Что мы знаем (и не знаем) о еде - Анча Вячеславовна Баранова

Долгое время считалось, что фульминантный гепатит развивается в результате прямого токсичного действия этилового спирта и его основного производного — уксусного альдегида. Это утверждение, конечно, справедливо, но совсем не объясняет простого факта: большинство алкоголиков хоть и закладывают за воротник ежедневно всю свою не такую уж и короткую жизнь, но до фульминантного гепатита не допиваются. И даже среди тех, у кого развился не менее опасный, но не молниеносный цирроз печени, фульминантный гепатит — все же редкость. Складывается впечатление, что причиной этого ужасного заболевания становится алкоголь не сам по себе, а в сочетании с каким-то еще весьма зловредным фактором.

И вот наконец — научный прорыв! В работе огромного международного коллектива, объединившего ученых из США, Канады, Испании, Британии, Мексики, Бельгии и Франции, убедительно показано, что виноват микроб[111]. Регулярное потребление алкоголя влияет на жизнь бактерий в кишечнике и создает благоприятную среду для размножения Enterococcus faecalis — условно патогенного организма, проживающего в нашем кишечнике. В норме этих бактерий немного, а вот при хроническом отравлении алкоголем их число возрастает. Более того, многие штаммы этих энтерококков производят настоящий токсин — цитолизин, способный образовывать в мембранах наших клеток немалые дыры, через которые попадает наружу их содержимое. То же происходит и при остром поражении печени: целостность гепатоцитов нарушается, и из них выливаются печеночные ферменты, по уровню активности которых в крови и диагностируют гепатит.

Ученые сложили два и два, а затем проверили, сколько бактерий Enterococcus faecalis в кале, собранном от госпитализированных тяжелобольных алкоголиков, по сравнению с такими же образцами от тех, кто пока не загремел в больницу. Бинго! У больных гепатитом этих бактерий оказалось намного больше, и многие из них производили вредоносный цитолизин. Чем больше цитолизин-позитивных бактерий находили ученые, тем мрачнее был прогноз для больного.

Чтобы расставить все точки над «и», исследователи вырастили специальных безмикробных мышей, пересадили им микробные сообщества либо от условно здоровых алкоголиков, либо от больных фульминантным гепатитом, а затем добавили в воду этиловый спирт. Мышки с микробиомом, содержащим цитолизин-продуцирующий Enterococcus faecalis, оказались гораздо более подвержены алкогольному повреждению печени, чем грызуны с микробиомом без этих зловредных бактерий. Более того, ученые научились лечить алкогольный гепатит у мышей. Животные, получившие специальный бактериофаг, размножающийся лишь в цитолин-продуцирующих штаммах энтерококка, оказались защищены от повреждающего действия этилового спирта — не по всем, но по многим параметрам их печени почти не отличались от нормальных. Интересно, что спасительные фаги были выделены… прямо из городской канализации. Клинические испытания противогепатитных препаратов на основе бактериофагов запланированы на ближайшее время.

Глава 4. Таблица Менделеева внутри нас

Одно из основных заблуждений химиков — уверенность в том, что они главнее биологов. (Это, конечно, шутка.) Правда же такова: химики и биологи ведут вечный спор о том, кто из них лучше понимает работу живых организмов.

На заре науки, когда одно за другим совершались великие открытия в области химии, многим казалось, что поддержание правильного химического состава нашего тела — ключ к вечной молодости. Эти ученые не так уж неправы. Биомолекулы нашего тела — химические соединения, хоть и очень сложные, но сделанные из тех же атомов, что и привычные нам простые вещества: поваренная соль, вода, углекислый газ.

Один из способов разобраться в структуре неизвестного сложного химического соединения — сжечь его. При достаточно высокой температуре любое сложное вещество распадется на простые молекулы или даже атомы, каждый из которых можно отдельно «взвесить» на специальном приборе и учесть. Тело челевека (или его небольшой фрагмент) тоже можно сжечь, разложив таким образом на составляющие элементы. Поэкспериментировав с вольтовой дугой и другими способами возгонки, химики определили, что в состав организма человека входит большая часть таблицы Менделеева[112].

Конечно, некоторые элементы оказались намного важнее других — либо по массе, либо по числу атомов. Заметьте, оценивая «количественную важность» элементов, мы пока не принимаем во внимание их функции — о них мы поговорим ниже. Пока же отметим: по общей массе побеждает достаточно тяжелый кислород, который входит в каждую молекулу воды: в нашем организме ее по весу аж 70%. По числу атомов соревнование выигрывает легкий и вездесущий водород — 63% атомов нашего тела имеют всего один протон! Прославленный же в качестве основного кирпичика органической химии углерод, лежащий в основе всех сложных молекул тела, занимает в нем второе место по массе и третье по количеству. Замыкает четверку победителей азот, входящий в состав как аминокислот, так и нуклеотидов. А всего в организме среднестатистического взрослого человека весом 70 кг содержится около 6,7×1027 разнообразных атомов!

Биологически значимыми считаются элементы, необходимые организму человека для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Взглянув на таблицу Менделеева, биолог сразу заметит множество хорошо знакомых ему символов: большинство элементов либо значимы (и должны поступать в наше тело в строго определенных количествах), либо токсичны — и по возможности прибывать не должны. Инертных элементов не так уж много — разве что так называемые благородные газы, которые именуются так потому, что почти ни с какими другими веществами не реагируют.

В нутрициологии микроэлементами считаются все витамины и минералы, макроэлементами — белки, жиры и углеводы[113]. А с точки зрения химии и размера частиц к макроэлементам относятся кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор и сера, а уже к микроэлементам — железо, медь, цинк, йод, фтор, марганец и др.

Макро- и микроэлементы попадают в организм, как правило, при приеме пищи. Кроме них в наших тарелках также имеются различные биологически активные вещества. Для большинства из них механизмы физиологического действия уже установлены. Многие из этих веществ способствуют поддержанию здоровья, но не незаменимы.

Витамины также относятся к биологически активным веществам, но их потребление с пищей обязательно. Нехватка витаминов непременно приведет к развитию патологических состояний. Наш организм способен синтезировать некоторые из необходимых ему соединений самостоятельно, но в недостаточном количестве, поэтому мы должны обращать особое внимание на поступление нужных веществ вместе с продуктами питания.

Кальций

Кальций — едва ли не самый известный микроэлемент. Почти 1,5% массы нашего тела приходится на кальций. Это неудивительно — наши кости сделаны из композитного материала, в котором белок коллаген «укреплен» соединениями фосфата кальция — гидроксиапатитами. Эти вещества составляют примерно 50% от общей массы костей и 96% эмали зубов. Благодаря своей композитной природе наши кости прочны и отлично сопротивляются разрушению при сжатии. Важен кальций и для проведения нервных