Продолжительность жизни и количество людей старше 60 лет неуклонно растет во всем мире. Вместе с этим возрастает и уровень возрастных заболеваний. Однако система сбалансированного питания, позволяющая отсрочить развитие болезней и замедлить старение, до сих пор не разработана. Стоп. А разве при помощи пищи можно повлиять на процессы старения? Этими вопросами и занимается нутригеронтология. Ну а о нутригеномике шла речь в первой части этой статьи.

В 16 веке Лукас Кранах Старший, мечтая вновь стать юным, написал картину «Фонтан молодости». Если бы Лукас знал нутригеронтологию, то он изобразил бы фонтан молодости именно так. Рисунок с сайта germany-art.com, адаптирован.

 

Введение

Старение проявляется как постепенное ухудшение физиологических функций: ослабляется защита иммунной системы, уменьшается мышечная масса, возникают нарушения работы мозга и сердечно-сосудистой системы. До недавнего времени казалось, что процесс старения не поддается контролю. Однако, в последние десятилетия в биогеронтологии — науке о старении — был сделан ряд важных открытий. Ученые давно догадывались, что доступные глазу признаки старения — это последствия незаметных изменений на уровне клеток и молекул, но выяснить, какие же это молекулярные изменения, удалось совсем недавно [1]. На данный момент выделяют девять клеточно-молекулярных признаков старения, общих для различных организмов. К этим признакам относят (рис. 1):

1. повышение нестабильности генома;
2. укорочение теломер [2–4];
3. эпигенетические изменения [5];
4. изменения в межклеточной коммуникации;
5. нарушение белкового гомеостаза;
6. истощение стволовых клеток;
7. клеточное старение [6];
8. митохондриальные нарушения;
9. разрегулирование клеточных сигнальных путей, чувствующих уровень питательных веществ.

Рисунок 1. Молекулярные признаки старения. Рисунок из [7], адаптирован.

 

Эксперименты в области биогеронтологии и анализ человеческих популяций долгожителей выявили любопытные взаимосвязи между типом питания и продолжительностью жизни. И сейчас по всему миру проводятся исследования, нацеленные на подбор оптимального рациона, который мог бы замедлить процессы старения и развитие возрастных болезней. В связи с этим возникла новая отрасль в науке — нутригеронтология. Давайте подробнее остановимся на молекулярных механизмах старения и рассмотрим, как пища и ее биоактивные компоненты воздействуют на эти процессы. Ну, в более общем виде вопрос связи питания с нашим здоровьем и — более того, с работой генов — затронут в первой части этой статьи: «Нутригеномика: питание vs. заболевания» [8].

Молекулярные признаки старения и пища

Сигнальные пути энергетического баланса

В биогеронтологии широко известны два клеточных сигнальных пути, ослабление которых приводит к удлинению жизни у многих организмов [9]: сигнальный путь инсулина/инсулиноподобного фактора роста (IIS) и сигнальный путь mTOR*. Эти сигнальные пути тесно переплетены между собой и «зондируют» уровень питательных веществ в клетке (рис. 2). Пути mTOR и IIS активируются компонентами пищи: углеводами (активируют в большей степени IIS путь) и аминокислотами (запускают mTOR-сигналинг). Ослабление сигналов от этих путей на различных стадиях продлевает жизнь самым разным модельным организмам, и на настоящий момент не осталось сомнений, что регуляция именно этих путей — главный рычаг воздействия рациона на здоровье и долголетие.

* — О практических аспектах изучения таких сигнальных путей как mTOR, а также веществ, потенциально продлевающих жизнь, можно будет прочитать в книге-стратегии Longevity Cookbook, готовящейся при содействии фонда «Наука за продление жизни». Первая глава книги уже опубликована в интернете (правда, пока только на английском языке): «Longevity Cookbook: Pharmacological Extension of Lifespan». — Ред.

Рисунок 2. Взаимосвязь IIS- и mTOR-сигнальных путей. Сигнал от инсулинового рецептора (он же рецептор фактора роста) распространяется по клетке и активирует белок mTOR, что приводит к сборке двух функциональных комплексов: mTORC1 и mTORC2. В свою очередь комплекс mTORC1 может ингибировать субстрат инсулинового рецептора (insulin receptor substrate, IRS). mTOR также активируется аминокислотами, поэтому высокая концентрация аминокислот в крови снижает чувствительность клеток к инсулину. Рисунок с сайта www.the-scientist.com.

 

Сигнальный путь IIS (insulin and IGF-1 signaling) информирует клетку о наличии глюкозы через уровень инсулина в крови. Путь IIS берет начало от мембранного рецептора*, распознающего инсулин или инсулиноподобный фактор роста (IGF1), и затем распространяется по клетке, стимулируя ее рост и деление и инактивируя транскрипционные факторы FOXO (регулируют стресс-ответ, репарацию ДНК, клеточную смерть, аутофагию [10] и др). Углеводы, содержащиеся в пище, в зависимости от строения, по-разному влияют на уровень инсулина в крови. Чем проще структура углевода, тем быстрее он переваривается и поступает в кровь, инициируя выработку инсулина.

* — Забавно, что родственный ему рецептор играет совсем другую роль — чувствует щелочь в окружающей среде: «Рецептор „нетрадиционной ориентации“» [11]. — Ред.

Сложные углеводы (клетчатка, крахмал) перевариваются постепенно, не вызывая сильного роста уровня сахара в крови и резких выбросов инсулина, в то время как простые углеводы (сахароза, глюкоза) приводят к скачку сахара в крови уже через 10–15 минут после употребления, что провоцирует выработку инсулина. Для того, чтобы оценить насколько возрастает уровень сахара в крови после потребления того или иного продукта, были введены такие параметры как гликемический индекс и гликемическая нагрузка. Например, выпечка и сладости имеют высокий гликемический индекс, так как содержат большое количество простых сахаров. Рацион с высокой гликемической нагрузкой стимулирует сигнальные пути IIS и mTOR, что в долгосрочной перспективе неблагоприятно сказывается на здоровье. Согласно исследованиям, питание с высоким гликемическим индексом/нагрузкой повышает риск таких возрастных заболеваний как диабет II типа и сердечные приступы [12]. В то время как соблюдение диеты с низкой гликемической нагрузкой (например, диеты, основанной на овощах), наоборот, благотворно сказывается на здоровье и даже способно обратить диабет II типа. А ограничение калорийности в течение долгого времени (при сохранении на нормальном уровне всех необходимых организму веществ) значительно замедляет старение сердечно-сосудистой системы и скелетной мускулатуры у людей [13].

