Живи долго! Научный подход к долгой молодости и здоровью, Грегер Майкл

Живи долго! Научный подход к долгой молодости и здоровью

на обложку

Грегер Майкл

Шрифт:

Оказалось, что у курильщиков, употребляющих алкоголь, повреждения хромосом встречаются в 2 раза чаще, чем у курильщиков-трезвенников, но при прочих равных условиях у курильщиков, употребляющих зеленый чай, повреждений примерно на треть меньше. (Еще лучше обстоят дела у тех, кто вообще не курит, – у них повреждений в 10 раз меньше) [1642] . Хотя ни кофе [1643] , ни зеленый чай [1644] не способны блокировать оксидантный стресс, вызванный приемом пищи с высоким содержанием жиров, как зеленый, так и черный чай уже через 30 минут после приема повышают общий антиоксидантный потенциал крови, и он может сохраняться в течение как минимум 2 часов. (Антиоксидантный потенциал зеленого чая примерно на 50 % выше, чем черного) [1645] . Хотя данные о влиянии добавления молока в чай неоднозначны, большинство исследований показали, что употребление чая с молоком снижает или даже полностью подавляет антиоксидантные свойства чая [1646] .

1642

Xue KX, Wang S, Ma GJ, et al. Micronucleus formation in peripheral-blood lymphocytes from smokers and the influence of alcohol- and tea-drinking habits. Int J Cancer. 1992;50(5):702–5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1544703/

1643

Bloomer RJ, Trepanowski JF, Farney TM. Influence of acute coffee consumption on postprandial oxidative stress. Nutr Metab Insights. 2013;6:35–42. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23935371/

1644

Takahashi M, Miyashita M, Suzuki K, et al. Acute ingestion of catechin-rich green tea improves postprandial glucose status and increases serum thioredoxin concentrations in postmenopausal women. Br J Nutr. 2014;112(9):1542–50. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25230741/

1645

Leenen R, Roodenburg AJ, Tijburg LB, Wiseman SA. A single dose of tea with or without milk increases plasma antioxidant activity in humans. Eur J Clin Nutr. 2000;54(1):87–92. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10694777/

1646

Rashidinejad A, Birch EJ, Sun-Waterhouse D, Everett DW. Addition of milk to tea infusions: helpful or harmful? Evidence from in vitro and in vivo studies on antioxidant properties. Crit Rev Food Sci Nutr. 2017;57(15):3188–96. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26517348/

Уже

через час после чашки зеленого чая активность инициирующего фермента ДНК-репарации, устраняющего окислительные повреждения ДНК, значительно повышается, а две чашки в день в течение недели повышают ее еще больше [1647] . Одна кружка (300 мл) зеленого чая в день в течение 4 недель повышает устойчивость ДНК к свободнорадикальным повреждениям [1648] . Более того, чай настолько хорошо защищает ДНК, что его можно использовать для хранения свежих образцов спермы до тех пор, пока их не удастся должным образом охладить [1649] .

1647

Ho CK, Choi SW, Siu PM, Benzie IFF. Effects of single dose and regular intake of green tea (Camellia sinensis) on DNA damage, DNA repair, and heme oxygenase-1 expression in a randomized controlled human supplementation study. Mol Nutr Food Res. 2014;58(6):1379–83. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24585444/

1648

Han KC, Wong WC, Benzie IFF. Genoprotective effects of green tea (Camellia sinensis) in human subjects: results of a controlled supplementation trial. Br J Nutr. 2011;105(2):171–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20807462/

1649

Dias TR, Alves MG, Tomas GD, Socorro S, Silva BM, Oliveira PF. White tea as a promising antioxidant medium additive for sperm storage at room temperature: a comparative study with green tea. J Agric Food Chem. 2014;62(3):608–17. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24372402/

Как прооксиданты могут оказывать антиоксидантное действие

Парадоксально, но факт: активизация антиоксидантных и репарационных защитных сил ДНК, по-видимому, является следствием мягкого прооксидантного действия зеленого чая, и это явление можно сравнить с тренировками [1650] . Его называют «парадоксальным окислительным стрессом, вызванным физической нагрузкой» [1651] . Ультрамарафонцы во время забега могут генерировать такое количество свободных радикалов, что те способны повредить ДНК значительной части собственных клеток [1652] . Почему, казалось бы, полезное действие (физическая нагрузка) может привести к пагубным последствиям? Потому что упражнения сами по себе не всегда являются полезными для здоровья, важен лишь период восстановления после них [1653] . Например, выяснилось, что тренировки усиливают антиоксидантную защиту организма за счет повышения активности антиоксидантных ферментов. Таким образом, спортсмены могут получить удар по ДНК во время забега, но через неделю они не просто возвращаются к исходному уровню повреждения ДНК – оно снижается, предположительно потому, что предшествующая нагрузка активизировала антиоксидантную защиту [1654] .

