Американские ученые — генетик Майкл Браун и биохимик Джозеф Голдстайн — открыли процесс регулирования метаболизма холестерина, став нобелевскими лауреатами. Чем «хороший» холестерин отличается от «плохого», зачем он нужен организму и как информация о нем спасает жизни? «Правмир» публикует отрывок из книги «30 Нобелевских премий. Открытия, изменившие медицину», которая в январе выходит в издательстве «Альпина нон-фикшн».
Еще недавно многие люди, достигнув возраста, в котором обычно начинают беспокоиться о здоровье, боялись есть яйца, сливочное масло и другие продукты «с высоким содержанием холестерина». Они аргументировали свой отказ тем, что в сосудах могут образоваться холестериновые бляшки, а это чревато атеросклерозом и прочими сердечно-сосудистыми неприятностями. Но все не так однозначно: холестерин холестерину — рознь.
Открытие Майкла Брауна и Джозефа Голдстайна
Когда американские ученые — генетик Майкл Браун и биохимик Джозеф Голдстайн — открыли процесс регулирования метаболизма холестерина, стало возможным лечить заболевания, вызванные повышенным уровнем холестерина в крови. Ученые обнаружили, что на поверхности клеток располагаются особые белковые комплексы-рецепторы. Благодаря им циркулирующие в кровотоке молекулы, содержащие холестерин (их называют липопротеинами низкой плотности — ЛПНП), попадают из кровотока внутрь клеток.
Узнайте 17 самых важных фактов о холестерине
Организм синтезирует 75% холестерина. 50% — в печени и 25% — в кишечнике. Остальной вы получаете с пищей.
Источник: Legion-media
Холестерин необходим для здоровья. Организм создает из него половые гормоны, витамин D и желчные кислоты – чтобы переваривать жирную пищу.
Источник: Legion-media
Пищевой холестерин содержится в животной пище. В мясе, морепродуктах, птице, яйцах, сливках, сливочном масле и других высокожирных молочных продуктах.
Источник: Legion-media
Холестерин делится на «хороший» и «плохой». «Хороший» холестерин называют «ЛПВП» (липопротеиды высокой плотности). «Плохой» — «ЛПНП» (липопротеиды низкой плотности).
Источник: Legion-media
«Плохой» холестерин повышает риск атеросклероза. В стенках артерий могут появиться бляшки, которые сужают просвет сосуда и нарушают кровоток. Это приводит к инфаркту и инсульту.
Источник: Legion-media
У мужчин выше уровень «плохого» холестерина. Женщин защищает гормон эстроген, который вырабатывается в организме до менопаузы и влияет на выработку «хорошего» холестерина.
Источник: Legion-media
Холестерин повышается из-за множества факторов. Главные катализаторы – лишний вес, диабет 2-го типа, курение, избыток насыщенных жиров и трансжиров в питании.
Источник: Legion-media
Иногда высокий холестерин передается по наследству. Это заболевание называется «наследственная гиперхолестеринемия» и возникает из-за генной мутации.
Источник: Legion-media
Холестерин проверяют с помощью анализа крови. Вот нормы: общий холестерин - менее 200 мг/дл, ЛПНП – менее 100 мг/дл, ЛПВП – больше или равно 60 мг/дл, триглицериды – менее 150 мг/дл.
Источник: Legion-media
Холестерин откладывается не только в сосудах. Избыток накапливается также в суставах, сухожилиях и на веках – в виде жировиков желтого цвета.
Источник: Legion-media
Холестерин повышается бессимптомно. Жировики на веках – это исключение. Многие люди не подозревают, что у них высокий холестерин, и узнают об этом только после инфаркта или инсульта.
Источник: Legion-media
Кардиологи советуют проверять холестерин каждые 4–6 лет. Если у ваших родственников повышен холестерин или есть болезни сердца и сосудов, нужно сходить к врачу, чтобы понять риски.
Источник: Legion-media
Растительные продукты помогают снизить холестерин. В них много клетчатки, которая выводит его излишки. Клетчаткой богаты овощи, фрукты, бобовые, зелень, орехи, цельнозерновые крупы.
Источник: Lori
Здоровые жиры в рационе снижают риск. В эту группу входят жирная морская рыба, оливковое и льняное масло, орехи и семена, авокадо.
