Код жизни. Как защитить себя от развития злокачественных новообразований и сохранить тело здоровым до глубокой старости

Инсулин и mTOR – не единственные сенсоры питательных веществ в человеческом организме. Существует также сенсор под названием АМФ-активируемая протеинкиназа (АМФК).

АМФК

Сенсоры питательных веществ инсулин и mTOR в основном реагируют на употребление в пищу углеводов и белков. А вот сенсор АМФК оценивает общий уровень доступной клеточной энергии. Когда клетки вырабатывают энергию, вне зависимости от источника (будь то углеводы, белки или жиры), АМФ (аденозинмонофосфат) перерабатывается в аденозинтрифосфат (АТФ), который, как вы помните, является хранилищем энергии. Когда необходима энергия, АТФ выделяет ее и снова превращается в АМФ.

Когда у клетки мало энергии, она содержит много АМФ и мало АТФ, и тогда активируется АМФК. Этому сенсору питательных веществ все равно, что именно вы съели: он ведет себя скорее как измеритель общего уровня топлива в клетке.

• Большие запасы энергии = низкий уровень АМФК

• Малые запасы энергии = высокий уровень АМФК

Как и другие сенсоры питательных веществ, mTOR и инсулин, АМФК неразрывно связан с ростом. Высокий уровень АМФК снижает активность mTOR, замедляя рост. АМФК увеличивает производство новых митохондрий, клеточных энергостанций, чтобы усилить способность клетки сжигать жир. Кроме того, АМФК усиливает аутофагию, важный процесс самоочищения и переработки внутриклеточного материала.

Лекарства, активирующие АМФК (имитирующие малые запасы энергии в клетках), полезны для здоровья. Вот лишь некоторые примеры: противодиабетическое средство метформин; ресвератрол, содержащийся в винограде и красном вине; галлат эпигаллокатехина (EGCG) из зеленого чая и шоколада; капсаицин, содержащийся в перцах; куркумин, содержащийся в куркуме, чесноке и традиционном китайском растении барбарисе. Ограничение калорий тоже активирует АМФК – возможно, именно этим отчасти объясняется его антивозрастное действие.

Сенсоры питательных веществ

Большинство всеядных животных, в том числе и люди, едят тогда, когда пища доступна. Традиционно мы наслаждались обильными урожаями летом и осенью – еды много, и нам удается употребить много энергии. Но до появления продуктовых магазинов, когда люди добывали себе пропитание земледелием, в холодные месяцы доступность пищи заметно снижалась. Люди переживали голодное время, потому что у нас есть хорошо развитые системы запасания энергии (жир в теле), а также сохранившиеся с давних времен сенсоры питательных веществ, которые дают нашим клеткам сигнал расти, когда пища доступна, и не расти, когда она недоступна.

Три самых важных сигнальных пути обнаружения питательных веществ у людей – инсулин, mTOR и АМФК. Каждый из этих сигнальных путей дает разную, но дополняющую друг друга информацию. Уровень инсулина растет в основном при употреблении в пищу углеводов и белков, причем делает это через несколько минут. mTOR реагирует на белковую пищу и срабатывает в течение 18–30 часов. АМФК реагирует на общий уровень энергии в клетках, который обеспечивается употреблением в пищу всех макронутриентов. Его общий эффект проявляется на более долгих сроках – от нескольких дней до нескольких недель.

Используя три разных сенсора питательных веществ, клетка получает отличную информацию и о доступных типах пищи, и о том, как долго они доступны. Каких питательных веществ больше: жиров, углеводов или белков? Долго сохраняется к ним доступ или нет? Биохимическая магия наших сенсоров питательных веществ, развившихся за миллионы лет эволюции, просто насмехается над нашим мозгом, который по сравнению с ними примитивен, как пещерный человек, и может только сказать что-нибудь вроде «Грок вроде видеть еда. Грок есть».

Все три сенсора питательных веществ взаимосвязаны, а еще напрямую связаны с пролиферацией клеток. Когда питательные вещества доступны, клетки растут. Среда, богатая питательными веществами и сигналами роста, становится плодотворной почвой для рака. Когда питательные вещества недоступны, клетки не растут. Но когда еды не хватает, клеточной популяции недостаточно «просто» не расти: ей приходится активно уменьшаться. Клетки и субклеточные структуры уничтожаются – для этого используются соответственно апоптоз и аутофагия. Если эти важные системы перестают работать нормально, повышается вероятность избыточного роста, а затем и рака.

Апоптоз