Уильям Ли.

Защищенный геном. Научно обоснованная программа активации 5 защитных функций организма. которая позволит избежать инфекций и поможет справиться с заболеваниями



скачать книгу бесплатно

Несмотря на немногочисленность, стволовые клетки продолжают играть важную роль и в жизни взрослого человека. Они молчаливые труженики, которые по мере нашего старения обновляют большую часть органов. У каждого органа своя частота регенерации.


? Регенерация тонкого кишечника происходит каждые два-четыре дня.

? Легких и желудка – каждые восемь дней.

? Кожи – каждые две недели.

? Красных кровяных телец (эритроцитов) – каждые четыре месяца.

? Жировых клеток – каждые восемь лет.

? Скелета – каждые десять лет.


Скорость регенерации зависит, в том числе, от возраста. В 25 лет происходит ежегодное обновление примерно 1 % клеток сердца, но по мере старения процесс замедляется, и к 75 годам эта цифра снижается до 0,45 % (3).

Регенерация иммунной системы происходит каждые семь дней, поэтому если вдруг из вашего организма исчезнут стволовые клетки, скорее всего, вы умрете от инфекции. А если инфекцию удастся пережить, то от кровоизлияния, потому что тромбоциты – элементы крови, отвечающие за ее свертываемость, – обновляются каждые десять дней. Тем, кто устоит, придется несладко: спустя шесть недель начнет слезать кожа, легкие прекратят работать, и человек задохнется. Стволовые клетки – это один из столпов нашей жизни и здоровья.

Целительная сила стволовых клеток

Знания о стволовых клетках человека родились в результате атомного взрыва. В 1945 году завершающим этапом Второй мировой войны стала атомная бомбардировка городов Хиросима и Нагасаки, которая унесла жизни около двух сотен тысяч человек. Люди, пережившие жуткую катастрофу, вскоре умирали от последствий сильнейшего облучения. Их организм утратил способность обновлять собственные клетки в костном мозге. С подачи правительства, готовящегося к будущим войнам, ученые объявили охоту за стволовыми клетками, которые можно было бы использовать для лечения людей, пораженных радиацией. В 1961 году двое канадских ученых Джеймс Тилл и Эрнест Маккаллох выяснили, что стволовые клетки находятся в костном мозге и селезенке и способны регенерировать клетки крови. Они провели эксперимент, который показал, что при своевременном введении стволовые клетки могут сохранить жизнь лабораторным животным, получившим смертельную дозу радиации (4).

 Впервые термин «стволовые клетки» использовал русский исследователь А.А. Максимов в 1908 г. во время доклада на гематологическом конгрессе в Берлине.

Работы Тилла и Маккаллоха стали первым шагом к возможности трансплантации костного мозга – операции, которая сегодня проводится во всем мире и помогает спасти онкологических больных, проходивших курс жесточайшей химиотерапии и сильнейшего облучения. Химиотерапия и лучевая терапия убивают рак, но вместе с тем разрушают стволовые клетки костного мозга. Без стволовых клеток иммунная система онкологических больных дает сбой, и они могут погибнуть от множественных инфекций. Чтобы этого не произошло, врачи пересаживают пациенту стволовые клетки, взятые из костного мозга донора.

Начав циркулировать в костном мозге больного, донорские стволовые клетки постепенно «вживляются» и восстанавливают иммунную систему. Появление операции по трансплантации костного мозга стало настоящим прорывом в медицине. В 1990 году один из разработчиков метода Эдвард Доннал Томас был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине. Эту награду он разделил с Джозефом Мюрреем, совершившим первую успешную пересадку почек. Даже если ваш организм не подвергался разрушительному воздействию химиотерапии и облучения, ему нужны стволовые клетки, чтобы непрерывно обновляться.

Из всех 37,2 триллиона клеток тела на долю стволовых клеток приходится всего 0,002 %, но именно этот крошечный десант стоит на страже вашего здоровья (5). При необходимости они восстанавливают, замещают и регенерируют отмершие и изношенные клетки. Словно солдаты особого назначения, стволовые клетки собирают сведения, осуществляют разведку и выполняют миссию по поддержанию правильной работы органов. Когда человек получает травму или заболевает, за дело берутся стволовые клетки: они создают новые ткани, помогающие преодолеть опасное состояние. Последние исследования показывают, что на стволовые клетки, так же как на систему ангиогенеза, можно повлиять с помощью диеты.