Источник: Lori
Общие рекомендации просты: физнагрузка по силам, ешьте больше свежих растительных продуктов, пейте меньше алкоголя и не курите.
Источник: Lori
Статины – это препараты, которые помогают снизить холестерин. Статины назначают после инфаркта, инсульта, при ишемии сердца, стенокардии и людям с повышенным риском.
Источник: Lori
Статины не удаляют холестериновую бляшку. Такие препараты просто снижают поступление «плохого» холестерина в сосуды.
Источник: Pixabay.com / CC0
Браун и Голдстайн установили, что основным механизмом тяжелой генетически обусловленной гиперхолестеринемии, то есть стойкого повышения уровня холестерина, является полное или частичное отсутствие правильно работающих ЛПНП-рецепторов. У здоровых людей употребление продуктов, содержащих холестерин, ингибирует (то есть подавляет) собственный синтез холестерина в клетках. В результате количество ЛПНП-рецепторов на поверхности клетки снижается — так происходит в норме.
Дефекты ЛПНП-рецепторов приводят к увеличению уровня холестерина в крови, который впоследствии может накапливаться на стенках артерий, вызывая атеросклероз и в конечном счете сердечный приступ или инсульт.
Открытие Брауна и Голдстайна привело к выработке новых подходов к лечению и профилактике атеросклероза, а самих ученых — к Нобелевской премии «за открытие регулирования метаболизма холестерина».
Ведущиеся в последнее десятилетие дискуссии о вреде холестерина могли у многих людей создать впечатление, будто холестерина следует всеми способами избегать, чтобы выжить. Однако это не представляется ни возможным, ни желательным: холестерин содержится во всех наших тканях и жизненно важен для некоторых процессов, происходящих в организме. К тому же холестерин на 80% вырабатывается нашим телом, так что «неправильное питание» может увеличить его содержание в крови не более, чем на 20%.
В печени и кишечнике холестерин преобразуется в молекулярные формы, пригодные для переноса их в кровь и лимфатическую жидкость. Эти формы представляют собой комбинацию липидов и белков, поэтому их назвали липопротеинами. С помощью высокоскоростного центрифугирования различные виды липопротеинов классифицировали по их плотности.
Важное клиническое значение имеют два вида: липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины высокой плотности (ЛПВП). Последний врачи называют «хорошим холестерином».
У здорового человека в одном литре плазмы содержится около 2 граммов холестерина. Самые высокие аномальные значения, приблизительно 10 граммов на литр, обнаруживают при тяжелой болезни — семейной гиперхолестеринемии (СГ), вызванной врожденным дефектом метаболизма.
Почему организму нужен холестерин
Холестерин выполняет в организме несколько важных функций.
Во-первых, он представляет собой структурный компонент для клеточных мембран: в них содержится более 90% всего нашего холестерина. Каждая клетка окружена мембраной — клеточной или плазматической. Это не только защитная оболочка. Мембрана играет роль пропускного пункта, где определяется, каким веществам можно проникнуть внутрь клетки, а каким нельзя. Точно так же работает «контроль» на выходе из клетки. Эту функцию иногда выполняют специфические рецепторы, которые захватывают и транспортируют внутрь клетки определенные молекулы. Открытие в 1973 году Брауном и Голдстайном ЛПНП-рецепторов на поверхности мембран стало важной вехой в исследовании холестерина.
Во-вторых, холестерин является сырьем для синтеза важных гормонов: эстрогена, тестостерона, кортизола и альдостерона. Холестерин хранится в клетках надпочечников и гонад и используется, как только возникает потребность в этих гормонах.
В-третьих, холестерин участвует в синтезе витамина D, который предотвращает развитие рахита. Витамин D продуцируется в коже под воздействием ультрафиолетового излучения, это всем известно. Но немногие знают, сколько именно надо находиться на солнце и как долго, чтобы уровень витамина D стал достаточным. Считается, что в средней полосе хватает и получаса, проведенного на улице, чтобы получить достаточную дозу ультрафиолета без риска злокачественного перерождения клеток кожи.
