Мы глотаем антиоксиданты так, словно это волшебный эликсир, способный продлить нам жизнь. Однако в лучшем случае они просто неэффективны, а в худшем — могут сократить наш земной путь. Обозреватель BBC Future рассказывает, почему. Лайнус Полинг совершил серьезную ошибку, когда решил кое-что изменить в своем традиционном завтраке.
В 1964 году, в возрасте 65 лет, он начал добавлять витамин C в апельсиновый сок, который пил по утрам. Это все равно, что добавлять сахар в кока-колу, но он искренне и даже слишком рьяно верил в то, что это полезно. До этого его завтраки вряд ли можно было назвать необычными. Особого упоминания заслуживает лишь то, что завтракал он рано утром перед тем, как отправиться на работу в Калифорнийский технологический университет, даже по выходным. Он был неутомим, а его работа отличалась исключительной плодотворностью. В возрасте 30 лет, например, он предложил третий фундаментальный закон взаимодействия атомов в молекулах, основанный на принципах химии и квантовой механики.
Двадцать лет спустя его работа о структуре белков (строительного материала для всего живого) помогла Фрэнсису Крику и Джеймсу Уотсону в 1953 году расшифровать структуру ДНК (кодирующей этот материал).
В следующем году Полинг был удостоен Нобелевской премии в области химии за свои исследования природы химических связей.
Ник Лэйн, биохимик из Университетского колледжа Лондона, в 2001 году написал о нем в своей книге «Кислород»: «Полинг…был колоссом науки XX века, чьи труды заложили основы современной химии». Но затем началась «эпоха витамина C». В своем бестселлере 1970 года под названием «Как прожить дольше и чувствовать себя лучше» Полинг заявлял, что дополнительный прием этого витамина помогает справиться с простудой. Он принимал 18 000 мг (18 г) этого вещества в день, а это, между прочим, в 50 раз выше рекомендованной дневной нормы. Во втором издании этой книги в список болезней, с которыми эффективно борется витамин C, был добавлен и грипп.
В 1980-х годах, когда в США начал распространяться ВИЧ, Полинг заявил, что витамин C может вылечить и от этого вируса.
В 1992 году о его идеях написал журнал Time, на обложке которого красовался заголовок: «Реальная сила витаминов». Их преподносили как лекарство от сердечно-сосудистых заболеваний, катаракты и даже рака.
«Еще более заманчивы предположения о том, что витамины способны замедлить процесс старения», — говорилось в статье.
Продажи мультивитаминов и других пищевых добавок взлетели вверх, равно как и слава Полинга. Однако его научная репутация, наоборот, пострадала. Научные исследования, проведенные в течение нескольких следующих лет, практически не подтвердили пользу витамина C и многих других пищевых добавок. На самом деле, каждая ложка витамина, которую Полинг добавлял в свой апельсиновый сок, скорее вредила, а не помогала его организму.
Наука не только опровергла его суждения, но и нашла их довольно опасными. Теории Полинга основывались на том, что витамин C относится к антиоксидантам — особой категории природных соединений, к которой также принадлежат витамин E, бета-каротин и фолиевая кислота. Они нейтрализуют чрезвычайно активные молекулы, известные как свободные радикалы, и поэтому считаются полезными. В 1954 году Ребекка Гершман, в то время работавшая в Рочестерском университете, штат Нью-Йорк, впервые выявила связанную с этими молекулами опасность.
В 1956 году ее гипотезу развил Денхам Харман из Лаборатории медицинской физики при Калифорнийском университете в Беркли, заявивший, что свободные радикалы — это причина разрушения клеток, различных болезней и, в конечном итоге, старения. На протяжении всего XX века ученые продолжали исследовать эту тему, и вскоре идеи Хармана получили всеобщее признание. Вот как это работает. Процесс начинается с митохондрий, микроскопических двигателей внутри наших клеток. Внутри их мембран питательные вещества и кислород перерабатываются в воду, углекислый газ и энергию. Так происходит клеточное дыхание — механизм, служащий источником энергии для всех сложных форм жизни.
