Стоит пояснить, что инсулин – гормон, играющий в организме чрезвычайно важную роль и помогающий регулировать многие его системы. Однако, как и в случае с любыми гормонами, существует оптимальный уровень инсулина, который требуется для поддержания здоровья. Когда уровень инсулина в крови постоянно повышен и организм проявляет резистентность к этому гормону, обмен веществ приходит в хаотическое состояние. Хронически высокий уровень инсулина может приводить к набору веса, высокому уровню триглицеридов и мочевой кислоты, артериосклерозу (жёсткости артерий), гипертонии и эндотелиальной дисфункции (которая ослабляет кровоток). Однако, как вы помните, Дайан потеряла 2,3 кг незадолго до того, как у неё диагностировали диабет 2 типа. Почему же она похудела, если у неё наблюдался высокий уровень инсулина из-за резистентности к этому веществу? В случае Дайан (и многих других людей с новым диагнозом «диабет 2 типа») её организм настолько развил такую резистентность к инсулину, что не в состоянии был использовать сахар из питания. Уровень глюкозы в её крови стал очень высоким, и сахар начал выводиться с мочой. Её организм обратился к своим запасам энергии в жировых и мышечных тканях, поэтому она похудела.
Что вызывает резистентность к инсулину?
В подавляющем большинстве случаев резистентность к инсулину возникает в силу избыточного веса и недостаточно активного образа жизни. Хотя генетика действительно может отвечать за неэффективность рецепторных участков инсулина или отрицательно влиять на цепь событий, которые должны произойти, чтобы глюкоза попала в клетки, главный виновник – избыточный вес тела, особенно висцеральный жир (см. вставку на с. 25).
По данным Международной федерации диабета, обхват талии 94 см или более у мужчин белой расы, 90 см или более у мужчин-азиатов и 80 см или более у женщин повышает риски резистентности к инсулину [22]. Малоактивный образ жизни способствует избыточному весу и метаболическим изменениям, которые в дальнейшем вызывают возникновение резистентности к инсулину.
При неправильном питании, хроническом переедании и малоактивном образе жизни (а также избыточном весе или ожирении, которые возникают в итоге) происходит нарушение обмена веществ. Оно в свою очередь порождает пять основных факторов, ведущих к резистентности к инсулину и диабету: воспаление, окислительный стресс, липотоксичность, глюкотоксичность и дисбактериоз. Если от этих терминов у вас кружится голова, представьте себе, что это руки, которыми кормит себя этот метаболический монстр. Давайте немного углубимся в механизмы, стоящие за каждым из этих пяти факторов.
Воспаление
Мы все знакомы с жаром, покраснением, отёком и болью, которые возникают при травме или боли в горле; они появляются в результате воспаления. С помощью воспаления организм избавляется от повреждённых клеток и запускает восстановление тканей. Тем не менее существует тип воспаления, связанный со многими хроническими заболеваниями (включая диабет 2 типа), который невозможно увидеть или ощутить. Оно может вызываться неправильным питанием, повышенной чувствительностью к пище, дисбактериозом (переизбытком вредных бактерий, см. с. 28), алкоголем и лишним весом. Избыточный телесный жир, особенно висцеральный, вызывает выработку белков, связанных с клеточной сигнализацией и называемых цитокинами, которые могут запускать процесс воспаления. Такое воспаление ослабляет способность инсулина посылать в клетку сообщения о необходимости открыть каналы для глюкозы. Клетки организма отчасти теряют чувствительность к инсулину, что в итоге увеличивает резистентность к нему. Резистентность к инсулину в свою очередь вызывает воспаление, и таким образом укрепляется петля положительной обратной связи [23, 24, 25, 26].
Окислительный стресс
Окислительный стресс, или окисление, – это нарушение баланса между веществами, которые называют прооксидантами (такими как свободные радикалы) и антиоксидантами. Свободные радикалы – это нестабильные молекулы, имеющие непарный электрон (см. рис. 1.1, с. 26). Они пытаются обрести стабильность, воруя электроны у других молекул. Когда им удаётся это сделать, они превращают свою жертву в свободный радикал, создавая разрушительную цепную реакцию, в которой возникает всё больше свободных радикалов. Антиоксиданты – это герои, которые прекращают цепочку разрушения, отдавая свободному радикалу электрон и при этом не становясь свободными радикалами (см. рис. 1.2, с. 26).
