Корми гены правильно 1. 2

Предыдущая глава http://www.proza.ru/2009/04/19/366

2)Повреждения ДНК, старение и болезни
Верим ли мы в бога, или мы атеисты но всех нас эмоционально затрагивает “чудо жизни”. На Земле зародилась жизнь, и вне зависимости от того, что или кто привел к ее зарождению, красота жизни, будь то новорожденный ребенок или птичье гнездо, внушает нам трепет и уважение. В процессе, который повторяется миллионы раз в день, одна клетка делится на множество различных клеток, и процесс этот настолько сложен и разнообразен, что современная наука только начинает в нем разбираться.
“Чудо жизни” начинается с ДНК. Это двойная спираль из молекул, настолько маленьких, что их невозможно разглядеть без мощного электронного микроскопа. ДНК содержит все инструкции, превращающие нас из оплодотворенной яйцеклетки в полноценную человеческую личность. ДНК содержит также биологические программы синтеза тысяч белков, гормонов и других биохимических элементов, обслуживающих процессы роста, регенерации, сердцебиения, борьбы с инфекциями, подавления раковых клеток и множество других рабочих процессов в организме. ДНК является биологическим руководством, позволяющим нашему телу функционировать 24 аса в сутки, как хорошо отлаженному сложнейшему заводу. ДНК сохраняет нам жизнь и здоровье до тех пор, пока мы обеспечиваем ей правильную питательную микросреду. Когда же ДНК повреждается, мы начинаем быстрее стареть и повышаются риски развития заболеваний нашего организма. Причина этого заключается в том, что поврежденная ДНК не может отдавать правильные команды отдельным клеткам и органам, таким как сердце, почки. Кроме того, раковые заболевания – это тоже следствие повреждения ДНК, которая начинает давать ошибочные команды клеткам о бесконтрольном размножении. Так что в наших интересах держать ДНК в оптимальной форме, поскольку это сохраняет нам здоровье и молодость.

Короткое объяснение, касающееся ДНК, генов и хромосом.

Мы постоянно слышим или читаем что-то о ДНК, генах и хромосомах. Но что же именно они собой предствавляют и что они делают? Просто выражаясь, они организуют биологические команды, влияющее на все, происходящее в нашем организме, от цвета глаз до передающихся по наследству рисков развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Если вы соскоблите немного кожи с пальца и посмотрите на нее под микроскопом, то вы увидите, что это не просто комок ткани. Ваша кожа состоит из отдельных частей, называемых клетками, которые выполняют различные функции. Весь организм состоит приблизительно из 70 триллионов клеток, которые действуют как самостоятельно, так и совместно.
Каждая клетка содержит ядро. Если сфокусировать микроскоп на клеточном ядре, то можно увидеть генетические инструкции (genetic instructions), организованные в виде 23-х пар хромосом. Если еще увеличить изображение на микроскопе, то можно увидеть, что каждая из 46 хромосом разделена на приблизительно 30 тысяч сегментов, называемых генами. Каждый ген содержит команду для синтеза отдельного протеина или фермента. Примеры таких команд: “Черный цвет волос”, “Производить тестостерон”, “Производить гемоглобин”. При более внимательном рассмотрении обнаружится, что гены состоят из двойных спиралай ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). ДНК содержат слова “генетических инструкций”, и большинство генов содержат около 700 таких инструкций.
Если еще больше увеличить изображение, то мы обнаружим, что спирали ДНК состоят из 4 маленьких элементов, называемых nucleotide bases. Эти вещества (аденин, цитазин, гуанин и Тимин) составляют химический алфавит ДНК. Клетка организма содержит около трех миллиардов этих “букв ДНК”, причем тот же самый набор букв имеет приблизительно  37 тысяч копий.
Для синтеза белков и ферментов, ДНК создает спирали РНК (рибонуклеиновой кислоты) и затем передает ей свои команды. РНК использует эти команды для выбора отдельных аминокислот (которые содержатся в белково-содержащих продуктах питания), необходимых для синтеза конкретного белка или фермента. Эти белки и ферменты являются основой для тысяч различных биоэлементов, от гормонов до нейротрансмиттеров, которые необходимы для функционирования организма.

Как работают гены

В течение многих лет исследователи придавали очень большое значение генам, полагая, что они обуславливают большинство аспектов здоровья и рисков заболеваний. Однако, гены сами по себе не способны ничего сделать. Они являются лишь набором биологических инструкций до тех пор, пока что-то их не активизирует.
Биологи описывают процесс активизации генов термином “экспрессия генов”. Только когда запускается процесс экспрессии гена, тогда он начинает процессы синтеза белков или ферментов. Экспрессия генов может случиться под влиянием нескольких факторов, например, в процессе нормального роста, а также при травмах, стрессах, при определенных эмоциях или инфекции. Также экспрессию могут вызывать гормоны. Процесс экспрессии гена похож на процесс получения, обработки и выполнения заказов заводом. Экспрессия начинается, когда клетка получает химический сигнал, что-то типа заказ для определенного цеха. Заказ направляется гену, отвечающему за производство определенного белка или фермента. После того, как белок или фермент произведен, витамины, минералы и другие питательные вещества используются для завершения производственного процесса.
Если какой либо важный для производства материал, например витамины, не присутствует в достаточном количестве, то производство останавливается, и заказ не может быть выполнен. В практическом плане это означает, что организму не удастся например, произвести новый хрящ для коленного сустава или нейротрансмиттер серотонин для смягчения стрессов.
Рассмотрим другой пример: при приготовлении обеда вы порезали палец ножом. Почти мгновенно разнообразные химические сигналы оповещают весь организм о том, что произошло. Некоторые из этих сигналов активизируют иммунные клетки, такие как, например, белые кровяные клетки, которые устремляются к месту пореза, чтобы уничтожать попавшие при порезе в организм бактерии. Другие сигналы вызывают экспрессию генов, ответственных за лечение раны. В процессе заживления некоторые клетки кожи сначала делают копию своей ДНК, а потом начинают делиться. Когда процесс заживления заканчивается, клетки прекращают деление, поскольку оно больше не требуется.

Питательные элементы необходимы для экспрессии генов

Чтобы гены оставались здоровыми и нормально функционировали, чтобы процесс экспрессии четко запускался по команде конкретных ДНК, в организме должны иметься питательные элементы надлежащего качества. Это мало отличается от того, что вы ранее слышали о питании. Большинство из нас учили, что для жизни нам необходимо питание, например многие понимают, что для глаз нужны витамины, а для костей нужен кальций. Но только в последнее время ученые начали понимать детали того, как питание влияет на ДНК и гены.
Несмотря на обилие новой информации в СМИ о ДНК, генах и их связи со здоровьем, многие люди до сих пор не знают, что для синтеза в организме ДНК необходимо наличие конкретных витаминов. Например, необходимо потреблять достаточное количество витаминов B3, B6 и фолиевой кислоты, чтобы орагнизм мог синтезировать ДНК. (Роль этих витаминов будет дополнительно обсуждаться в главе 5). Недостаточные дозировки этих и других витаминов сокращает производство ДНК, которые так необходимы для создания новых и замены старых клеток. При недостатке новых ДНК, организм вынужден использовать старые, поврежденные и, возможно уже неправильно функционирующие ДНК, которые могут отдавать ошибочные команды.
Многие другие питательные элементы играют важную роль для нормального функционирования ДНК. Цинк, один из основных минералов, формирует fingerlike structures в ДНК. Селен, еще один важный минерал, крайне необходим для функционирования гена, предотвращающего рак.
Эти и другие питательные вещества будут подробнее рассматриваться в главах 4,5 и 6. Из этого краткого экскурса важно запомнить ключевую идею: витамины, минералы, а также многие другие питательные вещества являются абсолютно необходимыми для здоровья, потому что они необходимы для нормального генам для нормального функционирования и сопротивления болезням.

Принципиально важные элементы: фолиевая кислота, витамин Д и их влияние на гены.