Неважно, кто вы: атлет, стремящийся нарастить мышцы, беременная женщина, вынашивающая плод, или тот, кто бежит от старости, – правильное питание позволит вам увеличить количество стволовых клеток, усилить их активность и способность к регенерации. Начните есть, чтобы защитить сердце, сохранить ясность ума (регенерация головного мозга), заживить раны и всегда оставаться молодым. Во второй части книги я расскажу о продуктах, которые способны стимулировать защитные силы стволовых клеток, а сейчас давайте поговорим о базовых механизмах регенерации. Это поможет вам лучше понять связь между питанием и здоровьем.

Стволовые клетки и травмы

Регенеративная защитная система включается сразу после получения травмы или повреждения. Стволовые клетки взрослого человека неспециализированные и пребывают в «спящем состоянии» до тех пор, пока не понадобятся. Они плюрипотентные, могут обновляться и делиться. Оказавшись на месте действия, стволовые клетки «прощупывают обстановку» и используют окружающие сигналы как инструкцию, которая позволяет им трансформироваться в клетки нужного вида. В легких они становятся легкими, а в печени – печенью.

Секрет защитной функции стволовых клеток кроется в месте, где они пребывают в неактивном, недифференцированном и возобновляемом состоянии. Стволовые клетки «живут» в специальных укрытиях, которые называются нишами. Ниши есть в головном мозге, коже, стенках кишечника, основании волосяных фолликулов, яичниках, семенниках, жире, сердце и, конечно, в костном мозге (губчатом веществе внутри костей).

Костный мозг – это хранилище как минимум трех различных видов стволовых клеток. Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) – ранние предшественники клеток крови. Мезенхимальные стромальные клетки (МСК) – предшественники мышц, жира, хрящей, костей и других элементов, не связанных с кровью. Эндотелиальные прогениторные клетки (ЭПК) способствуют росту новых кровеносных сосудов в регенерируемых органах. Все эти клетки присутствуют в костном мозге, поэтому ученые объединили их в единую группу, которая называется костномозговыми мононуклеарными клетками (КМ – МНК).

Когда стволовые клетки нужны для регенерации, запускается ряд процессов, позволяющих им выйти из ниш и проникнуть в систему кровообращения. Факторы роста, синтезируемые пораженным органом, «будят» стволовые клетки костного мозга. Одним из самых мощных стимуляторов является фактор роста эндотелия сосудов (VEGF). Сигнал о помощи поступает в костный мозг по кровеносным сосудам, пронизывающим кость, а внутри костного мозга путешествует по системе синусоидных капилляров, активируя прикрепленные к их стенкам стволовые клетки. Стволовые клетки воспринимают сигнал как химическую тревогу и начинают действовать. Они вылетают из костного мозга словно рой пчел из улья, наводняя систему кровообращения (6). Этот важный этап регенерации пораженного органа называется мобилизацией стволовых клеток.

То, что происходит дальше, иллюстрирует невероятную мудрость нашего организма. Стволовые клетки перебрасываются на передовую линию сразу после сигнала тревоги. Несомые потоком крови, которую качает сердце, они определяют пораженный участок органа с помощью природного устройства самонаведения и, словно ракета, приземляются точно в цель. Белки на поверхности стволовых клеток, которые называются рецепторами, прикрепляются к белкам на зоне их высадки. Они сцепляются вместе как клеточная застежка-липучка, обеспечивая надежное «прилипание» стволовых клеток к месту травмы (7). Все это происходит очень быстро. Исследования показывают, что в течение 48 часов после совершения хирургического надреза количество эндотелиальных прогениторных клеток в системе кровообращения увеличивается в четырнадцать раз. Такое резкое повышение вызвано потребностью организма в самоисцелении (8).

 Стволовые клетки обладают уникальными возможностями. Они мигрируют к пораженным местам в организме и начинают процесс восстановления.

После того как стволовые клетки прикрепляются к пораженному участку, они оценивают обстановку и действуют согласно инструкциям, которые диктуют условия окружающей среды. Находясь в коже, стволовые клетки превращаются в клетки кожи и реагируют в соответствии с ее потребностями. Находясь в сердце, они становятся клетками сердечной мышцы (кардиомиоцитами) и реагируют в соответствии с потребностями сердца. Стволовые клетки – это часть большой команды спасателей, в которую входят клетки кровеносных сосудов, клетки свертывающей системы крови и клетки иммунитета, в том числе воспалительные. Каждый из членов команды выполняет свою определенную миссию.

