Влияние гликативного стресса на сон

Ешикацу ЮНЕЙ, директор исследовательского центра гликативного стресса университета Дошиша (Япония)

Масаюки ЯГИ, исследовательский центр анти-эйдж-медицины, исследовательский центр гликативного стресса, высшая школа жизни и медицинских наук университета Дошиша (Япония)

Вакако ТАКАБЭ, исследовательский центр анти-эйдж-медицины, исследовательский центр гликативного стресса, высшая школа жизни и медицинских наук университета Дошиша (Япония)

---

При детальном изучении оказалось, что гликативный стресс провоцирует деструктивные процессы в организме, участвует в патогенезе заболеваний, вызванных нарушением обмена веществ, и ускоряет старение

Старение организма сопровождается большим количеством разнообразных процессов и симптомов. Старение сосудов, костей, мышц и нервных волокон вызывает, соответственно, атеросклероз, остеопороз, саркопению и болезнь Альцгеймера. Кроме того, есть множество факторов риска, связанных с началом старения, которые появляются и прогрессируют постепенно у 30–40-летних людей и часто могут привести к заболеваниям.

Тем не менее совокупность симптомов называется заболеванием только при установлении диагноза на основе диагностических критериев.

Гораздо лучше, если удастся обнаружить симптомы как можно раньше – в 30–40 лет, чтобы задержать их прогрессирование и предотвратить начало заболевания, чем начинать лечение уже после постановки диагноза. Медицинские учреждения, практикующие anti-age-терапию, рекомендуют проводить обследования для оценки степени старения организма и связанных с этим факторов риска. Степень выраженности процессов старения отражается в функциональном возрасте сосудистой, нервной, гормональной, мышечной и костной систем.

Факторы риска складываются из показателей психологического, окислительного, гликативного, иммунного стресса и образа жизни человека

Например, курение вызывает оксидативный и гликативный стресс, который, соответственно, ведет к развитию атеросклероза и сахарного диабета, а также нарушению липидного обмена. Если с возрастом в организме обнаруживаются слабые места, без надлежащей терапии это может привести к последующим функциональным нарушениям. Самые серьезные риски каскадом усиливают остальные. В то время как укрепление слабых мест и сведение на нет наиболее значимого фактора риска создают необходимый баланс здоровья.

ГЛИКАТИВНЫЙ СТРЕСС

Гликативный стресс – это патологическое состояние, связанное с чрезмерным образованием редуцированных сахаров (глюкозы), липидов и различных альдегидов. Альдегид реагирует с биологическими веществами, образуя карбонильные группы белков и/или конечные продукты гликирования (advanced glycation end products – AGE). Активация чувствительных к AGE рецепторов (receptors for AGE – RAGE) запускает различные процессы, которые ведут к заболеваниям и деструктивным изменениям, связанным со старением.

Причины гликативного стресса:

• скачки уровня глюкозы в крови;
• нарушение липидного обмена, например высокий уровень триглицеридов и липопротеидов низкой плотности;
• чрезмерное употребление алкоголя

Каждый этот фактор провоцирует образование альдегида. У человека уровень глюкозы крови натощак может быть в пределах нормы, но после приема пищи подскакивать до 7,8 ммоль/л и выше. В ходе недавних исследований выяснили, что гипергликемия после приема пищи вызывает быстрое прогрессирование атеросклероза и других патологических состояний.

Скачок уровня глюкозы вызывает «альдегидную искру», которая по цепочке провоцирует образование различных типов альдегидов: глицеральдегид (GA), гликольальдегид, ацетальдегид (AA), 3-дезоксиглюкоза (3DG), глиоксаль (GO), метилглиоксаль (MGO) и малондиальдегид.

Альдегидная группа (-CHO) – это высокореактивные соединения, образование которых регулируется концентрацией субстрата, температурой и временем, и никакого участия в реакции ферментов не требуется

Во время скачков уровня глюкозы в крови циркулируют сахариды циклической формы. При гликации часть молекулы глюкозы дециклизируется до открытой линейной формы. Альдегидная группа (-СНО) открывается и оказывает негативное воздействие на клетки. Тем не менее скорость реакции раскрытия кольца (то есть переход в линейную форму) составляет всего 0,002%, неблагоприятный эффект, называемый глюкозотоксичностью, уменьшается. Таким образом, мы предположили, что скачки уровня глюкозы продуцируют различные альдегиды с цепной реакцией. Открытая альдегидная основа в линейной форме глюкозы реагирует с углеводными цепями на поверхности белков или свободными сахарами (глюкозой, фруктозой, пентозой) в крови и тканевой жидкости.

