В красном мясе обнаружили сахар, связанный с повышенным риском диабета

Исследование почти 90 тысяч человек выявило возможный иммунный механизм, объясняющий связь между употреблением мяса и развитием диабета второго типа

Почему в обычном мясе оказался чужеродный для человека сахар

Красное мясо давно связывают с повышенным риском диабета второго типа. Обычно возможные объяснения касаются насыщенных жиров, особенностей обмена железа, избыточной калорийности питания и увеличения массы тела.

Однако существует ещё один потенциальный механизм, который долгое время оставался за пределами крупных исследований питания.

Речь идёт о N-гликолилнейраминовой кислоте, или Neu5Gc.

Это вещество относится к сиаловым кислотам — особым молекулам сахара, которые входят в состав сложных углеводных структур на поверхности клеток. Они участвуют в межклеточных взаимодействиях, распознавании клеток и работе иммунной системы.

Большинство млекопитающих самостоятельно производят Neu5Gc. Поэтому молекула присутствует в их тканях, в том числе в мышцах, которые человек употребляет в пищу.

Но человеческий организм устроен иначе.

В ходе эволюции наши предки утратили способность синтезировать Neu5Gc из-за изменения гена CMAH. Этот ген необходим для работы фермента, превращающего другую сиаловую кислоту, Neu5Ac, в Neu5Gc.

В результате человек перестал производить Neu5Gc, хотя продолжил получать её с пищей.

Особенно много этой молекулы содержится в говядине и баранине. Она также присутствует в некоторых других видах мяса млекопитающих и в молочных продуктах.

Именно здесь возникает необычная биологическая ситуация: вещество, естественное для тканей других млекопитающих, оказывается чужеродным для человеческого организма.

Как пищевой сахар может заставлять иммунитет атаковать собственные ткани

После употребления продуктов, содержащих Neu5Gc, небольшая часть молекул может всасываться и включаться в углеводные структуры человеческих клеток.

Это принципиально отличает Neu5Gc от привычного пищевого сахара.

Глюкоза используется клетками прежде всего как источник энергии и участник обменных процессов. Neu5Gc представляет собой структурный компонент сложных молекул, который при определённых условиях может оказаться на поверхности человеческих клеток.

Иммунная система способна распознавать такие структуры как чужеродные и вырабатывать против них антитела.

Возникает парадокс: молекула поступила извне, но после включения в ткани становится частью поверхности собственных клеток организма.

Такие структуры называют ксеноаутоантигенами.

«Ксено» означает чужеродное происхождение, а «ауто» указывает на связь с собственными тканями.

Когда антитела взаимодействуют с Neu5Gc, встроенной в клеточные структуры, потенциально может возникать воспалительная реакция.

Для этого процесса исследователи используют термин «ксеносиалит» — хроническое воспаление, связанное с иммунным распознаванием чужеродных сиаловых кислот.

Ранее такой механизм изучался в контексте сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

Теперь учёные решили проверить, может ли он иметь отношение к развитию диабета второго типа.

Что показало исследование почти 90 тысяч французов

Исследователи под руководством Леопольда Фезё из Университета Сорбонна — Париж-Север проанализировали данные 89 953 участников французского проекта NutriNet-Santé.

Это крупное проспективное исследование, в котором сведения о питании собирают до возникновения изучаемого заболевания, а затем наблюдают за состоянием здоровья участников.

Средний возраст добровольцев составлял 42 года. Женщины представляли 79% выборки.

На момент включения в исследование у участников не было диагностированного диабета или онкологических заболеваний.

Медианная продолжительность наблюдения составила 7,2 года. За это время диабет второго типа развился у 966 человек.

Для оценки питания использовали три суточные записи рациона. Затем исследователи сопоставили употреблённые продукты с базой данных, содержащей измеренные концентрации Neu5Gc.

Это позволило приблизительно рассчитать, сколько молекулы каждый участник получал из различных источников.

Отдельно учитывались:

• Красное мясо, включая говядину, баранину, свинину и некоторые другие виды мяса млекопитающих.
• Переработанные мясные продукты, включая колбасы, бекон и мясные деликатесы.
• Молочные продукты.

Мужчин и женщин разделили на пять групп в зависимости от количества Neu5Gc, поступавшего из мяса.

После этого исследователи сравнили частоту возникновения диабета между группами.

Откуда появилась цифра 63% и что она действительно означает

Результат оказался заметным.

У участников с самым высоким потреблением Neu5Gc из мяса относительный риск развития диабета второго типа был на 63% выше, чем в группе с минимальным потреблением.

В следующей по уровню потребления группе повышение составляло 41%.

Важно правильно понимать эти цифры.

Повышение риска на 63% не означает, что диабет развился у 63% участников.