Белок mTOR — ключевой регулятор клеточного роста и метаболизма. mTOR расположен в цитоплазме, активируется он аминокислотами и функционирует в двух различных комплексах: mTORC1 (mTOR complex 1) и mTORC2 (mTOR complex 2). Комплекс mTORC1 хорошо изучен, он собирается при поступлении сигналов от питательных веществ и рецепторов инсулина, факторов роста. mTORC1 способствует синтезу белков, подавляет аутофагию и регулирует метаболизм глюкозы (рис. 3). mTORC2 также собирается при запуске IIS и mTOR, но приводит к ингибированию транскрипционного фактора FOXO3. Поскольку mTOR активируется аминокислотами, то их невысокое содержание в пище способно увеличить продолжительность жизни. Например, мыши, содержащиеся на низкобелковой диете, живут гораздо дольше мышей с высокобелковой диетой (150 недель против 100 недель) [12].

Рисунок 3. Схема комплексов mTORC1 и mTORC2 и их функции в клетке. Рисунок из [52] адаптирован.

 

Ограничение в употреблении только незаменимых аминокислот тоже сказывается на долголетии. Так, у крыс ограничение по метионину увеличивает срок жизни, а рацион с высокой концентрацией этой аминокислоты ускоряет старение сосудов. Как же можно использовать эти знания по отношению к людям? Во многих культурах красное мясо — важный источник белков в рационе. Недавние исследования показали, что существует зависимость между степенью употребления мяса и уровнем сердечно-сосудистых заболеваний, диабета II-го типа, рака и смертности от всех случаев. Однако следует признать, что вклад в повышенный уровень смертности от потребления мяса вносит не только белковая составляющая. Дело в том, что мясо, особенно жареное или копченое, содержит достаточно большое количество различных веществ, негативно влияющих на здоровье. А вот корреляции между употреблением растительных белков и уровнем смертности найдено не было, что обусловлено аминокислотным составом растительных белков, которые содержат меньше метионина и цистеина [12]. Исследования выявили также, что люди, употребляющие мало белков (менее 10% от суточных калорий), имеют низкий уровень IGF1 и сниженный риск развития рака и смерти от всех случаев [12]. Однако пожилым людям старше 65 лет рекомендуется повысить количество белка в пище, чтобы предотвратить потерю массы и чрезмерного снижения уровня IGF1 и других важных факторов [14].

Каким же образом активация путей IIS и mTOR вносит вклад в фенотип старения? Постоянная стимуляция IIS и mTOR ведет к сокращению жизни и высокому риску возраст-зависимых заболеваний через снижение аутофагии, нарушения в функционировании митохондрий, повышение агрегации белков (так как TOR ведет к образованию белков) и уровня воспаления (рис. 4) [12]. Поэтому излишек углеводов и белков в рационе способствует атеросклерозу, остеопорозу, нейродегенеративным заболеваниям, раку, нечувствительности к инсулину. Подобные механизмы вписываются в парадигму, согласно которой процесс старения — это следствие чрезмерной стимуляции клеток во взрослом организме посредством постоянной «бомбардировки» питательными веществами, ростовыми факторами и митогенными стимулами.

Рисунок 4. Влияние ограничения калорий и белков в рационе на физиологию клеток и организма. Рисунок из [13], адаптирован.

 

Утрата белкового гомеостаза

Белковый гомеостаз в клетке поддерживается за счет двух разнонаправленных процессов: механизмов корректной сборки белков (и их последующей стабилизации) и механизмов деградации белков с нарушенной структурой (протеолиз). Если в данных процессах происходит сбой, то белки агрегируются, что приводит к развитию нейродегенеративных заболеваний [15]. Белки теплового шока (БТШ) восстанавливают нарушенную структуру белков, и при стрессе (тепловом или химическом) уровень БТШ в клетке возрастает (рис. 5). Синтез БТШ, индуцируемый стрессом, с возрастом значительно снижается [16], и это сказывается на продолжительности жизни. Белок SIRT1 в клетках млекопитающих инициирует синтез БТШ [17], а активность SIRT1 повышает ресвератрол, содержащийся в клюкве и винограде.

Рисунок 5. Поддержание белкового гомеостаза. Стресс в клетке (тепловой или химический) приводит к нарушениям в структуре белков. В норме такие «поломанные» белки либо восстанавливают утраченную структуру при помощи белков шаперонов, либо утилизируются в протеасомах/аутофагосомах. Но если в системах утилизации-сборки происходит сбой, то белки агрегируются и ухудшают работу клетки. Это способствует старению и развитию нейродегенеративных заболеваний. Рисунок из [7], адаптирован.

 

Эффективность двух основных протеолитических систем — аутофагосомной (или лизосомальной) и протеасомной — также падает с возрастом. Активация аутофагосом замедляет клеточное старение и продлевает жизнь у ряда модельных организмов. Спермидин, содержащийся в грибах, цельных зернах и бобовых, запускает процессы аутофагии, и его добавление в пищу способствует долголетию у червей, мушек и мышей [18, 19].

Нарушение белкового гомеостаза и усиление провоспалительных процессов провоцируют конечные продукты гликирования (неферментативной реакции присоединения углеводов к аминокислотам в составе белка). Высокий уровень конечных продуктов гликирования (advanced glycolation products, AGEs) в тканях вызывает окислительный стресс и воспалительные процессы, так как AGEs связываются с поверхностными клеточными рецепторами, запускают воспалительный NF-kB-сигнальный путь, а также изменяют структуру и функции белков [20, 21]. Полученные данные показывают, что снижение количества AGEs в пище замедляет развитие хронических болезней и старения у животных и, видимо, у человека. Овощи, фрукты, зерновые, бобовые, молоко и хлеб содержат мало AGEs, в то время как в твердых сырах, говядине, свинине и птице количество AGEs высоко [21].

Стабильность генома

Накопленные повреждения в ДНК в течение жизни — один из базовых признаков старения. Целостность и стабильность генома постоянно находятся под угрозой из-за воздействия как внешних (химических и биологических агентов), так и внутренних факторов (ошибок при удвоении ДНК, активных форм кислорода). Генетические повреждения могут затрагивать важные биохимические пути в клетке и нарушать их работу, что особенно критично в случае стволовых клеток. В поддержании геномной стабильности рацион играет более существенную роль, чем считалось ранее. Витамины группы B (B3, B9, В12), цинк и магний необходимы для нормального синтеза ДНК, ее метилирования и коррекции ошибок, поэтому даже незначительный недостаток этих веществ в организме сказывается на геномной стабильности и приводит к повышению уровня спонтанных хромосомных повреждений [22]. Однако современные нормы для витаминов и минералов установлены для профилактики дефицитов, а не для минимизации повреждений в ДНК [22]. Употребление этих витаминов особенно важно при дефектах в их абсорбции/метаболизме, которые обычно наблюдаются в пожилом возрасте. Поэтому после пятидесяти лет рекомендовано употреблять пищу с повышенным содержанием B12 и B9 [22]. Людям, соблюдающим веганскую диету, также необходимы специальные витаминные добавки, так как B12 содержится только в продуктах животного происхождения.

