Как победить диабет. Руководство по питанию и образу жизни
Стоит пояснить, что инсулин – гормон, играющий в организме чрезвычайно важную роль и помогающий регулировать многие его системы. Однако, как и в случае с любыми гормонами, существует оптимальный уровень инсулина, который требуется для поддержания здоровья. Когда уровень инсулина в крови постоянно повышен и организм проявляет резистентность к этому гормону, обмен веществ приходит в хаотическое состояние. Хронически высокий уровень инсулина может приводить к набору веса, высокому уровню триглицеридов и мочевой кислоты, артериосклерозу (жёсткости артерий), гипертонии и эндотелиальной дисфункции (которая ослабляет кровоток). Однако, как вы помните, Дайан потеряла 2,3 кг незадолго до того, как у неё диагностировали диабет 2 типа. Почему же она похудела, если у неё наблюдался высокий уровень инсулина из-за резистентности к этому веществу? В случае Дайан (и многих других людей с новым диагнозом «диабет 2 типа») её организм настолько развил такую резистентность к инсулину, что не в состоянии был использовать сахар из питания. Уровень глюкозы в её крови стал очень высоким, и сахар начал выводиться с мочой. Её организм обратился к своим запасам энергии в жировых и мышечных тканях, поэтому она похудела.
Что вызывает резистентность к инсулину?
В подавляющем большинстве случаев резистентность к инсулину возникает в силу избыточного веса и недостаточно активного образа жизни. Хотя генетика действительно может отвечать за неэффективность рецепторных участков инсулина или отрицательно влиять на цепь событий, которые должны произойти, чтобы глюкоза попала в клетки, главный виновник – избыточный вес тела, особенно висцеральный жир (см. вставку на с. 25).
По данным Международной федерации диабета, обхват талии 94 см или более у мужчин белой расы, 90 см или более у мужчин-азиатов и 80 см или более у женщин повышает риски резистентности к инсулину [22]. Малоактивный образ жизни способствует избыточному весу и метаболическим изменениям, которые в дальнейшем вызывают возникновение резистентности к инсулину.
При неправильном питании, хроническом переедании и малоактивном образе жизни (а также избыточном весе или ожирении, которые возникают в итоге) происходит нарушение обмена веществ. Оно в свою очередь порождает пять основных факторов, ведущих к резистентности к инсулину и диабету: воспаление, окислительный стресс, липотоксичность, глюкотоксичность и дисбактериоз. Если от этих терминов у вас кружится голова, представьте себе, что это руки, которыми кормит себя этот метаболический монстр. Давайте немного углубимся в механизмы, стоящие за каждым из этих пяти факторов.
Воспаление
Мы все знакомы с жаром, покраснением, отёком и болью, которые возникают при травме или боли в горле; они появляются в результате воспаления. С помощью воспаления организм избавляется от повреждённых клеток и запускает восстановление тканей. Тем не менее существует тип воспаления, связанный со многими хроническими заболеваниями (включая диабет 2 типа), который невозможно увидеть или ощутить. Оно может вызываться неправильным питанием, повышенной чувствительностью к пище, дисбактериозом (переизбытком вредных бактерий, см. с. 28), алкоголем и лишним весом. Избыточный телесный жир, особенно висцеральный, вызывает выработку белков, связанных с клеточной сигнализацией и называемых цитокинами, которые могут запускать процесс воспаления. Такое воспаление ослабляет способность инсулина посылать в клетку сообщения о необходимости открыть каналы для глюкозы. Клетки организма отчасти теряют чувствительность к инсулину, что в итоге увеличивает резистентность к нему. Резистентность к инсулину в свою очередь вызывает воспаление, и таким образом укрепляется петля положительной обратной связи [23, 24, 25, 26].
Окислительный стресс
Окислительный стресс, или окисление, – это нарушение баланса между веществами, которые называют прооксидантами (такими как свободные радикалы) и антиоксидантами. Свободные радикалы – это нестабильные молекулы, имеющие непарный электрон (см. рис. 1.1, с. 26). Они пытаются обрести стабильность, воруя электроны у других молекул. Когда им удаётся это сделать, они превращают свою жертву в свободный радикал, создавая разрушительную цепную реакцию, в которой возникает всё больше свободных радикалов. Антиоксиданты – это герои, которые прекращают цепочку разрушения, отдавая свободному радикалу электрон и при этом не становясь свободными радикалами (см. рис. 1.2, с. 26).