Речь идёт об относительном различии между группами.

Например, если бы в одной группе заболевание возникало у 10 человек из 1000, увеличение относительного риска на 63% соответствовало бы примерно 16 случаям на 1000 человек.

Это условный пример, а не фактическая частота диабета в исследовании.

Авторы учитывали возраст, пол, физическую активность, качество питания, курение и некоторые сопутствующие заболевания.

После статистических поправок связь между потреблением Neu5Gc и диабетом сохранялась.

Она наблюдалась как у мужчин, так и у женщин. Статистически значимых различий между полами обнаружено не было.

Однако есть существенная деталь.

Люди с наиболее высоким потреблением Neu5Gc одновременно ели значительно больше мяса.

В этой группе медианное потребление красного мяса составляло 97 граммов в сутки у мужчин и 73 грамма у женщин.

Если учитывать переработанные мясные продукты, показатели увеличивались до 136 и 96 граммов соответственно.

В группе с минимальным потреблением Neu5Gc суммарное количество красного и переработанного мяса составляло только 21 грамм у мужчин и 9 граммов у женщин.

Поэтому исследователям предстояло ответить на более сложный вопрос: связана ли повышенная вероятность диабета именно с Neu5Gc или с употреблением мяса в целом?

Почему ожирение объясняет только часть обнаруженной связи

Избыточная масса тела — один из наиболее известных факторов риска диабета второго типа.

Жировая ткань влияет на чувствительность клеток к инсулину, обмен глюкозы и системное воспаление.

Поэтому исследователи дополнительно учли индекс массы тела участников.

После такой поправки связь между Neu5Gc и диабетом ослабла, но оставалась статистически значимой.

По оценке авторов, ожирение могло объяснять приблизительно 13% наблюдаемой ассоциации.

Это не означает, что остальные 87% риска вызваны Neu5Gc.

Статистическая модель лишь показывает, что различия в индексе массы тела не объясняют всю обнаруженную связь. Другие факторы, включая особенности питания и образа жизни, также могут влиять на результат.

Тем не менее наблюдение согласуется с гипотезой о дополнительном механизме.

Исследователи предполагают, что хроническое воспаление, связанное с иммунным ответом на Neu5Gc, потенциально может затрагивать ткани, участвующие в регуляции уровня глюкозы.

В частности, речь может идти о клетках поджелудочной железы, производящих инсулин, и тканях, чувствительность которых к инсулину определяет эффективность усвоения глюкозы.

Но непосредственно эти процессы в исследовании не измерялись.

Поэтому иммунный механизм пока остаётся биологически правдоподобной гипотезой, а не установленной причиной диабета.

Самая важная проверка изменила интерпретацию результатов

Исследователи выполнили ещё один статистический анализ.

Они дополнительно учли общее количество красного мяса в рационе.

После этой поправки связь между Neu5Gc и диабетом ослабла и перестала быть статистически значимой.

Это один из наиболее важных результатов работы.

Количество Neu5Gc тесно связано с количеством употребляемого мяса. Поэтому два показателя трудно отделить друг от друга.

Человек, получающий много Neu5Gc, обычно одновременно получает больше других компонентов красного мяса.

Среди них — гемовое железо, насыщенные жиры и вещества, образующиеся при определённых способах приготовления.

Некоторые из этих компонентов также изучаются в связи с нарушениями обмена глюкозы.

Возможно, она действительно участвует в развитии воспаления. Но также возможно, что её потребление просто отражает другие особенности мясного рациона.

Именно это различие между статистическим маркером и самостоятельным причинным фактором предстоит проверить в дальнейших исследованиях.

Почему молочные продукты не показали такой же связи

Ещё один интересный результат касается молока и молочных продуктов.

Они тоже могут содержать Neu5Gc, поскольку молекула естественным образом присутствует в организме коров и других млекопитающих.

Однако исследователи не обнаружили статистически значимой связи между поступлением Neu5Gc из молочных продуктов и риском диабета.

Это наблюдение важно для понимания возможного механизма.

Концентрации Neu5Gc в коровьем молоке обычно значительно ниже, чем в говядине и баранине.

Кроме того, разные продукты отличаются составом, количеством употребляемой пищи и сопутствующими питательными веществами.

Поэтому одинаковая молекула может поступать в организм в существенно разных количествах и в разном пищевом окружении.

Авторы предполагают, что влияние Neu5Gc может зависеть от её источника.

Однако отсутствие статистически значимой связи с молочными продуктами не доказывает существование безопасного порога и не подтверждает, что именно концентрация Neu5Gc объясняет различия.

Для этого потребуются дополнительные исследования.

Может ли хроническое воспаление связывать мясо и диабет

Диабет второго типа развивается не только из-за избыточного поступления сахара с пищей.