В-четвертых, жизненно важная функция холестерина связана с питанием. В процессе метаболизма холестерин превращается в печени в желчные кислоты и попадает через общий желчный проток в верхние отделы кишечника — двенадцатиперстную кишку. Затем желчные кислоты возвращаются в кровоток, поглощаются печенью и снова транспортируются в верхние отделы кишечника. Циркуляция желчных кислот регулирует уровень холестерина в крови. Чем больше желчных кислот всасывается в кишечнике обратно, тем меньше образуется новых желчных кислот в печени. Соответственно, меньше потребность в синтезе холестерина.
Запомните 20 самых вредных продуктов
Газировка. Повышает риск ожирения на 37%. В баночке – 10 ложек сахара. Суточная норма – 6. Речь идет обо всех продуктах, которые вы съели за день.
Источник: Legion-media.ru
Фруктовые соки. Производители добавляют в них сахар, чтобы улучшить вкус. Пакетированные соки содержат столько же, сколько «пепси» и «кола», а иногда и больше.
Источник: Legion-media.ru
Белый хлеб. Его делают из рафинированной муки высшего сорта. В ней на 70% меньше клетчатки, чем в муке из цельного зерна. Нет витаминов и минеральных веществ. При этом калорийность выше на 30%.
Источник: Legion-media.ru
Колбасы, копчености, бекон. ВОЗ считает, что такие продукты – канцерогены – повышают риск рака толстой кишки на 18%.
Источник: Legion-media.ru
Пицца. Тесто готовят из рафинированной муки, для начинки берут колбасу, сосиски, копчености. Калорийность высокая, при этом в дефиците полезные вещества: белок, клетчатка, витамины С и В, кальций, магний, калий.
Источник: Legion-media.ru
Картофель фри. Во время обжаривания с температурой выше 120°С в картофеле образуется акриламид. ВОЗ считает, что он вызывает рак.
Источник: Legion-media.ru
Картофельные чипсы. В них тоже образуется акриламид.
Источник: Legion-media.ru
Супы быстрого приготовления. Источники простых углеводов, добавленной соли и усилителей вкуса. Лишены питательных веществ.
Источник: Legion-media.ru
Алкоголь. Окисляется в организме. Во время этого процесса появляются свободные радикалы. Они могут вызвать рак печени, пищевода и прямой кишки.
Источник: Legion-media.ru
Промышленные соусы. Содержат добавленную соль, сахар и жиры. Вы получаете 200-300 дополнительных калорий в сутки и даже не замечаете.
Источник: Legion-media.ru
Выпечка. Источник простых углеводов. Поджелудочная железа выделяет много инсулина, чтобы их расщепить. Из-за этого нарушается ее работа. Может развиться диабет 2 типа.
Источник: Legion-media.ru
Шоколадные батончики. В составе – избыток сахара. Сахар склеивает нити коллагена в коже. Этот процесс называется «гликирование». Из-за него появляются морщины.
Источник: Legion-media.ru
Сухие завтраки. На первом месте в хлопьях и мюсли вовсе не злаки, а сахар: патока, фруктоза, декстроза, сироп.
Источник: Legion-media.ru
Обезжиренные молочные продукты. Могут нарушить работу желчного пузыря: привести к застою желчи и образованию камней. Научные рекомендации советуют выбирать – 1-2% жирности.
Источник: Legion-media.ru
Бургеры. Главный компонент в них – вовсе не белок, а насыщенные жиры. Они повышают «плохой» холестерин в крови и могут привести к атеросклерозу.
Источник: Legion-media.ru
Сладости на фруктозе. Добавленная фруктоза работает, как обычный сахар. Распадается в крови до глюкозы и повышает ее концентрацию. Такие продукты опасны для людей с диабетом.
Источник: Legion-media.ru
Мед. Состоит из глюкозы, фруктозы и сахарозы – действует также. Поэтому врачи запрещают его при диабете. Не рассчитывайте на витамины из меда – чтобы получить их в нужном количестве, надо съесть сразу банку.
Источник: Legion-media.ru
Продукты с трансжирами. С 2018 года в России запретили трансжиры – их количество снизили до 2% по нормам ВОЗ. Медицина доказала их связь с диабетом, болезнями сердца и раком. До этого производители использовали их для выпечки, сладостей и фастфуда.
Источник: Legion-media.ru
Каши быстрого приготовления. Их производят из переработанного овса. При этом разрушается клетчатка и витамины группы В. Такие каши содержат много простых углеводов и сахара.