Что именно происходит со стволовыми клетками после прикрепления к месту травмы, до сих пор остается загадкой. Мы знаем, что они дифференцируются в ткань органа и регенерируют ее. Этот процесс протекает недолго, максимум пару дней. А дальше… Ученые пытаются выяснить происходящее и выдвигают несколько теорий. Первая: стволовые клетки «меняют внешность» и сливаются с общим фоном, становясь похожими на восстанавливаемые ими ткани. Вторая: они умирают сразу после завершения своей миссии.

На сегодняшний день точно известно, что стволовые клетки – это заводы по производству таких белков, как факторы роста, цитокины и факторы выживания. Без них невозможно вырастить и восстановить органы. А еще стволовые клетки могут выделять специальные молекулярные контейнеры – экзосомы и микровезикулы, наполненные белками и генетической информацией. Выделенные внутри органа, они говорят окружающим клеткам, что нужно делать, чтобы справиться с травмой (9). Экзосомы и микровезикулы создают благоприятную зону вокруг пораженного участка. Это называется паракринным эффектом. В ходе исследования регенерации костей ученым удалось выявить сорок три фактора роста, выделяемых стволовыми клетками для оздоровления соседних с травмой тканей (10).

Некоторые факторы роста, высвобождаемые стволовыми клетками, являются триггерами ангиогенеза. Это обстоятельство связывает воедино две защитные системы организма. Когда вследствие нехватки кислорода (гипоксии) или травмы синтезируется фактор роста эндотелия сосудов, с одной стороны, он запускает ангиогенез в пораженных тканях, а с другой – активирует стволовые клетки в нишах костного мозга. Регенерация требует притока свежей крови, поэтому в процесс заживления включается ангиогенез. Он формирует кровеносные сосуды, которые доставляют питание, необходимое для поддержания молодых тканей. А стволовые клетки способствуют росту новых ангиогенных кровеносных сосудов. Получаются взаимовыгодные отношения. Примерно от 2 до 25 % клеток новых кровеносных сосудов образуются из стволовых.

Причины повреждений стволовых клеток

Регенеративная защитная система важна для поддержания нашего здоровья, а что важно для здоровья самих стволовых клеток? Стволовые клетки очень уязвимы перед различными факторами, с которыми мы сталкиваемся в течение жизни. Самым вредным для них является табачный дым. Дефицит кислорода, возникающий при вдыхании сигаретного дыма, провоцирует выброс стволовых клеток в кровоток. Частое курение приводит к постепенному сокращению количества стволовых клеток, хранящихся в костном мозге, а это значит, что на осуществлении регенерации их остается гораздо меньше (11). Кроме того, функция оставшихся в костном мозге стволовых клеток сильно нарушена: их способность делиться снижается на 80 %, а участие в регенерации – на 40 % (12). Одни эти данные, не говоря уже о вреде, которое курение наносит кровеносным сосудам, объясняют повышенный риск сердечно-сосудистых и легочных заболеваний у курильщиков.

Не менее опасно пассивное курение, когда некурящий находится рядом с курящими людьми. Вдыхание вторичного табачного дыма в течение тридцати минут способно нарушить работу ваших стволовых клеток (13). Неудивительно, что подобный эффект оказывает и загрязненный воздух. По данным ученых, у людей, живущих в экологически неблагоприятных районах, воздействие тонкодисперсных частиц на фоне вспышек загрязнения приводит к снижению количества эндотелиальных прогениторных клеток в крови (14).

 Алкоголь, пассивное курение и неблагоприятная окружающая среда способствуют не только гибели существующих нервных клеток, но и замедляют формирование новых.

