Самопоедание: аутофагия и митофагия

Термин «аутофагия» буквально переводится как «самопоедание». Это процессы, в результате которых ваш организм очищается от накопившегося мусора, например токсинов, и перерабатывает поврежденные компоненты клеток. Аутофагия происходит внутри митохондрий. Когда митохондрия разрушается и утилизируется, это называется митофагия.

Оба процесса крайне важны для поддержания здоровья организма. В 2016 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине получил Ёсинори Осуми – ученый, открывший механизмы аутофагии (11).

Когда аутофагия и митофагия сдерживаются в результате плохого питания, наличия лишних АФК и множественных воспалительных процессов, поврежденные митохондрии задерживаются в клетках, выделяя провоцирующие воспаление молекулы и ускоряя старение организма. Таким образом, аутофагия и митофагия играют очень важную роль. Они контролируют воспаления в теле человека и замедляют старение.

Эти процессы по большей части протекают под действием механистической цели рапамицина (у млекопитающих) (mTOR) – регулятора сигнальных путей метаболизма, о котором я расскажу более подробно в главе 3. Когда mTOR активируется, запускаются процессы роста и регенерации, в том числе и на клеточном уровне. ММТ подавляет сдерживание (даун-регуляцию) этих mTOR-сигнальных путей, таким образом стимулируя аутофагию и митофагию.

Биогенез митохондрий (образование новых митохондрий)

Биогенез – это процесс деления, в результате которого образуются новые здоровые митохондрии. Когда мы говорим о поддержании оптимальных биологических функций организма и хорошем самочувствии, то чем здоровее ваши митохондрии, тем лучше.

Исследования показали, что переход на жиросжигательную диету активизирует биогенез митохондрий, по крайней мере у грызунов (12). При таком питании митохондрии не заняты исключительно борьбой со свободными радикалами (так как при сжигании жиров образуется гораздо меньше вредоносных реактивных частиц кислорода, чем при сжигании сахара). Положительный эффект заключается в том, что у митохондрий появляется куда больше энергии на образование новых здоровых митохондрий. В результате ваши митохондрии полны жизненных сил!

 

Влияние кетонов

 

 

Когда я говорю, что при ММТ вы «сжигаете жир», то это значит, что вы сжигаете кетоны или кетоновые тельца. Кетоны и кетоновые тельца – понятия взаимозаменяемые, и часто одно подменяет другое. В этой книге я буду говорить именно о кетонах.

Кетоны – водорастворимые энергетические молекулы, которые синтезируются митохондриями печени из диетических или накопившихся жиров и используются организмом в качестве альтернативного глюкозе топлива. Так как кетоны растворяются в воде, им не нужен белок, чтобы передвигаться по кровотоку. Они легко проникают через клеточные мембраны и даже пересекают гомоэнцефалический барьер (13).

 

Наш мозг в качестве энергии использует вовсе не сахар, как принято думать, а кетоны.

 

По сути, кетоны – отличные биологические приспособленцы, которые поставляют жизненно важное топливо для мозга и тела при потреблении скудной пищи. Без кетонов в случае голода вы бы не прожили и нескольких дней. Раньше считалось, что мозг использует в качестве топлива исключительно сахар, даже сегодня в это продолжают верить многие специалисты. Лжетеорию опроверг покойный Джордж Кахилл ровно 50 лет назад (14). На самом деле ваш организм особым образом поставляет топливо мозгу, который потребляет до 20 % всех калорий. Способность мозга перестраиваться на кетоновый метаболизм помогает человеку продержаться без еды от нескольких недель до месяца.

 

Самый длительный период голодания в истории составил 1 год и 17 дней. Только благодаря кетонам оказалось возможным совершить такой подвиг.

 

Кетоны – важная составляющая ММТ, их наличие показывает, что в качестве основного топлива вы сжигаете жиры, а не сахар. Существует три типа кетонов.

 

• Ацетоацетат – предшественник двух других форм кетонов. Выводится с мочой.

• Бета-гидрокисбутират (БОМК) – самые многочисленные кетоны, которые циркулируют вместе с кровью и дают энергию.

• Ацетон – выделяется при выдохе.

 

Кетоны – гении или злодеи?

К большому сожалению, на сегодняшний день среди не только обычных людей, но даже некоторых специалистов существует путаница в отношении кетонов. Она связана с наличием существенной разницы между питательным кетозом и диабетическим кетоацидозом. Хотя оба эти слова имеют приставку «кето», они обозначают два различных метаболических состояния.

Питательный кетоз – начальная стадия при переходе на сжигание жиров. Это благоприятный способ создания условий, помогающих вам оставаться здоровыми и молодыми. При питательном кетозе уровень кетонов в крови обычно колеблется в пределах 0,5–3 ммоль/л и редко превышает 6–8 ммоль/л. Уровень сахара в крови также понижается до оптимальной отметки 70 мг/дл или меньше.

С другой стороны, кетоацидоз – крайне опасный симптом неконтролируемого диабета, который при отсутствии соответствующего лечения может привести к смерти. Уровень кетонов при диабетическом кетоацидозе обычно составляет более 20 ммоль/л. Реальная опасность диабетического кетоацидоза заключается в очень высоком уровне сахара в крови – 250 мг/дл, причем иногда эта цифра превышает 400 мг/дл! В результате возникают тяжелый метаболический ацидоз и сильное обезвоживание, требующие интенсивного медицинского вмешательства.

Кетоацидоз возникает при диабете первого типа ввиду низкого уровня инсулина. Так как организму нужен инсулин, чтобы подавлять производство глюкозы печенью, он продолжает вырабатываться даже тогда, когда вы не едите. Высокий уровень глюкозы должен «выключить» выработку кетонов, но одновременно с этим недостаток инсулина характеризуется отсутствием сигнала к остановке процесса. Если в организме много глюкозы, мозг не использует кетоны в качестве топлива. Они накапливаются и провоцируют метаболический ацидоз.

