Зерновые, псевдозлаки, бобовые и пасленовые: казнить нельзя помиловать

Сейчас очень популярными стали различные лечебные диеты (или вернее сказать, стратегии питания), такие как аутоиммунный протокол (АИП), палео-протокол и палео-АИП. Эти стратегии питания применяются для коррекции состояния человека, имеющего различные аутоиммунные заболевания, например, аутоиммунный тиреоидит, ревматоидный артрит, псориаз, сахарный диабет 1 типа, астма, целиакия и др., и популярны они благодаря их эффективности. В этой статье я хочу разобрать, откуда “ноги растут” у тех ограничений по тем или иным группам продуктов, которые накладывают эти диеты.

В основе этих диет лежит принцип элиминации (исключения) некоторых групп продуктов, в частности, таких, как токсичные лектины. Сам термин “токсичные лектины” происходит из того факта, что существуют т.н. лектины – углеводсвязывающие белки, которые присутствуют во всех продуктах (и даже во всех формах жизни, включая человека), но только некоторые из них доставляют человеку проблемы, т.к. очень плохо усваиваются нашей системой ЖКТ.

Такие лектины отличаются тем, что стабильны при приготовлении пищи, трудно перевариваются людьми и вступают в тесное взаимодействие с щеточной каймой нашего тонкого кишечника, что негативно отражается на жизнеспособности его клеток и его защитной барьерной функции. Токсичные лектины способны проникать во внутреннюю среду организма и остаются биологически активны в ней. Существуют 2 основных класса токсичных лектинов: проламины и агглютинины.

Что такое проламины?

Проламины представляют собой токсичный лектин, который в изобилии содержится в зернах, бобовых и псевдозернах, а именно, в семенах растений, включая пшеницу, овес, ячмень, лебеду (киноа), рис, арахис и сою.

Проламины функционируют в качестве запасных белков в растениях и являются основным источником важных белков для прорастания семян. Фактически, проламины составляют примерно половину общего белка во всех зернах. Существует много различных проламинов, все из которых характеризуются высоким содержанием аминокислоты пролина. Примерами проламинов являются глиадин в пшенице (глиадин – белковая фракция глютена), гордеин в ячмене, секалин во ржи, зеин в кукурузе, кафирин в сорго, орзенин в рисе и авенин в овсе.

В норме белки пищи расщепляются в кишечнике на очень маленькие составные части (пептиды или отдельные аминокислоты) с помощью специальных ферментов (пептидазы, протеазы) и в таком виде усваиваются, проходя через нормально функционирующий кишечный барьер в кровоток. Однако, проламины не расщепляются полностью. Это происходит по двум причинам:

1. структура их такова, что наши ферменты в принципе не способны их разбить на аминокислоты полностью;
2. в них содержатся ингибиторы наших ферментов (т.е., вещества, защищающие растения и подавляющие способность человека их усваивать).

Поэтому довольно большая часть проламинов просачивается сквозь кишечный барьер в нерасщепленном виде и в добавок повышает проницаемость кишечной стенки, что ведет к тому, что и другие нерасщепленные белки, а также токсины, вирусы и прочие нежелательные компоненты кишечного содержимого оказываются в кровотоке. Подробно об этом – здесь.

Один из самых известных и опасных проламинов – глютен.  Глютен – это один из основных белков пшеницы, который на данный момент уже очень хорошо изучен (на PubMed уже порядка 14700 статей про него!). Чем же он так заинтересовал ученых?

Большинство современных представлений о влиянии проламинов на кишечный барьер, а также на общую иммунную систему основаны на исследованиях глютена (и, в частности, белкового компонента глютена, называемого глиадином), которые часто проводятся в контексте изучения целиакии (аутоиммунного заболевания, вызванного генетической непереносимостью глютена). Недавно даже появился термин “глютеноид”, чтобы подчеркнуть связь глютена и других гликопротеинов. Т.е., не стоит забывать, что не только глютен является провокатором повышения кишечной проницаемости (т.н. синдром протекающего кишечника).