Хронический алкоголизм – еще одна причина гибели стволовых клеток. Спиртные напитки действуют на них многосторонне. Исследователи ежедневно давали обезьянам малые дозы алкоголя, в результате в их системе кровообращения было зафиксировано больше стволовых клеток, чем у обезьян, не употреблявших алкоголь. При дальнейшем изучении выяснилось, что эти стволовые клетки повреждены, а их способность к регенерации снижена (15). Представьте себе пьяные стволовые клетки, которые не могут идти ровным строем. Фетальный алкогольный синдром возникает, когда беременная употребляет большое количество алкоголя. Он приводит к необратимому повреждению мозга и другим нарушениям в развитии плода. Алкоголь токсичен для фетальных стволовых клеток, их дисфункция может быть одной из причин жутких последствий фетального алкогольного синдрома. Именно так утверждают ученые из Государственного университета Луизианы (Louisiana State University), занимавшиеся изучением внутриутробного развития у мышей (16). Запои наносят еще один удар по стволовым клеткам. Исследователи из Университета Кентукки (University of Kentucky) обнаружили, что эпизодическое пьянство снижает активность прогениторных клеток олигодендроцитов – клеток головного мозга, участвующих в образовании новых нейронов. Данный эффект особенно выражен в гиппокампе, отделе мозга, который отвечает за формирование краткосрочной и долгосрочной памяти (17). Радует то, что все эти повреждения обратимы. Нужно лишь перестать пить.

Мы можем обезопасить свои стволовые клетки, сократив воздействие таких вредных факторов, как загрязнение воздуха, табак и алкоголь, но есть риски, которых нельзя избежать. Например, к ним относится старение. С возрастом количество стволовых клеток в костном мозге сокращается и способность к регенерации ослабевает. И дело тут не только в истощении запасов – старые стволовые клетки сами по себе менее активны, чем молодые (18). Высокий уровень холестерина в крови также негативно сказывается на функции стволовых клеток. Важно отметить, что не весь холестерин вреден (19). Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) – это «хороший» холестерин, который замедляет запрограммированную смерть эндотелиальных прогениторных клеток. Питание, способствующее повышению концентрации ЛПВП, – отличная стратегия их защиты (20). В результате ничего, кроме пользы для здоровья, вы не получите, ведь эндотелиальные прогениторные клетки препятствуют образованию жировых бляшек на стенках сосудов и укрепляют их стенки, а значит, атеросклероз вам не страшен. Этот вид васкулярной защиты, осуществляемый стволовыми клетками, – еще одна из причин, почему ЛПВП называют «хорошим» холестерином.

Хронические заболевания губительны для стволовых клеток. Диабет безжалостно убивает их, а те, что остаются, не способны выполнять свою функцию. Другая проблема – высокий уровень сахара в крови. Стволовые клетки в условиях гипергликемии плохо справляются с регенерацией тканей, так как не могут нормально делиться и передвигаться по организму. Кроме того, они секретируют меньше фактора выживания, чем здоровые клетки (21). Ученые обнаружили, что повышение уровня сахара в крови негативно сказывается на функции стволовых клеток даже у людей, не страдающих диабетом (22). Вот почему очень важно следить за потреблением сахара.

Повреждение стволовых клеток наблюдается при диабете обоих типов. Диабет 1-го типа – заболевание, при котором иммунная система организма разрушает производящие инсулин клетки, необходимые, чтобы регулировать метаболизм сахара. Диабет 2-го типа – это тоже нарушение метаболизма сахара, только его причиной является не аутоиммунная атака. Генетика, малоподвижный образ жизни и/или ожирение приводят к тому, что организм перестает адекватно реагировать на инсулин или не вырабатывает его в достаточном количестве. Исследование, проведенное в Нью-Йоркском университете (New York University), показало, что при диабете 2-го типа регенерирующая способность эндотелиальных прогениторных клеток снижается почти на 50 %. При отсутствии контроля за уровнем сахара клеточные нарушения усугубляются еще больше (23). Когда ученые произвели забор эндотелиальных прогениторных клеток у больных диабетом и протестировали их активность в формировании кровеносных сосудов, оказалось, что диабетические стволовые клетки включались в процесс в 2,5 раза реже недиабетических. Схожие результаты дало исследование, проведенное в Нидерландах, – его целью было изучить дефекты стволовых клеток при диабете 1-го типа (24).

 Сокращение продолжительности ночного сна на 4 часа вдвое уменьшает способность стволовых клеток к передвижению.

Нарушение работы стволовых клеток – это проблема гигантских масштабов, если учесть, что диабетом страдают более 422 миллионов человек в мире, а смертность от этого заболевания составляет 1,6 миллиона случаев в год. Диабет – главная причина сердечных приступов, инсультов, слепоты, почечной недостаточности, хронических ран и ампутации нижних конечностей. Все эти осложнения так или иначе связаны с дисфункцией стволовых клеток. Любые методы, способные поддержать и улучшить их активность на фоне диабета, гиперлипидемии и старения организма, могут спасти человеку жизнь (25).