Длина теломер

Теломеры — концевые участки хромосом, длина которых сокращается при каждом делении клетки. Теломеры связаны с мультибелковым комплексом — шелтерином, который препятствует их слипанию. Шелтерин не даёт доступ к ДНК системам репарации, которые распознавали бы концы хромосом как разрывы в ДНК и соединяли бы их друг с другом. Из-за ограниченной репарации, произошедшие в теломерах повреждения относительно устойчивы и способны индуцировать остановку клеточного деления и/или апоптоз клетки [23, 24]. Для предотвращения повреждений и поддержания нормальной длины теломер необходимы витамины B3 и B9 [25]. С длиной теломер положительно коррелирует употребление омега-3-полиненасыщенных жирных кислот [25, 26].

Эпигенетические изменения

В течение жизни в клетках нашего организма происходят эпигенетические изменения*, которые затрагивают метилирование ДНК, модификации гистонов и перестройку структуры хроматина (рис. 6) [7]. Это приводит к ослаблению репарации ДНК и повышению хромосомной нестабильности. Но в отличие от мутаций эпигенетические процессы обратимы: активность ферментов, участвующих в создании и поддержании эпигенетических меток, можно регулировать. При помощи изменений в модификациях гистонов ученые увеличили продолжительность жизни прогероидных мышей (мышей, с ускоренных старением) [27] и восстановили когнитивные способности у старых мышей [28]. Во фруктах, овощах и зелени найдено множество веществ, влияющих на активность ферментов, задействованных в эпигенетическом реконструировании [29].

* — Эти изменения могут передаваться следующим поколениям и влиять на фенотипы детей и внуков. Подробнее о том, что такое эпигенетика, какие бывают эпигенетические модификации и существуют ли препараты для лечения эпигенома, рассказано в статьях: «Старение и долголетие: эпигеном раскрывает тайны», «Эпигенетика: невидимый командир генома» и «Пилюли для эпигенома» [5, 30, 31]. — Ред.

Рисунок 6. Эпигенетические изменения, происходящие с возрастом. Рисунок из [7], адаптирован.

 

Генистеин, выделенный из сои, индуцирует установление определенных гистоновых модификаций (метилирование H3K27 и H3K9), уровень которых с возрастом падает [29]. А один из эффектов ресвератрола, содержащегося в клюкве, голубике, винограде и красном вине, — повышение активности белка SIRT1, участвующего в модифицировании гистонов. Белки сиртуины, которые относятся к семейству НАД-зависимых деацетилаз (т.е. снимают ацетильную метку с гистонов), широко изучаются как потенциальные факторы, препятствующие старению. Повышенная экспрессия SIRT1 у млекопитающих улучшает показатели здоровья в старческом возрасте (продолжительность жизни при этом не возрастает) [32]. Помимо этого, для SIRT6 были получены убедительные доказательства его активности на длину жизни у млекопитающих [33]. И недавние эксперименты показали, что свободные жирные кислоты (олеиновая, линоленовая, миристиновая) в физиологических концентрациях повышают активность SIRT6 [34].

Митохондриальные нарушения

Митохондрии — главные энергетические станции клетки, они окисляют поступающие питательные вещества, преобразуя их в энергию в виде АТФ [35]. При окислении веществ в митохондриях неизбежно образуются кислородные радикалы (активные формы кислорода — АФК), которые повреждают клеточные структуры [36, 37]. Ранее считалось, что митохондриальные повреждения способствуют старению именно из-за повышенной продукции АФК. Однако данные последних лет ставят эту гипотезу под сомнение. Нарушения в митохондриях, независимо от уровня АФК, приводят к апоптозу клеток и повышению воспалительных реакций [38]. Дисфункция митохондрий с возрастом возникает по нескольким причинам. Во-первых, снижается образование новых митохондрий (митохондриогенез) из-за повреждений в ДНК и укорочении теломер. Кроме того, в митохондриальной ДНК накапливаются мутации из-за богатого АФК окружения и ограниченной эффективности систем репарации в митохондриях (по сравнению с ядром) [7]. Все тот же белок SIRT1 активирует митохондриогенез, увеличивает антиоксидантную защиту клетки [39] и способствует удалению поврежденных митохондрий через процесс аутофагии [40]. Существует и другой способ улучшения работы митохондрий. Известно, что мягкие токсины провоцируют в клетке защитные реакции, из-за чего она менее подвержена воздействию различных неблагоприятных факторов. В ответ на слабые митохондриальные яды, к числу которых принадлежит и ресвератрол [41] (содержащийся, напомним, в винограде, голубике и клюкве), в клетке активируются гены митохондриального контроля, обеспечивающие целостность митохондрий и их функциональность [42].

Клеточное старение, изменения в межклеточной коммуникации и истощение стволовых клеток

Истощение стволовых клеток и изменения в межклеточной коммуникации — главные «виновники» фенотипа старения: хрупкости костей, сокращения мышечной массы, ослабления иммунной системы и пр. Одна из причин развития данных признаков старения — клеточное старение или остановка деления. Клеточное старение индуцируется укорочением теломер, повреждениями в ДНК или нарушениями в сигналах клеточного деления. При этом стареющие клетки секретируют специфические молекулы (провоспалительные цитокины и металлопротеиназы), которые ускоряют старение окружающих клеток, а также инициируют воспалительные реакции [43, 44]. Из-за истощения стволовых клеток падает уровень иммунных клеток и наблюдаются дефекты в их активации [45]. В сумме это приводит к ослаблению иммунной защиты, усилению провоспалительных реакций и запуску воспалительного сигнального пути NF-kB.

Но некоторые функции иммунной системы можно восстановить при помощи питания. Так, повышенные дозы витамина E способны усилить функции Т-клеток у пожилых людей; поступление вместе с пищей аминокислоты триптофана и клетчатки благоприятно воздействует на структуру и функции кишечной микрофлоры и, соответственно, на секрецию ей факторов, которые регулируют множество воспалительных и метаболических путей (рис. 7) [13]. Кишечная микрофлора вырабатывает особые молекулы, помогающие делению и дифференциации регуляторных T-клеток (а регуляторные Т-клетки играют важную роль в контроле воспаления и аутоиммунных реакций) [46, 47]. Анализ популяций выявил сильную взаимосвязь между диетой и составом микрофлоры, и между составом микрофлоры и заболеваемостью, а также уровнем воспаления у пожилых людей [48]. Манипуляции с составом кишечной микрофлоры представляются еще одним эффективным способом увеличения продолжительности жизни и улучшения самочувствия в старости [48, 49].