Что такое висцеральный жир?Когда жир хранится прямо под поверхностью кожи, его называют подкожным жиром. Когда он присутствует глубоко в теле, внутри и вокруг жизненно важных органов, его называют висцеральным. Как правило, люди с фигурой типа «яблоко» (когда жир по большей части скапливается в животе) имеют больше висцерального жира, а люди с фигурой типа «груша» (когда больше всего жира скапливается в конечностях, в бёдрах и ляжках) – больше подкожного жира. Однако даже среди людей с фигурой «яблоко» существуют заметные расхождения в распределении висцерального и подкожного жира. Люди с мягкими животами обычно имеют больше подкожного жира, а люди с большими, твёрдыми животами – больше висцерального.
Хотя все типы избыточного жира могут негативно влиять на здоровье, самый опасный из всех – висцеральный. Дело в том, что он имеет гораздо более высокую биологическую активность, чем подкожный жир, поскольку выбрасывает в кровь ряд воспалительных гормонов, называемых цитокинами, а также свободные жирные кислоты, которые нарушают нормальный обмен веществ. Это в свою очередь повышает резистентность к инсулину и риск сердечных заболеваний, гипертонии и некоторых видов рака.
Показано, что повышенный окислительный стресс способствует резистентности к инсулину и нарушению работы клеток поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин. Когда вы слишком много едите и мало занимаетесь спортом, в итоге вы потребляете избыточное количество сахаров и жиров. Избыточные сахара могут связываться с белками и образовывать конечные продукты усиленного гликозилирования (КПГ), которые ускоряют выработку свободных радикалов. КПГ изменяют работу клеток, нарушают работу рецепторов инсулина, повышают резистентность к инсулину и способствуют воспалению [27, 28].
Липотоксичность
Липотоксичность – это нарушение, вызванное накоплением жирных кислот в частях организма, которые не предназначены для их хранения, например в жизненно важных органах и мышцах. В организме человека существуют специализированные клетки под названием адипоциты, которые обладают невероятной способностью накапливать избыточный телесный жир. Однако когда объём поступающих из пищи калорий хронически превышает их расход, процесс накопления может засорять организм; избыток жирных кислот будет храниться прямо в печени или переноситься в поджелудочную железу, сердце или мышечные ткани. Избыточное скопление жирных кислот нарушает нормальные механизмы работы этих клеток, что нередко приводит к их повреждению или гибели.
Рис. 1.1. Свободный радикал забирает недостающие электроны у стабильных молекул, тем самым создавая новые свободные радикалы
Рис. 1.2. Антиоксиданты отдают электроны свободным радикалам, и при этом сами не становятся свободными радикалами
Жизненно важные органы особенно уязвимы, поскольку являются узкоспециализированными системами, которые не в состоянии выносить значительное количество жирных кислот. Когда жиры хранятся в печени, она становится менее чувствительной к инсулину, что повышает резистентность к инсулину во всём организме. Поджелудочная железа особенно плохо переносит жиры, поэтому даже небольшое их воздействие может вызывать сбой в работе бета-клеток. Поражённые бета-клетки больше не могут выделять ожидаемое количество инсулина в ответ на повышение уровня глюкозы. В результате резко подскакивает уровень глюкозы в крови, и ставится диагноз «диабет». Мышечные клетки также подвергаются риску, поскольку скопление жирных кислот в этих клетках серьёзно повышает резистентность к инсулину. Эти жирные кислоты накапливаются в виде интрамиоцеллюлярных липидов (интра = внутри, мио = мышца, целлюлярный = клеточный), или ИМЦЛ. Хотя ИМЦЛ – важный источник энергии для активных мышц, их избыток может быть токсичным для клеток. Резистентность мышц к инсулину повышает риск развития диабета, в то время как накопление жира в печени и поджелудочной железе вызывает разрушение или дисфункцию бета-клеток и полноценный диабет.
