Еще одна важная роль незаменимых жирных кислот заключается в том, что они обеспечивают действие так называемой системы вторичных посредников (или вторичных мессенджеров). Эта система активируется, когда нейромедиатор успешно проникает через фосфолипидный мембранный слой клетки и передает сигналы в ядро клетки, стимулируя таким образом действие определенных генов. Эти гены затем посылают химические вещества за пределы клетки, создавая дальнейшие сигнальные каскады.
ЭПК и ДГК предотвращают накопление в тканях организма омега-6 и арахидоновой кислоты (АА). АА встречается как в организме, так и в мозге и накапливается при потреблении говядины, свинины, курицы и индейки, в которых она содержится. АА является фактором риска для развития многих воспалительных процессов. Например, высокий уровень потребления АА в пожилом возрасте повышает риск развития деменции более чем на 40 % (Morris, 2006).
Простагландины
Под воздействием вирусов, бактерий, свободных радикалов или токсичных химических веществ некоторые незаменимые жирные кислоты преобразуются в физиологически активные липидные вещества под названием простагландины (PGE), выполняющие разнообразные функции.
Простагландины синтезируются из незаменимых жирных кислот через серию шагов. Остановимся на трех типах простогландинов.
Тип 1: синтезируются из линолевой кислоты (LA), содержащейся в семенах подсолнечника, шафрана и кунжутном масле. Играют важную роль в выделении нейромедиаторов. Обладают некоторыми противовоспалительными свойствами, снижают накопление жидкости, способствуют укреплению иммунной системы.
Тип 2: синтезируются из арахидоновой кислоты (АА), содержащейся в основном в продуктах животного происхождения и практически никогда в продуктах растительного происхождения. Это вещество может повышать чувствительность к боли, вызывать воспалительные процессы и увеличение вязкости крови (что ухудшает кровоток), повышать агглютинации тромбоцитов (что повышает свертываемость крови) и вести к спазмам кровеносных сосудов. Также способно вызывать сверхактивную реакцию иммунной системы, начинающей атаковать организм и, в частности, мозг.
Тип 3: синтезируются из альфа-линоленовой кислоты (ALA), содержащейся в шафране, грецких орехах и семенах тыквы. Обладают противовоспалительными свойствами и повышают иммунитет. Блокируют многие эффекты простагландинов типа 2.
Несбалансированное употребление жиров нарушает оптимальную деятельность мозга и ведет к многочисленным проблемам с кровоснабжением мозга, включая:
• снижение эластичности стенок кровеносных сосудов;
• спазмы кровеносных сосудов;
• повышение вязкости крови, в результате чего возможно образование тромбов.
Все факторы, отрицательно влияющие на кровоснабжение мозга, препятствуют доставке в мозг кислорода и питательных веществ. Это приводит к снижению способности рационально мыслить, ухудшает эмоциональное состояние и замедляет поведенческие реакции.
Гамма-линоленовая кислота (GLA), относящаяся к классу омега-6 жирных кислот, участвует в формировании структуры мозга, хотя сама в головном мозге не присутствует. GLA помогает при различных неврологических заболеваниях: она преобразуется в простогландин типа 1, способный уменьшать воспалительные процессы, вызванные избытком АА. Некоторые пациенты, страдающие от рассеянного склероза, получали лечение на основе GLA, выделенной из масла первоцвета. У них наблюдалось уменьшение симптомов. Высокий уровень изопростана, продукта метаболизма арахидоновой кислоты и маркер уровня оксидантного стресса в организме, о котором уже упоминалось ранее в этой главе, был обнаружен в спинномозговой жидкости, плазме крови и моче людей, страдающих от нарушений когнитивных функций, в том числе при болезни Альцгеймера. Высокий уровень изопростана, обнаруженный у людей с болезнью Альцгеймера, позволяет предположить, что эти вещества выступают в качестве возможного прогнозирующего фактора для этой болезни.
Высокий уровень изопростана также был обнаружен в спинномозговой жидкости детей с травматическими повреждениями головного мозга. В ходе одного из исследований выяснилось, что уровень изопростана в девять раз выше у людей через день после черепно-мозговой травмы, чем у людей, не получавших травм.