В основе заболевания лежит сложное взаимодействие нескольких процессов.

Клетки мышц, печени и жировой ткани постепенно могут становиться менее чувствительными к инсулину. Одновременно поджелудочная железа со временем может терять способность компенсировать эту устойчивость достаточной выработкой гормона.

Хроническое воспаление низкой интенсивности рассматривается как один из факторов, способных участвовать в этих изменениях.

Именно поэтому гипотеза Neu5Gc представляет научный интерес.

Если поступающая с пищей молекула включается в ткани и становится мишенью для антител, теоретически это может поддерживать длительную иммунную активность.

В отличие от острой инфекции, такое воспаление может не сопровождаться выраженными симптомами.

При этом продолжительное воздействие воспалительных сигналов потенциально способно влиять на обмен веществ.

Но между этой биологической моделью и доказательством развития диабета существует значительная дистанция.

В представленном исследовании учёные оценивали поступление Neu5Gc с пищей, а не измеряли непосредственно её накопление в тканях или иммунную реакцию на неё.

Поэтому пока неизвестно, у каких участников действительно присутствовал выраженный ответ антител против Neu5Gc и связан ли он с последующим развитием диабета.

Почему исследование пока не доказывает опасность самой молекулы

Полученные результаты были представлены на ежегодном конгрессе Европейской ассоциации по изучению диабета (EASD).

На момент сообщения выводы оставались предварительными.

Это означает, что оценивать их следует осторожнее, чем результаты завершённого исследования, прошедшего полноценное рецензирование и опубликованного в научном журнале.

Существуют и методологические ограничения.

Во-первых, исследование наблюдательное. Оно позволяет выявлять связи между особенностями питания и последующими заболеваниями, но не устанавливает причинность.

Во-вторых, потребление Neu5Gc рассчитывали косвенно — по пищевым дневникам и известным концентрациям вещества в продуктах.

Такая оценка неизбежно содержит погрешности.

В-третьих, исходные записи питания не позволяют полностью учитывать изменения рациона на протяжении более семи лет наблюдения.

В-четвёртых, даже после статистических поправок между группами могут сохраняться различия, связанные с образом жизни, социальными условиями и другими факторами риска.

Наконец, исчезновение статистической значимости после учёта общего потребления красного мяса ограничивает возможность рассматривать Neu5Gc как самостоятельный фактор риска.

Таким образом, исследование предлагает новое объяснение известной эпидемиологической связи, но пока не подтверждает его напрямую.

Нужно ли теперь отказываться от красного мяса

Практический смысл исследования не заключается в необходимости полностью исключить мясо из питания.

Более важный вопрос — насколько регулярно и в каких количествах человек употребляет красное и переработанное мясо.

Связь высокого потребления красного мяса с риском диабета второго типа изучалась и раньше. Новая работа добавляет к существующим объяснениям ещё один потенциальный биологический механизм.

При этом исследование не проверяло, снижает ли уменьшение поступления Neu5Gc вероятность развития диабета.

Поэтому утверждать, что отказ от этой молекулы предотвращает заболевание, преждевременно.

Для людей, которые хотят уменьшить долю красного мяса в рационе, существуют альтернативные источники белка.

К ним относятся бобовые, соевые продукты, орехи, рыба и птица.

Птица представляет отдельный интерес, поскольку её ткани не содержат характерных для мяса млекопитающих количеств Neu5Gc.

Однако выбор продуктов следует оценивать в контексте всего рациона, а не одной молекулы.

Для профилактики диабета второго типа по-прежнему наиболее убедительно обоснованы поддержание здоровой массы тела, регулярная физическая активность и питание с достаточным количеством клетчатки и минимальным избытком калорий.

Новая гипотеза не отменяет этих подходов и пока не создаёт оснований для специальных анализов на Neu5Gc в обычной клинической практике.

Что учёные должны проверить дальше

Следующий этап исследований должен помочь отделить возможное действие Neu5Gc от других компонентов красного мяса.

Особенно важным станет непосредственное измерение антител против Neu5Gc.

Если иммунная гипотеза верна, можно ожидать, что риск метаболических нарушений будет связан не только с количеством поступающей молекулы, но и с особенностями иммунного ответа человека.

Исследователи также планируют рассматривать Neu5Gc совместно с другими компонентами мяса, включая гемовое железо.

Необходимо выяснить, существует ли зависимость между уровнем антител, показателями воспаления, чувствительностью к инсулину и последующим развитием диабета.

Отдельный вопрос — может ли изменение рациона действительно уменьшать иммунную реакцию и влиять на метаболическое здоровье.

Только такие исследования позволят установить, является ли Neu5Gc самостоятельным участником патологического процесса или преимущественно маркером высокого потребления красного мяса.