способствовать замедлению старения, о чем свидетельствует торможение хода эпигенетических часов, но как быть с прямым изменением метилирования ДНК? На паттерны метилирования влияет множество факторов, но их модификации трудно интерпретировать. Например, в одном из исследований диета с высоким содержанием жиров вызвала масштабные изменения метилирования ДНК у мужчин всего за 5 дней, затронув более 6000 генов. Они частично восстановились только через 6–8 недель после возвращения участников к обычному рациону питания[646]. Причем переедание насыщенных жиров вызывает иные изменения метилирования, чем переедание полиненасыщенных жиров, но с каким результатом[647]? Мы не знаем. Имеют ли эпигенетические изменения какие-то физиологические последствия или они случайны?

Мы только начинаем выяснять это. Например, теперь мы знаем, что среди устойчивых различий в метилировании у веганов по сравнению со всеядными – гипометилирование (меньшее метилирование) гена-супрессора опухоли и гена, кодирующего фермент репарации ДНК[648]. Поскольку метилирование «глушит» гены, их разблокировка может объяснить более низкий общий уровень заболеваемости раком среди тех, кто придерживается растительной диеты[649], [650]. Аналогичным образом у вегетарианцев реже метилируется фермент супероксиддисмутаза. Это антиоксидантный фермент, способный подавлять миллион свободных радикалов в секунду[651].Гипометилирование связано с трехкратным увеличением экспрессии этого детоксицирующего фермента, что объясняет «более высокую защиту от хронических заболеваний у вегетарианцев»[652].

Есть данные и о том, что масштабные сдвиги метилирования могут иметь последствия для здоровья и долголетия. Если усилить действие фермента, который осуществляет метилирование у плодовых мушек, можно продлить среднюю продолжительность их жизни более чем на 50 %. Если подавить этот фермент, то продолжительность жизни сократится. Однако пока не доказано, что эта стратегия работает у млекопитающих[653].

Метилирование ДНК человека гораздо сложнее. Однако результаты исследования плодовой мушки позволяют предположить, что увеличение глобального потенциала метилирования может положительно влиять на продолжительность жизни.

С чистого листа

Наиболее изученным фактором питания, оказывающим эпигенетическое воздействие, является фолиевая кислота[654]. Это дополнительная форма фолата – витамина группы В, содержащегося в бобовых и в зелени, который превращается в донор метила. (Слово «фолат» происходит от латинского корня folium, что в переводе с латинского означает «лист»)[655]. Метильная группа, которая попадает в ДНК, может образовываться, например, из фолата в салате или из фолиевой кислоты в добавках или обогащенной муке. Рекомендуемая суточная норма для большинства взрослых составляет 400 микрограммов (мкг)[656], однако среднесуточное потребление фолатов пожилыми мужчинами и женщинами составляет менее 300 мкг, а треть не добирает и 200 мкг[657]. Каковы эпигенетические последствия?

Для изучения эпигенетических эффектов женщин в постменопаузе сажали на диету с относительно низким содержанием фолатов. Несмотря на то что уровень фолатов не упал настолько, чтобы проявились клинические признаки дефицита (например, анемия), в течение 2 месяцев у испытуемых наблюдалось гипометилирование ДНК по всему геному. Однако при возобновлении потребления фолатов в здоровом объеме это явление исчезало в течение 3 недель[658]. В последующем исследовании, в котором участвовали еще более пожилые люди, наблюдалось такое же недостаточное метилирование, но для его восстановления потребовалось больше времени, что подчеркивает важность поддержания достаточного уровня фолатов в организме[659].

Метаанализ рандомизированных контролируемых исследований, проведенных с использованием самых современных методов лабораторного анализа, выявил увеличение глобального уровня метилирования в результате увеличения потребления фолиевой кислоты, что позволяет предположить, что большинство из нас, возможно, не получает ее достаточного количества в своем рационе[660]. Эталона «нормального» уровня метилирования не существует, поэтому такие термины, как «гипометилирование», используются как относительная величина[661], что затрудняет функциональную интерпретацию этих изменений[662]. Но факт остается фактом: наши древние предки ели гораздо больше листьев. Вероятно, они получали в 2 раза больше фолатов, чем мы сегодня[663], поэтому то, что наш организм использует дополнительную метильную группу при повышении уровня фолиевой кислоты, говорит о неоптимальности нашего фолатного статуса. Впрочем, это легко исправить. Например, просто выполните мои рекомендации по ежедневному употреблению бобовых и темно-зеленых листовых овощей.

