Почему мы болеем? Какая скрытая причина лежит в основе большинства хронических заболеваний и как с ней бороться

Познакомьтесь: инсулин

Прежде чем мы обратимся к теме резистентности к инсулину, дадим определение инсулину. В представлении многих людей инсулин – лишь одно из лекарств для больных диабетом. На самом деле это гормон, который естественным образом производит наш организм (если мы не страдаем диабетом 1-го типа, о чем будет рассказано позже).

Как и большинство гормонов, инсулин – это белок, который вырабатывается в одной части тела, разносится по кровеносным сосудам и воздействует на другие области организма. Инсулин производится в поджелудочной железе, и одной из его главных функций является регуляция уровней глюкозы в крови. С поступлением в пищеварительный тракт пищи повышается содержание глюкозы, тогда поджелудочная железа высвобождает инсулин, который «открывает двери» для доставки глюкозы из кровеносной системы в различные части тела, такие как мозг, сердце, мышцы и жировая ткань. Однако инсулин не ограничивается выполнением этой задачи и оказывает воздействие на все клетки всех тканей организма. Это неслыханно широкая сфера контроля для гормонов, которые обычно влияют на работу только одного или нескольких органов. В отличие от них, тяжелая рука инсулина дотягивается до каждой клетки.

Многочисленные функции инсулина

Конкретная форма влияния инсулина зависит от типа клетки. Например, когда этот гормон прикрепляется к клетке печени, такая клетка производит жир (среди прочего); когда инсулин связывается с мышечной клеткой, эта клетка вырабатывает новые белки (помимо прочего). Инсулин отвечает за то, как каждая клетка в теле, от мозга до пальцев ног, использует энергию и изменяет свои размеры, а также влияет на выработку других гормонов и даже определяет, должны клетки жить или умереть. Общей формой воздействия инсулина на все виды клеток является стимулирование процесса создания больших молекул из маленьких. Этот процесс называется биосинтезом или анаболизмом. Инсулин – анаболический гормон.

Как видите, инсулин чрезвычайно важен (если он работает). Проблема, которой посвящена эта книга, заключается в том, что, когда этот гормон не работает надлежащим образом, у человека возникает состояние инсулинорезистентности.

Определение резистентности к инсулину

Проще говоря, резистентность к инсулину – это пониженная восприимчивость клеток к данному гормону. Когда клетка перестает реагировать на инсулин, что может быть вызвано различными состояниями (рассмотрим их позже), она становится инсулинорезистентной. В конечном счете, когда резистентность к инсулину начинает проявлять большинство клеток тела, инсулинорезистентным становится весь организм.

В этом состоянии некоторым клеткам для проявления такой же реакции, как прежде, требуется большее количество инсулина. Вот почему ключевой характеристикой инсулинорезистентности является то, что, невзирая на повышенное содержание инсулина в крови, этот гормон зачастую работает не так хорошо, как раньше.

Как уже упоминалось, одной из главных функций инсулина является регуляция глюкозы в крови. Поскольку постоянно повышенные уровни глюкозы опасны и даже потенциально смертельны, организму требуется инсулин, чтобы выводить глюкозу из крови, снижая ее уровень до нормального. Но когда наступает состояние инсулинорезистентности, то эффективность этого процесса резко падает, что может привести к повышению концентрации глюкозы в крови, так называемой гипергликемии, являющейся основным признаком диабета. Однако мы забегаем вперед; инсулинорезистентность может возникнуть задолго до того, как у человека разовьется диабет 2-го типа. (Описание различий между диабетом 1-го и 2-го типов см. в следующем разделе.)

«ГЛЮКОЗА КРОВИ» ИЛИ «САХАР КРОВИ»?

Термин «сахар крови» слишком расплывчат, но технически точен, поскольку сахарами можно назвать все простые углеводы. Чаще всего так называют сахарозу (то есть столовый сахар или кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы), сложное вещество, состоящее из молекул глюкозы и фруктозы. Но это не тот сахар, который мы имеем в виду, когда говорим о «сахаре крови». Более точным термином является глюкоза – неизменяемая конечная форма углеводов, которую мы усваиваем после того, как они перевариваются.

