Живи долго! (страница 30)

Страница 30

В коровьем молоке более чем в 3 раза больше лейцина, чем в человеческом[1418], что вполне обоснованно, поскольку телята растут примерно в 40 раз быстрее, чем человеческие дети[1419]. (Детеныши крыс удваивают свой вес за 5 дней, поэтому не приходится удивляться, что в крысином молоке в 10 раз больше лейцина, чем в нашем[1420].) У разных животных, как видим, в молоке содержится разное количество лейцина, соответствующее потребностям роста и развития их потомства. Ни одно животное, за исключением человека, не пьет молоко после отлучения от матери.

Молоко – непростой напиток. Оно имеет сложнейшую гормональную сигнальную систему, предназначенную для активации mTOR[1421]. Когда мы пьем молоко тех видов животных, которые растут быстрее, особенно на поздних этапах жизни, мы рискуем «перестимулировать» mTOR-сигнализацию[1422]. Одним из ранних, видимых проявлений чрезмерной стимуляции mTOR может быть угревая сыпь.

Акне считается болезнью западной цивилизации, поскольку в таких местах, как Окинава, оно было редкостью или вообще отсутствовало[1423]. Влияние употребления молока на угревую сыпь впервые было отмечено более века назад[1424]. У тех, кто увлекается молочными продуктами, вероятность развития акне более чем в 2 раза выше, чем у тех, кто потребляет меньше[1425]. От 75 до 90 % молочных продуктов, поступающих на рынок, производится из молока беременных коров, и это может быть связано с содержанием гормонов в молоке, но, по-видимому, только mTOR повышает риск акне, отчасти способствуя выработке кожного жира – продукции сальных желез[1426].

Акне считается типичным кожным заболеванием, обусловленным mTOR[1427]. Тот факт, что до 85 % подростков в западных странах страдают акне, предполагает чрезмерную активацию сигнальной системы mTOR[1428] и позволяет объяснить, почему наличие акне в анамнезе ассоциируется с риском развития рака молочной железы[1429] и простаты[1430]. mTOR повышается почти в 100 % случаев рака простаты человека[1431], что может объяснить, почему потребление молока оказалось одним из основных диетических факторов риска развития[1432] и распространения рака простаты[1433].

По-видимому, люди, пьющие молоко, также живут меньше, если только они не употребляют ферментированные (кисломолочные) продукты[1434]. В процессе ферментации молочнокислые бактерии расщепляют часть галактозы, аминокислоты с разветвленной цепью и коровьи микроРНК[1435] (см. с. 585), что может объяснить, почему употребление йогурта не столь рискованно[1436].

Чашка чая и брокколи

Есть ли что-нибудь, что можно съесть – и снизить активность mTOR? Томатный порошок снижает активацию mTOR у стареющих крыс[1437], а экстракт томата замедляет работу mTOR в клетках рака молочной железы человека в чашке Петри[1438], однако клинические испытания этих препаратов еще не проводились. А вот соединения брокколи были испытаны.

Существует соединение под названием DIM, которое образуется при попадании соединения индол-3-карбинола из крестоцветных овощей в желудочную кислоту[1439]. Как было показано, оно подавляет активацию mTOR[1440]. Сульфорафан, еще один продукт употребления брокколи, также подавляет mTOR[1441], что может объяснить, почему те, кто ест зелень, живут в среднем дольше и здоровее[1442].

Зная, что гиперактивная сигнализация mTOR может играть роль в развитии аутизма, исследователи[1443] из Университета Джона Хопкинса и Гарвардского университета провели двойное слепое, рандомизированное, плацебо-контролируемое исследование с использованием сульфорафана в количестве, эквивалентном нескольким чашкам брокколи в день, с участием молодых мужчин с аутизмом[1444] – и показали преимущества, с которыми не сравнится ни один препарат[1445]. (Подробности в видео see.nf/autism.)

Есть ли что-нибудь, что можно выпить, чтобы снизить активность mTOR? Воздействие на дрожжевые клетки таким количеством кофеина, которое можно обнаружить в крови после чашки кофе, привело к ингибированию активности mTOR, достаточному для продления жизни[1446]. У мышей употребление кофе как с кофеином, так и без кофеина в одинаковой степени снижало уровень mTOR, что позволяет предположить, что в кофе может присутствовать не только кофеин[1447]. Аналогичным образом зеленый чай содержит флавоноид EGCG, который сам по себе подавляет активность mTOR в физиологически значимых концентрациях[1448]. Вероятно, поэтому применение 2 %-ного лосьона с зеленым чаем позволяет вдвое сократить количество прыщей[1449], а употребление зеленого чая связано с увеличением продолжительности жизни[1450].