В 1960-х годах уэльские ученые и врачи сообщили, что беременные женщины, в питании которых был недостаток витамина Б и фолиевой кислоты (содержится в зеленых листовых овощах) имели высокие риски того, что ребенок рождался с врожденным дефектом, называемым spina bifida.
Понадобилось несколько лет исследований, прежде чем ученые поняли, что некоторые женщины имеют врожденные генетические дефекты, которые нарушают обработку организмом фолиевой кислоты, тем самым увеличивая рис врожденных дефектов. Научные исследования сфокусировались на изучении гена, который ответственен за синтез фермента, играющего ключевую роль в обработке организмом фолиевой кислоты. Дефект этого гена приводит к созданию плохих ферментов для обработки фолиефой кислоты, что в свою очередь нарушает процесс синтеза новых ДНК и клеток для растущего плода в утробе матери. Таким образом, врожденный дефект был пости неизбежен. Однако, ученые также обнаружили, что у женщин резко увеличивших потребление фолиевой кислоты (при помощи соответствующих пищевых продуктов и добавок) рожали здоровых младенцев. Дополнительное количество фолиевой кислоты не изменяло работы гена, но это позволяло увеличить эффективность работы ферментов. В последние годы ученые также выявили, что тот же генетический дефект или недостаточное количество фолиевой кислоты может нарушать процесс синтеза ДНК в любом организме и в любое время, а не только во время беременности у женщин. Выяснилось, что недостаток фолиевой кислоты способствует большому количеству генетических повреждений, преждевременному старению, развитию сердечно-сосудистых заболеваний, болезни Альцгеймера и даже некоторым видам рака. В этих случаях достаточное или повышенное потребление фолиевой кислоты помогает поддерживать нормальное функционирование генов.
Недавно, похожая вещь выяснилась и относительно витамина D. Многие люди наследуют дефекты генов, отвечающих за обработку витамина D. Уже выявлено более десяти различных патологоий этого гена. Некоторые патологии увеличивают риски заболевания костей остеопороза, другие патологии могут способствовать развитию рака, диабета или рассеянного склероза. Однако, научные данные свидетельствуют о том, что увеличение потребления витамина D или ежедневное пятнадцатиминутное загорание (которое стимулирует выработку организмом собственного витамина D) могут снизить вред от генетических патологий и уменьшить риски соответствующих заболеваний.

Как Джерри спас свое сердце

56-летний Джерри ныне живет и здравствует благодаря использованию специального питания, которое защищает его от разрушительного воздействия потенциально смертельной генетической патологии.
Почти все мужчины в семье Джерри погибли в относительно молодом возрасте. Его дед по линии отца умер от инфаркта в возрасте 46 лет. Отец Джерри умер после второго инфаркта в возрасте 38 лет. Старший брат Джерии умер от инсульта в возрасте 42 лет. Несколько лет назад в результате генетического тестирования было установлено, что у Джерри патология гена, ответственного за синтез methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR), фермента, необходимого для нормальной обработки витамином B фолиевой кислоты. Из-за этой патологии организм Джерри не мог эффективно использовать присутствующую в незначительном количестве в его рационе фолиевую кислоту. В результате уровни хомоцистеина в его крови были чрезвычайно высоки (34 микромолля на литр крови). А это является одним из главных факторов риска для инфаркта. Весьма вероятно, что и другие мужчины в семье Джерри страдали от той же патологии – полиморфизма гена MTHFR. Чтобы скомпенсировать недостаток ферментов, производимых геном MTHFR врач диетолог рекомендовал Джерри прием витаминов B с добавкой высокой дозы фолиевой кислоты (800 микрограмм). Также Джерри было рекомендовано есть больше овощей и меньше богатой жирами и углеводами “фаст-фуд” пищи. Испытывая страх за свою жизнь, Джерри также начал регулярно заниматься физическими упражнениями, а также начал борьбу со стрессами путем практики медитации.
Сегодня Джерри в отличной форме. Уровень хомоцистеина и жиров в крови опустился до нормальных уровней (около 7 микромолей на литр крови). Кроме того, нормализовалось давление. К тому же, он с успехом прошел тест на физическую подготовку.

Наиболее распространенные генетические патологии

Все дегенеративные заболевания влекут за собой нарушения в ДНК и функционировании генов. Некоторые виды повреждений в ДНК передаются по наследству и становятся причиной некоторых конкретных заболеваний, например серповидно-клеточная анемия (sickle-cell anemia).
Рак тоже развивается в результате нарушений в ДНК, которое полностью изменяет подаваемые генами организму команды. Когда мы становимся старше, мы приобретаем все больше генетических повреждений, а это в свою очередь влияет на функционирование всего организма, в том числе и на нашу внешность.
Старение. Хотя старение обычно не считается болезнью, оно обладает веми чертами генетического заболевания: постепенные повреждения ДНК, что приводит к риска развития заболеваний. Например, сморщенная кожа это результат поврежденных ДНК клеток кожи.
Рак. Многие различные факторы влияют на риск развития рака. Некоторые люди наследуют генные патологии, которые повышают восприимчивость организма к онкологическим заболеваниям. Например, низкая активность гена p53, подавляющего раковые процессы в организме, может увеличить риск заболевания многими видами онкологических заболеваний. Однако, чаще всего, случайные мутации в ДНК перепрограммируют функции генов, что приводит к тому, что нормальные клетки становятся раковыми.
Глютеновая болезнь (целиакия). Эта наследственная болезнь вызывает непереносимость организмом глютенов. Этот вид белков содержится в пшенице и многих других зерновых. Эта непереносимость, которая напоминает аллергию, обычно приводит к патологической иммунной реакции в желудочно-кишечном тракте и служит причиной неспособности организма нормально поглощать питательные вещества.

Ишемическая болезнь сердца. Несмотря на то, что часто основной причиной этой болезни служат неправильное питание и эмоциональные стрессы, также развитию этого аболевания могут способствовать некоторые гены. Например, гены APOE E4 способствует накоплению холестерина, а некоторые мутации гена MTHFR могут привести к повышению уровня хомоцистеина в крови, что наносит ущерб стенкам кровеносных сосудов.

Фавизм. Эта болезнь вызывает непереносимость организмом конских бобов (fava beans). Из-генетической мутации организм теряет способность разлагать некоторые токсичные вещества. Как следствие, два вполне естественных вещества (vicine and
divicine) становятся токчичными для людей с этим генетическим дефектом.

Гемофилия. Эта болезнь нарушает нормальный процесс сворачивания крови и обусловлена генетическим дефектом, который ухудшает усвоение организмом витамина К.
Hemochromatosis. Это расстройство вызвано генной мутацией, которая нарушает процесс, ответственный за регуляцию поглощения организмом железа. У людей с этим заболеванием организм поглощает чрезмерное количество железа, что увеличивает риски инфаркта и других расстройств.

Митохондриальная миопатия. Это расстройство сильно влияет на энергетические уровни организма из-за того, что поврежденная ДНК неправильно программирует производство энергии в клетках. Люди с этим заболеванием страдают от слабости и чрезмерной утомляемости.

Фенилкетонурия. Возникает в результате патологии фермента, который предотвращает превращение фенилаланина в тирозин. Оба эти вещества являются важными аминокислотами. Это оказывает негативное влияние на нервную систему и может привести к эпилепсии и психиатрическим расстройствам.

Pyroluria. Некоторые люди генетически предрасположены к выделению из организма чрезмерного количества Pyroluria, что уменьшает в организме количество витмамина B и цинка. Это заболевание, называемое Pyroluria, обнаружено у многих шизофреников. Низкие уровни витамина B6 ухудшают синтез серотонина и многих других нейротрансмиттеров и депрессия со скукой являются наиболее распространенными симптомами. Белые пятна на ногтях являются признаком недостатка в организме цинка.

Серповидная анемия. В древние времена серповидная анемия, которая деформирует красные кровяные клетки, давала людям некоторую защиту против малярии. Однако, помимо этого ее симптомами является боль и повышенный риск сердечно-сосудистых заболеваний. Это заболевание распространено среди людей африканской расы.