1650

Choi SW, Yeung VTF, Collins AR, Benzie IFF. Redox-linked effects of green tea on DNA damage and repair, and influence of microsatellite polymorphism in HMOX-1: results of a human intervention trial. Mutagenesis. 2015;30(1):129–37. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25527735/

1651

Leaf DA, Kleinman MT, Hamilton M, Deitrick RW. The exercise-induced oxidative stress paradox: the effects of physical exercise training. Am J Med Sci. 1999;317(5):295–300. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10334116/

1652

Mastaloudis A, Yu TW, O’Donnell RP, Frei B, Dashwood RH, Traber MG. Endurance exercise results in DNA damage as detected by the comet assay. Free Radic Biol Med. 2004;36(8):966–75. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15059637/

1653

Vollaard NBJ, Shearman JP, Cooper CE. Exercise-induced oxidative stress: myths, realities and physiological relevance. Sports Med. 2005;35(12):1045–62. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16336008/

1654

Таким образом, легкий окислительный стресс, вызываемый зеленым чаем и физическими упражнениями, можно рассматривать как благотворное воздействие, аналогичное вакцинации. Бросив организму небольшой вызов, мы можем вызвать ответную реакцию, благоприятную в долгосрочной перспективе. Концепция, согласно которой низкие уровни повреждающего воздействия могут стимулировать защитные механизмы – «то, что не убивает нас, делает нас сильнее», – известна как гормезис [1655] (см. с. 562).

1655

Fisher-Wellman K, Bloomer RJ. Acute exercise and oxidative stress: a 30 year history. Dyn Med. 2009;8:1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19144121/

Прием антиоксидантов, таких как витамин С и витамин Е, может блокировать активность антиоксидантных ферментов, вызванную физической нагрузкой, и тем самым снижать полезное действие тренировок; употребление богатых антиоксидантами продуктов питания – лучший выбор [1656] . В то время как добавки витамина С, по-видимому, снижают физическую выносливость [1657] , фрукты [1658] и овощи [1659] обладают эргогенными свойствами, повышая работоспособность без ущерба для защитной адаптационной реакции [1660] . Более того, фрукты и овощи могут даже усиливать пользу от тренировок. Было показано, что черная смородина [1661] и лимонная вербена [1662] – богатый антиоксидантами травяной чай – защищают от окислительного стресса, вызванного физической нагрузкой, и в то же время улучшают адаптацию к нагрузке.

1656

Ristow M, Zarse K, Oberbach A, et al. Antioxidants prevent health-promoting effects of physical exercise in humans. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009;106(21):8665–70. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19433800/

1657

Braakhuis AJ. Effect of vitamin C supplements on physical performance. Curr Sports Med Rep. 2012;11(4):180–4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22777327/

1658

Kashi DS, Shabir A, Da Boit M, Bailey SJ, Higgins MF. The efficacy of administering fruit-derived polyphenols to improve health biomarkers, exercise performance and related physiological responses. Nutrients. 2019;11(10):E2389. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31591287/

1659

Van der Avoort CMT, Van Loon LJC, Hopman MTE, Verdijk LB. Increasing vegetable intake to obtain the health promoting and ergogenic effects of dietary nitrate. Eur J Clin Nutr. 2018;72(11):1485–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29559721/

1660

Trapp D, Knez W, Sinclair W. Could a vegetarian diet reduce exercise-induced oxidative stress? A review of the literature. J Sports Sci. 2010;28(12):1261–8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20845212/

1661

Lyall KA, Hurst SM, Cooney J, et al. Short-term blackcurrant extract consumption modulates exercise-induced oxidative stress and lipopolysaccharide-stimulated inflammatory responses. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2009;297(1):R70–81. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19403859/

1662

Funes L, Carrera-Quintanar L, Cerdan-Calero M, et al. Effect of lemon verbena supplementation on muscular damage markers, proinflammatory cytokines release and neutrophils’ oxidative stress in chronic exercise. Eur J Appl Physiol. 2011;111(4):695–705. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20967458/

Учитывая эффект гормезиса, возникающий в результате мягких прооксидантных нагрузок, таких как зеленый чай и физическая активность, необходимо слишком упрощенное представление: «антиоксиданты – хорошо, свободные радикалы – плохо» [1663] пересмотреть [1664] . Пожалуй, нигде это не проявляется так ярко, как в случае с брокколи.