Забота о мышцах

Если изменения рациона так хорошо подавляют mTOR, то можно ли ожидать побочных эффектов, как это случилось с рапамицином? Этот фермент входит в состав двух различных белковых комплексов – комплекса mTOR 1 (mTORC1) и комплекса mTOR 2 (mTORC2). mTORC1 является ускорителем старения, в то время как mTORC2, по-видимому, защищает организм. К сожалению, рапамицин ингибирует и тот и другой, а нарушение работы mTORC2 имеет негативные последствия. Ограничение белка, однако, направлено только на mTORC1, так что вы получаете лучшее от обоих компонентов[1451].

Есть ли какие-либо недостатки у диетического подавления mTOR?

Сигнализация mTOR необходима для увеличения мышечной массы в ответ на тренировки с отягощением[1452], что, по мнению одного из редакторов журнала по реабилитационной медицине, представляет собой «загадку mTOR: необходим для функционирования мышц, но опасен для жизни»[1453]. Однако предположение о том, что ограничение лейцина ускоряет потерю мышечной массы с возрастом, не находит подтверждения. Более высокая активация mTOR у мужчин может объяснить, почему они живут меньше, чем женщины[1454], при этом у мужчин наблюдается более высокая скорость возрастной потери мышечной массы[1455]. Кроме того, многомесячный прием пожилыми мужчинами лейциновых добавок с пищей не привел к увеличению мышечной массы или силы[1456], [1457].

У мышей блокирование mTOR рапамицином защищает стареющие мышцы. У особей, генетически сконструированных с чрезмерной стимуляцией mTOR, происходит катастрофическое разрушение мышечной массы, которое предотвращается ингибированием mTOR. Это позволяет предположить, что mTOR виноват в старении мышц[1458].

Пища для размышлений

Фермент mTOR признан одним из основных факторов старения[1459], если хотите, «великим дирижером» старения[1460]. (Фермент mTOR, по-видимому, привлекает внимание авторов исследований своим удобством создавать каламбуры[1461]: «TORwards a Victory over Aging»[1462] или, что мне больше нравится, «The Magic Hammer of TOR»[1463].) Возможно, как никакая другая стратегия борьбы со старением, ингибирование mTOR нарушает целый ряд дегенеративных процессов[1464], что объясняет, почему препарат рапамицин, блокирующий mTOR, в настоящее время является наиболее эффективным фармакологическим продуктом, когда-либо разработанным для борьбы со старением[1465]. Нефармакологические подходы к замедлению работы этого «стимулятора старения»[1466] включают ограничение потребления некоторых аминокислот, таких как метионин и лейцин, ограничение белка в целом или полный контроль питания.

Чтобы замедлить старение:

• выполняйте все шаги по активизации AMPK со с. 32;

• стремитесь придерживаться рекомендуемой суточной нормы потребления белка – 0,8 г на килограмм массы тела, что составляет около 45 г в день для женщины среднего роста и около 55 г в день для мужчины среднего роста;

• выбирайте растительные источники белка, когда это возможно.

Окисление

Эрл Штадтман, известный биохимик, лауреат Национальной научной медали – высшей награды за научные достижения в США, однажды сказал: «Старение – это болезнь. Продолжительность человеческой жизни зависит от количества свободных радикалов, которые накапливаются в клетках. Когда клеткам нанесены слишком сильные повреждения, они больше не могут выжить и просто сдаются»[1467].

Эта концепция, впервые предложенная в 1972 году[1468] и известная сегодня как митохондриальная теория старения, предполагает, что со временем повреждение митохондрий свободными радикалами приводит к потере клеточных функций и энергии. Митохондрии – это источник энергии для наших клеток. Вспомните, как вы раз за разом заряжаете свой телефон: с каждой подзарядкой его емкость уменьшается. Точно так же, накапливая повреждения от свободных радикалов, митохондрии могут со временем утратить свою функциональность.