Рисунок 7. Влияние микрофлоры на иммунитет и воспаление. Микрофлора снижает уровень воспаления несколькими способами. Во-первых, кишечная микробиота продуцирует короткие жирные кислоты (short-chain fatty acid, SCFA), которые способствуют делению и поддержанию регуляторных Т-клеток. SCFA также стимулируют выработку слизи бокаловидными клетками; усиливают целостность эпителиального барьера. Во-вторых, нормальная микрофлора вытесняет патогенные бактерии, не давая им размножаться. В-третьих, сегментированные филаментные бактерии способствуют развитию T-хелперов 17, участвующих в защите от внеклеточных патогенов. Рисунок из [53], адаптирован.

 

Вывод

Дальнейшие исследования в области биогеронтологии помогут в будущем разработать комплексную систему мер, направленную на увеличение продолжительности жизни и продление молодости. Важным пунктом такой стратегии, несомненно, будет составление адекватных рекомендаций по питанию. Возможно, в будущей диете «Мафусаил» углеводы, белки и жиры будут доставляться в организм в форме, минимально активирующей пути IIS и mTOR, или найдут вещества, «симулирующие» эффект голодания. Но на сегодняшний день первоначальные причины старения до сих пор не ясны, и наиболее зарекомендовавшими себя типами питания являются средиземноморская и окинавская диеты [26]. Общие аспекты данных диет таковы: высокое потребление цельных зерновых, бобовых, рыбы и морепродуктов, фруктов и овощей; умеренное потребление молочных продуктов (в основном, сыр и йогурт) и вина; низкое потребление красного мяса, мяса птицы и сладостей (рис. 8). Множество исследований подтвердило взаимосвязь между соблюдением средиземноморской диеты и долголетием, а также сниженным риском развития патологий [50, 51], а жители острова Окинавы отличаются наивысшей продолжительностью жизни.

Рисунок 8. Средиземноморская диета. Крупы, бобовые, овощи, оливковое масло и морепродукты — главные составляющие средиземноморского рациона. Не менее важным аспектом является наслаждение прогулками и трапезой с друзьями. Рисунок с сайта eatalia.ru.

4.03.2016 Источник: biomolecula.ru

Международная команда ученых, в которую вошел известный биолог Джордж Черч, предложила проект создания синтетического человеческого генома. Проект должен будет стать логическим продолжением международной инициативы по чтению человеческого генома, которая успешно завершилась в 2004 году. Новый проект, по словам его идеологов, должен будет стать локомотивом создания новых технологий для медицины и биоинженерии. Общую идею проекта команда излагает в короткой статье в Science.

Статья, в которой суть проекта излагается только в общих чертах, стала результатом двух конференций, проведенных в Лондоне и Нью-Йорке в конце прошлого и мае нынешнего года. Главной технической целью, которую авторы ставят перед проектом, является снижение стоимости создания и исследований «больших» геномов в клеточных линиях — в 10000 раз за 10 лет. Речь идет о геномах размером от 0,1 до 100 миллиардов пар оснований. Для сравнения, геном кишечной палочки составляет около 5 миллионов пар оснований, человека — около 3.3 миллиарда пар оснований. Размеры двух существующих на данный момент полностью синтетических и при этом работоспособных геномов составляют 1079 и 531 тысяч пар оснований. Это созданные Институтом Крейга Вентера геномы JCVI-syn1.0 и JCVI-syn3.0 — природный и синтетический геномы микоплазмы соответственно (об этой работе мы недавно писали).

В качестве ближайшей цели авторы собираются собрать 100 миллионов долларов на развитие инициативы уже в 2016 году. На эти деньги планируется создать общую «дорожную карту» проекта, рассмотреть его этические и социальные последствия и запустить несколько пилотных исследований. 

В качестве примеров первых проектов в статье обсуждается (i) создание крупных геномных локусов, где помимо генов будет представлена некодирующая ДНК (роль которой до сих пор часто плохо понятна), (ii) синтез отдельных синтетических хромосом для введения в геном животных с целью моделирования человеческих заболеваний и выращивания органов для трансплантации, (iii) создание особых «ультанадежных» клеточных линий. В последнем случае авторы статьи приводят несколько более конкретных идей: например, создание линии, устойчивой к заражению вирусами за счет изменения генетического кода (подобная технология уже использовалась группой Черча для создания ГМО, не способных выживать вне лаборатории). Геном «ультанадежных» линий также предлагается очистить от потенциально опасных и/или вредных фрагментов: генов прионов, эгоистичных мобильных элементов. На основе этих линий можно сделать стволовые клетки с синтетическим геномом, которые не смогут превращаться в половые и, таким образом, отпадет этический вопрос о создании «синтетических людей».

 

Авторы признаются, что при существующих технологиях проект синтеза человеческого генома будет стоить больше, чем когда-то было потрачено на чтение генома. Однако, как и в последнем случае, развитие технологий может существенно снизить эту стоимость, на что и надеются авторы статьи.

3.06.2016 Источник: nplus1.ru Александр Ершов

Все больше людей в мире умирает от хронических неинфекционных болезней (диабет, онкологические и сердечно-сосудистые заболевания). Что же способно остановить подобную эпидемию? Ответ даст нутригеномика — новое направление в науке, изучающее, как пища влияет на экспрессию генов. Cтатья раскроет молекулярные механизмы воздействия пищи на гены; расскажет о том, какие продукты стоит употреблять чаще, а от каких отказаться, чтобы жить дольше и здоровее; и опишет перспективы диетологии в будущем. Вторая часть серии — «Нутригеронтология: питание vs. старение» подробно остановится на механизмах старения и на том, как пища может замедлить эти процессы.

 

«Позволь пище быть твоим лекарством» (Гиппократ). Рисунок с сайта stopparkinsons.com.

 

Еще со времен Древней Греции было известно, что пища влияет на состояние тела и духа и способна избавлять от болезней. Однако фундаментальные открытия в науке о питании были сделаны только в 18–20 столетиях: изучили химический состав пищи и основные пути метаболизма [1]. До середины 20 века из-за несбалансированного рациона были распространены недуги, связанные с дефицитом витаминов и минералов, поэтому их функции исследовались особенно активно. Сегодня же развитые страны столкнулись с другими последствиями нерационального питания — ожирение и диабет II типа [2] (рис. 1). Более того, обнаружено, что продолжительность жизни и развитие «убийственной тройки» — сердечно-сосудистых, нейродегенеративных и раковых заболеваний — зависит от рациона человека [3]. Медикам и ученым стало очевидно, что для эффективного лечения и профилактики вышеупомянутых заболеваний необходимо понять механизмы воздействия пищи на организм на клеточном и молекулярном уровнях. В начале 21 века завершились международные геномные проекты [4], предоставив для анализа множество генетической информации; стали развиваться производительные молекулярные методы для исследования «внутренней жизни» клетки [5]. Все эти факторы привели к рождению новой науки — нутригеномики [6].