Инсулин почти всегда рассматривается в контексте глюкозы, что не совсем справедливо, если учесть сотни (тысячи?) задач, которые этот гормон выполняет в организме. Когда в здоровом теле содержание глюкозы крови в пределах нормы, инсулин, как правило, тоже соответствует норме. Однако при развитии инсулинорезистентности уровни инсулина по отношению к глюкозе оказываются выше ожидаемых. В общепринятой «истории» о связи инсулинорезистентности с диабетом главным героем считается глюкоза, но на самом деле она лишь один из персонажей второго плана. Другими словами, глюкоза – это показатель состава крови, который мы обычно используем для диагностики и мониторинга диабета, хотя вместо этого нам следует уделить первоочередное внимание уровням инсулина.

Чем объяснить такую ошибку в определении приоритета? Главным виновником, наверное, следует считать устаревшую глюкозоцентричную парадигму, которая до сих пор определяет отношение ученых к инсулинорезистентности и диабету 2-го типа.

Почему слишком много внимания уделяется глюкозе, а не инсулину

Исторически сложилось так, что инсулинорезистентность является одной из причин диабета 2-го типа, поэтому ее причислили к семейству заболеваний под общим латинским названием diabetes mellitus, или сахарный диабет.

Первым письменным свидетельством существования этого семейства считается дошедший до нас древнеегипетский медицинский папирус, в котором более 3 тысяч лет назад была описана болезнь, при которой у людей «выделялось слишком много мочи». Некоторое время спустя индийские врачи заметили, что моча некоторых больных привлекала насекомых, словно мед. (Собственно говоря, именно этот симптом отражен в слове mellitus – медово-сладкий.)

Греческое слово diabetes, означающее «проходить насквозь», было использовано в названии болезни, чтобы подчеркнуть чрезмерное количество мочи, образующейся у пациентов. Во всех случаях врачи отмечали один общий момент: избыточное выделение мочи сопровождалось потерей веса. Сейчас это может показаться забавным, но в те времена врачи объясняли данный факт расплавлением человеческой плоти, превращавшейся в мочу.

Эти врачи древности, так же как и те, кто пришел им на смену, описывали сахарный диабет 1-го типа. Только в пятом веке н. э. индийские врачи выявили две разновидности этой болезни, одна из которых ассоциируется с молодым возрастом и потерей веса (современные доктора называют ее диабетом 1-го типа), а другая – с более зрелым возрастом и избыточной массой тела (диабет 2-го типа). Тем не менее оба типа идентифицируются по избыточному количеству глюкозы в моче. Более точные методы диагностики отсутствовали, поэтому определяли болезнь по глюкозе, которая вызывала основной наблюдаемый симптом – полиурию, или выделение слишком большого количества мочи.

Однако при этом врачи игнорировали другую, более актуальную часть проблемы – инсулин. И хотя у диабета 1-го и 2-го типов есть общий симптом – избыток глюкозы, когда дело доходит до инсулина, их сходство заканчивается. В то время как причиной диабета 1-го типа является слишком малое количество (или полное отсутствие) инсулина, развитие диабета 2-го типа становится результатом его переизбытка.

MODY: ВЫГЛЯДИТ КАК 1-й ТИП, ОЩУЩАЕТСЯ КАК 1-й ТИП, НО НЕ ЯВЛЯЕТСЯ 1-м ТИПОМ

Есть ли у вас диабет 1-го типа? А у ваших братьев или сестер? У родителей? У тети или дяди? У бабушек и дедушек? Даже если диабетом 1-го типа страдают ваши родственники, у вас его может и не быть. Генетически унаследованный диабет 1-го типа встречается редко. Попросите врача взять у вас анализ крови на антитела к островковым клеткам поджелудочной железы (GADA, IA-2A, ICA и т. д.), который является основным методом диагностики сахарного диабета 1-го типа. Если результат окажется отрицательным, это может означать, что у вас есть MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young), или сахарный диабет зрелого типа у молодых (ужасное название).

В отличие от диабета 1-го типа, диабет типа MODY – это группа наследственных заболеваний, обусловленных мутациями генов, отвечающих за производство инсулина. Важно отметить, что, в отличие от истинного диабета 1-го типа, MODY не приводит к потере продуцирующих инсулин бета-клеток (β-клеток) поджелудочной железы. У пациентов с MODY все β-клетки на месте, но не работают должным образом.