Полный разгром

О том, что такое свободные радикалы и как они образуются, какова квантовая биология окислительного фосфорилирования, я постарался максимально просто объяснить в главе «Как не умереть от болезней головного мозга» книги «Не сдохни!». Достаточно сказать, что свободные радикалы, как правило, представляют собой нестабильные, бурно реагирующие молекулы с непарным электроном.

Электроны, крошечные строительные блоки материи, любят путешествовать парами. Свободные радикалы пытаются объединить свои непарные электроны в пары, отбирая их у любой молекулы на своем пути[1469]. Это может иметь различные последствия в зависимости от того, какая молекула подвергается нападению. При атаке на жиры могут быть нарушены клеточные мембраны[1470]. При атаке на ферменты они могут быть инактивированы[1471]. Когда повреждаются другие белки, они могут распутаться и создать новые структуры, которые наша собственная иммунная система воспримет как чужеродные, что приведет к аутоиммунному воспалению[1472]. А когда свободные радикалы отрывают электроны от ДНК, наши гены могут мутировать, и нити ДНК буквально разрываются[1473]. К счастью, в организме имеется целый ряд антиоксидантов, способных без вреда для здоровья отдать свободные электроны и тем самым обезвредить свободные радикалы.

[1418] Melnik BC. Milk – a nutrient system of mammalian evolution promoting mTORC1-dependent translation. Int J Mol Sci. 2015;16(8):17048–87. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26225961/
[1419] Melnik BC, John SM, Carrera-Bastos P, Cordain L. The impact of cow’s milk-mediated mTORC1-signaling in the initiation and progression of prostate cancer. Nutr Metab (Lond). 2012;9(1):74. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22891897/
[1420] Melnik BC. Milk – a nutrient system of mammalian evolution promoting mTORC1-dependent translation. Int J Mol Sci. 2015;16(8):17048–87. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26225961/
[1421] Melnik BC. Lifetime impact of cow’s milk on overactivation of mTORC1: from fetal to childhood overgrowth, acne, diabetes, cancers, and neurodegeneration. Biomolecules. 2021;11(3):404. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33803410/
[1422] Melnik BC, John SM, Schmitz G. Milk is not just food but most likely a genetic transfection system activating mTORC1 signaling for postnatal growth. Nutr J. 2013;12:103. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23883112/
[1423] Cordain L, Lindeberg S, Hurtado M, Hill K, Eaton SB, Brand-Miller J. Acne vulgaris: a disease of Western civilization. Arch Dermatol. 2002;138(12):1584–90. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12472346/
[1424] Danby FW. Acne and milk, the diet myth, and beyond. J Am Acad Dermatol. 2005;52(2):360–2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15692488/
[1425] Aghasi M, Golzarand M, Shab-Bidar S, Aminianfar A, Omidian M, Taheri F. Dairy intake and acne development: a meta-analysis of observational studies. Clin Nutr. 2019;38(3):1067–75. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29778512/
[1426] Melnik BC. Linking diet to acne metabolomics, inflammation, and comedogenesis: an update. Clin Cosmet Investig Dermatol. 2015;8:371–88. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26203267/
[1427] Melnik BC. Lifetime impact of cow’s milk on overactivation of mTORC1: from fetal to childhood overgrowth, acne, diabetes, cancers, and neurodegeneration. Biomolecules. 2021;11(3):404. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33803410/
[1428] Melnik BC. Dietary intervention in acne: attenuation of increased mTORC1 signaling promoted by Western diet. Dermatoendocrinol. 2012;4(1):20–32. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22870349/
[1429] Baron JA, Weiderpass E, Newcomb PA, et al. Metabolic disorders and breast cancer risk (United States). Cancer Causes Control. 2001;12(10):875–80. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11808705/
[1430] Sutcliffe S, Giovannucci E, Isaacs WB, Willett WC, Platz EA. Acne and risk of prostate cancer. Int J Cancer. 2007;121(12):2688–92. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17724724/
[1431] Melnik BC, John SM, Carrera-Bastos P, Cordain L. The impact of cow’s milk-mediated mTORC1-signaling in the initiation and progression of prostate cancer. Nutr Metab (Lond). 2012;9(1):74. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22891897/
[1432] Sargsyan A, Dubasi HB. Milk consumption and prostate cancer: a systematic review. World J Mens Health. 2021;39(3):419–28. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32777868/
