Живи долго! Научный подход к долгой молодости и здоровью
Шрифт:
Напитки, защищающие ДНК
Хотя лучше всего употреблять цельные фрукты, но и соки неплохи: в рандомизированных контролируемых исследованиях было обнаружено снижение повреждения свободными радикалами после употребления соков из терпкой вишни [1631] , апельсина [1632] , граната [1633] , томата [1634] , проростков пшеницы [1635] и клюквы с низким содержанием сахара [1636] .Виноградный сок также может повысить антиоксидантную способность крови [1637] . А как насчет вина?
1631
Chai SC, Davis K, Zhang Z, Zha L, Kirschner KF. Effects of tart cherry juice on biomarkers of inflammation and oxidative stress in older adults. Nutrients. 2019;11(2):228. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30678193/
1632
Dourado GKZS, Cesar TB. Investigation of cytokines, oxidative stress, metabolic, and inflammatory biomarkers after orange juice consumption by normal and overweight subjects. Food Nutr Res. 2015;59(1):28147. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26490535/
1633
Shema-Didi L, Sela S, Ore L, et al. One year of pomegranate juice intake decreases oxidative stress, inflammation, and incidence of infections in hemodialysis patients: a randomized placebo-controlled trial. Free Radic Biol Med. 2012;53(2):297–304. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22609423/
1634
Ghavipour M, Sotoudeh G, Ghorbani M. Tomato juice consumption improves blood antioxidative biomarkers in overweight and obese females. Clin Nutr. 2015;34(5):805–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25466953/
1635
Shyam R, Singh SN, Vats P, et al. Wheat grass supplementation decreases oxidative stress in healthy subjects: a comparative study with spirulina. J Altern Complement Med. 2007;13(8):789–91. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17983333/
1636
Basu A, Betts NM, Ortiz J, Simmons B, Wu M, Lyons TJ. Low-calorie cranberry juice decreases lipid oxidation and increases plasma antioxidant capacity in women with metabolic syndrome. Nutr Res. 2011;31(3):190–6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21481712/
1637
de Lima Tavares Toscano L, Silva AS, de Franca ACL, et al. A single dose of purple grape juice improves physical performance and antioxidant activity in runners: a randomized, crossover, double-blind, placebo study. Eur J Nutr. 2020;59(7):2997–3007. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31732851/
Красное
1638
Cao G, Russell RM, Lischner N, Prior RL. Serum antioxidant capacity is increased by consumption of strawberries, spinach, red wine or vitamin C in elderly women. J Nutr. 1998;128(12):2383–90. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9868185/
1639
Ursini F, Zamburlini A, Cazzolato G, Maiorino M, Bon GB, Sevanian A. Postprandial plasma lipid hydroperoxides: a possible link between diet and atherosclerosis. Free Radic Biol Med. 1998;25(2):250–2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9667503/
1640
Caccetta RAA, Burke V, Mori TA, Beilin LJ, Puddey IB, Croft KD. Red wine polyphenols, in the absence of alcohol, reduce lipid peroxidative stress in smoking subjects. Free Radic Biol Med. 2001;30(6):636–42. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11295361/
1641
Meagher EA, Barry OP, Burke A, et al. Alcohol-induced generation of lipid peroxidation products in humans. J Clin Invest. 1999;104(6):805–13. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10491416/
Оказалось, что у курильщиков, употребляющих алкоголь, повреждения хромосом встречаются в 2 раза чаще, чем у курильщиков-трезвенников, но при прочих равных условиях у курильщиков, употребляющих зеленый чай, повреждений примерно на треть меньше. (Еще лучше обстоят дела у тех, кто вообще не курит, – у них повреждений в 10 раз меньше) [1642] . Хотя ни кофе [1643] , ни зеленый чай [1644] не способны блокировать оксидантный стресс, вызванный приемом пищи с высоким содержанием жиров, как зеленый, так и черный чай уже через 30 минут после приема повышают общий антиоксидантный потенциал крови, и он может сохраняться в течение как минимум 2 часов. (Антиоксидантный потенциал зеленого чая примерно на 50 % выше, чем черного) [1645] . Хотя данные о влиянии добавления молока в чай неоднозначны, большинство исследований показали, что употребление чая с молоком снижает или даже полностью подавляет антиоксидантные свойства чая [1646] .