Капустный переключатель

Пищевые антиоксиданты, которые мы получаем из растений, представляют собой лишь вторую линию защиты от свободных радикалов [1665] . На первом рубеже стоят наши собственные антиоксидантные ферменты. Человеческий организм естественным образом производит 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 свободных радикалов в час [1666] . Мы вырабатываем такие ферменты, как каталаза, – самый быстрый фермент в нашем организме, способный ежесекундно превращать буквально миллионы молекул перекиси водорода в воду и кислород [1667] . (Помните, как шипит перекись водорода, когда вы льете ее на рану? Это пузырьки кислорода, образуемые ферментом каталазой.) Можно ли как-то усилить эту первую линию антиоксидантной защиты?

1663

Ghezzi P, Jaquet V, Marcucci F, Schmidt HHHW. The oxidative stress theory of disease: levels of evidence and epistemological aspects. Br J Pharmacol. 2017;174(12):1784–96. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27425643/

1664

Scudellari M. The science myths that will not die. Nature. 2015;528(7582):322–5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26672537/

1665

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/

1666

Milisav I, Ribaric S, Poljsak B. Antioxidant vitamins and ageing. Subcell Biochem. 2018;90:1–23. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30779004/

1667

Smejkal GB, Kakumanu S. Enzymes and their turnover numbers. Expert Rev Proteom. 2019;16(7):543–4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31220960/

В 1980-х

годах ученые впервые обнаружили специфическую генетическую последовательность в промоторных областях десятков [1668] , а затем и сотен цитопротекторных (защищающих клетки) генов [1669] . Были выявлены промотирующие гены, кодирующие антиоксидантные ферменты, которые гасят свободные радикалы напрямую (каталаза) [1670] , ферменты, которые производят антиоксиданты (глутатион) [1671] и даже гены ферментов восстановления ДНК [1672] и ферментов детоксикации в нашей печени [1673] . Эти элементы антиоксидантного ответа могут активировать всю нашу глобальную систему антиоксидантной защиты одновременно.

1668

Raghunath A, Sundarraj K, Nagarajan R, et al. Antioxidant response elements: discovery, classes, regulation and potential applications. Redox Biol. 2018;17:297–314. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29775961/

1669

Zang H, Mathew RO, Cui T. The dark side of Nrf2 in the heart. Front Physiol. 2020;11:722. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32733266/

1670

Brandes MS, Gray NE. NRF2 as a therapeutic target in neurodegenerative diseases. ASN Neuro. 2020;12:1759091419899782. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31964153/

1671

Sharma V, Kaur A, Singh TG. Counteracting role of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 pathway in Alzheimer’s disease. Biomed Pharmacother. 2020;129:110373. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32603894/

1672

Yuan H, Xu Y, Luo Y, Wang NX, Xiao JH. Role of Nrf2 in cell senescence regulation. Mol Cell Biochem. 2021;476(1):247–59. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32918185/

1673

В 1990-х годах был открыт триггер – Nrf2, белок, плавающий в цитоплазме клетки и обычно связанный с белком-супрессором [1674] . Но когда этот белок-супрессор окисляется, он высвобождает Nrf2, который затем способен проникать в ядро клетки, связываться с элементами антиоксидантного ответа и активировать мощную батарею антиоксидантных защитных механизмов [1675] . Весь процесс может быть завершен в течение 15 минут [1676] . Nrf2 считается «главным регулятором реакции на экологический стресс» [1677] и экспрессируется повсеместно во всех клетках [1678] – он только и ждет, когда его освободят, чтобы нажать тревожную кнопку и активировать клеточную защиту.

1674

1675

Ferguson LR, Schlothauer RC. The potential role of nutritional genomics tools in validating high health foods for cancer control: broccoli as example. Mol Nutr Food Res. 2012;56(1):126–46. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22147677/

1676

Sun Y, Yang T, Leak RK, Chen J, Zhang F. Preventive and protective roles of dietary Nrf2 activators against central nervous system diseases. CNS Neurol Disord Drug Targets. 2017;16(3):326–38. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28042770/

1677

Yang L, Palliyaguru DL, Kensler TW. Frugal chemoprevention: targeting Nrf2 with foods rich in sulforaphane. Semin Oncol. 2016;43(1):146–53. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26970133/