Все больше исследований подтверждают, что жирные кислоты класса омега-3 обладают свойствами снижения оксидативного стресса (повреждения клеток в результате воздействия свободных радикалов), а также уменьшения воспалительных процессов, протекающих на фоне неврологических или психиатрических заболеваний. Кроме того, доказано, что омега-3 способствует повышению уровня нейротрофического фактора мозга (BDNF) белка, который, как вы узнали из главы 1, является нейропротективным агентом, своего рода волшебным удобрением для мозга и непременным условием процесса нейропластичности. Этот белок критически важен для памяти и обучения чему-то новому, и низкий уровень BDNF связывают с неврологическими или психиатрическими заболеваниями. Воспалительный процесс в организме и стресс препятствуют выработке BDNF.
Сбалансированность незаменимых жирных кислот в организме влияет на деятельность цитокинов. К цитокинам относятся белки, пептиды (производные аминокислот) и гликопротеины (сложные белки, содержащие углеводный компонент). При дисбалансе незаменимых жирных кислот цитокины могут вызывать воспалительный процесс и повернуть иммунную систему организма против него самого: тогда она атакует и разрушает собственные клетки. Повышенный уровень содержания цитокинов связывают с депрессией, тревожностью и когнитивными проблемами.
Головной мозг состоит из серого вещества и белого вещества. Серое вещество содержит нейроны, а белое вещество – глиальные клетки. Глиальные клетки считаются вспомогательными клетками нервной ткани, и их гораздо больше, чем нейронов. Глиальные клетки образуют миелиновую оболочку, покрывающую аксоны многих нейронов. Помимо других своих многочисленных функций, миелин обеспечивает более высокую скорость проведения нервного импульса между нейронами. В состав миелина входят липиды, жирные кислоты, фосфолипиды (см. ниже) и холестерин. На 75 % миелин состоит из липидов.
На одну четвертую миелиновая оболочка состоит из холестерина, чрезвычайно важного для ее формирования. Вопреки упрощенному распространенному мнению о вреде холестерина, один из типов холестерина все-таки является «хорошим». Липопротеин высокой плотности (HDL) считается «хорошим» холестерином, в то время как липопротеины низкой плотности (LDL) «вредным».
Недостаточно плотная или поврежденная миелиновая оболочка не обеспечивает проведение нервных импульсов. Повреждение миелиновой оболочки – один из факторов рассеянного склероза. В результате этого неврологического заболевания происходят многочисленные нарушения функций организма, в том числе неспособность ходить, проблемы с памятью и депрессия.
Фосфолипиды
Фосфолипиды – это еще одно семейство липидов, содержащихся в больших количествах в головном мозге. Фактически они представляют собой сложные комплексы из липидов и фосфорной кислоты. Фосфолипиды участвуют в формировании мембран клеток нервной ткани и в защите их от токсических повреждений и атак свободных радикалов.
Фосфолипид фосфатидилсерин (PS) один из структурных компонентов внутреннего слоя плазматической мембраны нервных клеток. Образование PS происходит в результате соединения фосфолипидного комплекса с аминокислотой серин. PS влияет на текучесть мембран нервных клеток и усиливает внедрение мембранных белков, связывающих нейромедиаторы в мозге. Богатый источник PS – соя.
Еще один фосфолипид фосфатидилхолин (РС) важный компонент мембраны нейронов, так как он участвует в синтезе ацетилхолина. Более привычное его название – лецитин. Лецитином богаты такие продукты, как яйца и соя. Кроме того, его можно приобрести в гранулированной форме в качестве пищевой добавки, чем часто пользуются веганы, заменяя им яйца в кулинарных рецептах.
Считается, что лецитин обеспечивает контроль за уровнем аминокислоты гомоцистеин. Высокий уровень гомоцистеина связывается с рядом дегенеративных заболеваний (Smith, 2006; Sehub, Jacques, Bostom, D’Agostino, Wilson, Belanger, et al., 1995). Он повышает опасность образования тромбов в кровеносной системе и бляшек в артериях, а также способен блокировать синтез нейромедиаторов и стимулировать изменения в метаболизме, ведущие к повреждению нейронов.