1642
Xue KX, Wang S, Ma GJ, et al. Micronucleus formation in peripheral-blood lymphocytes from smokers and the influence of alcohol- and tea-drinking habits. Int J Cancer. 1992;50(5):702–5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1544703/
1643
Bloomer RJ, Trepanowski JF, Farney TM. Influence of acute coffee consumption on postprandial oxidative stress. Nutr Metab Insights. 2013;6:35–42. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23935371/
1644
Takahashi M, Miyashita M, Suzuki K, et al. Acute ingestion of catechin-rich green tea improves postprandial glucose status and increases serum thioredoxin concentrations in postmenopausal women. Br J Nutr. 2014;112(9):1542–50. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25230741/
1645
Leenen R, Roodenburg AJ, Tijburg LB, Wiseman SA. A single dose of tea with or without milk increases plasma antioxidant activity in humans. Eur J Clin Nutr. 2000;54(1):87–92. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10694777/
1646
Rashidinejad A, Birch EJ, Sun-Waterhouse D, Everett DW. Addition of milk to tea infusions: helpful or harmful? Evidence from in vitro and in vivo studies on antioxidant properties. Crit Rev Food Sci Nutr. 2017;57(15):3188–96. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26517348/
Уже через час после чашки зеленого чая активность инициирующего фермента ДНК-репарации, устраняющего окислительные повреждения ДНК, значительно повышается, а две чашки в день в течение недели повышают ее еще больше [1647] . Одна кружка (300 мл) зеленого чая в день в течение 4 недель повышает устойчивость ДНК к свободнорадикальным повреждениям [1648] . Более того, чай настолько хорошо защищает ДНК, что его можно использовать для хранения свежих образцов спермы до тех пор, пока их не удастся должным образом охладить [1649] .
1647
Ho CK, Choi SW, Siu PM, Benzie IFF. Effects of single dose and regular intake of green tea (Camellia sinensis) on DNA damage, DNA repair, and heme oxygenase-1 expression in a randomized controlled human supplementation study. Mol Nutr Food Res. 2014;58(6):1379–83. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24585444/
1648
Han KC, Wong WC, Benzie IFF. Genoprotective effects of green tea (Camellia sinensis) in human subjects: results of a controlled supplementation trial. Br J Nutr. 2011;105(2):171–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20807462/
1649
Dias TR, Alves MG, Tomas GD, Socorro S, Silva BM, Oliveira PF. White tea as a promising antioxidant medium additive for sperm storage at room temperature: a comparative study with green tea. J Agric Food Chem. 2014;62(3):608–17. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24372402/
Как прооксиданты могут оказывать антиоксидантное действие
Парадоксально, но факт: активизация антиоксидантных и репарационных защитных сил ДНК, по-видимому, является следствием мягкого прооксидантного действия зеленого чая, и это явление можно сравнить с тренировками [1650] . Его называют «парадоксальным окислительным стрессом, вызванным физической нагрузкой» [1651] . Ультрамарафонцы во время забега могут генерировать такое количество свободных радикалов, что те способны повредить ДНК значительной части собственных клеток [1652] . Почему, казалось бы, полезное действие (физическая нагрузка) может привести к пагубным последствиям? Потому что упражнения сами по себе не всегда являются полезными для здоровья, важен лишь период восстановления после них [1653] . Например, выяснилось, что тренировки усиливают антиоксидантную защиту организма за счет повышения активности антиоксидантных ферментов. Таким образом, спортсмены могут получить удар по ДНК во время забега, но через неделю они не просто возвращаются к исходному уровню повреждения ДНК – оно снижается, предположительно потому, что предшествующая нагрузка активизировала антиоксидантную защиту [1654] .