Нутригеномика исследует влияние различных компонентов пищи и биологически активных добавок на экспрессию генов [7]. Ожидается, что определение биохимических путей взаимодействия пищи и генов позволит эффективно лечить неинфекционные заболевания (например, диабет, рак, патологии сердечно-сосудистой системы), а также предотвращать их развитие благодаря выявлению ранних маркеров нарушений в метаболизме и составлению индивидуального плана питания [6].

Каким же образом пища регулирует работу генов?

 

Рисунок 1. Последствия несбалансированного питания в развитых странах: распространение ожирения и диабета II типа. Избыточный вес и «западный» тип питания (обилие жареной пищи, красного мяса, сладких газированных напитков, жирных молочных продуктов) вносят вклад в развитие сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, диабета II типа. Рисунок с сайта www.uhc.com, адаптирован.

 

Нутригеномика: от пищи к генам

Экспрессия генов — это процесс, в ходе которого наследственная информация от гена преобразуется в функциональный продукт — РНК или белок. Экспрессия генов регулируется на разных стадиях, но главный «контрольный пункт» — это начало транскрипции (синтеза РНК на матрице ДНК). Инициация транскрипции зависит как от наличия необходимых белков (транскрипционные факторы, ферменты и пр.), так и от доступности (сродства) ДНК для этих белков (т.е. от эпигенетических модификаций). Компоненты пищи способны влиять на оба процесса [6, 7].

 

Эпигенетические модификации

Все клетки нашего организма — от нейронов до лейкоцитов — несут одинаковый генетический материал. Но в каждой клетке экспрессируется специфический набор генов — это определяет специализацию клеток. Включение/выключение генов регулируется эпигенетическими модификациями (такие модификации не затрагивают последовательность ДНК, но меняют ее «обвеску»). В клетке ДНК компактизирована, т.е. намотана на «бусины» — комплекс белков гистонов, различные химические модификации которых включают или выключают ген. Помимо этого, выключение генов происходит при модификации непосредственно молекулы ДНК (метилирование).

Некоторые компоненты пищи влияют на эти процессы (рис. 2):

1. Ацетилирование гистонов (включение гена). Сульфарафан (содержащийся в капусте, брокколи, цветной капусте) и диаллилдисульфид (из чеснока) — включают гены, подавляя ферменты, которые репрессируют ген посредством снятия ацетильной метки с гистонов. Поэтому сульфарафан способен включать молчащие в раковых клетках гены — регулировщики нормального деления, что подавляет рост опухоли. Масляная кислота, которая образуется микрофлорой человека при употреблении клетчатки, оказывает аналогичное влияние на работу генов, а также активирует иммунную систему, что подавляет рост раковых клеток. Ингибирующее действие масляной кислоты на метастазирование было показано у крыс на модели рака прямой кишки [8].
2. Метилирование ДНК (выключение гена). Источники метильных групп (холин, метионин, фолиевая кислота) содержатся в яйцах, шпинате, бобовых и печени. У взрослых крыс хронический дефицит метильных групп влечет за собой спонтанное образование опухолей [9], а также ведет к активации мобильных элементов генома [10]. Широко известен эксперимент, проведенный Джиртлом и Уотерлэндом, с трансгенными грызунами агути (A^vy agouti), которые имеют желтую окраску и предрасположенность к ожирению, диабету и раку. При добавлении в корм беременным самкам агути холина, метионина и фолиевой кислоты у них рождалось нормальное потомство с коричневой окраской шерсти и без отклонений в здоровье [11]. Дело в том, что присутствие источников метильных групп в пище матери способствовало метилированию (и, соответственно, выключению) гена agouti, вызывавшего болезненный фенотип у эмбрионов*.

   * — Подробнее про то, как эпигенетические модификации влияют на развитие читайте в «Развитие и эпигенетика, или история о минотавре», «Эпигенетика: невидимый командир генома» [12, 13].

   Для нормального развития плода и протекания беременности у женщин необходимы источники метильных групп, в частности, фолиевая кислота. При ее дефиците повышается риск преждевременных родов, выкидышей, а также возможны патологии в нервной системе плода и низкий вес новорожденного [14]. Точные механизмы действия фолиевой кислоты до сих пор не ясны, известно лишь, что усиливается метилирование гена IGF2 (инсулиноподобного фактора роста 2), участвующего в росте и развитии плода [15].

 

Рисунок 2. Механизм влияния пищи на эпигенетические модификации. Рисунок c сайта epigeek.com.

 

Транскрипционные факторы

Второй механизм, посредством которого пища изменяет экспрессию генов, иллюстрирует следующая схема: «компонент пищи → рецептор → сигнальный путь → транскрипционный фактор → включение генов» [6, 16] (рис. 3). Рецепторы распознают строго определенную структуру веществ, поэтому схожие по строению компоненты пищи различно воздействуют на организм (например, насыщенные и ненасыщенные жиры). В данной схеме возможны небольшие вариации, например, ядерные рецепторы совмещают в себе функции рецептора и транскрипционного фактора: они распознают различные гидрофобные компоненты еды или их производные (жирные кислоты, витамин D, ретиноевую кислоту, желчные соли и пр.), а затем изменяют активность регулируемых ими генов [17–19].

 

Рисунок 3. Механизм действия нутриентов на экспрессию генов через транскрипционные факторы. Рисунок из [6], адаптирован.

 

Пища состоит из белков, углеводов и жиров. Компоненты пищи расщепляются в процессе пищеварения до более простых веществ (аминокислоты, моносахара, жирные кислоты), которые далее транспортируются в клетки и связываются рецепторами. Сигнал от рецептора распространяется по клетке, доходит до ядра и экспрессия генов изменяется. Длительные изменения в экспрессии генов, в конечном счете, сказываются на здоровье и продолжительности жизни. Но обо всем подробнее.