Как избыток железа испортил здоровье Майкла.

35-летний Майкл испытывал совершенно необъяснимые физические симптомы. У него потемнела кожа, болели коленные суставы и при всем этом практически пропал интерес к сексу. Он консультировался с несколькими врачами, и они так и не смогли прийти к единой точке зрения. Поэтому врачи предлагали совершенно различные препараты: противовоспалительные средства, тестостерон и антидепрессанты. Один из врачей даже предложил Майклу проводить меньше времени на солнце, хотя он и без того мало бывал на улице, чтобы получить ожоги или чрезмерный загар. Все более разочаровываясь, Майкл все же обратился к еще одному врачу, которому удалось интуитивно определить основную причину его проблем со здоровьем. В течение нескольких недель анализ крови показал повышенное содержание железа, а генетическое тестирование выявило мутацию в гене HFE. Оба теста подтвердили догадку врача. Она диагностировала у Майкла гемохроматоз, наследственную болезнт, при которой в организме накапливается избыточное количество железа.
Хотя железо является одни из важнейших питательных элементов, его повышенное содержание в крови опасно и может привести ко множеству разрозненных сложных для диагностировния симптомов. Если гемохроматозис не лечить, то могут развиться рак печени, диабеты и сердечная недостаточность. Все это может привести к преждевременной смерти.
Врач Майкла применил стандартные методы лечения гемохроматозиса. Ему был предписан курс флеботомии, это медицинское кровопускание. При его помощи можно несколько снизить уровень железа. Кроме того, диетологи посоветовали Майклу исключить из рациона богатые железом пищевые продукты (хлеб и пасты) и железо-содержащие пищевые добавки.
Майклу повезло, его болезнь была диагностировано на достаточно ранней стадии. В течение нескольких последующих месяцев симптомы болезни стали понемногу исчезать.

Как повреждаются ДНК.

Повреждение ДНК происходят по многим причинам, нарушая в последствии нормальное функционирование наших генов. Наиболее распространенные факторы повреждений в ДНК: свободные радикалы, ошибки при репликации ДНК и транскрипционные ошибки в ДНК.
Старение является наиболее наглядным свидетельством постоянных повреждений в ДНК. Морщинистая кожа возникает вследствие повреждений в ДНК и, как следствие, в других структурах клеток кожи. Подобные, связанные с процессом старения повреждения ДНК происходят и во всех остальных органах, хотя и разными темпами, и увеличивают риски развития дегенеративных заболеваний.

Свободные радикалы и повреждения в ДНК.

Наиболее широкораспространенная теория строения основывается на том, что нестабильные молекулы, называемые свободными радикалами, повреждают ДНК. Свободные радикалы образуются в организме, как побочный продукт от процессов, перерабатывающих пищу в энергию, а также от процессов борьбы с инфекциями и процессов детоксикации опасных химических веществ. Также свободные радикалы содержатся в загрязнителях, таких как выхлопы автомобилей, сигаретный дым, пыль от копировального аппарата и в других загрязнителях воздуха. Еще больше свободных радикалов образуется, когда ткани подвергаются излучениям, таким как, например, ультрафиолетовые лучи от солнечного света или ионизирующего рентгеновского излучения. Большинство свободных радикалов – это атомы кислорода. На самом деле эти атомы содержатся в воздухе, которым мы дышим. Обычные атомы кислорода становятся свободными радикалами, когда они теряют (или получают лишний) электрон. В то время как нормальный атом содержит пару электронов. Чтобы восстановить равновесие электронов, свободные радикалы, вступают в реакцию с одной из находящихся рядом молекул. Этот процесс именуется окислением. Он может быть очень интенсивным, вызывая как бы “эффект домино”, когда свободные радикалы образуются один за другим, повреждая множество молекул.
Окисление – это процесс, который также приводит к тому, что железо ржавеет, а серебро тускнеет. В человеческом организме окислению наиболее всего подвержены жиры, сахар, белки и ДНК.
Наш организм накапливает повреждения, связанные с деятельностью свободных радикалов на протяжении всей жизни. В действительности, каждая клетка нашего организма подвергается приблизительно десяти тысячам “нападений” свободных радикалов ежедневно. Доктор Денман Харман, один из последователей “свободно-радикальной” теории старения, объяснил, что большинство людей не несут значительного ущерба от свободных радикалов до возраста 27 лет, потому что ДНК эффективно восстанавливают самих себя и другие клетки. Однако, после 27 лет, вызванные свободными радикалами повреждения начинают накапливаться быстрее, чем ДНК может их устранять.
Хотя вызванные свободными радикалами повреждения накапливаются, на ДНК они влияют случайным образом. Например, у курильщиков свободные радикалы, содержащиеся в сигаретном дыму, вызывают мутации в ДНК легких, что значительно увеличивает риск возникновения рака легких. Однако, эти же свободные радикалы могут также повредить сердце и другие органы. Случайных характер этих повреждений отчасти объясняет, почему один заядлый курильщик получает рак легких, а другой страдает от сердечного приступа.

Процесс производства энергии – главный источник возниковения свободных радикалов.

Почти все свободные радикалы в организме возникают в митохондриях, микроскопических структурах внутри клетки, которые перерабатывают молекулы пищи в энергию. В ходе этого процесса свободные радикалы окисляют (сжигают) глюкозу и жиры, также как автомобиль сжигает бензин. К счастью, большинство этих свободных радикалов связываются в химических реакциях внутри митохондрий. Тем не менее, некоторые свободные радикалы покидают митохондрии. При этом первой их целью как правило становится ДНК митохондрии. Митохондрии содержат свои собственные ДНК (отдельные от ДНК, содержащихся в клеточном ядре), которые содержат множество генетических инструкций для преобразования глюкозы и жиров в энергию.
Когда свободные радикалы повреждают митохондриальную ДНК, процесс производства энергии становится менее эффективным, что в свою очередь приводет ко все большей утечке свободных рдикалов, которые в процессе миграции начинают повреждать также и ДНК ядра клетки, а также жиры, сахара и белки, вовлечены в совершенно другие важные процессы. Многие исследователи считают, что повреждения митохондриальных ДНК свободными радикалами – это корень всего процесса старения, который будет подробнее обсуждаться в главе 4.

Передающиеся по наследству повреждения в митохондриальных ДНК.

Многие открытия, касающиеся взаимосвязи митохондрий, процесса производства энергии и поврежедений в ДНК были сделаны, благодаря изучению людей с наследственными или врожденными заболеваниями, которые называются митохондриальными миопатиями. Люди с митохондриальными миопатиями имеют повреждения или отсутствие некоторых элементов в митохондриальной ДНК. Это приводит к тому, что их организм производит недостаточное количество энергии. Как правило от этого страдают ткани, в которых сконцентрировано наибольшее количество митохондрий. Это сердце, мышцы и клетки головного мозга.
Основные симптомы при митохондриальной миопатии – это постоянная сильная физическая и психическая усталость. Симптомы часто проявляются еще в младенческом возрасте и не исчезают в течение всей жизни. Как правило люди с митохондриальной миопатией чувствуют себя уставшими после небольшой прогулки так, как будто они преодолели огромную дистанции. Также плохая концентрация внимания и низкая активность мозга может быть признаком митохондриальной миопатии. В наиболее серьезных случаях митохондриальная миопатия может привести к умственной отсталости.

Как Сьюзанн преодолела проблему недостаточности энергии в ее организме.