Резистентность к инсулину усугубляет проблему, поскольку одна из ключевых ролей инсулина – содействие хранению жиров и предотвращение расщепления и высвобождения жирных кислот из адипоцитов. Другими словами, инсулин способствует тому, что жирные кислоты остаются там, где должны быть. Когда возникает резистентность к инсулину, инсулин не может действовать столь же эффективно, и жирные кислоты легче высвобождаются в кровоток, что повышает риск липотоксичности. Висцеральные жировые клетки (см. с. 25) изначально являются более устойчивыми к инсулину, чем другие жировые клетки, поэтому люди с большим количеством висцерального жира больше подвержены риску развития липотоксичности [5, 29, 30, 31].
Глюкотоксичность
Хронически повышенный уровень сахара в крови приводит к тому, что в организм постоянно поступает сиропообразная жидкость, которая прилипает к белкам и накапливается в тканях организма, нарушая нормальные клеточные функции. Этот процесс известен как глюкотоксичность. Считается, что глюкотоксичность имеет высокую цену. Она неразрывно связана с дисфункцией бета-клеток и резистентностью к инсулину. Чрезмерное употребление в пищу сахаров и крахмалов может активировать ферменты, которые ускоряют их превращение в жирные кислоты и другие липиды, например керамиды, которые могут быть токсичными для печени.
Глюкотоксичность также повреждает крупные кровеносные сосуды, что приводит к таким заболеваниям, как атеросклероз (образование холестериновых бляшек), артериосклероз (уплотнение артерий), сердечные приступы и инсульты. Кровоток в ногах ослабевает, что приводит к заболеванию периферических артерий, синдрому диабетической стопы и ампутациям. Мышцы начинают истощаться из-за плохого кровотока. Обилие сахара также повреждает мелкие кровеносные сосуды. Хрусталики глаз утрачивают гибкость, что приводит к ретинопатии и возможности слепоты. Почки теряют свою способность эффективно фильтровать кровь, что в итоге приводит к нефропатии и необходимости диализа. Нервы начинают разрушаться, что вызывает невропатию и снижение чувствительности. Начинает снижаться функция мозга, что повышает риск слабоумия и болезни Альцгеймера. У мужчин повреждаются кровеносные сосуды, ведущие к кавернозному телу пениса, из-за чего нарушается эрекция. Высокий уровень сахара также вредит клеткам иммунной системы, которые обычно являются бдительными защитниками от вирусов и других захватчиков. Глюкотоксичность снижает их способность бороться с инфекцией, а способность организма к исцелению катастрофически падает [32, 33, 34].
Дисбактериоз
Бактерии, вирусы, грибки и другие одноклеточные организмы, живущие в теле человека, известны как микробиота. Самое большое скопление микроорганизмов в теле располагается в животе, хотя рот, кожа и половые органы – также распространённая среда их обитания. Каждый человек – хозяин от 10 трлн до 100 трлн микробов-симбионтов, представляющих разные сообщества, баланс которых оказывает существенное влияние на здоровье. Некоторые из этих организмов помогают владельцу и защищают его и обычно называются хорошими бактериями. Так называемые плохие бактерии могут причинять вред хозяину и способствовать развитию различных заболеваний. Нормальный, здоровый желудочно-кишечный тракт изобилует полезными бактериями, в то время как менее желательные обитатели присутствуют в меньшем количестве. Когда баланс бактерий смещается в сторону вредных бактерий, в итоге возникает состояние, известное как дисбактериоз. Появляется всё больше исследований, которые связывают дисбактериоз с эпидемией хронических заболеваний. Отмечаются корреляции между дисбактериозом и ССЗ, раком, аллергическими заболеваниями, воспалительными заболеваниями кишечника, заболеваниями головного мозга, заболеваниями печени и, что неудивительно, резистентностью к инсулину и диабетом.