Белки в пищеварительном тракте распадаются до аминокислот, которые затем транспортируются внутрь клеток. В клеточной цитоплазме плавает молекула mTOR (mammalian target of rapamycin), которая активируется высокой концентрацией аминокислот и регулирует многочисленные аспекты метаболизма в клетке. Примечательно, что сигнальный путь mTOR — консервативный биохимический путь, регулирующий старение у животных. Генетические мутации, ослабляющие сигнал mTOR-пути, продлевают жизнь червей, мушек и мышей [20]. Поскольку mTOR активируется аминокислотами, то можно ожидать, что рацион с ограниченным содержанием белков будет благоприятно сказываться на здоровье и долголетии. Действительно, потребление малого количества белков или метионина (незаменимой аминокислоты) повышает продолжительность жизни у модельных животных [21]. У людей диета с низким соотношением белков и углеводов снижает риск развития рака, ожирения и нейродегенеративных заболеваний [22]. Согласно исследованиям, люди пожилого возраста (50–65 лет), получающие из белков более 20% суточных калорий в четыре раза (!) чаще умирают от рака, а уровень их общей смертности на 75% выше по сравнению с людьми, соблюдающими низкобелковую диету (т.е. менее 10% суточных калорий) [23]. Интересно, что корреляция между употреблением растительных белков и уровнем смертности не выявлена. Считается, что это обусловлено аминокислотным составом растительных белков, которые содержат меньше метионина и цистеина [23].

Углеводы в процессе пищеварения расщепляются до моносахаров; самый известный представитель этого класса — глюкоза. Повышение уровня глюкозы в крови вызывает выработку гормона инсулина. Инсулин улавливается рецепторами на поверхности клеток, что приводит к активации сигнального пути IIS (Insulin/Insulin-like grow factor Signaling), который запускает поглощение клетками глюкозы, а также стимулирует клеточный рост и деление. Сигнальный путь IIS тесно переплетен с путем mTOR, соответственно, уровень его активации имеет последствия для здоровья и продолжительности жизни. Мыши, гетерозиготные по рецептору IGF-1 (Insulin-like grow factor) (Igf1r+/−), в среднем, жили на 26% дольше, чем их гомозиготные братья (Igf1r+/+). Что касается людей, то генетические полиморфизмы, снижающие уровень сигнала IIS-пути, ассоциированы с долголетием [23]. Многочисленные исследования демонстрируют, что ограничение калорий у животных снижает уровень IGF в крови; вместе с IGF падает и риск развития атеросклероза, рака и прочих болезней [22]. У людей голодание несколько дней в неделю (потребление менее 25% от суточной нормы калорий) улучшает такие маркеры сердечно-сосудистых заболеваний, как уровень холестерина (ЛПНП) в крови и чувствительность к инсулину* [23].

* — Подробности о механизмах действия низкобелковой диеты и сигнальных путях mTOR и IIS разобраны в статье «Нутригеронтология: питания vs. старение» [24].

Жиры перерабатываются до жирных кислот, моноглицеридов и глицерина. Биохимические эффекты жирных кислот активно исследуются в нутригеномике, так как они запускают множество сигнальных путей, и многие заболевания связаны именно с нарушением липидного обмена. Жирные кислоты можно разделить на два основных класса: ненасыщенные (к которым относятся полиненасыщенные жирные кислоты и транс-жиры) и насыщенные.

Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК). ПНЖК содержатся в оливковом масле, семечках, тунце, лососе. ПНЖК необходимы для нормальной работы организма, их употребление благотворно влияет на работу сердечно-сосудистой и нервной систем [25]. Внутри клетки ПНЖК распознаются ядерными рецепторами PPAR (peroxisome proliferator—activated receptors), которые также выполняют функции транскрипционных факторов и регулируют гены метаболизма. Активация PPARα в печени способствует катаболизму жиров в организме (т.е. их утилизации). Также ПНЖК снижают экспрессию генов, вовлеченных в синтез холестерина и жирных кислот. Особенно полезны для организма омега-3-жирные кислоты, которыми богаты рыбий жир, льняное масло и грецкие орехи. Рыбий жир снижает уровень холестерина в крови и печени [26]. Исследования демонстрируют, что ω-3-жирные кислоты (но не ω-6-ЖК) ингибируют рост ободочного рака кишки in vitro и in vivo [27]. Помимо этого, ω-3-жирные кислоты обладают противовоспалительным действием, так как функционируют в качестве субстратов для синтеза противовоспалительного простагландина E₃, протектинов и резолвинов, участвующих в рассасывании воспаления и защите клеток [28]. Кроме того, ω-3-жирные кислоты изменяют ацетилирование гистонов и таким образом подавляют действие транскрипционного фактора NF-kB на гены иммунного ответа и апоптоза, которые он регулирует [28].

Транс-жиры. Транс-жиры образуются в пищевой индустрии из ненасыщенных жирных кислот при производстве маргарина, который используется в изготовлении выпечки, крекеров, чипсов и пр. Исследования демонстрируют, что существует прямая зависимость между потреблением транс-жиров и развитием сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, ожирения, аллергии, рака груди, а также сокращением периода беременности [29]. В экспериментах, проведенных на мышах, ученые определили, что транс-жиры усиливают в печени экспрессию PGC-1 — ключевого регулятора липидного обмена. Это способствует экскреции липопротеинов низкой плотности в кровь и отложению холестерина в сосудах [30]. Также транс-жиры встраиваются в клеточную мембрану, вызывают воспаление и нарушают работу клеток (рис. 4) [31].

 

Рисунок 4. Предполагаемые механизмы действия транс-жиров. (а) Транс-жиры изменяют продукцию, секрецию и катаболизм липопротеинов в клетках печени, а также влияют на транспорт эфиров холестерина в липопротеины очень низкой плотности. (б) В эндотелиоцитах увеличивается синтез циркулирующих молекул адгезии и снижается функция NO-синтазы. (в) Под действием транс-жиров изменяется нормальный метаболизм жиров в адипоцитах и усиливается воспалительный ответ. (г) В макрофагах возрастает продукция медиаторов воспаления (интерлейкина-6, фактора некроза опухолей). Перечисленные эффекты транс-жиров подтверждены исследованиями на людях и способствуют атеросклерозу, диабету, отрыву бляшек, внезапной смерти от сердечных патологий. Внутриклеточные механизмы действия транс-жиров точно не установлены. Возможны: изменения в мембранных фосфолипидах клетки, что влияет на функции мембранных рецепторов (таких, как NO-синтаза на эндотелиоцитах или TLR на макрофагах); прямое взаимодействие транс-жирных кислот с ядерными рецепторами, регулирующими транскрипцию генов (например, X рецептором печени); опосредованный или прямой эффект на ЭПР, активация киназы Jnk, которая обычно активируется в ответ на клеточный стресс и регулирует апоптоз, деление клеток, продукцию цитокинов. Предполагаемые механизмы нуждаются в дальнейшем изучении. Рисунок с сайта www.ufrgs.br, адаптирован.