Глиадин образуется при частичном переваривании глютена нашей кишечной протеазой. Он способен пересекать кишечный барьер по одному из двух путей: парацеллюлярному (между кишечными клетками – энтероцитами) и трансцеллюлярному (сквозь энтероциты). У разных людей может преобладать тот или иной путь, либо будут активны оба.

Что такое агглютинины?

Агглютинины – это белки, содержащиеся в зернах, псевдозернах, бобовых и овощах семейства пасленовые, которые могут быть токсичными в больших количествах и способствуют повышенной кишечной проницаемости. По своим свойствам, агглютинины способны вызывать склеивание, комкование (агглютинацию) эритроцитов.

Агглютинины также представляют собой часть защитных механизмов растений, защищающих их от грибковых инфекций и насекомых. При этом, генно-модифицированные зерна растений содержат более высокие уровни агглютинина, чтобы помочь защитить возделываемые культуры от вредителей. Например, агглютинин зародышей пшеницы настолько силен, что его ген был добавлен в генно-модифицированную кукурузу, дабы повысить ее защитные свойства (вы все еще сомневаетесь, есть или не есть ГМО?).

Агглютинины также трудно перевариваются нашим ЖКТ и ингибируют протеолитические ферменты, как и проламины; также стабильны при высоких температурах и низком рН, поэтому ни приготовление пищи, ни наш желудочный сок не способны их полноценно нейтрализовать.

Одним из самых изученных агглютининов (и, по-видимому, самым опасным) является агглютинин зародышей пшеницы (далее – АЗП). Напрямую АЗП не токсичен для кишечника, но, поскольку он не расщепляется на безопасные аминокислоты, он проходит сквозь кишечный барьер и путешествует по внутренней среде организма практически в первозданном виде.

Кроме того, он связывается с некоторыми рецепторами на поверхности мембран клеток кишечника. Эти рецепторы регулируют проницаемость мембраны. Это значит, что, когда рецептор активируется (например, той же АЗП), то по всей клетке посылается сигнал о необходимости открытия плотного барьера между клетками энтероцитов. Этот механизм схож с действием зонулина, белка, который тоже регулирует кишечную проницаемость и активируется глютеном.

Пока что действие агглютининов изучается, но уже ясно, что даже небольшие их количества способны повышать проницаемость энтероцитов и активизировать нашу иммунную систему. О том, как реагирует иммунитет на действия проламинов и агглютининов, и пойдет речь далее, но сначала я советую посмотреть предыдущий материал о том, как устроен тонкий кишечник и как он связан с иммунитетом – “Синдром повышенной кишечной проницаемости”.

Ретротрансцитоз

Антитела IgA, продуцируемые В-клетками в лимфоидной ткани вокруг кишечника, обычно транспортируются с базолатеральной стороны кишечных энтероцитов (сторона энтероцита, обращенная внутрь тела, щеточная кайма) к апикальной стороне кишечных энтероцитов (сторона, обращенная внутрь кишки) и в просвет кишки – то есть снизу вверх, от лимфы в кишечник. Это называется трансцитозом (т.е., транспортировка веществ через клетку).

Антитела IgA выполняют различные функции на границе щеточной каймы и в просвете кишечника, в том числе то, что называется иммунным исключением, то есть вмешательством в способность антигенов (включая вирусы, бактерии, бактериальные токсины и ферменты) прилипать к клеткам и проникать сквозь кишечный барьер. Затем антитела IgA рециркулируют с помощью механизма, называемого ретротрансцитозом; т.е., они транспортируются от верхней к нижней стороне клетки (из кишки обратно в организм).