[1433] Pettersson A, Kasperzyk JL, Kenfield SA, et al. Milk and dairy consumption among men with prostate cancer and risk of metastases and prostate cancer death. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2012;21(3):428–36. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22315365/
[1434] Tognon G, Nilsson LM, Shungin D, et al. Nonfermented milk and other dairy products: associations with all-cause mortality. Am J Clin Nutr. 2017;105(6):1502–11. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28490510/
[1435] Melnik BC, Schmitz G. Pasteurized non-fermented cow’s milk but not fermented milk is a promoter of mTORC1-driven aging and increased mortality. Ageing Res Rev. 2021;67:101270. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33571703/
[1436] Gao X, Jia H, Chen G, Li C, Hao M. Yogurt intake reduces all-cause and cardiovascular disease mortality: a meta-analysis of eight prospective cohort studies. Chin J Integr Med. 2020;26(6):462–8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31970674/
[1437] Sahin K, Orhan C, Tuzcu M, et al. Tomato powder modulates NF-¿B, mTOR, and Nrf2 pathways during aging in healthy rats. J Aging Res. 2019;2019:1643243. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30719353/
[1438] Takeshima M, Ono M, Higuchi T, Chen C, Hara T, Nakano S. Anti-proliferative and apoptosis-inducing activity of lycopene against three subtypes of human breast cancer cell lines. Cancer Sci. 2014;105(3):252–7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24397737/
[1439] Thomson CA, Ho E, Strom MB. Chemopreventive properties of 3,3’-diindolylmethane in breast cancer: evidence from experimental and human studies. Nutr Rev. 2016;74(7):432–43. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27261275/
[1440] Du H, Zhang X, Zeng Y, et al. A novel phytochemical, DIM, inhibits proliferation, migration, invasion and TNF-a induced inflammatory cytokine production of synovial fibroblasts from rheumatoid arthritis patients by targeting MAPK and AKT/mTOR signal pathway. Front Immunol. 2019;10:1620. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31396207/
[1441] Zhang Y, Gilmour A, Ahn YH, de la Vega L, Dinkova-Kostova AT. The isothiocyanate sulforaphane inhibits mTOR in an NRF2-independent manner. Phytomedicine. 2021;86:153062. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31409554/
[1442] Li N, Wu X, Zhuang W, et al. Green leafy vegetable and lutein intake and multiple health outcomes. Food Chem. 2021;360:130145. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34034049/
[1443] Sato A. mTOR, a potential target to treat autism spectrum disorder. CNS Neurol Disord Drug Targets. 2016;15(5):533–43. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27071790/
[1444] Matusheski NV, Juvik JA, Jeffery EH. Heating decreases epithiospecifier protein activity and increases sulforaphane formation in broccoli. Phytochemistry. 2004;65(9):1273–81. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15184012/
[1445] Singh K, Connors SL, Macklin EA, et al. Sulforaphane treatment of autism spectrum disorder (ASD). Proc Natl Acad Sci U S A. 2014;111(43):15550–5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25313065/
[1446] Wanke V, Cameroni E, Uotila A, et al. Caffeine extends yeast lifespan by targeting TORC1. Mol Microbiol. 2008;69(1):277–85. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18513215/
[1447] Takahashi K, Yanai S, Shimokado K, Ishigami A. Coffee consumption in aged mice increases energy production and decreases hepatic mTOR levels. Nutrition. 2017;38:1–8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28526373/
[1448] Van Aller GS, Carson JD, Tang W, et al. Epigallocatechin gallate (EGCG), a major component of green tea, is a dual phosphoinositide-3-kinase/mTOR inhibitor. Biochem Biophys Res Commun. 2011;406(2):194–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21300025/
[1449] Elsaie ML, Abdelhamid MF, Elsaaiee LT, Emam HM. The efficacy of topical 2 % green tea lotion in mild-to-moderate acne vulgaris. J Drugs Dermatol. 2009;8(4):358–64. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19363854/
[1450] Cassidy A, Chung M, Zhao N, et al. Dose – response relation between tea consumption and risk of cardiovascular disease and all-cause mortality: a systematic review and meta-analysis of population-based studies. Adv Nutr. 2020;11(4):790–814. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32073596/
[1451] Lamming DW. Inhibition of the mechanistic target of rapamycin (mTOR) – rapamycin and beyond. Cold Spring Harb Perspect Med. 2016;6(5). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27048303/