«Протекающие водяные мельницы»
Но все не так просто. Помимо питательных веществ и кислорода, для этого процесса необходим постоянный поток отрицательно заряженных частиц — электронов. Поток электронов проходит через четыре белка, находящиеся в мембранах митохондрии, которые можно сравнить с водяными мельницами. Так он участвует в производстве конечного продукта — энергии. Эта реакция лежит в основе всей нашей деятельности, однако она не совершенна. Электроны могут «утекать» из трех клеточных мельниц и вступать в реакции с находящимися поблизости молекулами кислорода.
В результате образуются свободные радикалы — очень активные молекулы со свободным электроном. Чтобы вернуть стабильность, свободные радикалы наносят серьезный ущерб окружающим их системам, забирая электроны у жизненно важных молекул, таких как ДНК и белки, — для поддержания собственного заряда.
Харман и многие другие утверждали, что, несмотря на свой малый масштаб, образование свободных радикалов постепенно наносит вред всему организму, вызывая мутации, приводящие к старению и таким связанным с ним болезням, как рак. Коротко говоря, кислород — это источник жизни, но он также может быть фактором старения, заболеваний и, наконец, смерти. Как только свободные радикалы связали со старением и болезнями, их стали рассматривать как врагов, которых необходимо изгнать из нашего организма.
В 1972 году, к примеру, Харман написал: «Снижение количества [свободных радикалов] в организме, как ожидается, позволит снизить темпы биологического распада, тем самым дав человеку дополнительные годы здоровой жизни. Надеемся, что [эта теория] приведет к плодотворным экспериментам, направленным на повышение продолжительности здоровой жизни человека». Он говорил об антиоксидантах — молекулах, принимающих электроны у свободных радикалов и снижающих уровень исходящей от них угрозы. А эксперименты, на которые он надеялся, тщательно проводились и многократно повторялись в течение нескольких десятков лет. Однако их результаты были не очень убедительны.
Так, например, в 1970-х и 80-х годах различные добавки, содержащие антиоксиданты, давали мышам — самым распространенным лабораторным животным — с кормом или посредством инъекции. Некоторые из них даже подверглись генетической модификации, чтобы гены, отвечающие за определенные антиоксиданты, были более активными, чем у обычных лабораторных мышей. Ученые применяли различные методы, однако получали очень похожие результаты: избыток антиоксидантов не замедлял старение и не предотвращал заболевания.
«Никому не удалось достоверно доказать, что они (антиоксиданты — Ред.) способны продлить жизнь или улучшить здоровье, — говорит Антонио Энрикес из Национального центра исследований сердечно-сосудистых заболеваний в Мадриде, Испания. — На добавки мыши почти не реагировали».
А как насчет людей? В отличие от братьев наших меньших, членов нашего общества ученые не могут поместить в лаборатории, чтобы отслеживать состояние их здоровья на протяжении всей жизни, а также исключить все внешние факторы, которые могут повлиять на итоговый результат. Единственное, что они могут сделать, — это организовать долгосрочное клиническое исследование. Его принцип очень прост. Сначала нужно найти группу людей примерно одинакового возраста, живущих в одной местности и ведущих схожий образ жизни. Затем нужно разделить их на две подгруппы. Первая из них получает добавку, которую необходимо протестировать, в то время как вторая — таблетку-пустышку, или плацебо. Для обеспечения чистоты эксперимента до завершения исследования никто не должен знать, что именно получают участники — даже те, кто выдает таблетки. Этот метод, известный как двойное слепое исследование, считается эталоном фармацевтических исследований.
Начиная с 1970-х годов ученые провели немало подобных экспериментов, пытаясь выяснить, каким образом антиоксидантные добавки влияют на наше здоровье и продолжительность жизни. Результаты оказались неутешительными. Так, например, в 1994 году в Финляндии было организовано исследование с участием 29 133 курильщиков в возрасте от 50 до 60 лет. В группе, принимавшей пищевые добавки с бета-каротином, заболеваемость раком легких увеличилась на 16%. Схожие результаты дало американское исследование с участием женщин, вступивших в период постменопаузы. Они принимали фолиевую кислоту (разновидность витамина B) каждый день на протяжении 10 лет, и после этого риск рака груди у них увеличился на 20% по сравнению с теми, кто не принимал эту добавку.