Источник: Legion-media.ru
Консервы. Источники добавленной соли – ее используют в качестве натурального консерванта. Натрий повышает кровяное давление.
Источник: Legion-media.ru
Прием грубоволокнистой растительной пищи, содержащей клетчатку, приводит к увеличению синтеза желчных кислот печени и снижает уровень холестерина — ведь клетчатка связывает желчные кислоты. Именно поэтому врачи рекомендуют есть пять порций овощей и фруктов в день. В США детей учат этой хорошей привычке в игровой форме: в течение дня они увлеченно собирают «радугу» из съеденных ягод, фруктов и овощей. На русский язык это можно перевести так: каждый — красный — помидор, охотник — оранжевый — морковь, желает — желтый — банан, знать — зеленый — петрушка, где — голубой — голубика, сидит — синий — баклажан, фазан — фиолетовый — слива.
Большая часть холестерина в крови встречается в виде ЛПНП и представляет собой сферическую частицу.
Ее ядро состоит из примерно 1500 молекул сложных эфиров холестерина, каждая из которых представляет собой холестерин, присоединенный к цепи с длинной жирной кислотой. Ядро окружено поверхностным слоем, состоящим из 800 молекул фосфолипидов, 500 молекул неэстерифицированного холестерина и одной большой белковой молекулы апопротеина В, которая направляет ЛПНП на клеточный рецептор.
Поглощение циркулирующих в крови клеточных элементов начинается с их присоединения к ЛПНП-рецепторам во вдавлениях на поверхности клетки. Эти ямки углубляются, втягиваются в цитоплазму и отделяются от клеточной мембраны, чтобы сформировать пузырьки с собственной оболочкой. Слияние содержимого пузырька приводит к образованию эндосомы. Далее ЛПНП отделяется от рецептора, который возвращается на поверхность мембраны. ЛПНП тем временем доставляется в лизосому, где сложный эфир холестерина расщепляется (и тогда образуется свободный холестерин для синтеза новых мембран) или превращается в стероидные гормоны и желчные кислоты. При этом поглощенный холестерин ингибирует собственный синтез холестерина в клетке.
Что происходит при нарушенном уровне холестерина
Дефицит холестерина — редкое заболевание, при котором происходят серьезные повреждения организма, особенно нервной системы. Гораздо более распространенная аномалия в метаболизме холестерина связана с его высоким содержанием. Избыточный холестерин накапливается в стенках артерий, образуя бляшки, которые могут закупорить артерии, вызвать сердечный приступ или инсульт. Накопление холестерина в стенках артериальных сосудов — медленный процесс, он может длиться десятилетия. Среди факторов, которые способствуют этому процессу, — высокое кровяное давление, недостаточная физическая активность, курение, длительный стресс и генетические особенности.
Ешьте продукты, снижающие риск атеросклероза
Продукты, богатые витаминами группы В
Исследования показывают, что фолиевая кислота (витамин B9), ниацин (витамин B3), тиамин (витамин B1), рибофлавин (витамин B2), пантотеновая кислота (витамин В5), витамины B6 и B12 способствуют увеличению просвета артерий. Мясо лосося содержит рибофлавин, ниацин витамины B6 и B12. В зеленых листовых овощах, таких как шпинат, салат, листовая капуста, — много фолиевой кислоты. Бобовые (чечевица, нут, фасоль, соевые бобы) обеспечат ваш организм фолиевой кислотой, тиамином и витамином B6.
Источник: Depositphotos, Pixabay, Unsplash
Ферментированная (квашенная) капуста
Это может быть обычная квашеная капуста, а может быть традиционное корейское блюдо кимчи, в состав которого, помимо прошедшей процесс ферментации капусты, входят острый перец и другие ингредиенты, включая ферментированную рыбу. Исследования на животных показали, что кимчи способствует торможению процессов, ведущих к атеросклерозу артерий. Кроме того, кимчи содержит много полезных для организма бактерий.
Источник: Depositphotos, Pixabay, Unsplash
Чеснок
Чеснок в сыром или обжаренном виде, помимо прочих полезных свойств, обладает способностью предотвращать образование холестериновых бляшек в артериях, тем самым снижая риск сердечно-сосудистых заболеваний.