 

Насыщенные жирные кислоты (НЖК). Основные источники насыщенных жирных кислот — сливочное масло, сыр, мясо, желтки, кокосовое, пальмоядровое масла и масло какао. Существуют данные, что НЖК способствуют воспалению через прямую активацию рецепторов TLR4 (Toll-like receptor) на макрофагах [32]. Рецептор TLR4 — это рецептор врожденного иммунитета, распознающий определенный компонент клеточной стенки бактерий, в состав которого входит липид. Сигнал от TLR4 активирует ключевой транскрипционный фактор иммунного ответа — NFkB. Несмотря на то, что результаты исследований относительно неблагоприятного воздействия НЖК на здоровье противоречивы, Всемирная организация здравоохранения рекомендует сократить долю насыщенных жирных кислот в рационе до 5–10% (от общего количества калорий).

Известно, что одинаковые факторы (идентичные диета и степень физической активности) могут сказаться на метаболизме людей по-разному. Например, недавно было выявлено, что у женщин в зависимости от типа аллеля, потребление ПНЖК способно оказывать противоположные эффекты на уровень липопротеинов высокой плотности (ЛВП) в крови [33]. Соответственно, при проведении нутригеномных исследований надо обязательно учитывать индивидуальные генетические особенности.

 

Нутригенетика: от генов к пище

Нутригенетика изучает, как вариации в генах отражаются на усвоении и метаболизме пищи и, соответственно, выявляет генетические предрасположенности к заболеваниям. Генетические заболевания подразделяют на моногенные (определяются вариацией в одном гене) и полигенные (определяются комбинацией генов + факторами внешней среды) [36].

К моногенным заболеваниям относят, например, фенилкетонурию, глютеновую болезнь, непереносимость лактозы. Причина таких заболеваний ясна, поэтому внешние проявления предотвратить просто: достаточно исключить из рациона неусваиваемый компонент пищи. Для профилактики полигенных заболеваний — ожирения, диабета II типа, рака, нарушений сердечно-сосудистой системы — необходимо контролировать не только рацион, но и следить за степенью физической активности, уровнем стресса и пр. Тем не менее, накапливающиеся знания из нутригенетики и нутригеномики позволяют индивидуально (в зависимости от генотипа) выявить группы риска и определить, каких продуктов данному человеку стоит избегать, а какими, наоборот, дополнить свое ежедневное меню, чтобы минимизировать риски заболеваний.

Сердечно-сосудистые заболевания (CCЗ). Развитие ССЗ чрезвычайно комплексно, поэтому ученые еще далеки от установления всех факторов рисков и способов их устранения. Однако в генах липидного обмена (генах аполипопротеинов E, A1, A2, A54; PPARs; липоксигеназы-5 и др.) выявлены вариации, у обладателей которых быстрее развивается ССЗ от высококалорийного питания [35]. Также показано, что у людей с медленным метаболизмом кофеина повышается риск сердечных атак при его употреблении [36]. При этом доказан основной риск развития ССЗ — наличие метаболического синдрома, который характеризуется «смертельной четверкой»: повышением артериального давления, уровня сахара и липидов в крови, ожирением. Поэтому главная актуальная задача в этой области — установление молекулярных механизмов общего патологического процесса, который приводит к таким разным метаболическим нарушениям [34].

Рак. Особенности транспорта и метаболизма питательных веществ вносят вклад в развитие (или предотвращение) раковых заболеваний. Например, распространена мутация, снижающая эффективность фермента, необходимого для метилирования ДНК. При недостатке в пище источников метильных групп (фолата и холина), носители такой мутации имеют повышенную вероятность заболеть колоректальным раком. Для таких людей употребление алкоголя — это дополнительный усугубляющий фактор, так как алкоголь снижает абсорбцию фолата и увеличивает его выведение из организма [34]. Употребление красного мяса значительно увеличивает риск развития колоректального рака как у обладателей быстрой N-ацетилтрансферазы, так и у носителей особой комбинации полиморфизмов в гене цитохрома P450 [33, 36]. Обнаружено также, что вероятность онкологических заболеваний возрастает при мутации в гене одного из типов глутатионтрансфераз (ферментов, участвующих в детоксикации), и постоянное поступление в организм токсинов (при курении и др.) опасно для людей с подобной мутацией. А поедание капусты и прочих крестоцветных, наоборот, будет крайне полезно, так как они содержат вещества, увеличивающие активность глутатионтрансфераз [34].

Ожирение. Определенный вариант гена FTO (fat mass- and obesity-associated gene) ассоциирован у людей с ожирением и диабетом. Во время проведения исследований выяснилось, что при неограниченном доступе к еде дети с таким вариантом FTO склонны потреблять более калорийную пищу. Эффект подобного генетического варианта легко модулируется физической активностью и сбалансированным питанием.

Несмотря на возможные генетические предрасположенности к ожирению, диабету, сердечно-сосудистым заболеваниям и раку, показано, что факторы окружающей среды играют существенную роль при развитии вышеперечисленных патологий [7]. Поэтому ВОЗ были составлены базовые рекомендации для поддержания здоровья: употребление разнообразных фруктов и овощей в течении дня, снижение потребления насыщенных и транс-жиров, копченостей, соленой пищи; умеренное употребление алкоголя; активный образ жизни; поддержание нормального веса. Различные исследования подтвердили обратную зависимость между употреблением овощей и фруктов и частотой онкологических заболеваний [37, 38]. Кроме того, накапливающиеся данные о благотворном влиянии на здоровье и долголетие рациона с низким содержанием животных белков уже сегодня заставляют диетологов выстраивать новую систему сбалансированного питания. Однако для полноценного представления о механизмах влияния составляющих пищи (а также их комбинаций) на организм, и возможных разбросах такого влияния среди человеческой популяции предстоит еще сделать много работы. Существует ряд проблем, которые необходимо решить для получения достоверной информации и внедрения нутригеномики/нутригенетики в повседневную жизнь.

 

Проблемы

Отдельно взятый прием пищи оказывает слабое влияние на организм, поэтому при проведении нутригеномных исследований очень важна длительность употребления нутриентов, что усложняет проведение экспериментов. Для анализа изменений в экспрессии генов и метаболизма клетки используются следующие методы: эпигенетический анализ и анализ клеточных мРНК (транскриптома), белков (протеома) и метаболитов (метаболома) (рис. 5). К сожалению, на сегодняшний день методы получения протеома и метаболома дороги и развиты недостаточно, а количество мРНК не всегда пропорционально количеству белка в клетке и не дает информации об активности белка. Кроме того, для исследований требуется достаточно большое количество биологического материала, поэтому анализируется, в основном, кровь, в частности, белые кровяные клетки (жировая и мышечная ткани — на втором месте), но до сих пор неизвестно, насколько точно они отражают ранние нарушения в метаболизме [39].

 

Рисунок 5. Нутригеномные методы исследования. Рисунок из [6], адаптирован.