Из-за недостатка инсулина у пациента проявляются выраженные симптомы диабета 1-го типа, такие как гипергликемия, потеря веса, полиурия и чувство слабости, жажды и голода. Важно отметить, что если больных диабетом 1-го типа нужно лечить инсулином, то пациентам с MODY, в зависимости от конкретного мутировавшего гена, можно назначать пероральные препараты, а в некоторых случаях достаточно простого изменения образа жизни.

Короче говоря, история диабета 1-го типа в вашей семье может оказаться вовсе не связанной с диабетом 1-го типа.

Этот переизбыток инсулина есть не что иное, как результат инсулинорезистентности, но из-за тесной связи с диабетом 2-го типа он тоже оказался «завернутым» в оболочку глюкозоцентричной парадигмы.

В давние времена врачи не имели доступа к современным технологиям и методам скрининга, и поэтому им приходилось фокусироваться на том, что они могли наблюдать. Но зачем же продолжать сосредотачиваться на глюкозе в наши дни?

С научной точки зрения глюкозу легче измерить, чем инсулин. Требуется лишь ватная палочка или простейший глюкометр, и эта технология существует уже около 100 лет. Что касается измерения инсулина, то его молекулярная структура и особенности метаболизма значительно затрудняют процесс. Метод точной оценки его содержания был разработан лишь в конце 1950-х и требовал использования радиоактивных материалов. (Это открытие сочли революционным, и доктор Розалин Ялоу получила за него Нобелевскую премию.) Сегодня процедура стала проще, но все же остается не очень простой и не очень дешевой.

Короче говоря, несмотря на то что теперь у нас есть способы измерения инсулина, они появились слишком поздно. Мы уже привыкли связывать диабет с глюкозой и разработали для этой болезни диагностические показатели, основанные исключительно на глюкозе. Если вы загуглите «глюкоза при диабете», поисковик выдаст множество сообщений о том, что показатели концентрации глюкозы в крови, необходимые для диагностики диабета 1-го и 2-го типов, одинаковы (глюкоза крови натощак ≥ 126 мг/дл). Это должно показаться странным, если учесть, настолько различны эти заболевания. По сути, кроме избытка глюкозы, у диабета 1-го и 2-го типов нет ничего общего. Это совершенно разные заболевания, и симптомы тоже разные. Попробуйте загуглить «инсулин при диабете», и вы найдете массу информации о лечебном применении инсулина, но почти ничего о концентрации инсулина в крови при диабете. Даже мне, профессиональному ученому, который специализируется на изучении этого состояния, трудно найти консенсус в вопросе уровней инсулина при разных типах диабета.

Все это интересно, но не объясняет, почему у такого огромного количества людей не диагностируется инсулинорезистентность. В конце концов, если мы можем выявить диабет 2-го типа на основании уровней глюкозы, то почему не определяем резистентность к инсулину (которую часто называют преддиабетом)? Прежде всего причина в том, что инсулинорезистентность не обязательно сопровождается состоянием гипергликемии. Другими словами, кто-то может быть резистентным к инсулину, но иметь совершенно нормальные уровни глюкозы в крови. Но какой показатель не будет нормальным при инсулинорезистентности? Вы уже догадались: содержание инсулина. Если вы страдаете инсулинорезистентностью, ваши уровни инсулина будут превышать норму. Конечно, проблема заключается не только в отсутствии консенсуса в отношении «слишком большого» содержания инсулина в крови, но и в том, как измерить концентрацию инсулина. К сожалению, этот показатель не определяется в ходе стандартных анализов, которые заказывают большинство врачей.

Вот почему возможен сценарий, при котором резистентность к инсулину неуклонно повышается, но инсулин все еще работает достаточно хорошо, чтобы удерживать уровни глюкозы в пределах нормы. Такая ситуация может тянуться даже десятилетиями. Поскольку мы приучены считать проблемой глюкозу, у нас не будет оснований насторожиться до тех пор, пока резистентность к инсулину не повысится настолько, что, независимо от количества производимого человеком инсулина, его будет недостаточно, чтобы контролировать уровень глюкозы в крови. И лишь после этого (возможно, спустя годы с момента появления проблемы) мы заметим, что больны.