1650
Choi SW, Yeung VTF, Collins AR, Benzie IFF. Redox-linked effects of green tea on DNA damage and repair, and influence of microsatellite polymorphism in HMOX-1: results of a human intervention trial. Mutagenesis. 2015;30(1):129–37. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25527735/
1651
Leaf DA, Kleinman MT, Hamilton M, Deitrick RW. The exercise-induced oxidative stress paradox: the effects of physical exercise training. Am J Med Sci. 1999;317(5):295–300. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10334116/
1652
Mastaloudis A, Yu TW, O’Donnell RP, Frei B, Dashwood RH, Traber MG. Endurance exercise results in DNA damage as detected by the comet assay. Free Radic Biol Med. 2004;36(8):966–75. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15059637/
1653
Vollaard NBJ, Shearman JP, Cooper CE. Exercise-induced oxidative stress: myths, realities and physiological relevance. Sports Med. 2005;35(12):1045–62. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16336008/
1654
Mastaloudis A, Yu TW, O’Donnell RP, Frei B, Dashwood RH, Traber MG. Endurance exercise results in DNA damage as detected by the comet assay. Free Radic Biol Med. 2004;36(8):966–75. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15059637/
Таким образом, легкий окислительный стресс, вызываемый зеленым чаем и физическими упражнениями, можно рассматривать как благотворное воздействие, аналогичное вакцинации. Бросив организму небольшой вызов, мы можем вызвать ответную реакцию, благоприятную в долгосрочной перспективе. Концепция, согласно которой низкие уровни повреждающего воздействия могут стимулировать защитные механизмы – «то, что не убивает нас, делает нас сильнее», – известна как гормезис [1655] (см. с. 562).
1655
Fisher-Wellman K, Bloomer RJ. Acute exercise and oxidative stress: a 30 year history. Dyn Med. 2009;8:1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19144121/
Прием антиоксидантов, таких как витамин С и витамин Е, может блокировать активность антиоксидантных ферментов, вызванную физической нагрузкой, и тем самым снижать полезное действие тренировок; употребление богатых антиоксидантами продуктов питания – лучший выбор [1656] . В то время как добавки витамина С, по-видимому, снижают физическую выносливость [1657] , фрукты [1658] и овощи [1659] обладают эргогенными свойствами, повышая работоспособность без ущерба для защитной адаптационной реакции [1660] . Более того, фрукты и овощи могут даже усиливать пользу от тренировок. Было показано, что черная смородина [1661] и лимонная вербена [1662] – богатый антиоксидантами травяной чай – защищают от окислительного стресса, вызванного физической нагрузкой, и в то же время улучшают адаптацию к нагрузке.
1656
Ristow M, Zarse K, Oberbach A, et al. Antioxidants prevent health-promoting effects of physical exercise in humans. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009;106(21):8665–70. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19433800/
1657
Braakhuis AJ. Effect of vitamin C supplements on physical performance. Curr Sports Med Rep. 2012;11(4):180–4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22777327/
1658
Kashi DS, Shabir A, Da Boit M, Bailey SJ, Higgins MF. The efficacy of administering fruit-derived polyphenols to improve health biomarkers, exercise performance and related physiological responses. Nutrients. 2019;11(10):E2389. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31591287/
1659
Van der Avoort CMT, Van Loon LJC, Hopman MTE, Verdijk LB. Increasing vegetable intake to obtain the health promoting and ergogenic effects of dietary nitrate. Eur J Clin Nutr. 2018;72(11):1485–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29559721/
1660
Trapp D, Knez W, Sinclair W. Could a vegetarian diet reduce exercise-induced oxidative stress? A review of the literature. J Sports Sci. 2010;28(12):1261–8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20845212/
1661
Lyall KA, Hurst SM, Cooney J, et al. Short-term blackcurrant extract consumption modulates exercise-induced oxidative stress and lipopolysaccharide-stimulated inflammatory responses. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2009;297(1):R70–81. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19403859/
1662
Funes L, Carrera-Quintanar L, Cerdan-Calero M, et al. Effect of lemon verbena supplementation on muscular damage markers, proinflammatory cytokines release and neutrophils’ oxidative stress in chronic exercise. Eur J Appl Physiol. 2011;111(4):695–705. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20967458/
Учитывая
эффект гормезиса, возникающий в результате мягких прооксидантных нагрузок, таких как зеленый чай и физическая активность, необходимо слишком упрощенное представление: «антиоксиданты – хорошо, свободные радикалы – плохо» [1663] пересмотреть [1664] . Пожалуй, нигде это не проявляется так ярко, как в случае с брокколи.Капустный переключатель
Пищевые антиоксиданты, которые мы получаем из растений, представляют собой лишь вторую линию защиты от свободных радикалов [1665] . На первом рубеже стоят наши собственные антиоксидантные ферменты. Человеческий организм естественным образом производит 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 свободных радикалов в час [1666] . Мы вырабатываем такие ферменты, как каталаза, – самый быстрый фермент в нашем организме, способный ежесекундно превращать буквально миллионы молекул перекиси водорода в воду и кислород [1667] . (Помните, как шипит перекись водорода, когда вы льете ее на рану? Это пузырьки кислорода, образуемые ферментом каталазой.) Можно ли как-то усилить эту первую линию антиоксидантной защиты?
