Правила еды. Передовые идеи в области питания, которые позволят предотвратить распространенные заболевания - [91]
Мое участие в такого рода исследованиях началось в середине 1960-х в Технологическом институте Вирджинии, а затем продолжалось в Корнелле на протяжении более чем двух десятилетий (трех, если рассматривать возможность дальнейшей оценки). В те годы в Технологическом институте Вирджинии я работал над программой, финансируемой Государственным департаментом США, задачей которой было улучшение питания недоедающих детей на Филиппинах, о чем упоминалось в пятой главе. Я изучал афлатоксин (AF) [19, 20] – мощный химический канцероген [21, 22], обнаруженный в арахисе, который был дешевым универсальным источником белка, что идеально подходило для нашей миссии по улучшению питания детей. Как я говорил ранее, примерно в то же время я узнал об одном лабораторном исследовании на экспериментальных крысах в Индии, где их подвергали действию AF, а затем садили на диету, содержащую либо 5, либо 20 % калорий из животного белка (в частности, казеина) [23]. Результаты этого исследования, согласно которому у животных, получавших питание по высокобелковой диете, значительно чаще обнаруживали рак печени, потрясли мое мировоззрение и изменили ход моей карьеры.
Я запросил и получил финансирование от Национального института здравоохранения для изучения этого предмета в моей лаборатории в Технологическом институте Вирджинии, сначала для подтверждения выводов индийских исследователей[100], а потом, если возможно, для изучения механизмов, которые могли бы это объяснить. Понимание этих механизмов было особенно важно, учитывая, насколько провокационными были эти открытия. В конце концов, животный белок был ценным питательным веществом, и мы должны были объяснить не только то, что, но и то, как это происходит. Другими словами, если вернуться к критериям Хилла, точное определение механизма может показать правдоподобие с точки зрения биологии и подтвердить ранее сделанные выводы.
Прежде чем я поделюсь результатами, полученными в моей лаборатории, важно понять, что существует три стадии развития рака: инициация (когда возникают мутации), промоция (когда раковые клетки реплицируются) и прогрессия (когда клетки становятся более вирулентными и метастазируют в другие ткани). Каждая из них состоит из огромного количества явлений и реакций, и именно в них разработчики лекарств пытаются найти возможное лекарство, а мы пытались объяснить влияние животного белка на рак.
Стадии развития рака
Набор двойных стрелок указывает на обратимость процесса развития рака
Подобно коллегам в индийском исследовании, проведенном до нашего, мы инициировали рак с помощью AF, который вызвал мутации и положил начало развитию рака печени. Мы наблюдали, что во время инициации AF проникает в клетку, где он с помощью фермента, оксидазы смешанной функции (MFO), преобразовывается в высокореактивный метаболит, эпоксид афлатоксина (AFepox). Затем этот метаболит связывается с ДНК (AF-DNA) в клетках печени, и если нанесенный урон не исправляется до деления клеток, он превращается в мутацию и передается последующим поколениям клеток (промоция). В конце концов эти клетки метастазируют: они становятся агрессивными и мигрируют в новые ткани, где начинают стадию прогрессии.
Мы исследовали 10 возможных механизмов во время инициации и промоции, которые, как мы думали, могут объяснить канцерогенный эффект животного белка.
Что мы обнаружили для фазы инициации, так это то, что потребление животного белка:
1) увеличивает количество канцерогенов (AF), попадающих в клетку;
2) увеличивает количество фермента MFO, необходимого для активации AF;
3) увеличивает активность нового и старого фермента MFO, изменяя его 3D-конфигурацию [26, 27];
4) увеличивает связывание метаболита AF (AFepox) с ДНК, тем самым увеличивая повреждение [28, 29];
5) снижает способность AF-ДНК к восстановлению[101].
По мере того как мы открывали все больше и больше вредных эффектов животного белка, я начал сомневаться, сможем ли мы когда-нибудь найти одну-единственную реакцию, наиболее ответственную за развитие рака. Более того, каждый из механизмов, которые мы открыли на этапе промоции, подтвердил ту же закономерность. Мы обнаружили, что животный белок:
1) уменьшает общее количество естественных клеток-убийц, ответственных за уничтожение раковых клеток;
2) снижает произвольный расход энергии (измерялось количеством времени, которое крысы проводили на колесе для упражнений) [30, 31];
3) снижает расход энергии из-за коричневой жировой ткани, которая помогает сохранять температуру тела и повышает непроизвольную физическую активность (например, перистальтику кишечника, сердцебиение, дыхание);
4) увеличивает выработку гормона роста, который стимулирует рост раковых клеток;
5) увеличивает образование реактивных кислородсодержащих молекул, способствующих развитию рака [32, 33].
Я уверен, что мог бы построить карьеру на поиске любого из этих механизмов, и не сомневаюсь, что таким же редукционистским способом мог бы найти еще больше механизмов, но так или иначе стал чувствовать, что за этим скрывается нечто гораздо большее. У нас было более чем достаточно доказательств биологической правдоподобности как в стадии инициирования, так и в стадии промоции: питание с высоким содержанием животного белка увеличивало активность восьми механизмов, которые обычно стимулируют рост рака, и подавляло активность двух, обычно помогающих предотвратить рак.