Сьюзанн испытывала слабость и “затуманенность мозгов” с тех пор, как она себя помнила. В детстве у нее не было сил на занятия спортом, а будучи взрослой, только лишь прогулка по магазину, приводила ее к крайней усталости. Друзья часто подшучивали над ней, называя её “диванной картошкой”, намекая на то, что лежание на диване было для нее основным времяпрепровождением.
В возрасте 26 лет у Сьюзанн начал развиваться droopy eyelids (опущенные веки?) и дрожание левой руки. Она отправиласть к неврологу, чтобы пройти осмотр и сделать анализы. Врач организовал биопсию мышечной ткани, эта ткан была использована для анализа митохондриальной ДНК. Этот анализ показал, что, вероятно, Сьюзанн родилась с патологией в митохондриальной ДНК. Ей диагностировали митохондриальную миопатию.
Определив конкретное расположение повреждений в митохондриальных ДНК, врач смог назанчить Сьюзанн надлежащее лечение. Он предложил ей принимать некоторые пищевые добавки, такие как витамин B2, коэнзим Q10 и альфа-липоевую кислоту. Это основные элементы, участвующие в производстве энергии.Энергетический уровень в организме Сьюзанн начал понемногу восстанавливаться и спустя несколько месяцев после начала приема этих пищевых добавок, возросшая выносливость позволила вернуться Сьюзанн к полноценной жизни и наслаждаться активным времяпрепровождением с друзьями и семьей.

Приобретенные повреждения митохондриальных ДНК
Любопытно, что накапливающиеся с возрастом “свободно-радикальные” повреждения ДНК приводят к симптомам, схожим с теми, что наблюдаются у людей с врожденными митохондриальными миопатиями. Это отчасти объясняет, почему слабость и усталость обычно сопутствуют старости.
Несмотря на то, что повреждения в митохондриальных ДНК обычно сильно развиваются у стариков, значительный ущерб они могут принести и в молодом возрасте. Один из таких известных случаев связан с велосипедным гонщиком Грегов Ле Мондом, троекратным победителем гонки “Тур де Франс”. Грег столкнулся с различными проблемами со здоровьем, и  уже в 32 года у него была диагностирована митохондриальная миопатия. Весьма маловероятно, что эта болезнь была у него врожденной, поскольку бы она не позволила бы ему в таком случае стать выдающимся велосипедным гонщиком. Вместе с тем, экстремальные физические нагрузки приводят к образованию в организме огромного количества свободных радикалов. Вероятно, именно эти экстремальные нагрузки (особенно при отсутствии надлежащего питания) и стали причиной повреждений митохондриальных ДНК у Ле монда.
Значительное снижение производства энергии в клетка митохондрии также является фактором риска для возникновения болезней сердечной мышцы, таких как кардиомиопатия и сердечная недостаточность ( в отличие от более общей ишемической болезни сердца, которая приводит к блокировке основных артерий). Клеткам сердечной мышцы требуется огромное количество энергии, чтобы сокращаться в среднем 70 раз в минуту, 10 тысяч раз в день, 37 миллионов раз в год. Вся эта энергию производится в митохондриях клеток сердечной мышцы. Хотя кардиомиопатия и сердечная недостаточность иногда развиваются вследствие повреждения митохондриальных ДНК, эти болезни могут также возникнуть в результате недостаточного количества питательных элементов, необходимых для производства энергии. К этим питательным веществам относятся коэнзим Q10, альфа-липоевая кислота, карнитин, рибоза и креатин (все они будут рассмотрены более подробно в главе 4.

Некоторые элементы, защищающие ДНК и гены

Практически каждый питательный элемент влияет прямо или косвенно на здоровье и производительность ДНК и генов. Роль в функционировании генов некоторых веществ, таких как фолиевая кислота, витамин D и цинк хорошо изучена и понятна. Роли других веществ, таких как каротиноиды и флавоноиды только начинает сейчас проясняться современной наукой. Ниже приводится перечень наиболее важных питательных веществ, влияющих на ДНК и гены.

Витамины

Витамин А. Влияет на процесс роста клеток и их дифференциацию в специализированные клетки.
Комплекс Витаминов B. Играют важную и разнообразную роль в процессах синтеза, восстановления и регулирования ДНК.
Витамин С. Обеспечивает процесс превращения общих стволовых клеток в клетки сердца. Также необходим для процесса производства энергии и химических реакций по синтезу белков.
Витамин D. Выполняет разнообразные функции, отвественные за плотность костей, иммунитет и защиту от раковых заболеваний.
Витамин E. Защищает ДНК от повреждений свободных-радикалов, также необходим для процесса регуляции работы некоторых генов.

Другие, похожие на витамины вещества (vitamin-like nutrients)

Альфа-липоевая кислота. Играет ключевую роль в производстве энергии и, как антиоксидант, защищает ДНК от повреждений.

Коэнзим Q10. Играет ключевую роль в процессе производства энергии в митохондриях. Необходим для транспортировки жиров в митохондрию, где они “сжигаются”, производя энергию.

Каротеноиды. Это семейство растительных антиоксидантов, которые также влияют на активность многих генов, а также подавляют гены, участвующие в процессе воспаления кожи.

Флаваноиды. Также большое семейство растительных антиоксидантов. Флаваноид кверцитин связывается с ДНК и может защитить его от раковых изменений.

N-Ацетилцистеин. Регулирует многие гены, а также защищает их от повреждений, связанных со свободными радикалами.

Минералы

Хром. Основной элемент, необходимый для того, чтобы организм мог использовать гормон инсулин, который влияет на гены, участвующие в процессах производства жировых и мышечных клеток.

Селен. Необходим для нормального функционирования гена P53, подавляющего раковыую активность.

Цинк. Обеспечивает гены основными, необходимыми им структурными элементами, так называемыми “цинковыми пальцами”.

Ошибки ДНК при репликации (копировании) клеток

Наш организм производит новые клетки. Они необходимы для процесса роста, залечивания ран и когда старые клетки перестают функционировать или умирают и должны быть замещены. В процессе репликации ДНК делает собственную копию, после чего эта копия становится частью новой клетки.
Точность репликации ДНК исключительна (гораздо лучше, чем у самой искусной машинистки), но все же этот процесс несовершенен. При воспроизводстве ДНК тоже могут быть, образно говоря, орфографические ошибки, когда копируется не та буква химического алфавита ДНК.
Эти ошибки, называемые мутациями, изменяют программу работы клетки, и как правило, не в лучшую сторону. Мутации накапливаются с возрастом, и мало помалу наши органы и весь организм в целом становятся все более уязвимыми для различных расстройств и заболеваний. Кроме того, когда мутировавшая клетка делает свою копию, то она тоже получается неправильной. Вот почему 50-летняя женщина выглядит не так, как 20-летняя, из-за накопившихся в ее организме мутаций.
Мы не видим последствий этих мутаций в краткосрочном периоде, но они происходят постоянно на протяжении долгих лет. Например, мы можем не заметить повреждения кожи от солнца (что является следствием повреждений ДНК клеток кожи) на следующий день, но через 10 или 20 лет эти изменения станут очевидными.

Транскрипционные ошибки ДНК

В ходе процесса, который называется транскрипцией ДНК, информация кодируется в конкретных генах и передается в РНК, которая использует эту информацию как шаблон для создания отдельных белков и ферментов. Эти белки и ферменты состоят из химических веществ, которые называются аминокислотами. Когда мы едим рыбу, курицу, яйца или другие содержащие белки продукты, то эти белки в пищеварительном тракте преобразуются в аминокислоты. Аминокислоты доставляются в клетки, где под управлением инструкций ДНК из них синтезируются новые, необходимы организму белки.
Проблемы могут возникнуть, если определенные аминокислоты не обнаруживаются в организме во время процесса транскрипции, что приводит к тому, что требуемый белок или фермент не может быть создан. А их отсутствие может привести к серьезным проблемам, например, низкому уровню нейротрансмиттера серотонина, от чего может развиться депрессия.
Даже когда транскрипция ДНК происходит правильно, другие факторы могут нарушить нормальный процесс синтеза белков. Например, в процессе overcooking proteins образуются вещества, известные как конечные продукты гликирования (КПГ). Подобно свободным радикалам, КПГ легко повреждают ДНК. Существуют методы снижения количества образующихся КПГ, они будут обсуждаться в главе 5.