С другой стороны, при питательном кетозе, если вы не голодали в течение долгого времени, в организме накапливается достаточно инсулина, чтобы подавить производство глюкозы печенью. Уровень глюкозы падает и остается низким, когда вы сокращаете потребление углеводов, и мозг начинает сжигать кетоны.

Таким образом, смертельно опасное метаболическое состояние, ассоциирующееся с диабетическим кетоацидозом, – это эффект одновременного воздействия очень высокого уровня кетонов, высокого уровня глюкозы и обезвоживания. Подобное состояние не может возникнуть при питательном кетозе, но именно это является камнем преткновения для многих сегодняшних врачей с устаревшими взглядами.

Доктор Аткинс первым представил широкой публике кетоз как желаемый эффект потребления меньшего количества углеводов, но термина «питательный кетоз», увы, пока не существует. Из-за путаницы, а также демонизации жиров Аткинс практически отказался от употребления этого термина в своей книге, уделив большое внимание не пользе сжигания жиров, а углеводному аспекту.

Последующие исследования (доктор Аткинс умер в 2004 году) выявили разницу в воздействии на организм здоровых и нездоровых жиров. Слава богу, в XXI веке существует множество опубликованных научных работ, подтверждающих метаболические преимущества питательного кетоза. Эти работы вместе со свидетельствами людей, испытавших выявленные преимущества, понемногу проясняют ситуацию, позволяя специалистам в области здравоохранения и обычным врачам, прежде игнорировавшим вопросы питания, начать применять диеты в своей практике.

 

Зачем нам кетоны?

Кетоны были открыты в конце 1800-х годов. Их обнаружили в моче пациентов с неконтролируемым диабетом (15). Через несколько десятилетий ученые выявили положительные аспекты выработки кетонов.

Если доля углеводов, получаемых с пищей, мала или равна нулю даже по прошествии нескольких дней, ваш организм начинает превращать жиры в кетоны. Подобная метаболическая гибкость – основная причина, почему человечество до сих пор живо. Она помогает нам адаптироваться к разным источникам пищи.

Помимо возможности пережить голодные годы, кетоны оказывают огромное положительное влияние на наше здоровье.

• Когда клетки сжигают кетоны в качестве основного топлива, организм вырабатывает меньше АФК, чем при сжигании глюкозы. По сути, кетоны являются «более чистым» источником энергии, чем глюкоза, а значит, наносят куда меньший вред митохондриям.

• Если вы перестраиваетесь на сжигание жиров (и кетонов), в вашем организме сокращается доля сахара, питающего раковые клетки. Кроме того, снижается количество АФК, воздействию которого подвергаются клетки. Риск возникновения онкологических заболеваний падает.

• Самые многочисленные кетоны, бета-гидрокисбутират, выполняют ряд различных сигнальных функций, затрагивающих экспрессию генов (16).

• Кетоны играют важную роль в уменьшении воспалительных процессов за счет сокращения (даун-регуляции) числа цитокинов, вызывающих воспаления, и увеличения числа (ап-регуляции) цитокинов, эти воспаления подавляющих (17).

• Кетоны по своей структуре похожи на аминокислоты с разветвленными боковыми цепями (ВС А А). И все же они предпочтительнее для организма, чем ВСАА. Кетоны оказывают щадящий белковый эффект, позволяющий вам потреблять меньшее количество протеина, сохраняя и даже наращивать, мышечную массу (18). Кроме того, ВСАА – действенный стимул mTOR молекулярных сигнальных путей, очень важных метаболических путей, который в случае болезни (в том числе онкологии) пребывает в состоянии гиперактивности. Поддерживая питательный кетоз, вы сдерживаете mTOR. Снижение активности в данном случае связано со здоровьем и продолжительностью жизни (19). Однако mTOR играет важную роль, в особенности это касается молодых, являясь мощным стимулятором синтеза белка в мышцах.  Многие атлеты и бодибилдеры целенаправленно активируют эти пути, сокращая тем самым продолжительность жизни (20).

• Исследования показывают, что кетоны выполняют ряд важных защитных функций клеток мозга, которые подвергаются воздействию перекиси водорода, присутствующей обычно в мозге людей, страдающих нейродегенеративными заболеваниями, например деменцией и болезнью Альцгеймера  (21). При повышении уровня железа перекись водорода превращается в опасные гидроксильные свободные радикалы. Об этом я расскажу подробнее в главе 4. Таким образом, получить максимальную пользу от кетонов можно при оптимальном уровне железа.

• Кетоны ап-регулируют (усиливают) биогенез митохондрий в мозге (22). Это значит, что, увеличивая количество митохондрий, они помогают вашему организму вырабатывать больше энергии.

• Существует забавное наблюдение: люди в период голода или при переходе на низкоуглеводную диету испытывают легкую эйфорию. Таким образом, кетоны служат залогом хорошего настроения  (23).

 

Несмотря на преимущества, главной задачей ММТ является совсем не выработка организмом кетонов, достаточных для питательного кетоза. Наша основная цель – начать питаться здоровыми продуктами и перестроиться на сжигание жиров. Вот почему я никогда не назову ММТ «кетогенной диетой» – термином, описывающим похожую высокожировую низкоуглеводную диету. Подобные диеты строятся исключительно на том, чтобы производить максимально возможное число кетонов. Это нам не подходит. Как я уже говорил, конечная цель ММТ – оптимизировать работу митохондрий, снизить ущерб организму, наносимый свободными радикалами, и повлиять на первопричину болезни. Кетоны в данном случае не цель, а средство.