Что надо знать о MTHFR?

Так называемые мутации MTHFR[664] являются козырной картой, которую часто разыгрывают врачи альтернативной медицины[665] для назначения специальных добавок (которые они, по случайному совпадению, еще и продают) при различных распространенных заболеваниях[666]. MTHFR – это фермент, который вырабатывается нашим организмом для активации фолата. Распространенный вариант гена MTHFR, при котором в 677-й позиции ДНК находится кодовая буква T, а не более распространенная C, приводит к снижению функциональности фермента. Это может иметь эпигенетические последствия, так как у тех, кто получил вариант Т от обоих родителей (около 10 % населения Земли)[667], снижено метилирование ДНК, но только при низком потреблении фолатов[668]. Если же вы получаете достаточное их количество, то уровень метилирования будет одинаковым независимо от наличия у вас Т-вариантов. Аналогично у тех, кто имеет два гена с вариантом Т, может быть повышен риск развития рака, но опять же только у тех, кто не получает достаточного количества фолатов[669]. Вам не нужен и особый вид фолатов. Фолаты в продуктах питания и фолиевая кислота в добавках и обогащенных продуктах вполне пригодны для использования – вне зависимости от того, какой у вас тип гена[670].

Поскольку каждый человек должен стремиться получать достаточное количество фолатов, нет никакой пользы от рутинного генетического тестирования, чтобы узнать, нет ли у него мутаций, и ведущие медицинские организации в этой области не рекомендуют проводить тестирование на MTHFR[671]. Единственное, что бы следовало сделать, если бы вы узнали, что у вас двойная доза менее функционального фермента, – это проявлять осторожность при употреблении алкоголя. Ацетальдегид, продукт распада алкоголя, может разрушать фолаты в нашем организме[672], поэтому людям с двойным Т следует ограничить потребление алкоголя до одной порции в день[673]. Но поскольку все, вероятно, должны стараться минимизировать потребление алкоголя[674], я согласен с тем, что знание персонального профиля метилирования MTHFR не имеет особого смысла.

Фолиевая кислота – это не то же самое, что фолат

Обзор более 100 метаанализов популяционных исследований показывает, что люди, получающие больше фолатов с пищей, живут дольше и лучше защищены от сердечно-сосудистых заболеваний, некоторых видов рака и других хронических болезней[675]. Однако в ряде рандомизированных контролируемых исследований добавок, содержащих фолиевую кислоту, было обнаружено повышение риска развития рака[676]. Как я рассказываю в видео see.nf/folic, загадка, похоже, была решена, когда ученые вдруг догадались, что мы не крысы.