В последнее время обсуждается связь между скачками уровня глюкозы и повреждением эндотелия сосудов, что приводит к повышенному риску сердечно-сосудистых заболеваний

Однако причина этой взаимосвязи остается неясной. Реакции «альдегидных искр», безусловно, играют важную роль в патогенезе повреждения эндотелиальной ткани, поскольку альдегиды очень активно реагируют с белком. Мы не должны интерпретировать скачки уровня глюкозы как физиологическую постпрандиальную гипергликемию.

ГЛИКАТИВНЫЙ СТРЕСС И ЗАБОЛЕВАНИЯ, СВЯЗАННЫЕ СО СТАРЕНИЕМ

Система антиоксидантной защиты человеческого организма на протяжении нескольких сотен тысяч лет успешно справлялась с оксидативным стрессом. Однако несколько десятилетий назад уже гликативный стресс стал угрозой для всего населения планеты. Отчасти это произошло из-за изменений в нашей диете и снижения физической активности.

Человеческий организм чрезвычайно уязвим для гликативного стресса. В популяции растет количество связанных с ним заболеваний – ожирения, сахарного диабета и дислипидемии

Конечные продукты гликирования (AGE) захватываются рецепторами-мусорщиками на поверхности клетки (scavenger receptors), которые отвечают за утилизацию отходов обменных процессов, например денатурированного белка. Это ведет к тому, что эндоплазматический ретикулум, который принимает участие в синтезе и транспорте белков, липидов и гормонов, находится в состоянии хронического стресса, что приводит к истощению клетки. AGE связываются с RAGE-рецептором (рецептором AGE) на поверхности клеток, и клетки продуцируют TNF-α, IL-1, IL-6 и MCP-1-цитокины, которые вызывают воспалительную реакцию в окружающих тканях. Гликация коллагеновых волокон кожи приводит излишнему натяжению кожи и появлению желтоватого оттенка. Гликация коллагена костной ткани увеличивает риск переломов. Существует патогенетическая связь между болезнью Альцгеймера и гликированием пептида β-амилоида в мозговой ткани, которое вызывает воспаление в периферических клетках мозга и развитие симптомов заболевания. Гликирование кристаллина, из которого состоит хрусталик, вызывает катаракту. Процессы гликации в мужских и женских половых железах могут провоцировать бесплодие. Приведенные примеры – только малая часть разрушительных изменений, вызванных гликативным стрессом, который принимает участие в развитии заболеваний, связанных со старением.

КАЧЕСТВО СНА И ГЛИКАТИВНЫЙ СТРЕСС

Примерно у 40% пациентов с сахарным диабетом, в патогенезе которого также участвует гликативный стресс, возникают осложнения, связанные с нарушениями сна. Синдром обструктивного апноэ, который является основным заболеванием, ведущим к снижению качества сна, часто связан с ожирением и сахарным диабетом.

То есть существует двунаправленная корреляция между сном и углеводным обменом

Для уменьшения гликативного стресса профилактика и лечение нарушений углеводного обмена и нарушений сна должны проводиться параллельно. Предыдущие исследования показали, что показатель аутофлуоресценции кожи (AF) (методика, позволяющая оценить содержание продуктов оксидативного и гликативного стресса в коже. – Прим. ред.) зависит от продолжительности сна и поэтому может использоваться в качестве маркера гликативного стресса. На диаграмме распределения уровня AF в зависимости от возраста видно, что значение аутофлуоресценции кожи, а значит, и содержание в ней продуктов оксидативного и гликативого стресса увеличиваются у людей с более короткой продолжительностью сна по сравнению с людьми, которые спят дольше.

У людей с достаточной продолжительностью сна наблюдалось снижение уровня гликативного стресса.

Для определения влияния качества сна на колебания уровня глюкозы в крови мы наблюдали нескольких добровольцев. Когда исследуемый высыпался, уровень глюкозы в крови после завтрака на следующее утро повышался незначительно. Однако когда человек спал только 3–4 часа, после завтрака мы фиксировали резкий скачок глюкозы в крови.