Антитела IgA к глиадину (одному из белков глютена) прикрепляются к нему, образуя стабильный комплекс. Этот комплекс затем всасывается через специальный рецептор – рецептор трансферрина (в норме используется для поглощения железа) в верхней мембране клетки энтероцита. С помощью механизма обратного всасывания (ретротрансцитоза) этот комплекс спускается вниз энтероцита, к противоположной мембране и далее – в лимфоидную ткань, где их встретят другие, активизированные IgA, клетки иммунитета.

Если глиадина слишком много, либо есть генная предрасположенность к целиакии, то реакция иммунитета на него будет очень бурной, что выразится в выбросе большого количества про-воспалительных цитокинов. Сильный воспалительный ответ может повредить энтероциты, что опять же повысит протекание кишечника.

Лизосомальный путь

Есть еще один путь, через который глиадин проникает в клетки и далее – во внутреннюю среду организма. Энтероциты (даже у здоровых людей) всасывают внутрь частички глиадина с помощью еще одной, внутренней (т.н. лизосомальной), мембраны – “пузырика” на поверхности мембраны, который поглощает белок и всасывается вместе с ним внутрь клетки. В норме этот процесс помогает энтероцитам экономить энергию и ресурсы при производстве нужных телу белков.

Лизосомы содержат специальные ферменты, которые расщепляют белки на отдельные аминокислоты. Лизосомы опускаются к нижней мембране и выпячивают наружу переработанный белок, который далее подхватывается кровотоком и отправляется туда, где в нем есть потребность. У некоторых людей есть способность полностью расщеплять глиадин в лизосомах, но это не относится к людям с целиакией.

Кроме того, есть основания считать, что фрагменты глиадина могут повредить лизосому. Тогда из поврежденной лизосомы непереваренный глиадин просочится в кровоток и снова вызовет проблемы. Что хуже: поврежденная лизосома может стать причиной гибели всей клетки энтероцита, т.к. ее содержимое токсично для нее (что опять же вызовет повышение проницаемости кишечника). Интересно, что тем же эффектом повреждения лизосом обладает и казеин, белок молока. И это один из механизмов, с помощью которого глютен (и казеин) вызывает синдром дырявого кишечника даже у здоровых людей, у которых нет чувствительности к глютену/казеину или их непереносимости.

Помимо этого, при лизосомальном пути стимулируется воспаление: происходит накопление активных форм кислорода – оксидантов – в лизосомах, и если лизосомы повреждены, оксиданты могут повредить клетку энтероцита, влияя на ее строение, деление или запуская клеточную смерть (апоптоз). Вдобавок, клетка теряет свои стратегические запасы кальция, без которых она также не может функционировать нормально и в итоге погибает. Что опять же открывает брешь в кишечном барьере.

Т.о., мы понимаем, что целостность кишечного барьера во многом зависит от нашего питания и здоровья нашего микробиома, а иммунитет, стоящий на страже нашего здоровья, может стать гипер-стимулированным, если кишечная проницаемость повышена и в крови болтается слишком много “вражеских агентов”. В итоге, мы с вами вплотную подобрались к одному из основных механизмов развития аутоиммунных и прочих хронических заболеваний.

Зонулин

Зонулин – это еще один проблемный белок – от природы не плохой, но в условиях современной жизни и питания весьма опасный. В норме он вырабатывается в организме человека и выполняет ряд функций, в т.ч., регулирует крепление плотных соединений.

Зонулин является прекурсором гаптоглобина 2, который циркулирует в крови и связывает свободный гемоглобин, не давая ему повредить почки.

Зонулин высвобождается в просвет кишечника, где он также перемещается и связывается как минимум с 2 рецепторами – PAR2 и EGFr. Это порождает внутриклеточные сигнальные каскады, которые ослабляют междубелковые связи плотных соединений, заставляя клетки открыться и увеличивая тем самым кишечную проницаемость.