Дальше все было только хуже. Исследование с участием более 1000 заядлых курильщиков, опубликованное в 1996 году, пришлось прекратить примерно на два года раньше назначенного срока. По прошествии всего четырех лет приема добавок с бета-каротином и витамином A число случаев рака легких увеличилось на 28%, а число смертей — на 17%. И это не просто цифры. В группе, принимавшей добавки, каждый год умирало на 20 человек больше, чем в группе, принимавшей плацебо. Это значит, что за четыре года исследования умерло на 80 человек больше. Его авторы отметили: «Результаты исследования дают веские основания для отказа от приема добавок с бета-каротином, а также бета-каротина в сочетании с витамином A».
Фатальные идеи
Само собой, эти достойные внимания исследования не дают нам полной картины. Некоторые испытания все же доказывали пользу антиоксидантов, особенно в случаях, когда их участники не имели возможности питаться правильно.
Тем не менее выводы научного обзора 2012 года, составленного на основе 27 клинических испытаний эффективности различных антиоксидантов, свидетельствуют не в пользу последних. Лишь в семи исследованиях прием добавок был в какой-то степени полезен для здоровья: снизился риск заболеваний сердечно-сосудистой системы и рака поджелудочной железы. Десять исследований не показали никакой пользы антиоксидантов — результаты были такими, как будто все пациенты получали плацебо (хотя на самом деле это, конечно, было не так). Итоги оставшихся 10 исследований свидетельствовали о том, что многие пациенты находились в заметно более худшем состоянии, чем до приема антиоксидантов. Кроме того, среди них увеличилась заболеваемость раком легких и раком груди.
«Предположение о том, что добавки с антиоксидантами — это волшебное лекарство, не имеет под собой совершенно никаких оснований», — утверждает Энрикес.
Лайнус Полинг даже не подозревал, что его собственные идеи могут быть смертельно опасными. В 1994 году, еще до опубликования результатов многочисленных крупномасштабных клинических исследований, он умер от рака простаты. Витамин C вовсе не был панацеей, хотя Полинг до самого последнего вздоха упорно настаивал на этом. Но связано ли его повышенное потребление с дополнительными рисками? Вряд ли мы когда-нибудь узнаем это наверняка. Тем не менее, учитывая то, что многие испытания связывают прием антиоксидантов с раком, это не исключено.
К примеру, исследование специалистов Национального института онкологии США, опубликованное в 2007 году, показало, что у мужчин, принимавших мультивитамины, риск умереть от рака простаты был в два раза выше, чем у тех, кто этого не делал. А в 2011 году похожее исследование с участием 35 533 здоровых мужчин выявило, что прием добавок с витамином E и селеном увеличивал риск рака простаты на 17%. С тех пор как Харман предложил свою знаменитую теорию о свободных радикалах и старении, ученые стали постепенно отказываться от четкого разделения антиоксидантов и свободных радикалов (оксидантов). Сейчас оно считается устаревшим.
Антиоксидант — это всего лишь название, которое не отражает природу того или иного вещества в полной мере. Возьмем, например, столь любимый Полингом витамин C. При правильной дозировке он нейтрализует высокоактивные свободные радикалы, забирая у них свободный электрон. Он становится «молекулярным мучеником», принимая удар на себя и защищая окружающие его клетки. Однако, приняв электрон, он сам становится свободным радикалом, способным повредить клеточные мембраны, белки и ДНК. Как в 1993 году написал химик пищевой промышленности Уильям Портер, «[витамин C] — это настоящий двуликий Янус, доктор Джекил и мистер Хайд, оксюморон антиоксидантов».
К счастью, в нормальных обстоятельствах фермент редуктаза способен вернуть витамину C его антиоксидантный облик. Но что, если витамина C так много, что фермент просто не успевает справляться с ним? Несмотря на то, что такое упрощение сложных биохимических процессов не способно отразить всю суть проблемы, результаты вышеуказанных клинических исследований свидетельствуют о том, к чему это может привести.