[630] Lu AT, Quach A, Wilson JG, et al. DNA methylation GrimAge strongly predicts lifespan and healthspan. Aging (Albany NY). 2019;11(2):303–27. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30669119/
[631] Quach A, Levine ME, Tanaka T, et al. Epigenetic clock analysis of diet, exercise, education, and lifestyle factors. Aging (Albany NY). 2017;9(2):419–37. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28198702/
[632] Hardy TM, Tollefsbol TO. Epigenetic diet: impact on the epigenome and cancer. Epigenomics. 2011;3(4):503–18. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22022340/
[633] Levine ME, Lu AT, Quach A, et al. An epigenetic biomarker of aging for lifespan and healthspan. Aging (Albany NY). 2018;10(4):573–91. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29676998/
[634] Dugué PA, Bassett JK, Joo JE, et al. Association of DNA methylation-based biological age with health risk factors and overall and cause-specific mortality. Am J Epidemiol. 2018;187(3):529–38. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29020168/
[635] Lind PM, Salihovic S, Lind L. High plasma organochlorine pesticide levels are related to increased biological age as calculated by DNA methylation analysis. Environ Int. 2018;113:109–13. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29421399/
[636] Mariscal-Arcas M, Lopez-Martinez C, Granada A, Olea N, Lorenzo-Tovar ML, Olea-Serrano F. Organochlorine pesticides in umbilical cord blood serum of women from Southern Spain and adherence to the Mediterranean diet. Food Chem Toxicol. 2010;48(5):1311–5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20188779/
[637] Ward-Caviness CK, Nwanaji-Enwerem JC, Wolf K, et al. Long-term exposure to air pollution is associated with biological aging. Oncotarget. 2016;7(46):74510–25. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27793020/
[638] Ryan J, Wrigglesworth J, Loong J, Fransquet PD, Woods RL. A systematic review and meta-analysis of environmental, lifestyle, and health factors associated with DNA methylation age. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2020;75(3):481–94. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31001624/
[639] Mitteldorf J. A clinical trial using methylation age to evaluate current antiaging practices. Rejuvenation Res. 2019;22(3):201–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30345885/
[640] Fransquet PD, Wrigglesworth J, Woods RL, Ernst ME, Ryan J. The epigenetic clock as a predictor of disease and mortality risk: a systematic review and meta-analysis. Clin Epigenet. 2019;11(1):62. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30975202/
[641] Ashapkin VV, Kutueva LI, Vanyushin BF. Epigenetic clock: just a convenient marker or an active driver of aging? In: Guest PC, ed. Reviews on Biomarker Studies in Aging and Anti-Aging Research. Advances in Experimental Medicine and Biology, vol 1178. Springer Cham; 2019:175–206. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31493228/
[642] Nobel Media AB 2021. Shinya Yamanaka – Facts. NobelPrize.org. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2012/yamanaka/facts/. Accessed June 5, 2021.; https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2012/yamanaka/facts/
[643] Takahashi K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell. 2006;126(4):663–76. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16904174/
[644] Shieh SJ, Cheng TC. Regeneration and repair of human digits and limbs: fact and fiction. Regeneration. 2015;2(4):149–68. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27499873/
[645] Lu Y, Brommer B, Tian X, et al. Reprogramming to recover youthful epigenetic information and restore vision. Nature. 2020;588(7836):124–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33268865/
[646] Jacobsen SC, Brøns C, Bork-Jensen J, et al. Effects of short-term high-fat overfeeding on genome-wide DNA methylation in the skeletal muscle of healthy young men. Diabetologia. 2012;55(12):3341–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22961225/
[647] Perfilyev A, Dahlman I, Gillberg L, et al. Impact of polyunsaturated and saturated fat overfeeding on the DNA-methylation pattern in human adipose tissue: a randomized controlled trial. Am J Clin Nutr. 2017;105(4):991–1000. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28275132/
[648] Miles FL, Mashchak A, Filippov V, et al. DNA methylation profiles of vegans and non-vegetarians in the Adventist Health Study-2 cohort. Nutrients. 2020;12(12):3697. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33266012/
[649] Key TJ, Appleby PN, Crowe FL, Bradbury KE, Schmidt JA, Travis RC. Cancer in British vegetarians: updated analyses of 4998 incident cancers in a cohort of 32,491 meat eaters, 8612 fish eaters, 18,298 vegetarians, and 2246 vegans. Am J Clin Nutr. 2014;100 Suppl 1:378S-85S. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24898235/
[650] Tantamango-Bartley Y, Jaceldo-Siegl K, Fan J, Fraser G. Vegetarian diets and the incidence of cancer in a low-risk population. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2013;22(2):286–94. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23169929/
[651] McCord JM. Analysis of superoxide dismutase activity. Curr Protoc Toxicol. 2001;Chapter 7:Unit7.3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23045062/
[652] Thaler R, Karlic H, Rust P, Haslberger AG. Epigenetic regulation of human buccal mucosa mitochondrial superoxide dismutase gene expression by diet. Br J Nutr. 2009;101(5):743–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18684339/