 

Несмотря на то, что пока не накоплено достаточного объема достоверной информации для внедрения нутригеномики и нутригенетики в повседневную жизнь, уже существуют компании, предлагающие нутригенетические тесты (правительство США выпустило отчет об опасности и недостоверности таких тестов). Такие компании вызывают сомнения у людей о научной релевантности таких областей, как нутригеномика и нутригенетика, что мешает их распространению и внедрению в общество.

 

Перспективы

Ожидается, что вклад нутригеномики и нутригенетики в здравоохранение в следующем десятилетии будет очень значительным. Установление молекулярных механизмов взаимодействия «пища—гены» и выявление ранних маркеров нарушений в метаболизме позволит проводить эффективное превентивное лечение. Планируется составлять индивидуальный план питания на основе особенностей метаболизма и генетических предрасположенностей (рис. 6). Продукты питания будут проверяться не только на безопасность, но и на эффективность их действия на организм.

 

Рисунок 6. Будущее нутригеномики и нутригенетики. Специальное приложение для смартфона на основе данных генетического анализа подбирает ежедневное меню. Рисунок с сайта biogenetika.com.br.

3.03.2016 Источник: biomolecula.ru

 

Читайте по теме:

 

Можно ли вывести идеальную диету на основе ДНК?

 

Питание для долголетия

 

Нутригеронтология: питание vs. старение

 

 

Минздрав разработал и внес в правительство законопроект «О донорстве органов, частей органов человека и их трансплантации». В нем предусмотрено создание федерального регистра доноров органов, реципиентов и донорских органов человека. Регистр нужен для большей прозрачности процесса трансплантологии. Это стало результатом недавнего обращения в Конституционный суд родных скончавшейся в больнице женщины, чьи сердце и другие органы были изъяты без разрешения.

«Благодаря ему в стране появится единая база доноров и нуждающихся в донорстве, - прокомментировал документ главный трансплантолог РФ, директор Федерального научного центра трансплантологии и искусственных органов Сергей Готье. - А самое главное - возникнет реальный механизм прижизненного волеизъявления». По словам врача, в этом случае человек, достигший совершеннолетия, сможет пойти в лечебное заведение (или к нотариусу) и заявить о своем желании быть донором после смерти или, наоборот, о желании не становиться донором. «Суть в том, что эта информация должна содержаться в едином регистре, - сказал Сергей Готье, - и туда должны быть занесены все люди, отказавшиеся быть донорами после смерти».

В марте на эту же тему высказался Конституционный суд. Он подтвердил законность изъятия органов для трансплантации после смерти человека без согласия его родственников. Решение было принято в связи с обращением в КС родных и близких скончавшейся в больнице женщины, чьи сердце, почки и другие внутренние органы были изъяты без разрешения. Заявители требовали признать неконституционными соответствующие нормы «Закона о трансплантологии». Конституционный суд вынес вердикт: «Презумпция согласия на изъятие органов имеет целью развитие в стране донорства и трансплантации, и Конституции не нарушает». При этом суд напомнил, что если известно об отрицательном отношении к трансплантации умершего, его близких родственников или законных представителей, то эту процедуру проводить нельзя. КС констатировал, что существо требований заявителей фактически сводится к необходимости перехода от существующей в России модели презумпции согласия на изъятие органов человека после его смерти к системе испрошенного согласия. «Однако разрешение этого вопроса - при том, что и та, и другая нормативная модель является допустимой как с точки зрения конституционных установлений, так и с точки зрения положений международно-правовых актов - составляет прерогативу федерального законодателя и не относится к компетенции Конституционного суда», - пояснил КС.

Почему обыватели настороженно относятся к трансплантации органов, еще можно понять, но почему и сами врачи в этом деле не проявляют энтузиазма? «Среди профессионалов есть совершенно замечательные люди, которые отрицают саму возможность пересадки органов. Они говорят: я этого не понимаю и поэтому делать не буду, - рассказывает Сергей Готье. - Другие же сторонятся трансплантологии, потому что многие вещи здесь до сих пор недостаточно регламентированы, и рисковать никто не собирается. А кому-то просто не хочется брать на себя лишний груз обязанностей». Между тем в зарубежных клиниках в квалификационные требования к реаниматологу входит подготовка донорских органов. Считается, что если человек умер, можно попытаться получить его органы, и, следовательно, их нельзя испортить. «У нас же такие задачи пока не ставятся, - говорит Готье. - Хотя я могу себе представить, насколько это трудно в организационном отношении. Да и в финансовом тоже: вся работа по обеспечению органного донорства должна быть оплачена. Это такая же работа, как выхаживание больных».

Первая трансплантация сердца в России была сделана в 1987 году. Делал ее академик Шумаков, и делал на свой страх и риск. Российская медицина была в этом смысле достаточно консервативна, понятия «смерть мозга» тогда как бы не существовало. А критерием смерти человека, могущего стать донором, является именно смерть мозга. Сердце может еще работать. Могут также работать и почки, и печень, но если наступила смерть мозга, то уже нет личности, нет человека. При этом для забора органа у скончавшегося не требуется согласие его родственников. Врачи в таких случаях работают по презумпции согласия. Это одна из форм организации посмертного донорства во многих странах. Она означает, что если человек при жизни не выразил свою волю и если в случае его смерти родственники не против, то никаких препятствий для донорства нет. Но это совершенно не лишает родственников права прийти и заявить: мы против! В таком случае презумпция согласия действовать не будет.

Бывает, что родственники не знают, что умерший стал донором, но это случается очень редко. Врачи по закону и не должны у них спрашивать разрешения, обязаны реагировать только на отказ. И чем больше отказов, тем меньше людей получают шанс на вторую жизнь. Никакая трансплантация не может развиваться без посмертного донорства.

За последние десять лет количество операций по трансплантации органов в России увеличилось вдвое. Но это менее 16 процентов от числа трансплантаций, в которых нуждаются пациенты. В стране необходимо делать девять тысяч подобных операций в год. Возможность получения органов для трансплантации составляет всего 5-6 процентов от требуемого количества. Потому что массовое сознание сопротивляется этому.

Готовность после смерти послужить людям следует воспитывать со школы. Когда в Испании начинали трансплантировать органы, сколько было по этому поводу телевизионных передач, газетных статей! В Мадриде стояли вагончики, где добровольцы сдавали кровь. Это было общенациональное движение. Оно возглавлялось католической Церковью и дало мощный толчок к развитию так называемой испанской модели донорства. Эту модель врачи-трасплантологи пытаются внедрить в России, но общество к ней не готово. Мало кто понимает, зачем это надо.

Трансплантация органов - это в России во многом общественная проблема, связанная с нашей ментальностью. Здесь нужна просветительская работа.

25.05.2016 Источник: politcom.ru Валерий Выжутович