Исследования показывают, что микробиота желудочно-кишечного тракта у людей с диабетом 2 типа меняется таким образом, что может стимулировать резистентность к инсулину. Ниже приводятся некоторые ключевые механизмы этого процесса:
1. Повышенная проницаемость желудочно-кишечного тракта. Дисбактериоз повышает проницаемость желудочно-кишечного тракта, что позволяет цельным белкам проникать в кровоток, из-за чего возникает воспаление и резистентность к инсулину.
2. Повышение выработки провоспалительных белков, называемых цитокинами. Цитокины ослабляют чувствительность к инсулину, поскольку вызывают воспаление и меняют внутренние механизмы генов.
3. Метаболическая эндотоксемия. Когда определённые типы бактерий умирают, их наружные клеточные мембраны выделяют токсины, которые могут проникать сквозь слизистую оболочку кишечника и создавать воспалительный ответ, который связывают с резистентностью к инсулину. Хотя эти токсины (называемые эндотоксинами) присутствуют в небольших количествах и у здоровых людей, их число может удваиваться или утраиваться у людей с ожирением, что вызывает нарушение, которое называется метаболической эндотоксемией [35, 36, 37].
Почему не у всех людей с ожирением развивается резистентность к инсулину?
Вероятно, вас интересует, каким образом человек, имеющий большой лишний вес или страдающий от ожирения, может эффективно избегать возникновения диабета. Дело в природных отличиях индивидуальной конституции. У некоторых людей много бета-клеток, и те выбрасывают в кровь больше инсулина, чем у других людей. Другие имеют очень выносливые инсулиновые рецепторы и эффективно передают сигналы, связанные с инсулином, и имеют защиту даже при избыточном весе или ожирении. Люди, организм которых вырабатывает меньше воспалительных цитокинов, также могут подвергаться меньшему риску развития диабета. Индивиды с хорошей переносимостью жирных кислот в печени и поджелудочной железе имеют защиту от диабета, а вот у людей с худшей переносимостью может развиться диабет, даже если они весят лишь немногим больше своего идеального веса. Так или иначе, важно понимать, что любой человек, который имеет избыточный вес или страдает от ожирения, будет иметь нарушения обмена веществ, повышающего риск возникновения хронических заболеваний, таких как ССЗ и рак, даже если у него не развивается диабет. Стоит взять на заметку, что имеется множество причин, по которым стоит держать под контролем запасы жира в организме.
Почему я?
Если у вас диагностируют диабет 2 типа, вы, несомненно, зададитесь вопросом: «Почему я?». К сожалению, вы можете иметь плохие гены, которые максимально повышают риски. Гены могут способствовать обильному отложению жировой ткани, плохой выработке инсулина, слабости рецепторных участков инсулина или пониженной передаче сигналов, связанных с инсулином. Однако если бы гены были основным виновником, стоило бы ожидать, что показатели заболеваемости диабетом 2 типа останутся относительно неизменными на протяжении последних ста лет. И всё же столетие назад диабет 2 типа был редким явлением; сегодня это глобальная эпидемия. Учёные обнаружили, что когда речь идёт о хроническом заболевании, гены работают как заряженное ружьё. Почти во всех случаях курок спускают именно питание и образ жизни. Культура глобального сообщества превратилась в культуру излишнего самопотакания и малоактивного образа жизни. Предсказуемый результат – учащение случаев избыточного веса и ожирения, которые резко повышают риск резистентности к инсулину, преддиабета и диабета 2 типа.
Почему так случилось? Люди устроены таким образом, что их привлекают вкусы жира, сахара и соли. Эти вкусы, которые в природе встречаются в низких концентрациях, в прежние времена гарантировали нам, что пища, которую мы собираемся съесть, безопасная и питательная. Когда эти вещества используют в концентрированном виде и применяют в качестве основных ингредиентов обработанных пищевых продуктов, наша врождённая способность контролировать аппетит расшатывается. Это не простое совпадение. Продукты, которые в высокой концентрации содержат сахара, жиры и соль, в некоторых случаях способны возбуждать центры удовольствия в мозге – подобно героину, никотину и алкоголю, хотя и в меньшей степени. В сущности, они могут приносить такое удовольствие, что вызывают зависимость. Ещё большую трудность для органов чувств представляет непрерывное увеличение размеров порций. Согласно данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (ЦКЗ), среднее блюдо в ресторане сегодня в четыре раза больше, чем в 1950-х гг. Вполне очевидно, исследования подтверждают, что с увеличением размеров порций люди начинают больше есть. Если вы занимаетесь продажей еды, вкусы, вызывающие привыкание, и большие порции означают, что клиенты вернутся снова, а продажи возрастут [38, 39, 40, 41, 42].