ЭФФЕКТЫ МЕЛАТОНИНА

Одной из причин того, что качество сна снижается с возрастом, является снижение синтеза мелатонина в организме. Мелатонин – гормон эпифиза, который играет важную роль в регулировании циркадных ритмов.

Мелатонин обладает мощным антиоксидантным действием, и недавние исследования показали, что он влияет на снижение гликативного стресса

Исследования мелатонина in vitro показали, что он не ингибирует образование AGE и не влияет на взаимодействие AGE с RAGE-рецепторами. Однако оказалось, что мелатонин борется с AGE через расщепление α-дикетона в их составе.

Постпрандиальное изменение уровня глюкозы после завтрака нивелировалось в случае приема мелатонина перед сном накануне исследования.

Отмечалось, что полноценный сон, во время которого синтезируется достаточное количество мелатонина, помогает избежать скачков уровня глюкозы в крови

Мелатонин влияет на углеводный обмен следующим образом:

• уменьшает секрецию глюкокортикоидов в коре надпочечников (кортизол);
• восстанавливает работу орексинов в мозге (они влияют в том числе и на метаболические процессы. – Прим. ред.);
• снижает стресс эндоплазматического ретикулума β-клеток поджелудочной железы и восстанавливает секрецию инсулина.

БОРЕМСЯ С ГЛИКАТИВНЫМ СТРЕССОМ И УЛУЧШАЕМ КАЧЕСТВО СНА

Список шагов по уменьшению гликативного стресса можно разделить на четыре группы в соответствии с четырьмя стадиями реакции гликирования:

• замедлить всасывание углеводов и жиров – веществ, которые вызывают гликативный стресс;
• предотвратить образование конечных продуктов гликирования;
• стимулировать выведение конечных продуктов гликирования;
• контролировать работу RAGE-рецепторов.

Чтобы замедлить всасывание жиров и углеводов, рекомендуется есть медленно, тщательно пережевывая пищу, начинать с овощей с высоким содержанием клетчатки, а также пить йогурт перед едой.

Не рекомендуется употреблять белый рис и свежеиспеченный хлеб. Для подавления образования продуктов гликирования важно пить жидкости, богатые антигликативными ингредиентами, – зеленый чай, ройбуш, ромашковый чай и употреблять разнообразные овощи и фрукты.

Недостаточный и неполноценный сон способствует висцеральному ожирению и нарушению обмена жиров и углеводов

Вы видите, что повышение качества сна играет решающую роль в противостоянии гликативному стрессу. Необходимо улучшить условия сна (убрать звуковые и световые раздражители), начать прием мелатонина и научится техникам восстановления после физических и психологических нагрузок. Как показало наше исследование, удобная ортопедическая кровать не только обеспечивает крепкий сон, но и улучшает метаболизм углеводов и липидов.

Мелатонин обладает антиоксидантным и антигликативным действием, способствует деградации конечных продуктов гликирования и улучшает метаболизм углеводов и липидов. Секреция мелатонина снижается с возрастом, вызывая нарушения сна – трудности с засыпанием, ночные пробуждения и очень раннее утреннее пробуждение

Поэтому людям, страдающим обменными нарушениями, которые сопровождаются снижением качества сна, мы рекомендуем удобно обустроить спальное место, начать медикаментозное лечение синдрома обструктивного апноэ и прием мелатонина.

ВЫВОДЫ

Качество сна и гликативный стресс, ускоряющий и усугубляющий процессы, связанные со старением, влияют друг на друга. Снижение качества сна вызывает скачки уровня глюкозы крови, а затем и «альдегидную искру», запускающую каскад образования альдегидов. Для более глубокого изучения патогенетических механизмов снижения качества сна и способов борьбы с ним как с фактором влияющим на прогрессирование сахарного диабета и возрастных изменений, связанных с гликативным стрессом, требуются дальнейшие исследования.

На выполнение данного исследования был получен грант JSPS KAKENHI № 17K01880. Результаты были представлены на XVI Всемирном конгрессе по антивозрастной медицине в Монте-Карло (Монако).

---

Впервые опубликовано в ​​​​"Les Nouvelles Esthétiques Украина" №1 (113) 2019