Лейкемия Эрика: распространение генной бомбы с часовым механизмом

Эрик, врач по профессии, даже не подозревал, что в его организме содержится генная бомба с часовым механизмом.
В 1996 году, однажды, ночью он проснулся от тошноты с высокой температурой и болью в области груди. Жена отвезла его в больницу, где ему сделали нализ, который выявил, что в его организме содержится в четыре раза больше нормы белых кровяных клеток. У него была диагностирована острая миелогенная лейкемия и прогноз был ужасен: без неотлагательного лечения он прожил бы не больше нескольких дней. Даже при интенсивном лечении была вероятность, что он не проживет намного дольше этого.
Эрик был хорошо знаком с методами пищевой терапии и использовал их в своей медицинской практике, но он знал, что требуется время, чтобы пищевая терапия принесла ощутимый результат. У него не было этого времени и он решил пройти химиотерапию, пытаясь при этом эмоционально отстраниться от болезненных побочных эффектов. Нсколько это было возможно (по причине регулярной рвоты) он увеличил потребление витаминов (10 грамм витамина С, 500 МЕ витамина Е, 500 милиграммов витаминов B1 и B6 и других пищевых добавок ежедневно).
Химиотерапия дала так необходимое Эрику время, и несколько недель спустя он еще увеличил дозировки некоторых пищевых добавок и включил в свой рацион еще несколько новых добавок, например коэнзим Q10. Когда лейкемия вошла в стадию ремиссии, и уровень белых кровяных клеток нормализовался, Эрик сократил дозировки пищевых добавок.
Эрику удалось использовать шанс, который казался весьма призрачным. Однако, год спустя после поставленного диагноза, он окреп настолько, что смог возобновить свою медицинскую практику. Два года спустя (очень редко люди проживают такое время послк диагностирования этого вида рака), его доктора сообщили ему, что с 98-процентной вероятностью он будет оставаться здоровым еще три года. Он оказался в ситуации, которая была совершенно еще не изучена с медицинской точки зрения.
Сейчас, в 2005 году, спустя 9 лет после поставленного ему страшного диагноза, Эрик по-прежнему здоров. Он считает, что решающим фактором, повлиявшим на его досрочное выздоровление, стали пищевые добавки, многие из которых он принимает до сих пор. Между тем, он уделяет большое внимание своей медицинской практике. “Я считаю, что чрезвычайно важно иметь возможность сосредоточиться на проблемах других людей, чтобы отвлечься от страхов за свое будущее”, - говорит Эрик.

Как ДНК могут самовосстанавливаться

Подобно издательским компаниям, ДНК тоже имеют своих корректоров, которые находят и исправляют “орфографические ошибки” в наших генах. Роль этих корректоров выполняют ферменты, которые перемещаются по двойной спирали ДНК вниз и вверх. Они сравнивают спирали друг с другом, вырезая и заменяя неправильно скопированные участки.
Ремонтирующие ДНК ферменты имеют специально выделенные для них “рабочие места”. Свыше десяти тысяч участков ДНК в каждой клетке повреждаются ежежневно даже при нормальной температуре тела. Без ремонтирующих ДНК ферментов, мы бы гораздо быстрее старели и имели гораздо больший риск развития раковых заболеваний. Для нормального функционирования, эти ремонтые ферменты нуждеются в витамине B, что подробно будет обсуждаться в главе 5.

Ремонтирующие ДНК ферменты

Организм имеет больше десятка ремонтирующих ДНК ферментов, но три из них, по-видимому, наиболее важны.
1) Исправляющие ошибки копирования ДНК, допущенные в процессе клеточной репликации. Они, образно говоря, вырезают и заменяют ошибочно скопированные участки.
2) Транскрипционные ремонтные ферменты исправляют ошибки происходящие в процессе транскрипции ДНК, предотвращая сбои в производстве белков и ферментов.
3) “Нуклеотид-обрезающие” ремонтные ферменты устраняют “свободно-радикальные” повреждения ДНК.
Процесс корректировки и исправления ошибок ДНК чрезвычайно точен, но все-таки он несовершененный. Единичное повреждение спирали ДНК достатоно легко исправляется, однако, идентичные повреждения в обеих спиралях ДНК трудно исправить так как ремонтные ферменты в таком случае не располагают надежной моделью для использования её в качестве образца.
Эффективность процесса ремонтирования ДНК в организме оказывает большое воздействие на уровень риска развития раковых заболеваний. В исследовании, опубликованном в журнале National Cancer Institute сообщалось, что учены обнаружили, что большинство женщин с раком молочной железы имели нарушения процесса ремонтирования ДНК. Напротив, у здоровых женщин нарушения этого процесса наблюдались лишь в нескольких процентов случаев. Риском развития рака молочной железы у женщин в 5 раз выше при нарушениях процесса ремонтирования ДНК.

Ферменты, восстанавливающие РНК

До недавнего времени считалось, что РНК выполняют лишь роль своеобразных передатчиков, транслирующих информацию от ДНК для синтеза белков и ферментов.
Однако современные исследования обнаружили короткие РНК-спирали, называемые микроРНК, которые помогают регулировать рост клеток.
РНК также играет важную корректирующую роль в процессе транскрипции ДНК. РНК, согласно недавним открытиям, может сканировать ДНК в пиоисках мутировавших генов. После обнаружения таких геном РНК отдает команду ремонтным ферментам на их удаление.

Ограниченность ремонтирующих ДНК процессов

Некоторые люди, похоже, особенно страдают от нестабильности ДНК. Отсутствие структурной стабильности в ДНК увеличивает риски мутации и развития рака. Вдобавок к этому, некоторые загрязнители окружающей среды, такие как кадмий, непосредственно вмешиваются в нормальный процесс ремонтирования ДНК, нарушая его. Кроме того, старение клеточных мембран, которые являются внешними и внутренними стенками клеток, может привести к тому, что ремонтирующие ДНК ферменты не смогут свободно перемещаться из одной части клетки в другую, где они необходимы.
Тем не менее, каждый человек имеет огромный потенциал для улучшения процессов ремонта ДНК в своем организме. Корректировка ДНК и функционирование ремонтных ферментов, зависит главным образом от витаминов B. Антиоксиданты, такие как витамины E и С, также могут защитить ДНК от повреждений (более подробно эти витамины будут обсуждаться в главах 5 и 6). Существуют убедительные научные доводы для использования этих витаминов для увеличения эффективности ремонтирующих ДНК ферментов.
В следующей главе мы рассмотрим связь между продолжительностью жизни и системой современного питания, которая дает беспрецедентную нагрузку на гены и ведет к их неисправной работе, а, следовательно, увеличивает риски развития многих заболеваний.

Противоречие между традиционными генами и современным питанием

Несмотря на то, что известно, что плохое питание способствует развитию многих распространенных заболеваний, таких как ожирение, сахарный диабет, сердечно-сосудистые заболевания и рак, многие из нас не уделяют достаточно внимания качеству пищи, которую мы едим. Как правило, мы не ассоциируем пищу с каждодневным самочувствием и рисками серьезных заболеваний в долгосрочном периоде. Многие также не осознают, что за хорошо заметными признаками здоровья или болезней стоят гены, на которые питание оказывает огромное влияние.
Слишком часто мы едим, лишь чтобы удовлетворить чувство голода или свое  пристрастие к определенному типу пищи, вместо того, чтобы стремиться к правильному питанию ради сохранения здоровья, или, в контексте этой книги, нормального или оптимального функционирования генов. Многие часто довольствуются “фаст-фудом” или приготовлением блюд в микроволновой печи, потому что не уделяют времени для готовки более здоровой пищи.
После того, как мы поели, мы чувствуем себя лучше, утолив чувство голода, а многие серьезные последствия проявляются лишь годы спустя, что мешает нам осознать тесную связь питания со здоровьем.
Большое количество исследований в настоящее время указывают на конкретные способы того, как питательные вещества положительно влияют на гены и как эту информацию можно применить на практике.  Они сводятся к трем ключевым областям, которые будут обсуждаться более подробно впоследствии:
1) Многие из отдельных питательных веществ регулярно потребляемых (или не употребляемых) человеком в пищу непосредственным образом влияют на функционирование генов и от них зависит каждодневное самочувствие и уровень рисков различных заболеваний в долгосрочном периоде.
2) Оба вида генетических дефектов (врожденных и связанных с процессом старения) могут быть в значительной степени скомпенсированы при помощи дополнительного употребления витаминов и других пищевых добавок, которые могут увеличить эффективность функционирования генов и оптимизировать биохимические процессы в организме.
3) Исследования в ряде научных дисциплин, таких как диетология, клеточная биология, молекулярная биология и диетическая антропология указывают на определенные особенности питания и пищевые добавки, которые могут улучшить функционирование генов у большинства людей.