Каждый тип нейромедиаторов освобождается клеточной мембраной, проходит через синаптическую щель между нейронами и стыкуется с рецептором, как ключ с замком. Рецепторы удерживаются на месте фосфолипидами и жирными кислотами. Если структура фосфолипидов или жирных кислот нарушена или оказывается неправильной формы, рецептор не может соединиться с нейромедиатором. Частично по этой причине пищевые добавки с содержанием жирных кислот демонстрировали повышение эффективности медицинских препаратов против депрессии.
Рацион питания, жиры и депрессия
По сравнению с прошлым веком количество незаменимых жирных кислот в рационе питания среднестатистического обывателя снизилось более чем на 80 % (Schmidt, 2007; Rudin, 1985). Кроме того, тип потребляемых жиров изменился в худшую сторону: увеличилось потребление животных жиров, растительных жиров и полуфабрикатов. Значительно изменилось соотношение потребляемых жиров: если до этого наблюдался относительный баланс между жирными кислотами класса омега-3 и омега-6, то теперь это соотношение составляло примерно 30:1. Резкое сокращение потребления жирных кислот класса омега-3 произошло по следующим причинам:
• сокращение потребления проростков злаковых (содержащих незаменимые жирные кислоты) из-за современных методов обработки;
• снижение потребления рыбы;
• повышение потребления трансжиров на 2500 % (что препятствует синтезу незаменимых жирных кислот);
• увеличение потребления сахара на 250 % (что негативно влияет на ферменты синтеза незаменимых жирных кислот);
• увеличение потребления растительных жиров, богатых LA (кукуруза, кунжут, шафран, подсолнечник);
• гидрирование масла в процессе обработки для коммерческой реализации.
Исследования во многих странах подтвердили наличие взаимосвязи между уровнем жирных кислот и депрессией. Например, в ходе исследования 3884 пациентов в Роттердаме обнаружилось, что чем выше соотношение уровня жирных кислот класса омега-6 к классу омега-3, тем выше уровень депрессии. Ученые пришли к выводу, что адекватный уровень жирных кислот класса омега-3 связан с положительным эмоциональным фоном.
В Мельбурне вывели похожую корреляцию между соотношением уровня жирных кислот класса омега-6 к классу омега-3 и развитием депрессии. По мере того как повышался уровень содержания жирных кислот класса омега-6, наблюдалось соответствующее усиление симптомов депрессии.
Похожие результаты наблюдались в исследовании в Бельгии: у людей, страдающих депрессией, был выше уровень содержания жирных кислот класса омега-6 по сравнению с классом омега-3. Единая рекомендация во всех этих случаях – включение в рацион питания респондентов пищевых добавок с содержанием жирных кислот омега-3.
Повышенный уровень триглицеридов (группы липидов) также связан с увеличением симптомов депрессии, в то время как снижение уровня триглицеридов коррелирует с уменьшением симптомов депрессии.
Рацион питания Нэнси на тот момент, когда мы встретились с ней впервые, к сожалению, характерен для очень многих людей. Увеличение потребления жареной пищи, произошедшее в рационе американцев относительно недавно, привело к возникновению множества проблем со здоровьем, включая излишний вес, сердечно-сосудистые заболевания и снижение функций головного мозга.
Когда ненасыщенные жиры в течение долгого времени прогреваются в металлическом контейнере, как это происходит при жарке во фритюре, образуются трансжиры, то есть измененные жиры. В то время как молекулы незаменимых жирных кислот изогнутые и гибкие, что помогает мембранам нейронов сохранять электрические свойства, молекулы трансжиров прямые и твердые и при температуре тела ведут себя как насыщенные жиры. Это делает их более жесткими, что мешает реализации обычных функциональных свойств мембран нейронов.
Исследователи доказали, что, когда вместе с трансжирами наблюдается низкий уровень омега-3 ALA, абсорбция трансжиров клетками мозга удваивается. Кроме того, при высоком уровне трансжиров омега-3 ДГК замещается на другую омега-3 жирную кислоту – докозапентаеновую кислоту (ДПК) (Petersen and Opstvedt, 1992). Это замещение происходит при избыточном потреблении алкоголя, избыточном потреблении омега-6 или при дефиците незаменимых жирных кислот (особенно ДПК и ALA).
Как правило, источником трансжиров являются продукты питания, приготовленные с частично гидрированным маслом, – например, печенье, крекеры, пончики, пироги, картофельные чипсы, продукты, жаренные во фритюре, леденцы, сырные палочки, майонез, маргарин, растительный комбижир, некоторые заправки для салатов.