1663
Ghezzi P, Jaquet V, Marcucci F, Schmidt HHHW. The oxidative stress theory of disease: levels of evidence and epistemological aspects. Br J Pharmacol. 2017;174(12):1784–96. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27425643/
1664
Scudellari M. The science myths that will not die. Nature. 2015;528(7582):322–5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26672537/
1665
Peng C, Wang X, Chen J, et al. Biology of ageing and role of dietary antioxidants. Biomed Res Int. 2014;2014:831841. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24804252/
1666
Milisav I, Ribaric S, Poljsak B. Antioxidant vitamins and ageing. Subcell Biochem. 2018;90:1–23. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30779004/
1667
Smejkal GB, Kakumanu S. Enzymes and their turnover numbers. Expert Rev Proteom. 2019;16(7):543–4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31220960/
В 1980-х годах ученые впервые обнаружили специфическую генетическую последовательность в промоторных областях десятков [1668] , а затем и сотен цитопротекторных (защищающих клетки) генов [1669] . Были выявлены промотирующие гены, кодирующие антиоксидантные ферменты, которые гасят свободные радикалы напрямую (каталаза) [1670] , ферменты, которые производят антиоксиданты (глутатион) [1671] и даже гены ферментов восстановления ДНК [1672] и ферментов детоксикации в нашей печени [1673] . Эти элементы антиоксидантного ответа могут активировать всю нашу глобальную систему антиоксидантной защиты одновременно.
1668
Raghunath A, Sundarraj K, Nagarajan R, et al. Antioxidant response elements: discovery, classes, regulation and potential applications. Redox Biol. 2018;17:297–314. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29775961/
1669
Zang H, Mathew RO, Cui T. The dark side of Nrf2 in the heart. Front Physiol. 2020;11:722. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32733266/
1670
Brandes MS, Gray NE. NRF2 as a therapeutic target in neurodegenerative diseases. ASN Neuro. 2020;12:1759091419899782. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31964153/
1671
Sharma V, Kaur A, Singh TG. Counteracting role of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 pathway in Alzheimer’s disease. Biomed Pharmacother. 2020;129:110373. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32603894/
1672
Yuan H, Xu Y, Luo Y, Wang NX, Xiao JH. Role of Nrf2 in cell senescence regulation. Mol Cell Biochem. 2021;476(1):247–59. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32918185/
1673
Raghunath A, Sundarraj K, Nagarajan R, et al. Antioxidant response elements: discovery, classes, regulation and potential applications. Redox Biol. 2018;17:297–314. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29775961/
В 1990-х годах был открыт триггер – Nrf2, белок, плавающий в цитоплазме клетки и обычно связанный с белком-супрессором [1674] . Но когда этот белок-супрессор окисляется, он высвобождает Nrf2, который затем способен проникать в ядро клетки, связываться с элементами антиоксидантного ответа и активировать мощную батарею антиоксидантных защитных механизмов [1675] . Весь процесс может быть завершен в течение 15 минут [1676] . Nrf2 считается «главным регулятором реакции на экологический стресс» [1677] и экспрессируется повсеместно во всех клетках [1678] – он только и ждет, когда его освободят, чтобы нажать тревожную кнопку и активировать клеточную защиту.
