Экстраполировали сладости мыши человеку
Любой человек, какого бы ни был он роду-племени, волен экстраполировать какую угодно вещь на что угодно. Конкретные объемы и очертания такого вольного экстраполирования у какого-либо индивида, видимо, зависят лишь от конкретного набора ген и индивидуальных особенностей, кои пришли к тому индивиду чрез конкретную эволюцию его рода от пращуров.
Иное дело – научное экстраполирование: деятели науки экстраполируют вовсе не все ко всему, а только конкретные научные результаты по конкретной проблеме. Да и их – не в каждом конкретном случае. У каждого открытия науки – нетривиальная конкретная эволюция, и научное экстраполирование может и не подтвердить первоначальные прикидки.
Вот, к примеру, деятели науки из университетов Пенсильвании и Ниписсинга и некоторых других научных центров провели эксперимент с участием шести сотен здоровых мужчин по проверке гипотезы о том, что «тестостерон подавляет у мужчин эмпатию». В опыте на кожу добровольцам наносили тестостероновый гель, после чего они должны были «оценить эмоции другого человека по его глазам». Результаты получились любопытными, но – не подтверждающими изначальную версию о подавлении тестостероном эмпатии, об этом повествует в своем пересказе публикации в Proceedings of the Royal Society B «наука и жизнь».
«После геля уровень гормона повышался, но это никак не сказывалось на эмпатии: если мужчина раньше хорошо вникал в чужие эмоции, то он так же хорошо чувствовал их и после тестостерона; если он раньше чувствовал их плохо, то так же плохо он их чувствовал и с повышенным уровнем гормона. Заодно у участников эксперимента попытались найти связь между эмпатией и относительной длиной пальцев – и такой связи найти не удалось,- разъясняется в пересказе.
То есть – деятели науки убедились, что никакой связи тестостерона с эмпатией на самом-то деле нет, и именно так, а не как-то иначе распорядилась эволюция. Такие на данный момент вышли у деятелей науки результаты научного экстраполирования на сей предмет. Пока – по крайней мере.
Ну, а вот относительно экстраполирования полученных штатовскими учеными на мышах результатов исследований о крайне пугающей взаимосвязи потребления сладкого с риском онкологических заболеваний на человека в научном мире пока колеблются. Исследования на мышах показали, что сладкое может стимулировать рак: проведенные американскими учеными «эксперименты на генетически модифицированных мышах показали, что сладкий сироп, аналоги которого используются в пищевой промышленности в качестве подсластителей, активирует рост раковых опухолей кишечника даже при отсутствии признаков ожирения». Об этом повествуют в своем пересказе публикации в Science «Элементы».
Сладости, как отмечается, «вносят» «существенный вклад в калорийный баланс» человеческой пищи.
«Основные потребляемые сахара — глюкоза и фруктоза, широко используемая в пищевой промышленности как подсластитель — в том числе и при производстве напитков (самых разных — от колы и энергетиков до фруктовых соков). Они играют важную роль во многих биологических процессах в организме (глюкоза, например, — основной источник энергии для клеток), но от них есть и побочные эффекты. В частности, фруктоза снижает восприимчивость к гормону лептину, регулирующему энергетический обмен организма, а это приводит к перееданию. В ходе метаболизма фруктоза превращается в жиры, которые запасаются в том числе и вокруг внутренних органов (это так называемый висцеральный жир, visceral fat, избыток которого считается особенно вредным). Получается, что должна быть очевидная, но непрямая — посредством ожирения — связь между потреблением сладкого и онкологическими заболеваниями. Этот логический вывод подкрепляется исследованиями: недавно французские ученые показали, что существует прямая корреляция между употреблением сладких напитков (как содержащих сахар, так и 100% фруктовых соков без добавления сахара) и повышением риска развития рака. Ученые воспользовались выборкой из 101 257 здоровых взрослых французов (21% — мужчины, 79% — женщины) из продолжающегося уже 10 лет масштабного исследования NutriNet-Santé, в рамках которого отслеживается образ жизни и питание более чем 500 000 французов и бельгийцев. Средний возраст людей в выборке составляет 42 года. У 2193 из них в течение исследования были диагностированы онкологические заболевания (в частности, было 693 случая рака груди, 291 случай рака простаты и 166 случаев колоректального рака).
Помимо влияния сладких напитков отслеживались и другие известные факторы риска онкологических заболеваний: курение, случаи рака среди родственников, возраст и т. д. Современные статистические методы анализа крупных массивов данных способны оценивать относительное влияние нескольких независимых факторов на интересующую величину. Это позволило ученым определить, что даже при небольшом потреблении сладких напитков — а средняя дневная доза была совсем небольшой: 90 мл у мужчин и 75 мл у женщин — риски онкологических заболеваний существенно растут. По их оценкам, увеличение средней дозы на 100 мл в день увеличивает риск заболеть раком на 18%,- поясняется в пересказе.дополнительные материалыИммунитет хранят воды Солнечной системы
Ну, а американские исследователи – в исследованиях на модельных мышах - попробовали выяснить, что влияет на заболеваемость раком, и выяснили, что сладости здесь играют зловещую роль.
Штатовские деятели науки вывели специальную линию животных, коим «можно было искусственно выключать ген APC (сокращение от adenomatous polyposis coli — аденоматозный полипоз толстого кишечника, который возникает при инактивации этого гена)».
«Этот ген — один из супрессоров опухолей, а его отключение останавливает программы клеточного самоконтроля и нормальные клетки кишечника не останавливают свой рост и не умирают. У мышей выключение APC довольно быстро вызывает образование полипов (мясистых наростов на внутренней поверхности кишки), а затем — и рак кишечника. Мутации этого гена наблюдаются в 75–80% случаев колоректального рака человека.