Трансжирные кислоты создают основные проблемы для мозга, включая следующие:
1. Могут абсорбироваться напрямую мембранами нейронов.
2. Блокируют способность организма синтезировать собственные незаменимые жирные кислоты, необходимые для мозга.
3. Изменяют синтез нейромедиаторов, таких как дофамин.
4. Отрицательно влияют на процесс кровоснабжения мозга.
5. Увеличивают уровень LDL-холестерина и снижают уровень HDL-холестерина.
6. Увеличивают число бляшек в кровеносных сосудах.
7. Повышают вероятность образования тромбов.
8. Повышают уровень триглицеридов, что увеличивает вязкость крови и ухудшает снабжение мозга кислородом.
9. Вызывают избыток жиров в организме, что может оказывать отрицательное влияние на мозг.
Исследование, проводившееся в Швеции на протяжении 24 лет, показало, что чем больше индекс массы тела (ИМТ), тем выше риск развития болезни Альцгеймера. Корейские ученые обнаружили, что повышение ИМТ имеет обратную зависимость с уровнем когнитивных способностей, оцененных в ходе краткого исследования психического состояния.
Жир в области живота стимулирует воспалительный процесс в организме. Вопреки распространенному ранее мнению, что жировые клетки представляют собой спящие, неактивные единицы хранения, есть основания полагать, что они освобождают те же самые воспалительные химические вещества (такие как цитокины), освобождающиеся в организме при наличии в нем инфекции или после получения травмы. Цитокины связаны с воспалительным процессом и депрессией, они снижают уровень белка BDNF, защищающего нейроны и способствующего нейропластичности мозга. Исследование подростков, страдающих излишним весом, показало, что чем больше жира в организме, тем выше уровень воспалительных химических веществ, связанных со снижением когнитивных способностей и депрессией.
В ходе исследования 4000 пациентов медицинского центра Университета имени Бенджамина Раша в Чикаго изучалась взаимосвязь между трансжирными кислотами, насыщенными жирами, медью и снижением когнитивных способностей. Обнаружилось, что повышение содержания меди в организме коррелирует со снижением когнитивных способностей, но только при высоком уровне потребления трансжирных кислот и насыщенных жиров.
Липиды, содержащиеся в головном мозге, нуждаются в питании и защите. Поскольку они могут быть повреждены в результате оксидативного стресса (свободными радикалами), они в значительной мере зависят от антиоксидантов. Антиоксидантные питательные вещества и ферменты оберегают нежные ненасыщенные жирные кислоты клеточных мембран от рассеянных электронов.
В Финляндии оценили уровень депрессии примерно у 1800 респондентов. Те, кто дважды в неделю или чаще употребляли в пищу рыбу, отличались гораздо более низким уровнем депрессии и суицидальных мыслей.
Исследование 256 118 респондентов в Японии показало, что уровень самоубийств гораздо ниже среди людей, ежедневно употребляющих в пищу рыбу, по сравнению с людьми, которые ели рыбу реже (Tanskanen, Hibbeln, Hintikka, Haatainen, Honkalampi, and Vjinamaki, 2001). Среди тех, кто предпринимал попытки самоубийства, низкий уровень ЭПК сильно коррелировал с импульсивностью, чувством вины и риском повторения попыток самоубийства в будущем.
Здоровое функционирование мозга зависит от правильных биохимических процессов в мозге и сбалансированного рациона питания. Правильное питание может стать надежным фундаментом ваших мыслей и эмоций. Обратите внимание, что я говорю «может стать», а не «является». Правильное питание только закладывает основу, не более. Вы в силах перенастроить свой мозг и возводить что-то на этом фундаменте благодаря изменению своего поведения и мыслей.
Глава 6 Здоровые привычки: физические упражнения и сон
Тим обратился ко мне за помощью, чтобы справиться с бессонницей. «Говорят, вы помогаете людям навести порядок в голове. У меня полный кавардак», – начал он. И на работе, и дома он находился в состоянии постоянного стресса. В его компании прошла волна сокращений, и теперь ему приходилось выполнять двойной объем работы. Однако он не осмеливался возражать или жаловаться, чтобы не попасть в число кандидатов на увольнение.