К сожалению, развитие науки привело нас к нынешней плачевной ситуации. Больше всего меня удручает тот факт, что из-за нашего неправильного подхода к инсулинорезистентности это состояние слишком часто остается невыявленным. Возможно, если бы инсулин легче поддавался измерению, мы не стали бы объединять такие разные болезни, как диабет 1-го и 2-го типов, и смогли бы создать систему их более ранней диагностики. Остается надеяться, что данные множества исследований наконец заставят нас осознать, что инсулин является гораздо лучшим предиктором диабета 2-го типа, чем глюкоза, и может предсказать возникновение этой проблемы на 20 лет раньше7.

Прежде чем двигаться дальше, следует уточнить несколько моментов.

Во-первых, как уже упоминалось, инсулинорезистентность повышает риск развития диабета 2-го типа. Это верно, но данная формулировка требует пояснения. Диабет 2-го типа и инсулинорезистентность – это одно и то же. То есть диабет 2-го типа – это резистентность к инсулину, которая достигла такой степени, что тело потеряло способность удерживать уровень глюкозы в крови ниже клинически значимого показателя 126 мг/дл. Мы знаем об этом уже почти 100 лет. Впервые эту идею высказал австрийский эндокринолог Вильгельм Фальта в 1931 году8. Когда вы слышите, как кто-то говорит об опасностях диабета, можно заменить слово «диабет» на «инсулинорезистентность», высказывание сразу станет более точным. Например, в семейном анамнезе вашей соседки нет диабета, но зато у нее есть долгая семейная история инсулинорезистентности.

Во-вторых, инсулинорезистентность тождественна состоянию гиперинсулинемиии. Другими словами, у человека с инсулинорезистентностью концентрация инсулина в крови превышает норму. (Этот момент станет особенно релевантным, когда мы перейдем к обсуждению печальных последствий длительного пребывания в таком состоянии.)

Напомню, что сама по себе инсулинорезистентность не убивает; она лишь становится надежным транспортным средством, способным ускорить ваше приближение к смерти, вызывая другие опасные для жизни состояния. Это означает, что многие проблемы со здоровьем, которые на первый взгляд кажутся разнородными, можно решить путем устранения их общей первопричины.

Дело в том, что инсулинорезистентность причастна к развитию поразительного количества чрезвычайно тяжелых хронических заболеваний, включая проблемы с головой, сердцем, кровеносными сосудами и репродуктивными органами. Когда это состояние не лечат, оно становится чем-то гораздо более серьезным, чем простое неудобство. Большинство людей с инсулинорезистентностью в конечном итоге умирают от болезней сердца или остальных сердечно-сосудистых нарушений; многие другие становятся жертвами болезни Альцгеймера, рака молочной или предстательной железы либо каких-нибудь иных смертельных заболеваний.

Без понимания того, как инсулинорезистентность вызывает эти расстройства, невозможно в полной мере осознать, насколько инсулин важен для нашего здоровья. Вот почему мы посвятим следующие главы рассмотрению функций инсулина в организме и того, как инсулинорезистентность приводит к развитию смертоносных недугов. Пристегнитесь – дорога будет ухабистой.

Глава 2

Здоровье сердца

Гипертензия

Чрезмерно высокое кровяное давление резко увеличивает вероятность развития болезней сердца. Когда давление в кровеносных сосудах повышается, сердцу приходится прикладывать больше усилий, чтобы обеспечить надлежащее снабжение кровью всего организма. Сердце не может выдерживать такое напряжение слишком долго. Если это состояние игнорировать, оно в конечном итоге приведет к сердечной недостаточности.

Связь между инсулинорезистентностью и повышенным кровяным давлением не вызывает сомнений. Ее существование однозначно подтверждается тем, что почти у всех страдающих гипертензией понижена чувствительность к инсулину3. Для медицинских работников в этом нет ничего нового. Но надо знать, что эти состояния не просто связаны; мы начинаем понимать, что резистентность к инсулину и высокие уровни инсулина становятся непосредственной причиной повышенного кровяного давления.

Это чрезвычайно важно, потому что подавляющее большинство людей, у которых развивается резистентность к инсулину, не подозревают об этом. Вот почему диагноз «гипертензия» может стать для человека первым свидетельством наличия у него инсулинорезистентности.

Тем не менее, если вам поставили диагноз «повышенное кровяное давление», в этом есть положительный момент. Да, связь между инсулинорезистентностью и гипертензией сильна, но это также означает, что снижение резистентности к инсулину обычно сопровождается быстрыми улучшениями кровяного давления у пациентов.