[1452] Kennedy BK, Lamming DW. The mechanistic target of rapamycin: the grand conducTOR of metabolism and aging. Cell Metab. 2016;23(6):990–1003. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27304501/
[1453] Morley JE. The mTOR conundrum: essential for muscle function, but dangerous for survival. J Am Med Dir Assoc. 2016;17(11):963–6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27780571/
[1454] Blagosklonny MV. Why men age faster but reproduce longer than women: mTOR and evolutionary perspectives. Aging (Albany NY). 2010;2(5):265–73. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20519781/
[1455] Markofski MM, Dickinson JM, Drummond MJ, et al. Effect of age on basal muscle protein synthesis and mTORC1 signaling in a large cohort of young and older men and women. Exp Gerontol. 2015;65:1–7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25735236/
[1456] Leenders M, Verdijk LB, van der Hoeven L, et al. Prolonged leucine supplementation does not augment muscle mass or affect glycemic control in elderly type 2 diabetic men. J Nutr. 2011;141(6):1070–6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21525248/
[1457] Verhoeven S, Vanschoonbeek K, Verdijk LB, et al. Long-term leucine supplementation does not increase muscle mass or strength in healthy elderly men. Am J Clin Nutr. 2009;89(5):1468–75. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19321567/
[1458] Tang H, Shrager JB, Goldman D. Rapamycin protects aging muscle. Aging (Albany NY). 2019;11(16):5868–70. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31454792/
[1459] Liu GY, Sabatini DM. mTOR at the nexus of nutrition, growth, ageing and disease. Nat Rev Mol Cell Biol. 2020;21(4):183–203. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31937935/
[1460] Kennedy BK, Lamming DW. The mechanistic target of rapamycin: the grand conducTOR of metabolism and aging. Cell Metab. 2016;23(6):990–1003. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27304501/
[1461] Тор (Tor) – в германо-скандинавской мифологии бог грома и молний, защищающий богов и людей от великанов и чудовищ с помощью боевого молота (hammer). – Примеч. ред.
[1462] Lamming DW, Salmon AB. TORwards a victory over aging. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2020;75(1):1–3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31544928/
[1463] Caldana C, Martins MCM, Mubeen U, Urrea-Castellanos R. The magic “hammer” of TOR: the multiple faces of a single pathway in the metabolic regulation of plant growth and development. J Exp Bot. 2019;70(8):2217–25. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30722050/
[1464] Liu GY, Sabatini DM. mTOR at the nexus of nutrition, growth, ageing and disease. Nat Rev Mol Cell Biol. 2020;21(4):183–203. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31937935/
[1465] Kaeberlein M, Galvan V. Rapamycin and Alzheimer’s disease: time for a clinical trial? Sci Transl Med. 2019;11(476):eaar4289. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30674654/
[1466] Kapahi P, Chen D, Rogers AN, et al. With TOR, less is more: a key role for the conserved nutrient-sensing TOR pathway in aging. Cell Metab. 2010;11(6):453–65. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20519118/
[1467] Sansevero TB. The Profit Machine. Cultiva Libros; 2009.
[1468] Harman D. The biologic clock: the mitochondria? J Am Geriatr Soc. 1972;20(4):145–7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/5016631/
[1469] Talaulikar VS, Manyonda IT. Vitamin C as an antioxidant supplement in women’s health: a myth in need of urgent burial. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2011;157(1):10–3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21507551/
[1470] Liebman SE, Le TH. Eat your broccoli: oxidative stress, NRF2, and sulforaphane in chronic kidney disease. Nutrients. 2021;13(1):266. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33477669/
[1471] Peng C, Wang X, Chen J, et al. Biology of ageing and role of dietary antioxidants. Biomed Res Int. 2014;2014:831841. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24804252/
[1472] Maes M, Galecki P, Chang YS, Berk M. A review on the oxidative and nitrosative stress (O&NS) pathways in major depression and their possible contribution to the (neuro)degenerative processes in that illness. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2011;35(3):676–92. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20471444/
[1473] Peng C, Wang X, Chen J, et al. Biology of ageing and role of dietary antioxidants. Biomed Res Int. 2014;2014:831841. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24804252/