Однако, прежде, чем перейти к практическим рекомендациям, касающимся питания, улучшающего функционирование генов, мы должны рассмотреть в этом контексте кратко наши связанные с питанием привычки и нашу генетическую наследственность.
Эта глава основное внимание уделяет рассмотрению того, как современны образ жизни и современные способы питание создают чрезмерную и неестественную нагрузку на наши гены. Также в ней содержатся основные представления о правильной системе питания для оптимального функционирования наших генов.

Генетические препятствия увеличения продолжительности жизни

Большинство людей хотели бы жить очень долго, но, как это ни удивительно, долгая жизнь приводит к определенным последствиям, касающихся функционирования генов. Самое значительное следствие долгой жизни это накопление “свободно-радикальных” повреждений в наших генах, которые резко увеличивают вероятность развития хронических дегенеративных заболеваний.
Десять тысяч лет назад средняя продолжительность жизни человека составляла около 30 лет. Даже относительно недавно, в 1900 году средняя продолжительность жизни человека в США была около 50 лет и главной причиной смертей были инфекции. Сегодня средняя продолжительность жизни американских мужчин составляет около 76 лет, а американских  женщин почти 80 лет. За последние 100 лет средняя продолжительность жизни в Западных странах увеличилась не менее значительно.
Теперь главные факторы смертности это не экстремальные физические нагрузки, травмы и инфекции, как это было раньше. Теперь большинство людей живут достаточно долго и умирают от болезней, развитие которых связано с долгосрочным  накоплением повреждений в ДНК. Это такие болезни как инфаркт, рак или болезнь Альцгеймера. Если медицине удастся сократить смертность от этих болезней, то, вероятно, какая-нибудь другая болезнь станет ведущей причиной смертности и все равно мы в конце концов от чего-нибудь умрем.
Это обсуждение не должно восприниматься как неконструктивный пессимизм. Оно должно подвести нас к важному вопросу: что мы можем сделать для замедления неизбежных генетических повреждений, которые накапливаются у нас в течение все жизни? Ответ на этот вопрос прост и очевиден: мы должны осуществить сознательные действия, направленные на поддержание здоровья наших генов.
Например, мы знаем, что курение и употребление спиртных напитков в больших количествах ускоряет процессы генетических повреждений, процессы старения и увеличивает риск развития различных заболеваний. Но мы часто забываем, что верно и обратное: мы можем замедлить процесс старения и накопления повреждений в ДНК при помощи здорового питания, приема некоторых пищевых добавок, регулярной физической активности, а также снижения влияния стрессов и избегания чрезмерных психологических и эмоциональных нагрузок. Все это в совокупности может сохранять, поддерживать и улучшать функционирование наших генов. Возможно, все эти рекомендации вам хорошо знакомы, но эта книга даст убедительные рациональные обоснования для них и покажет как все это воплотить на практике.

Древние гены и современное питание

Многие современные проблемы со здоровьем являются результатом того, что есть противоречие между нашей традиционной генетической системой и современными системами питания. Большинство современных продуктов, включая продающиеся в супермаркетах продукты и питание, предлагаемое в “фаст-фуд” заведениях претерпевает значительное изменение по отношению к своему первоначальному виду, и они очень мало похожи на те продукты, которые ели люди в прошлом. В результате, наши гены постоянно подвергаются воздействию незнакомых для них пищевых продуктов и часто они реагируют на эти продукты ненормально, например, путем инициирования различных хронических воспалительных процессов. Решение этой проблемы заключается в изменении системы питания, которую надо сделать больше соответствующей нашим генетическим требованиям. Это изменение поначалу может показаться сложным, но на самом деле осуществить его довольно-таки легко.
Чтобы понять, как мы должны питаться для нормального функционирования генов и чтобы прожить здоровую и долгую жизнь, нужно рассмотреть в какой питательной среде и при каких условиях развивалась и функционировала наше генетическая система. Например, мы знаем, что в процессе эволюции люди и другие млекопитающие развивались в богатых питательных средах. Другими словами, каждая потребляемая калория пищи содержала относительно большой объем витаминов, минералов, белков, полезных жиров и относительно малый объем крахмала, углеводов и почти полное отсутствие чистого сахара.

Плотные продукты питания? (Nutrient-Dense Foods)

Итак, что же именно ели люди в далеком прошлом? Доктора Бойд Этон и Лорен Кордэйн, кандидаты технических наук из государственного университета Колорадо, провели обширные исследования диеты древних охотников, то есть диеты, которая была типична для людей древних времен. Эти люди охотились на животных для добычи мяса и собирали растения. Если они обитали неподалеку  от водоемов, они ловили рыбу, а также употребляли в пищу другие морепродукты. Относительная доля животных продуктов в рационе в различных обществах значительно колебалась, но, интересно то, что ни одно из древних обществ не было полностью вегетарианским. Многие древние диеты были чрезвычайно разнообразными. В них входило свыше сотни видов различных растений, а также множество видов рыб, животных и яиц диких птиц.
Несмотря на все разнообразие, у всех древних диет была одна общая черта: в них практически отсутствовали так называемые продукты с “пустыми калориями”, то есть калорийная пища, в которой практически отсутствовали витамины и питательные элементы. Именно такие продукты (сахара, крахмалы, алкоголь) очень широко распространены в диетах современных людей.
Итак, на протяжение долгих лет, структура человеческого генома формировалась под воздействием богатых витаминами и минералами продуктов. По этой причине функционирование генов постепенно стало очень сильно зависеть от таких богатых питательными элементами продуктов. Примерно десять тысяч лет назад, диета людей начала изменяться в связи с возникновением сельского хозяйства, которое привело к значительному увеличению в доле питания углеводов и сахара.
Увеличение потребления углеводов и сахаров еще значительно увеличились в последние 100 лет, особенно сильно в последние 30 лет по причине распространения безалкогольных напитков, микроволновых печей, ресторанов быстрого питания и супермаркетов. Сегодня в США 80% потребляемых людьми калорий это углеводы и сахара, содержащие совершенно незначительное количество витаминов и минералов.

В чем отличие древних и современных диет?

Древние и современные диеты отличаются по многим параметрам:
Витамины и минералы. За исключением натрия (содержащегося в соли) древние диеты содержали в 2-6 раз больше витаминов и минералов.
Белки. В древних диетах доля белков в потребляемых калориях колебалась от 19 до 35 процентов, а иногда доходила и до 50 процентов. В современных диетах эта доля не превышает 15 процентов.
Жиры. Доля жиров в древних диетах колебалась от 38 до 58 процентов, по сравнению с 34 процентами в настоящее время. Однако, тип потребляемых жиров по сравнению с древними временами существенно изменился. Древние люди потребляли приблизительно в равных количествах жиры семейств омега-3 и омега-6. Сегодня же соотношение приблизительно 30:1 в пользу омега-6 жиров. Оба семейства влияют на генную активность и служат биохимическим фундаментом для функционирования иммунной системы. Омега-6 жиры, содержащиеся в кукурузном, сафлоровом и других, используемых в кулинарии маслах, могут вызывать воспалительные процессы. Омега-3 жиры, содержащиеся в рыбе и мясе травоядных животных, напротив, обладают противовоспалительным действием.
Углеводы и волокна. Потребляемые древними людьми углеводы содержались в овощах, фруктах, орехах и семенах (сейчас в переработанном зерне в виде хлеба и в различных пастах). К тому же, типы углеводов, потребляемых в древности, были богаты волокнами, которые облегчали их поглощение организмом. В прошлом люди потребляли около 100 граммов волокон, сейчас около 20 граммов.