В норме зонулин также открывает плотные соединения для облегчения поглощения глюкозы. Обычно глюкоза транспортируется через инсулинозависимые рецепторы GLUT4. Но при помощи зонулина она может всосаться и без участия инсулина и его рецепторов, парацеллюлярно. Когда-то такой механизм был очень важен для выживания человека, но с тех пор, как в нашем рационе преобладают сладкие и мучные продукты, это служит нам во вред: слишком много глюкозы в крови токсично для организма, повышается риск инсулинорезистентности и метаболического синдрома.

Еще одна роль зонулина – защита от патогенов. Секреция зонулина стимулируется не только присутствием глютена, но и кишечной инфекцией. При этом происходят 2 вещи:

1. Когда плотные соединения открываются из-за присутствия зонулина, градиент гидростатического давления в клетках энтероцитов переворачивается так, что из пространства вокруг кишечника в кишечник начинает поступать вода (в норме происходит всасывание из кишечника в кровь и лимфу). Это помогает быстрее вымыть инфекцию из тела (жидкий стул или диарея – частый симптом кишечного отравления).
2. Повышение кишечной проницаемости позволяет иммунной системе атаковать вторгшегося врага, стимулируя более интенсивный иммунный ответ. Однако, при этом, кишечные патогены и несбалансированный микробиом могут стать триггером для возникновения хронических заболеваний, включая аутоиммунные. Так, например, чрезмерно разросшаяся Е. сoli (кишечная палочка – грамотрицательный нормальный резидент нашего кишечника – в небольших количествах) способствует выбросу зонулина и повышению кишечной проницаемости со всеми вытекающими последствиями.

Повышенные уровни зонулина связаны с различными заболеваниями/состояниями, включая:

Когда мы потребляем глютен, мы можем его переварить лишь частично, т.к. у нас не хватает активности ферментов, и в результате образуются фрагменты глиадина. Они связываются со специфическим рецептором в апикальной мембране энтероцита, называемым хемокиновым рецептором 3 (CXCR3), который стимулирует выброс зонулина в просвет кишечника. Это происходит у всех людей, но известно, что люди с целиакией имеют повышенный синтез зонулина на потребляемый глютен, и это может лежать в основе заболевания. Интересно, что даже люди без целиакии в анамнезе, но имеющие гены целиакии (гаплотипы HLA-DQ2 и HLA-DQ8 есть у приблизительно от 40% до 55% населения) имеют повышенный выброс зонулина, когда они потребляют глютен. Это может быть причиной синдрома раздраженного кишечника, но также это увеличивает риск множества других хронических проблем со здоровьем.

Ест исследования, которые связывают низкие уровни зонулина и эндотоксина с долголетием: замечено, что у долгожителей гораздо ниже уровни зонулина, чем у других людей. Учитывая, что эндотоксин является токсичным бактериальным белком из клеточных мембран грамотрицательных бактерий (некоторые из которых, как обсуждалось выше, стимулируют высвобождение зонулина), разумно предположить, что отсутствие глютена и забота о нашем кишечном микробиоме могут быть ключом к увеличению продолжительности жизни и снижению риска хронических заболеваний!

Итак, слишком большие количества зонулина и токсичных лектинов вызывают проблемы с кишечной проницаемостью. А повышенная кишечная проницаемость связана с различными хроническими заболеваниями, включая аутоиммунные. Конечно, это вряд ли единственная причина возникновения этих болезней, но как минимум синдром дырявого кишечника – это необходимое предшествующее условие для развития этих патологий. Лучший способ того, как сбалансировать свою микрофлору, наладить работу ЖКТ и устранить повышенную кишечную проницаемость, а также комплексно восстановить свое здорвье – это пройти персональную программу на базе протокола 6R – подробнее о ней вы узнаете по этой ссылке.

Понравилась статья? Буду благодарна, если поделитесь ей в соц. сетях со своими друзьями.

Чтобы ничего не пропустить, присоединяйтесь к моим группам в Инстаграм,  Facebook и ВКонтакте, а также подписывайтесь на рассылку новостей блога (в правом столбце).