Разделяй и властвуй
У антиоксидантов есть своя темная сторона. Кроме того, даже их светлая сторона не всегда действует нам во благо — в свете появления все большего количества доказательств того, что свободные радикалы также важны для нашего здоровья.
Сейчас мы знаем, что свободные радикалы часто выполняют функцию молекулярных передатчиков, отправляющих сигналы из одной части клетки в другую. Так они регулируют процессы роста, деления и гибели клетки.
На каждом этапе существования клетки свободные радикалы играют очень важную роль. Без них клетки продолжали бы расти и делиться бесконтрольно — это процесс и называют раком.
Без свободных радикалов мы также чаще заражались бы инфекциями. В условиях стресса, вызванного проникновением в организм человека нежелательных бактерий или вирусов, свободные радикалы начинают вырабатываться более активно, действуя как бесшумный сигнал для иммунной системы. В результате клетки, стоящие в авангарде нашей иммунной защиты — макрофаги и лимфоциты — начинают делиться и бороться с возникшей проблемой. Если это бактерия, они проглотят ее, как Пакман синее привидение в популярной компьютерной игре. Бактерия окажется в ловушке, но будет еще жива. Чтобы исправить это, свободные радикалы вновь вступают в дело.
Внутри иммунной клетки они используются как раз для того, из-за чего получили плохую репутацию: для убийства и разрушения. Незваного гостя разрывают на кусочки. С самого начала и до конца здоровая иммунная реакция зависит от наличия в организме свободных радикалов.
Генетики Жуан Педру Магальяйнш и Джордж Черч написали в 2006 году: «Огонь опасен, однако люди научились использовать его себе во благо. Точно так же и клетки, по-видимому, смогли развить механизмы контроля и использования [свободных радикалов]». Другими словами, избавляться от свободных радикалов при помощи антиоксидантов не стоит.
«В таком случае мы будем беззащитны перед некоторыми инфекциями», — подчеркивает Энрикес.
К счастью, в организме человека есть системы, отвечающие за поддержание стабильности биохимических процессов. В случае с антиоксидантами их излишек удаляется из кровотока в мочу. «Они просто выводятся из организма естественным путем», — говорит Клева Виллануэва из Национального политехнического института Мехико.
«Человеческий организм обладает невероятной способностью приводить все в равновесие, поэтому последствия [приема добавок] в любом случае будут умеренными, и мы должны быть благодарны за это», — отмечает Лэйн.
К рискам, связанным с кислородом, мы начали приспосабливаться еще тогда, когда первые микроорганизмы начали дышать этим токсичным газом, и изменить то, что создавалось за миллиарды лет эволюции, простая пилюля не в силах. Никто не станет отрицать, что витамин C — это неотъемлемая часть здорового образа жизни, равно как и все антиоксиданты. Но, за исключением случаев, когда эти добавки прописаны врачом, здоровое питание все же является лучшим способом продлить себе жизнь.
«Прием антиоксидантов оправдан только тогда, когда в организме наблюдается реальный дефицит конкретного вещества, — говорит Виллануэва. — Лучше всего получать антиоксиданты из продуктов питания, которые содержат определенный набор антиоксидантов, действующих в комплексе».
«Рацион, богатый фруктами и овощами, как правило, очень полезен, — говорит Лэйн. — Не всегда, но в большинстве случаев это так».
Несмотря на то, что преимущества такого питания часто приписывают антиоксидантам, свою роль здесь играет здоровый баланс прооксидантов и других веществ, чье значение пока достоверно не известно.
Десятки лет ученые старались понять сложную биохимию свободных радикалов и антиоксидантов, привлекли к своим исследованиям сотни тысяч добровольцев и потратили на клинические испытания миллионы, однако современная наука пока не может предложить нам ничего лучшего, чем совет, известный нам со школьной скамьи: ешьте по пять овощей или фруктов каждый день.