Различные диеты, различные послания для генов

Сравнив древние и современные диеты, мы пришли к выводу, что современная пища существенно отличается от той, под воздействием которой на протяжение долгого времени развивалась и функционировала наша генетическая система. Именно это привело к широкому распространению среди людей дегенеративных заболеваний. Но, возможно, вы заинтересуетесь, к каким именно генетическим последствиям приводят нас диеты, несовместимые с нашим генетическим наследием?
Когда мы придерживаемся диет, которые построены на потреблении продуктов, не существовавших до недавнего времени, наши древние гены получают множество не знакомых для них химических сигналов. Иногда, они неправильно истолковывают эти сигналы, и что не удивительно, отвечают на них ненормальной реакцией. Например, диеты с высоким содержанием сахаров и крахмала активируют гены, которые способствуют воспалительным процессам, а также развитию ожирения и диабетов.
Реакция генов на не подходящую для них пищу почти всегда ненормальная. Для них это как не знакомый иностранный язык. Представьте себе, что ваши гены, как американские туристы устремляются в путешествие по Греции. Вероятно, будет множество комичных ситуаций. Однако нет ничего комичного в том, что гены неправильно интерпретируют химические послания, что приводит к развитию серьезных хронических заболеваний.

Избыток углеводов изменяет функционирование генов

Значительная разница между питанием в прошлом и современным питанием очень хорошо видна при простом сравнении. Двадцать тысяч лет назад люди охотились на животных для добычи мяса и собирали растения, употребляли в пищу морепродукты и овощи, в которых не было пестицидов. Это овощи, которые похожи на наши современные огородную капусту, плоды шиповника и дикие яблоки. Диета древних людей содержала высокую долю белков, маленькое количество насыщенных жиров и большое количество овощей и фруктов, в которых содержалось мало крахмала и углеводов. Кроме того, для добычи пищи надо было заниматься охотой и собирательством, то есть быть физически активным. Физическая активность стимулировала гены для производства мышечных клеток и большого числа митохондрий в этих мышечных клеток. Поэтому случаи ожирения у древних людей были чрезвычайно редкими.
Сегодня многие люди питаются рафинированными и обработанными продуктами, которые они выбирают в меня таких заведений быстрого питания как Макдональдс, Бюргер Кинг, Тако Бэлл и других подобных им. Но гамбургеры, жареный картофель и безалкогольные напитки в основном снабжают организм сахарами, углеводами и насыщенными жирами. При этом в них содержится очень мало белков, витаминов и минералов. Такая пища высококалорийная, однако малопитательная биологически.
Употребление в пищу большого количества углеводов (сейчас в среднем человек потребляет 150 фунтов сахара ежегодно) сильно поднимает уровень глюкозы в крови, что в свою очередь приводит к повышенной секреции инсулина, одного из важнейших гормонов в человеческом организме. Инсулин помогает сахару в крови перемещаться в специализированные клетки, где сахар перерабатывается в энергию. Однако, инсулин играет также важную регулирующую роль в функционировании генов и клеток и повышенные уровни инсулина стимулируют накопление жира вокруг талии, чувство голода и повышают риски развития сердечно-сосудистых заболеваний и рака. Все это происходит, потому что инсулин влияет на активность многих генов. Например, инсулин активирует ген, который стимулирует выработку организмом гормона стресса кортизола, который ускоряет процесс старения. Также инсулин способствует увеличению производства С-реактивного белка, который также ускоряет старение и приводит к развитию различных воспалительных процессов. Один из ключевых шагов, которые мы можем предпринять для сведения к минимуму повреждений генов и ДНК заключается в том, чтобы сохранить уровень инсулина в крови на как можно более низком уровне. Идеальным считается уровень инсулина 12 микроМЕ на миллилитр крови, однако некоторые врачи полагают, что оптимальным уровнем является 8 микроМЕ на миллилитр крови. Этих уровней можно достичь выполняя диетические предписания, содержащиеся в главе 7.

Ограничение потребляемых калорий: уменьшение повреждений в ДНК и путь к долголетию

Снижение общей калорийности питания, при сохранении достаточного потребления витаминов и минералов, может снизить количество повреждений в ДНК и значительно увеличить продолжительность жизни и снизить риски развития многих заболеваний. Некоторые исследования на животных еще в 1935 году показали, что при сокращении потребляемых калорий на одну треть средняя продолжительность жизни грызунов увеличивалась приблизительно на тридцать процентов. Однако, исследования, проводившиеся в 2004 году, установили, что большинство выгод от снижения потребления калорий может быть получено в зрелом возрасте.
Ученые долгое время считали, что увеличение продолжительности жизни достигалось за счет замедления процессов метаболизма и отчасти они были правы. Однако, сейчас мы знаем, что ограничение потребляемых калорий приводит также и к сокращению образуемых в митохондриях свободных радикалов, потому что в таком случае митохондриям приходится перерабатывать меньше продуктов в энергию. А меньшее количество свободных радикалов приводит к меньшим повреждениям в ДНК митохондрий и в ДНК ядер клеток.
Недавние исследования на мартышках, ближайших биологических родственниках людей, показали, что ограничение потребляемых калорий защищает организм от многих типов дегенеративных заболеваний, сопутствующих процессу старения. Мартышки среднего возраста, которых ограничивали в потреблении калорий имели меньшие уровни сахара и инсулина в крови, выглядели более молодо и энергично, у них наблюдалось меньше признаков связанных с возрастом дегенеративных заболеваний по сравнению с теми мартышками, которые питались без ограничений столько, сколько хотели.
Конечно, сокращение потребляемых калорий на одну треть не является привлекательным для многих людей. Однако, почти каждый из нас может позволить себе употреблять чуть меньше еды и сопротивляться агрессивному маркетингу, призывающему покупать большие порции, что приводит к избыточному весу. К тому же, исследования показали, что некоторые пищевые добавки, такие как пиколинат хрома и коэнзим Q10 могут снижать количество повреждений в ДНК тем же образом, что и ограничение потребляемых калорий.

Как витамины справились с симптомами серповидноклеточной анемии у Барбары

28-летняя Барбара страдала врожденной серповидноклеточной анемией, при которой генетические мутации мешают нормальному функционированию красных кровяных клеток и приводят к их быстрому разрушению. Когда-то ее далеким африканским предкам эта конкретная мутация помогла справиться с тяжелой болезнью малярией. Но для, проживающей в США (где нет малярии) Барбары, эта болезнь означала лишь постоянную анемию, тромбы, боль, частые простуды и скорее всего привела бы ее к преждевременной смерти от сердечно-сосудистых заболеваний.
Нет никакой возможности исправить HbS мутацию, вызывающую серповидноклеточную анемию. Однако, лечащий врач Барбары узнал из специализированных медицинских журналов о том, что современные исследования показали, что высокое потребление некоторых пищевых добавок может снизить проявление симптомов серповидноклеточной анемии. Он рекомендовал ей употреблять эти добавки, включая 800 МЕ натурального витамина Е, 4000 мг витамина С, 1000 мкг фолиевой кислоты, 500 мкг витамина B12 и 4000 мг чеснока.
Спустя несколько недель Барбара сообщила об уменьшении болей, о том, что она стала реже простужаться. При этом анализы показали, что ее красные кровяные клетки не разрушаются так быстро, как раньше. Хотя витамины не способны вылечить серповидноклеточную анемию, они способны существенно снизить ее симптомы.