Ещё больше усугубляет положение то, что уровень физической активности в современном мире с 1950-х гг. серьёзно понизился. Созданы всевозможные удобства, которые помогают снижать расходы энергии. Даже если бы люди захотели вести более активный образ жизни, во многих районах отсутствуют тротуары и безопасные места для занятий спортом.
Неудивительно, что в Соединённых Штатах избыточный вес или ожирение стали новой нормой и затрагивают более 70 % населения. В таких условиях стройность выглядит большей головоломкой, чем избыточный вес или ожирение. Хорошо, что не бывает худа без добра. Если вы будете тщательно контролировать свою жизненную среду (то есть питание и образ жизни), вы сможете изменить экспрессию своих генов и, по сути, снимите палец с курка. Следующие главы смогут обеспечить вас системой поддержки, которая будет направлять вас по этому пути шаг за шагом [43].
Глава 2
Победа над монстром
Дайан сидела на своём первом обучающем занятии по диабету, смирившись c новой реальностью. Её врачу было совершенно очевидно, что диабет – прогрессирующее, необратимое заболевание, которое никогда не пройдёт. Его можно контролировать, но исцелиться от него невозможно. Цель врача состояла в том, чтобы сократить или отсрочить возникновение осложнений посредством строгого контроля уровня сахара в крови Дайан. Врач уверял её, что лучший способ сделать это – принимать назначенные лекарства, внести простые изменения в питание и образ жизни, а также внимательно отслеживать уровни сахара в крови. Обучающие занятия по диабету, которые ей рекомендовали, должны были дать ей необходимые инструменты, чтобы успешно справиться с этими задачами. Хотя она и беспокоилась, ей понравилась идея групповых занятий и мысль, что она может подружиться с людьми, которые её поймут. В течение двух месяцев по вторникам вечером посвящать занятиям полтора часа – казалось, на это стоит пойти, чтобы избежать ампутации, слепоты и диализа.
Дайан стала образцовой пациенткой, она никогда не пропускала занятий. Она добросовестно принимала лекарства и несколько раз в день отслеживала уровень сахара в крови. Она сократила размеры порций, заменила напитки, йогурты и лакомства, содержащие сахар, на альтернативные варианты без сахара и начала есть больше овощей. Дайан вдвое увеличила время ежедневного выгула собаки – с 15 минут до рекомендованного получаса. Она потеряла 0,9 кг за два месяца, а её уровень сахара в крови был близким к целевому значению. Хотя её успехи вдохновляли как её саму, так и её врача, она не могла не задаться вопросом, можно ли более радикально изменить течение этой болезни.
Необратим ли диабет?
Теория, согласно которой диабет – прогрессирующее, необратимое заболевание, преподаётся на медицинских факультетах и на преподавательских курсах по диабету. Её также поддерживают многие национальные и международные организации, занимающиеся диабетом и здравоохранением. При таком убеждении совершенно оправданно, что современное традиционное лечение стремится, скорее, успешнее контролировать уровень сахара в крови, чем излечить само заболевание. К сожалению, некоторые лекарства, которые эффективнее всего контролируют сахар в крови, способствуют набору веса и непреднамеренно повышают резистентность к инсулину и способствуют развитию заболевания. Как инъекции инсулина, так и пероральные препараты, которые повышают выработку инсулина в поджелудочной железе, способствуют накоплению жира [1, 2]. Дело в том, что одна из многочисленных задач инсулина – помогать сохранять избыточные калории в виде жира – неважно, являются их источником сахара, жиры или белки. Другие лекарства, которые обычно назначают диабетикам, могут повышать аппетит, замедлять обмен веществ, вызывать задержку жидкости и снижать уровень энергии (что приводит к сокращению физической активности). Кроме того, обычные диеты для диабетиков разрабатываются с целью стабилизации уровней глюкозы в крови, а не с целью борьбы с резистентностью к инсулину или улучшения работы бета-клеток. Таким образом, вполне понятно, что излечение от диабета не находится в фокусе внимания большинства врачей.