Заболевание периферических артерий – состояние, сопутствующее атеросклерозу, которое очень часто развивается при длительном сахарном диабете. Серьезное атеросклеротическое сужение артерий перекрывает доступ кислорода к нижним конечностям. Со временем ситуация только ухудшается, приток крови к мышцам, нервам и коже ног все более ослабевает. У клеток развивается кислородное голодание, и они отмирают, в результате на коже образуются раны, которые называют ишемическими язвами. Сам по себе диабет уже тормозит процессы заживления, поэтому, когда такие язвы появляются у диабетиков, в них легко может попасть инфекция и спровоцировать гангрену. Очень часто ампутация нижних конечностей – это единственный способ спасти жизнь больному. Ученые из Падуанского университета в Италии (University of Padova, Italy) изучили стволовые клетки, циркулирующие в крови пациентов с диабетом 2-го типа и заболеванием периферических артерий, и сравнили их с образцами здоровых людей (26). У пациентов с диабетическим васкулярным заболеванием было на 47 % меньше стволовых клеток. У тех, у кого клеток было меньше всего, на ступнях имелись ишемические язвы. Все это показывает, насколько важную роль в восстановлении тканей играют стволовые клетки.

Правильное лечение диабета обеспечивает бесперебойную работу регенеративной защитной системы. Чем лучше контроль за гликемией, тем крепче здоровье стволовых клеток. В свою очередь, бесконтрольное течение диабета приводит к нарушению их функции. Регулируя уровень сахара в крови, вы можете повысить количество эндотелиальных прогениторных клеток и активизировать их деятельность. Поэтому если вы страдаете диабетом, обязательно следите за уровнем сахара в крови – это поможет спасти вам жизнь (27).

Активация стволовых клеток. Польза для здоровья

Когда система стволовых клеток затухает, то же самое происходит и с нашим здоровьем.

Вот почему очень важно держать стволовые клетки в тонусе. В качестве примера рассмотрим сердечно-сосудистую систему. Ученые из города Хомбург (Германия) провели исследование, результаты которого были опубликованы в журнале New England Journal of Medicine. Они выяснили, что по базовому уровню эндотелиальных прогениторных клеток в крови можно определить, когда именно в течение последующих двенадцати месяцев у пациента случится инсульт или сердечный приступ; и даже предсказать исход события, то есть останется ли человек жить или умрет (28). Всего в исследовании принимали участие 519 человек. У людей с самым высоким базовым уровнем эндотелиальных прогениторных клеток риск инфаркта и инсульта был снижен на 26 %. Высокий базовый уровень стволовых клеток также ассоциировался со снижением вероятности смерти от сердечно-сосудистых нарушений на 70 %.

Исследование диеты Мальмё и рака, проведенное в Швеции, в очередной раз подтвердило связь между уровнем стволовых клеток и сердечно-сосудистыми заболеваниями (29). Научный эксперимент с участием лиц среднего возраста начался в 1991 году. В течение девятнадцати лет ученые следили за состоянием здоровья людей, брали на анализ кровь и просили заполнять анкеты по питанию. Всего участников было 4742 человека, и у каждого ученые измеряли маркер крови, который называется фактором стволовых клеток. Фактор стволовых клеток – это белок. Он образуется в костном мозге и «вынашивает» стволовые клетки, находящиеся в резерве, а еще он был обнаружен в крови, где руководит действиями своих «подопечных», то есть говорит стволовым клеткам делиться, мигрировать и при необходимости трансформироваться в другие ткани – процесс, который называется дифференциацией. Фактор стволовых клеток – основа их правильного функционирования. Исследование диеты Мальмё и рака показало, что у людей с самым высоким уровнем фактора стволовых клеток риск сердечной недостаточности был снижен на 50 %, риск инсульта – на 34 %, а риск смерти от любых причин – на 32 % по сравнению с тем, у кого был самый низкий уровень фактора стволовых клеток. Кстати, людьми с самым низким уровнем фактора стволовых клеток в крови оказались курильщики, любители выпить и диабетики. Это наглядно демонстрирует тесную связь между образом жизни, функцией стволовых клеток и риском развития хронических заболеваний.



скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4 5

сообщить о нарушении