1674
Raghunath A, Sundarraj K, Nagarajan R, et al. Antioxidant response elements: discovery, classes, regulation and potential applications. Redox Biol. 2018;17:297–314. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29775961/
1675
Ferguson LR, Schlothauer RC. The potential role of nutritional genomics tools in validating high health foods for cancer control: broccoli as example. Mol Nutr Food Res. 2012;56(1):126–46. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22147677/
1676
Sun Y, Yang T, Leak RK, Chen J, Zhang F. Preventive and protective roles of dietary Nrf2 activators against central nervous system diseases. CNS Neurol Disord Drug Targets. 2017;16(3):326–38. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28042770/
1677
Yang L, Palliyaguru DL, Kensler TW. Frugal chemoprevention: targeting Nrf2 with foods rich in sulforaphane. Semin Oncol. 2016;43(1):146–53. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26970133/
1678
Qu Z, Sun J, Zhang W, Yu J, Zhuang C. Transcription factor NRF2 as a promising therapeutic target for Alzheimer’s disease. Free Radic Biol Med. 2020;159:87–102. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32730855/
Nrf2 также называют «хранителем здоровья и сторожем видового долголетия» [1679] . Усиление Nrf2-сигнализации приводит к значительному увеличению продолжительности жизни у C. elegans [1680] и плодовых мушек [1681] и коррелирует с максимальным потенциалом продолжительности жизни у десяти видов грызунов [1682] . Например, у долгоживущих голых землекопов ген Nrf2 экспрессируется в 6 раз больше, чем у мышей [1683] , и это сочетается с более низкой экспрессией белков-супрессоров [1684] . Это может объяснить не только то, почему они живут в 8 раз дольше [1685] , но и то, что для уничтожения одного и того же процента клеток кожи голых землекопов требуется в 100 раз большая концентрация токсинов – тяжелых металлов и химиотерапевтических препаратов, – чем у мышей [1686] . Это маленькие голые машины для детоксикации.
1679
Lewis KN, Mele J, Hayes JD, Buffenstein R. Nrf2, a guardian of healthspan and gatekeeper of species longevity. Integr Comp Biol. 2010;50(5):829–43. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21031035/
1680
Tullet JMA, Hertweck M, An JH, et al. Direct inhibition of the longevity-promoting factor SKN-1 by insulin-like signaling in C. elegans. Cell. 2008;132(6):1025–38. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18358814/
1681
Sykiotis GP, Bohmann D. Keap1/Nrf2 signaling regulates oxidative stress tolerance and lifespan in Drosophila. Dev Cell. 2008;14(1):76–85. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18194654/
1682
Lewis KN, Wason E, Edrey YH, Kristan DM, Nevo E, Buffenstein R. Regulation of Nrf2 signaling and longevity in naturally long-lived rodents. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015;112(12):3722–7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25775529/
1683
Yu C, Li Y, Holmes A, et al. RNA sequencing reveals differential expression of mitochondrial and oxidation reduction genes in the long-lived naked mole-rat when compared to mice. PLoS ONE. 2011;6(11):e26729. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22073188/
1684
Lewis KN, Wason E, Edrey YH, Kristan DM, Nevo E, Buffenstein R. Regulation of Nrf2 signaling and longevity in naturally long-lived rodents. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015;112(12):3722–7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25775529/
1685
Andziak B, O’Connor TP, Buffenstein R. Antioxidants do not explain the disparate longevity between mice and the longest-living rodent, the naked mole-rat. Mech Ageing Dev. 2005;126(11):1206–12. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16087218/
1686
Lewis KN, Wason E, Edrey YH, Kristan DM, Nevo E, Buffenstein R. Regulation of Nrf2 signaling and longevity in naturally long-lived rodents. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015;112(12):3722–7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25775529/