Недостатки питания осложняют функционирование генов

Важно понять, что недостаточные уровни витаминов, минералов и других микроэлементов могут препятствовать нормальному функционированию генов. Микроэлементы играют важнейшую роль в процессах производства новых ДНК, новых клеток и тканей, а также в процессе производства энергии.
Некоторое время многие ученые ставили под сомнение проеимущества для здоровья витаминов и минералов. Тем не менее огромное значение микроэлементов в процессах синтеза, защиты и самовосстановления ДНК является бесспорным в свете множества современных исследований. Недостаточное количество витаминов и минералов становятся ограничивающим фактором, замедляя или препятствуя осуществлению необходимых организму биохимических реакций.
Если эта идея кажется Вам странной, то представьте, как скорость и качество этих биохимических реакций влияют на функционирование сердца, на время заживления ран, на уровень энергетики, на мышление и память, на уровни сопротивления инфекциям и раку, на способность организма к детоксикации ядовитых химических веществ и множества других физических функций. Недостаток или отсутствие микроэлементов замедляют функционирование генов и химические реакции или вовсе не дают им осуществиться. На первых порах это может приводить к неприятным симптомам, а позже приводит к развитию тяжелых заболеваний. Достаточные уровни витаминов и других микроэлементов содействуют оптимальному функционированию генов и правильным химическим реакциям, что позволяет сохранять здоровье.

Как плохое питание влияет на последующие поколения

Неправильное или несбалансированное питание может нарушить функционирование ДНК и привести к катастрофическим последствиям для злоровья отдельного человека. Но как эти факторы могут влиять на здоровье последующих поколений, то есть на детей и внуков? Многочисленные исследования показывают, что генетические повреждения, приобретенные человеком по причине неправильного питания, могут передаваться по наследству детям.
Например, канадский психиатр, доктор Абрам Хоффер обнаружил, что у страдающих от недостаточного питания военнопленных, в организме развились повышенные потребности во многих микроэлементах, например их организму требовалось больше витамина B. Это свидетельствует о том, что во время пребывания в плену эти люди получили множество генетических повреждений и страдали от постоянных биохимических нарушений. Последствия этого могут быть преодолены за счет повышенных дозировок витаминных добавок.
Кроме того, врачи обнаружили, что у людей, страдающих ожирением или диабетом, часто рождаются дети, также страдающие от этих же заболеваний. Хотя сложно выявить причину этой взаимосвязи (ведь дети зачастую питаются также неправильно, как и их родители), все же имеются веские научные доказательства того, что некоторые генетические изменения могут быть переданы родителями своим детям и внукам.
Недавние исследования, опубликованные в Европейском жкрнале генетики человека подтвердили эту гипотезу. Шведские ученые исследовали три поколения людей, родившихся в 1890, 1905 и 1920 годах (периоды продовольственных излишков и голода) и исследовали их здоровье.
Ученые обнаружили, что дети и внуки людей, деды или отцы которых употребляли большое количество углеводов в период до полового созревания, были больше подвержены риску смерти от сердечно-сосудистых заболеваний и в 4 раза большую вероятность развития сахарного диабета. Эти различия в уровне рисков заболеваний отражают тот факт, что генетические изменения могут передаваться от одного поколения к другому.
Аналогично, недавние исследования показали, что рацион беременных мышей может существенно влиять на их потомков, а именно на их внешность и уровень рисков развития заболеваний. Исследователи Duke University Medical Center проводили исследования на мышах с геном, который кодирует желтый мех, а также склонность к ожирению и диабету. При этом, если беременным мышам давались дополнительные добавки витаминов В-комплекса, то этот ген у мышей-потомков отключался, их мех был коричневым, они не страдали от ожирения и риски заболеваний были существенно меньше. Эти исследования будут дополнительно обсуждаться в главе 5, а некоторые последствия дородовых стрессов и питания будут подробнее обсуждаться в главе 9.

Как большие дозировки витамина D компенсируют слабость VDR гена

55-летней Сэнди был диагностирован остеопороз. Врач рекомендовал ей ежедневно употреблять добавки, содержащие 1000 мг кальция и 400 МЕ витамина D. Но это не помогло. Год спустя у нее треснуло запястье, когда он загружала продуктами свою машину.
Другой врач предложид Сэнди принять участи в университетском исследовании, касающемся связи генетики и остеопороза. Анализы показали, что у Сэнди полиморфизм гена VDR, отвечающего за регуляцию и эффективное использование организмом витамина D и кальция. По причине VDR полиморфизма, организм Сэнди не мог эффективно использовать витамин D и его уровни в крови оставались на незначительных уровнях.
Врач предложил бороться с недугом тремя способами. Во-первых, увеличить потребление витамина D до 2000 МЕ в день. Во-вторых, ежедневно загорать 15-30 минут, чтобы помочь организму производить собственный витамин D. В-третьих, ей были рекомендованы регулярные упражнения по поднятию нетяжелых гантелей, что способствует увеличению плотности костей.
Два года спустя анализы выявили у Сэнди существенное увеличение плотности костей. Кроме того, несмотря на то, что она существенно повысила уровень своей физической активности, не было обнаружено никаких новых трещин в костях. Таким образом, повышенные дозировки витамина D и регулярный загар сумели преодолеть негативные последствия неэффективного функционирования VDR гена.

Генетические основы оптимального питания

Если наша генетическая система формировалась под воздействием сверхпитательных диет древних людей, то какими принципами мы должны руководствоваться сегодня, чтобы получить максимально возможную эффективность функционирования генов? Это особенно актуально сейчас, когда мы живем долго и почти  все страдаем от связанных с процессами старения генетических повреждений.
После открытия витаминов в 1911 году, медицина стала уделять значительное внимание выявлению и устранению наиболее серьезных недостатков человеческого питания. Эти недостатки приводили к таким заболеваниям как цинга, пеллагра, авитаминоз и многим другим болезням, очень распространенным в начале 20 века. Обеспечение заболевших людей богатой витаминами пищей ( а позже и витаминными добавками) успешно устраняли симптомы заболеваний. Однако, почти все исследователи на время сделали неправильное предположение. Они полагали, что эти заболевания – это ранний знак того, что организму не хватает питательных веществ. На самом деле, как позже выяснилось, эти заболевания свидетельствовали об очень серьезных нарушениях генетического функционирования и биохимии организма, вследствие недостаточности витаминов. Нарушения эти настолько серьезны, что могут привести к смерти.
В 1939 году, доктор Альберт Зент Джорджи, который получил нобелевскую премию за открытие витамина С, предложил медицинскому сообществу сфокусироваться не на определении минимального или адекватного уровня витаминов, требуемых организму, а на поиске оптимального уровня. Все большее число врачей диетологов последовали этой идее, при помощи диетических предписаний и витаминных добавок теперь лечатся множество различных болезней.
Например, ряд болезней может быть предотвращено или вылечено при помощи разнообразных микроэлементов. Среди них болезнь Альцгеймера (витамин E), кистевой тунельній синдром (витамин B6), дистрофия сетчатки (лютеин), мигрень (витамин B2 или магний), депрессии (витамины B-комплекса), рассеянный склероз (витамины D и B12), куриная слепота (витамин А), болезнь Паркинсона (коэнзим Q10), периодонтальная болезнь и инсульт (витамин С). В основе всех этих заболеваний лежат генетические повреждения, ставшие следствием недостаточного потребления тех. Или иных микроэлементов.
Важно помнить, что, несмотря на то, что все мы нуждаемся в питательных веществах для поддержания здоровья, оптимальное количество этих веществ различно для каждого индивидуального человеческого организма. Впервые исследования в этом направлении были проведены Роджером Вильямсом в 1950-х годах. Другими словами, одному человеку для оптимального здоровья может быть необходимо 200 мг витамина С в день, а другому, возможно понадобится в 10 раз больше. В следующих трех главах мы будем изучать, каким образом конкретные питательные вещества участвуют в процессах производства энергии, производства новых и замещении старых ДНК а также в процессах защиты ДНК от повреждений и ее ремонтировании.
Продолжение http://www.proza.ru/2009/04/28/289