Источник: Depositphotos, Pixabay, Unsplash
Продукты, богатые L-аргинином
L-аргинин — аминокислота, играющая важнейшую роль во многих физиологических процессах в человеческом организме. В том числе она способна превращаться в окись азота, а это вещество, в свою очередь, улучшает кровообращение, расширяя артерии и другие кровеносные сосуды. L-аргинин содержится в орехах и семенах, особенно в тыквенных семечках, семенах арбуза, семенах кунжута, грецких и кедровых орехах, в мясе, особенно в куриной грудке и грудке индейки, в бобовых (соевых бобах, сыром арахисе, нуте) и в морских водорослях.
Источник: Depositphotos, Pixabay, Unsplash
Гранатовый сок
Гранат хорошо известен как суперфуд из-за своих полезных для здоровья человека свойств. Среди них — и способность предотвращать накопление холестериновых отложений в артериях. Если каждый день в течение года пить гранатовый сок, это поможет увеличить просвет основных артерий примерно на 30%, показывают исследования. Гранатовый сок богат антиоксидантами, защищающими клетки от повреждения свободными молекулами кислорода, что также способствует здоровью сердечно-сосудистой системы.
Источник: Depositphotos, Pixabay, Unsplash
Семена кунжута
Как показывают результаты исследований, употребление в пищу семян кунжута очень полезно, особенно для сердца и сосудов. Кунжут помогает снизить уровень «плохого» холестерина и триглицеридов в крови. Старайтесь как можно чаще использовать семена кунжута в своем рационе: например, ими можно посыпать салаты, пасту и вообще любые блюда.
Источник: Depositphotos, Pixabay, Unsplash
Куркума
Корень этого растения содержит полифенол куркумин, и именно этот природный пигмент определяет все многочисленные полезные свойства куркумы. Исследования показали, что куркумин снижает воспаление стенок артерий, тем самым защищая их от повреждения и дальнейшего развития атеросклероза.
Источник: Depositphotos, Pixabay, Unsplash
Изучая механизм семейной гиперхолестеринемии (СГ), Браун и Голдстайн обнаружили новый и неожиданный способ регуляции метаболизма холестерина. Они рассуждали следующим образом. Обычно клетки обладают высокой способностью синтезировать свой собственный холестерин. При низкой концентрации в крови холестерина низкой плотности («плохого» ЛПНП) клетки увеличивают количество ЛПНП-рецепторов на своей поверхности. Таким образом, концентрация ЛПНП в крови уменьшается. Чем больше ЛПНП циркулирует в кровообращении, тем он доступнее для клеток.
Нобелевские лауреаты внедрили совершенно новые принципы лечения СГ, основанные на обнаружении ЛПНП-рецепторов. У лиц с мягкой гетерозиготной формой СГ они с помощью препаратов увеличивали количество ЛПНП-рецепторов. Это снижало уровень холестерина в крови. Однако при более тяжелой гомозиготной форме СГ, когда функциональные ЛПНП-рецепторы полностью отсутствуют, лекарство не помогало. Был проанализирован случай с трансплантацией печени у тяжелобольной шестилетней девочки с СГ. Поскольку она перенесла несколько сердечных приступов, ей были пересажены одновременно донорские печень и сердце. Через полгода после операции уровень холестерина в ее крови составил 3 г на литр — вместо 12 г на литр перед трансплантацией печени.
Открытия, сделанные Брауном и Голдстайном, резко расширили не только понимание метаболизма холестерина, но и медицинские возможности для профилактики и лечения атеросклероза и сердечных приступов.
А людям, собирающимся сесть на строгую диету, они дали надежду на то, что сохранить сосуды можно и без мучительного самоограничения в еде.
Сердечно-сосудистые катастрофы — основная причина смерти в большинстве развитых стран, по этой причине люди умирают даже чаще, чем от онкологических заболеваний. Болезнь вызвана наследственными, экологическими и некоторыми другими факторами, которые вызывают снижение количества ЛПНП-рецепторов клеток. Это увеличивает уровень ЛПНП в крови и, следовательно, риск развития атеросклероза. Революционные результаты исследований Брауна и Голдстайна дали нам препараты, которые увеличивают количество ЛПНП-рецепторов, при этом к питанию больного предъявляется гораздо меньше ограничений. Так что скоро из-за плохого анализа на холестерин не придется отказываться от бутерброда с маслом и хорошего шашлыка.