1678

Qu Z, Sun J, Zhang W, Yu J, Zhuang C. Transcription factor NRF2 as a promising therapeutic target for Alzheimer’s disease. Free Radic Biol Med. 2020;159:87–102. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32730855/

Nrf2 также называют «хранителем здоровья и сторожем видового долголетия» [1679] . Усиление Nrf2-сигнализации приводит к значительному увеличению продолжительности жизни у C. elegans [1680] и плодовых мушек [1681] и коррелирует с максимальным потенциалом продолжительности жизни у десяти видов грызунов [1682] . Например, у долгоживущих голых землекопов ген Nrf2 экспрессируется в 6 раз больше, чем у мышей [1683] , и это сочетается с более низкой экспрессией белков-супрессоров [1684] . Это может объяснить не только то, почему они живут в 8 раз дольше [1685] , но и то, что для уничтожения одного и того же процента клеток кожи голых землекопов требуется в 100 раз большая концентрация токсинов – тяжелых металлов и химиотерапевтических препаратов, – чем у мышей [1686] . Это маленькие голые машины для детоксикации.

1679

Lewis KN, Mele J, Hayes JD, Buffenstein R. Nrf2, a guardian of healthspan and gatekeeper of species longevity. Integr Comp Biol. 2010;50(5):829–43. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21031035/

1680

Tullet JMA, Hertweck M, An JH, et al. Direct inhibition of the longevity-promoting factor SKN-1 by insulin-like signaling in C. elegans. Cell. 2008;132(6):1025–38. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18358814/

1681

Sykiotis GP, Bohmann D. Keap1/Nrf2 signaling regulates oxidative stress tolerance and lifespan in Drosophila. Dev Cell. 2008;14(1):76–85. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18194654/

1682

Lewis KN, Wason E, Edrey YH, Kristan DM, Nevo E, Buffenstein R. Regulation of Nrf2 signaling and longevity in naturally long-lived rodents. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015;112(12):3722–7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25775529/

1683

Yu C, Li Y, Holmes A, et al. RNA sequencing reveals differential expression of mitochondrial and oxidation reduction genes in the long-lived naked mole-rat when compared to mice. PLoS ONE. 2011;6(11):e26729. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22073188/

1684

1685

Andziak B, O’Connor TP, Buffenstein R. Antioxidants do not explain the disparate longevity between mice and the longest-living rodent, the naked mole-rat. Mech Ageing Dev. 2005;126(11):1206–12. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16087218/

1686

К сожалению, с возрастом уровень Nrf2 [1687] и его сигнальная активность снижаются [1688] . Хотя тридцать минут езды на велосипеде могут повысить их уровень [1689] , но самым мощным природным индуктором Nrf2 на планете может быть сульфорафан [1690] – соединение, которое образуется, когда мы разжевываем крестоцветные овощи: брокколи, белокочанную капусту, коллард и цветную капусту. Сульфорафан, как и активные компоненты зеленого чая и куркумы, освобождает Nrf2, окисляя его белок-супрессор, что омолаживает пожилых мышей [1691] . Те из них, кого кормили сульфорафаном, имели более высокую силу хвата по сравнению с молодыми и так же хорошо двигались на беговой дорожке [1692] . Активация Nrf2 привела к уменьшению повреждений ДНК и потери мышечной массы, а также к улучшению работы сердца и продолжительности жизни.

1687

Yuan H, Xu Y, Luo Y, Wang NX, Xiao JH. Role of Nrf2 in cell senescence regulation. Mol Cell Biochem. 2021;476(1):247–59. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32918185/

1688

Zhou L, Zhang H, Davies KJA, Forman HJ. Aging-related decline in the induction of Nrf2-regulated antioxidant genes in human bronchial epithelial cells. Redox Biol. 2018;14:35–40. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28863281/

1689

Mallard AR, Spathis JG, Coombes JS. Nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (Nrf2) and exercise. Free Radic Biol Med. 2020;160:471–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32871230/

1690

Zhang DD, Chapman E. The role of natural products in revealing NRF2 function. Nat Prod Rep. 2020;37(6):797–826. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32400766/

1691

Su X, Jiang X, Meng L, Dong X, Shen Y, Xin Y. Anticancer activity of sulforaphane: the epigenetic mechanisms and the Nrf2 signaling pathway. Oxid Med Cell Longev. 2018;2018:5438179. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29977456/

1692

Bose C, Alves I, Singh P, et al. Sulforaphane prevents age-associated cardiac and muscular dysfunction through Nrf2 signaling. Aging Cell. 2020;19(11):e13261. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33067900/