Тем не менее в научной литературе однозначно установлено, что диабет – обратимое заболевание. В 2009 г. в совместном заключении Американской диабетической ассоциации (АДА), опубликованном в престижном журнале Diabetes Care и озаглавленном «Как мы определяем излечение от диабета?», были установлены стандарты ремиссии, или излечения от этого заболевания [3]. Обзор определений этого заключения представлен ниже в таблице 2.1. Иными словами, существуют конкретные критерии, которые определяют, что человек с диагнозом «диабет» излечился. Существует три условия полной ремиссии, или излечения от этого заболевания:
1) пациент не принимает лекарства от диабета;
2) у пациента нормальные гликемические показатели (например, нормальный анализ HbA1c, нормальный уровень глюкозы в крови натощак);
3) оба вышеприведённых условия сохраняются в течение как минимум одного года.
Существуют серьёзные и убедительные подтверждения того, что многие люди, которые заинтересованы в победе над диабетом, могут успешно справиться с этой задачей. Источником первых научных сведений были исследования людей, которые перенесли бариатрическую хирургию. После операции у большинства пациентов быстро восстанавливается нормальный обмен глюкозы. Количество жира в печени снижается за считанные дни, нормализуется уровень глюкозы в крови натощак, а количество жира в поджелудочной железе снижается за несколько недель, из-за чего восстанавливается выделение инсулина и функция бета-клеток [4, 5]. Люди, которые сильнее всего худеют, в долгосрочной перспективе имеют самые высокие показатели успеха [5].
Таблица 2.1. Обзор определений заключения
Источник второго типа свидетельств – исследования серьёзных изменений в питании и образе жизни в случае пациентов-диабетиков. Несколько исследований показывают, что диабет можно излечить при помощи ограничения энергии (калорий). Исследования применения низкокалорийных диет повторяют результаты бариатрической хирургии. Например, в 2011 г. одна исследовательская группа сообщила, что всего одной недели ограничения энергии (600 ккал/сутки) достаточно, чтобы уровень глюкозы натощак пришёл в норму [6]. Снизилось количество жира в печени, а также выработка глюкозы печенью. Через восемь недель инсулиновая реакция диабетиков превосходила аналогичную реакцию в здоровой контрольной группе, а количество жира в поджелудочной железе значительно снизилось. Авторы сделали вывод, что нормализация как работы бета-клеток, так и чувствительности печени к инсулину достигалась только по причине ограничения энергии, получаемой из пищи. Исследование, проведённое в 2017 г., показало, что соблюдение низкокалорийной диеты (около 1 000 ккал/сутки) на протяжении 12 недель вызывало нормализацию глюкозы в крови у 50 % участников, несмотря на прекращение приёма всех лекарств от диабета [7].
В 2018 г. учёные, проводившие Клиническое исследование ремиссии диабета (DIRECT), опубликовали результаты клинического испытания, в котором случайно отобранные пациенты включались либо в программу по контролю веса, где использовалась общая замещающая формула питания (825–853 ккал/сутки), либо в контрольную группу, в которой осуществлялись передовые практические рекомендации по лечению [8]. Эта формула включала 59 % углеводов, 2 % клетчатки, 13 % жиров и 26 % белков. Её применяли в течение трёх-пяти месяцев, а затем проводили структурированную программу по возвращению к прежним продуктам. Через 12 месяцев у 24 % участников экспериментальной группы отмечалось снижение массы тела минимум на 15 кг, при этом у контрольной группы снижения веса не наблюдалось. От диабета излечились 46 % участников экспериментальной группы и 4 % участников контрольной группы. Процент излечения повышался с потерей веса.