Один из основных подсластителей в пищевой промышленности — сладкий кукурузный сироп. В разных видах сиропа разное содержание сахаров. Для снижения содержания глюкозы (что важно для больных диабетом) ее частично заменяют фруктозу, получается HFCS — High-fructose corn syrup. В обсуждаемой работе мышей поили таким сиропом (состоящим из глюкозы и фруктозы в отношении 45:55), разбавленным водой до концентрации 25%.
При неконтролируемом потреблении такого разбавленного сиропа у мышей — и дикого типа (то есть тех, чей геном не модифицировали), и с отключенным геном APC — наблюдалось общее нарушение метаболизма и ожирение через 8 недель. Чтобы исключить влияние свойственных ожирению нарушений метаболизма на онкогенез, в экспериментах использовались три контрольные группы мышей (все мыши были APC-трансгенными): первую групп поили обычной водой, вторую не ограничивали в потреблении разбавленного сиропа, а мышам из третьей группы ограничивали потребление сиропа так, чтобы ожирение у них не развивалось: дневная доза не превышала 400 мкл разбавленного сиропа — в пересчете на людей это соответствует примерно 350 мл сладкой газировки, то есть одной банке.
У мышей из первой и третьей групп в нижнем отделе тонкого кишечника и в толстом кишечнике через 8 недель наблюдений развивалось одинаковое (в среднем) число опухолей (то есть с точки зрения числа опухолей сироп не влиял). Отличие было в размере опухолей: у мышей, пивших сироп (хоть и в довольно небольшом количестве), было гораздо больше крупных опухолей (размером более 3 мм). Также клетки этих опухолей были заметно хуже дифференцированными — это признак их повышенной злокачественности.
Таким образом, даже умеренное потребление сиропа независимо от ожирения и связанных с ожирением нарушений метаболизма способствовало росту опухолей. Далее ученые стали разбираться с причинами этого явления.
Известно, что глюкоза активно усваивается клетками эпителия кишечника и что фруктоза усваивается ими гораздо медленнее. И, действительно, оказалось, что в просвете толстого кишечника мышей, пивших сироп, была повышенная концентрация фруктозы. Авторы предположили, что эта фруктоза может активно поглощаться клетками опухолей колоректального рака и активно вовлекаться в их метаболизм. С помощью глюкозы и фруктозы, помеченных изотопом 14С, выяснилось, что и в сыворотке крови, и в печени мышей обнаруживается гораздо больше глюкозы, чем фруктозы. Данных о содержании этих сахаров в опухолях не приводится, но экспрессия белка GLUT5, участвующего в транспорте фруктозы в клетки, в опухолях была намного активнее, чем в эпителии кишечника. То же самое авторы наблюдали при цитологическом исследовании 25 случаев колоректального рака человека на различных стадиях прогрессии опухоли. Кроме того, было известно, что другие ферменты метаболизма фруктозы (кетогексокиназа, альдолаза В) в опухолях больных тоже экспрессируются на повышенном уровне. Вместе эти факты указывают на то, что клетки колоректального рака могут усваивать фруктозу из просвета кишечника.Глюкоза и фруктоза обладают примерно одинаковой калорийностью и сходной химической структурой, но пути метаболизма этих сахаров различны. Уже на первом этапе метаболизма в клетке глюкоза фосфорилируется гексокиназами (ГК), образуя глюкозо-6-фосфат (Г6Ф), а фруктоза — кетогексокиназой (КГК) с образованием фруктозо-1-фосфата (Ф1Ф). Активность ГК подвержена негативной регуляции и подавляется продуктом (Г6Ф). А вот негативной регуляции КГК нет, то есть метаболизм фруктозы не контролируется. Ранее было показано, что при избыточном потреблении фруктозы в печени накапливается Ф1Ф, сильно снижается концентрация аденозинтрифосфата (АТФ), и, чтобы ее восполнить, метаболизм сдвигается в сторону ускорения темпов гликолиза.
Ученые проследили за метаболизмом глюкозы и фруктозы в опухолях мышей, для этого также использовались помеченные изотопами углерода молекулы этих сахаров. Анализ продуктов метаболизма и экспрессии генов путем количественной оценки соответствующих мРНК показал, что даже при умеренном потреблении сиропа обмен веществ сдвигается в сторону гликолиза и синтеза жирных кислот. Известно, что клетки растущих раковых опухолей сильно нуждаются в жирах для формирования клеточной мембраны, для продукции и запасания источников энергии, а также для передачи сигналов между клетками. Искусственное подавление синтеза жирных кислот путем выключения гена фермента кетогексокиназы резко подавляло рост колоректальных опухолей и снижало степень их злокачественности,- проясняют пугающую ситуацию «Элементы».дополнительные материалыНайдут нужный апвеллинг и спасут FEDORA
Разумеется, человек и мышь – не конгруэнтны, эволюция, создавая их, придала им немалой разности. Однако при этом снабдила сходным метаболизмом, и данное обстоятельство играет решающую роль, так что сделанные штатовскими учеными на мышах открытия, вероятно, в итоге все-таки экстраполируют.
«Поскольку поскольку метаболизм людей и мышей (и других млекопитающих) очень сходен, вероятность получить другие результаты представляется небольшой,- разъясняют «Элементы».
Но пока не все так уж безнадежно: «так как фруктоза не является необходимой для жизнедеятельности нормальных клеток, ингибиторы кетогексокиназы или GLUT5 могут тормозить развитие колоректального рака и послужить основой для разработки противораковой стратегии», поясняют «Элементы».
Но сладкое может таить в себе нешуточную угрозу.
Таким почему-то эволюция устроила мир.
В данный момент к такой экстраполяции наталкивают исследования деятелей науки.