Что такое висцеральный жир?
Когда жир хранится прямо под поверхностью кожи, его называют подкожным жиром. Когда он присутствует глубоко в теле, внутри и вокруг жизненно важных органов, его называют висцеральным. Как правило, люди с фигурой типа «яблоко» (когда жир по большей части скапливается в животе) имеют больше висцерального жира, а люди с фигурой типа «груша» (когда больше всего жира скапливается в конечностях, в бёдрах и ляжках) – больше подкожного жира. Однако даже среди людей с фигурой «яблоко» существуют заметные расхождения в распределении висцерального и подкожного жира. Люди с мягкими животами обычно имеют больше подкожного жира, а люди с большими, твёрдыми животами – больше висцерального.
Хотя все типы избыточного жира могут негативно влиять на здоровье, самый опасный из всех – висцеральный. Дело в том, что он имеет гораздо более высокую биологическую активность, чем подкожный жир, поскольку выбрасывает в кровь ряд воспалительных гормонов, называемых цитокинами, а также свободные жирные кислоты, которые нарушают нормальный обмен веществ. Это в свою очередь повышает резистентность к инсулину и риск сердечных заболеваний, гипертонии и некоторых видов рака.
Показано, что повышенный окислительный стресс способствует резистентности к инсулину и нарушению работы клеток поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин. Когда вы слишком много едите и мало занимаетесь спортом, в итоге вы потребляете избыточное количество сахаров и жиров. Избыточные сахара могут связываться с белками и образовывать конечные продукты усиленного гликозилирования (КПГ), которые ускоряют выработку свободных радикалов. КПГ изменяют работу клеток, нарушают работу рецепторов инсулина, повышают резистентность к инсулину и способствуют воспалению [27, 28].
Липотоксичность
Липотоксичность – это нарушение, вызванное накоплением жирных кислот в частях организма, которые не предназначены для их хранения, например в жизненно важных органах и мышцах. В организме человека существуют специализированные клетки под названием адипоциты, которые обладают невероятной способностью накапливать избыточный телесный жир. Однако когда объём поступающих из пищи калорий хронически превышает их расход, процесс накопления может засорять организм; избыток жирных кислот будет храниться прямо в печени или переноситься в поджелудочную железу, сердце или мышечные ткани. Избыточное скопление жирных кислот нарушает нормальные механизмы работы этих клеток, что нередко приводит к их повреждению или гибели.
Рис. 1.1. Свободный радикал забирает недостающие электроны у стабильных молекул, тем самым создавая новые свободные радикалы
Рис. 1.2. Антиоксиданты отдают электроны свободным радикалам, и при этом сами не становятся свободными радикалами
Жизненно важные органы особенно уязвимы, поскольку являются узкоспециализированными системами, которые не в состоянии выносить значительное количество жирных кислот. Когда жиры хранятся в печени, она становится менее чувствительной к инсулину, что повышает резистентность к инсулину во всём организме. Поджелудочная железа особенно плохо переносит жиры, поэтому даже небольшое их воздействие может вызывать сбой в работе бета-клеток. Поражённые бета-клетки больше не могут выделять ожидаемое количество инсулина в ответ на повышение уровня глюкозы. В результате резко подскакивает уровень глюкозы в крови, и ставится диагноз «диабет». Мышечные клетки также подвергаются риску, поскольку скопление жирных кислот в этих клетках серьёзно повышает резистентность к инсулину. Эти жирные кислоты накапливаются в виде интрамиоцеллюлярных липидов (интра = внутри, мио = мышца, целлюлярный = клеточный), или ИМЦЛ. Хотя ИМЦЛ – важный источник энергии для активных мышц, их избыток может быть токсичным для клеток. Резистентность мышц к инсулину повышает риск развития диабета, в то время как накопление жира в печени и поджелудочной железе вызывает разрушение или дисфункцию бета-клеток и полноценный диабет.