[653] Johnson AA, Akman K, Calimport SRG, Wuttke D, Stolzing A, de Magalhães JP. The role of DNA methylation in aging, rejuvenation, and age-related disease. Rejuvenation Res. 2012;15(5):483–94. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23098078/
[654] ElGendy K, Malcomson FC, Lara JG, Bradburn DM, Mathers JC. Effects of dietary interventions on DNA methylation in adult humans: systematic review and meta-analysis. Br J Nutr. 2018;120(9):961–76. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30355391/
[655] Miller JW. Factors associated with different forms of folate in human serum: the folate folio continues to grow. J Nutr. 2020;150(4):650–1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32119743/
[656] Institute of Medicine (US) Standing Committee on the Scientific Evaluation of Dietary Reference Intakes and Its Panel on Folate, Other B Vitamins, and Choline. Dietary Reference Intakes for Thiamin, Riboflavin, Niacin, Vitamin B6, Folate, Vitamin B12, Pantothenic Acid, Biotin, and Choline. National Academies Press (US); 1998. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23193625/
[657] ter Borg S, Verlaan S, Hemsworth J, et al. Micronutrient intakes and potential inadequacies of community-dwelling older adults: a systematic review. Br J Nutr. 2015;113(8):1195–206. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25822905/
[658] Jacob RA, Gretz DM, Taylor PC, et al. Moderate folate depletion increases plasma homocysteine and decreases lymphocyte DNA methylation in postmenopausal women. J Nutr. 1998;128(7):1204–12. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9649607/
[659] Rampersaud GC, Kauwell GP, Hutson AD, Cerda JJ, Bailey LB. Genomic DNA methylation decreases in response to moderate folate depletion in elderly women. Am J Clin Nutr. 2000;72(4):998–1003. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11010943/
[660] Amenyah SD, Hughes CF, Ward M, et al. Influence of nutrients involved in one-carbon metabolism on DNA methylation in adults – a systematic review and meta-analysis. Nutr Rev. 2020;78(8):647–66. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31977026/
[661] Rampersaud GC, Kauwell GP, Hutson AD, Cerda JJ, Bailey LB. Genomic DNA methylation decreases in response to moderate folate depletion in elderly women. Am J Clin Nutr. 2000;72(4):998–1003. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11010943/
[662] Mathers JC, Strathdee G, Relton CL. Induction of epigenetic alterations by dietary and other environmental factors. Adv Genet. 2010;71:3–39. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20933124/
[663] Eaton SB, Eaton SB. Paleolithic vs. modern diets – selected pathophysiological implications. Eur J Nutr. 2000;39(2):67–70. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10918987/
[664] Метилентетрагидрофолатредуктаза, ключевой фермент фолатного цикла. – Примеч. ред.
[665] Parkhurst E, Calonico E, Noh G. Medical decision support to reduce unwarranted methylene tetrahydrofolate reductase (MTHFR) genetic testing. J Med Syst. 2020;44(9):152. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32737598/
[666] Levin BL, Varga E. MTHFR: addressing genetic counseling dilemmas using evidence-based literature. J Genet Couns. 2016;25(5):901–11. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27130656/
[667] Porter K, Hoey L, Hughes CF, Ward M, McNulty H. Causes, consequences and public health implications of low B-vitamin status in ageing. Nutrients. 2016;8(11). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27854316/
[668] Friso S, Choi SW, Girelli D, et al. A common mutation in the 5,10-methylenetetrahydrofolate reductase gene affects genomic DNA methylation through an interaction with folate status. Proc Natl Acad Sci USA. 2002;99(8):5606–11. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11929966/
[669] Bailey LB. Folate, methyl-related nutrients, alcohol, and the MTHFR 677C®T polymorphism affect cancer risk: intake recommendations. J Nutr. 2003;133(11 Suppl 1):3748S-53S. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14608109/
[670] Levin BL, Varga E. MTHFR: addressing genetic counseling dilemmas using evidence-based literature. J Genet Couns. 2016;25(5):901–11. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27130656/
[671] Parkhurst E, Calonico E, Noh G. Medical decision support to reduce unwarranted methylene tetrahydrofolate reductase (MTHFR) genetic testing. J Med Syst. 2020;44(9):152. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32737598/
[672] Seitz HK, Matsuzaki S, Yokoyama A, Homann N, Väkeväinen S, Wang XD. Alcohol and cancer. Alcohol Clin Exp Res. 2001;25(5 Suppl ISBRA):137S-43S. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15082451/
[673] Bailey LB. Folate, methyl-related nutrients, alcohol, and the MTHFR 677C®T polymorphism affect cancer risk: intake recommendations. J Nutr. 2003;133(11 Suppl 1):3748S-53S. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14608109/
[674] Griswold MG, Fullman N, Hawley C, et al. Alcohol use and burden for 195 countries and territories, 1990–2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. Lancet. 2018;392(10152):1015–35. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30146330/
[675] Bo Y, Zhu Y, Tao Y, et al. Association between folate and health outcomes: an umbrella review of meta-analyses. Front Public Health. 2020;8:550753. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33384976/
[676] Bo Y, Zhu Y, Tao Y, et al. Association between folate and health outcomes: an umbrella review of meta-analyses. Front Public Health. 2020;8:550753. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33384976/