Как инсулинорезистентность повышает кровяное давление

С годами мы пришли к пониманию того, что инсулинорезистентность и сопутствующая ей гиперинсулинемия совместными усилиями вызывают хроническое повышение кровяного давления. Давайте посмотрим поближе4.

Удержание соли и воды

Одним из способов, которыми инсулин повышает кровяное давление, является его воздействие на гормон альдостерон. Этот довольно редко обсуждаемый гормон играет важную роль в состоянии здоровья сердца. Альдостерон вырабатывается надпочечниками и помогает регулировать баланс соли и воды в организме. Входящие в состав соли натрий и хлор являются сильными электролитами, которые обеспечивают надлежащее функционирование всех клеток тела. Альдостерон подает почкам команду удерживать натрий и реабсорбировать его в кровь, чтобы он не выводился с мочой. Следовательно, если надпочечники будут вбрасывать в кровь больше альдостерона, организм станет удерживать в крови больше натрия, а туда, где содержится натрий, направляется вода. Увеличение количества воды приведет к значительному увеличению объема крови, а значит, и к повышению кровяного давления.

Инсулин естественным образом повышает уровень альдостерона в организме. Поэтому если ваше тело будет производить слишком много инсулина, что обычно происходит в состоянии инсулинорезистентности, то и показатель альдостерона повысится, а следовательно, увеличится объем крови, что ведет к опасному повышению кровяного давления. Возможно, это самое лучшее описание поразительно тесной связи между инсулинорезистентностью и гипертензией. (Это также объясняет, почему углеводы не только увеличивают выработку инсулина сильнее, чем другие питательные вещества, но и существенно повышают кровяное давление5, тогда как пищевые жиры не вызывают никакого эффекта6. Подробнее о пищевых факторах мы расскажем в части II.)

ВЫ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫ К СОЛИ?

У одних людей чрезмерное потребление соли может стать причиной развития гипертензии, но другие могут солить все подряд без подобных последствий. Гипертензия, которая возникает из-за злоупотребления солью, называется солечувствительной гипертензией.

Когда пищевая соль поступает в здоровый организм, он чувствует, что содержание соли повышается, и «выключает альдостерон», чтобы почки могли выводить соль и воду. Это обеспечивает нормальное кровяное давление. Однако у человека в состоянии инсулинорезистентности уровни альдостерона искусственно повышены. Когда он потребляет соль, почки удерживают ее, а не выводят вместе с водой. Со временем это приводит к накоплению воды, которая увеличивает объем крови и повышает кровяное давление7.

Утолщение стенок кровеносных сосудов

Чрезмерное количество инсулина вызывает утолщение стенок кровеносных сосудов, что тоже приводит к повышению кровяного давления.

Стенки кровеносных сосудов состоят из нескольких слоев. Внутренний слой выстлан эндотелиальными клетками, или эндотелием. Поскольку инсулин – анаболический гормон, он стимулирует рост всех клеток, включая эндотелиальные. Это здоровая и естественная реакция. Однако, если в крови слишком много инсулина, степень воздействия инсулина возрастает: клетки стенок сосудов растут ускоренными темпами, эндотелий становится толще, а просвет сосудов сужается.

Представьте садовый шланг, по которому течет вода: если стенки шланга начнут утолщаться, напор внутри шланга повысится. Именно это и происходит в кровеносных сосудах, поскольку избыток инсулина чрезмерно стимулирует рост эндотелия.

Кровеносные сосуды теряют способность расширяться

Вернемся к примеру со шлангом. Если увеличить его диаметр, то вода, вместо того чтобы вырываться стремительной струей, будет течь медленнее, с меньшим напором. Просвет кровеносных сосудов расширяется под воздействием мощного сосудорасширяющего средства, оксида азота (NO). Это вещество, которое вырабатывают клетки эндотелия, помогает мышечному слою стенки сосуда расслабиться. Точно так же, как в случае со шлангом, по мере увеличения диаметра сосуда давление внутри него резко снижается. Кровяное давление падает настолько быстро и значительно, что мы уже давно используем оксид азота в виде таблетированного препарата нитроглицерина, чтобы предотвратить или устранить боль в груди посредством быстрого расширения кровеносных сосудов в сердце и усиления кровотока. Оксид азота настолько важен для здоровья сердечно-сосудистой системы, что ученые, которые выяснили его роль в регуляции сосудистого тонуса, были удостоены Нобелевской премии.