Предположение о симбиотической природе связи между митохондриями и клетками ядерных организмов (эукариот) было сделано еще в конце XIX века, но лишь открытия второй половины ХХ века позволили перевести эту смелую гипотезу в разряд доказанных. Кстати, хотя во многих областях эволюционной биологии традиционно приходится жаловаться на отсутствие или дефицит промежуточных форм, митохондриальной теории и здесь повезло. В природе до сих пор сохранились организмы, имитирующие промежуточные формы на пути к образованию митохондрий из бактерий. Например, примитивная амеба Pelomyxa не имеет митохондрий, но содержит в своей цитоплазме эндосимбиотические бактерии, которые выполняют в ней те же самые — энергетические — функции. Кроме того, как оказалось, даже в многоклеточных организмах митохондрии порой мигрируют из клетки в клетку, демонстрируя таким образом свою относительную независимость.
Наследование митохондрий отличается от обычного наследования при половом размножении, когда одна половина генома нового организма происходит из организма отца, а другая — из организма матери. При оплодотворении яйцеклетки внутрь проникает только ядерная ДНК сперматозоида, а отцовские митохондрии — нет. Поэтому митохондрии наследуются лишь по женской линии, и, что поразительно, все они, присутствующие в современном человечестве, по-видимому, восходят к одной-единственной женщине, жившей в Африке около 200 000 лет назад. В популярной литературе она получила прозвище «митохондриальная Ева», хотя изначально исследователи, обнаружившие этот феномен, предлагали назвать ее Lucky Mother — «удачливая мама». Эта женщина стала единственной, чьи потомки по женской линии дожили до наших дней. Но не стоит отождествлять «митохондриальную Еву» с одноименной библейской героиней. Одновременно с ней, вне всякого сомнения, жили и другие женщины, просто их митохондриальные ДНК до нашего времени не сохранились (например, потому, что у них не было дочерей, только сыновья), хотя при этом от них современным людям могли достаться другие фрагменты ядерной ДНК.
В малом митохондриальном геноме так же, как и в «большом» — ядерном, порой случаются поломки, которые приводят к развитию тяжелых заболеваний, таких как синдром Барта, синдром Лея, митохондриальная энцефаломиопатия, особая миоклоническая эпилепсия. Эти генетические нарушения неизбежно передаются от женщины с дефектными митохондриями ее детям.
Болезни митохондриального происхождения по большей части не лечатся. Но недавно появилась медицинская методика, позволяющая предотвращать их. В настоящее время она уже разрешена к использованию в Великобритании, а вскоре, вероятно, широко распространится по миру. Суть этой методики, являющейся разновидностью экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), заключается в том, что ядро яйцеклетки женщины с дефектом митохондрий перемещают в донорскую, здоровую, яйцеклетку, а затем оплодотворяют, как обычно. У ребенка, родившегося в результате такой операции, фактически получается три родителя — два «ядерных» и один «митохондриальный», но главное, что он полностью свободен от риска развития материнской патологии! Этот метод — большой шаг на пути оздоровления человечества и радость для множества людей, ответственно подходящих к родительству и не желающих передавать детям свои недуги.
Человек есть то, что он ест
Многие старые, хорошо известные и даже слегка поднавязшие в зубах рекомендации относительно здорового образа жизни (ЗОЖ) приобретают новое значение в контексте профилактики раковых заболеваний. Цель «быть здоровым» для многих выглядит слишком абстрактно, а вот задаче «не заболеть раком» в конкретности отказать трудно. Существует целый ряд рекомендаций по «антираковому» питанию, и основаны они на многочисленных исследованиях зависимости онкологических заболеваний от образа жизни.
Прежде всего врачи рекомендуют не допускать переедания и следить за весом. Увеличенная масса тела повышает риск не только сердечно-сосудистых заболеваний, но и многих видов рака, таких как рак груди (у женщин после менопаузы), рак толстого кишечника, миелома, рак поджелудочной железы, рак матки и т. д. В развитых странах, например в Великобритании, ожирение, по оценкам медиков, является вторым по значению фактором после курения, ответственным за возникновение злокачественных опухолей.
Механизмы влияния избыточного веса на злокачественные новообразования до конца не выяснены, но можно предположить, что они связаны с регуляторными функциями жировой ткани. Мы привыкли думать о жире как о пассивной субстанции, единственная функция которой — запасание питательных веществ, но это не так. Жировая ткань участвует в обмене многих биологически активных веществ — гормонов и факторов роста, которые влияют на клеточное деление и могут способствовать образованию злокачественных опухолей. Разумно организованное питание и умеренная физическая нагрузка нормализуют обменные и регуляторные процессы в организме и снижают риск развития опухолей.
Питание, богатое быстрыми углеводами, часто приводит к появлению избыточного веса, и, возможно, в этом одна из причин возникновения мифа о том, что рак — болезнь сладкоежек. Однако при нормальном весе присутствие в диете сладостей никак не влияет на вероятность развития опухолей. Фактором риска является не сахар, а именно лишний вес. Если с весом проблем нет, то лишнее пирожное или конфета никак не повлияют на ваши шансы заболеть раком. Ешьте на здоровье!
Что касается современных диетических рекомендаций, то антираковая диета предполагает сокращение потребления красного мяса (говядины, свинины и баранины) и обработанных мясных продуктов (сосисок и колбасы), а также снижение потребления соли.
Как предполагается, канцерогенный эффект красного мяса связан с тем, что мышечные волокна животных содержат много гема (того самого, в честь которого назван белок крови, переносящий кислород, — гемоглобин). Именно благодаря ему мясо млекопитающих выглядит таким красным, в отличие от «белого» мяса птиц и рептилий. Избыток гема, высвобождающийся из мяса при переваривании, повреждает окружающие клетки и способствует их злокачественному перерождению, поэтому избыточное потребление красного мяса в первую очередь повышает риск опухолей органов пищеварения — желудка, кишечника, поджелудочной железы. Белое мясо птиц и рыба, которые содержат гораздо меньше гема, канцерогенным эффектом не обладают. Диетологи советуют есть не больше 700 грамм красного мяса в неделю, что примерно соответствует трем порциям, и отдавать предпочтение свежему мясу перед обработанными продуктами, которые, помимо гема, содержат много консервантов и соли. Поваренная соль сама по себе является канцерогенным фактором в питании. Злоупотребление солеными продуктами достоверно связано с повышенным риском развития рака желудка.
«Позитивные» рекомендации специалистов по питанию включают в себя советы есть больше сырых фруктов и овощей (не меньше пяти порций в день) и обогащать питание продуктами, богатыми растительными волокнами. Питание фруктами и овощами уменьшает риск развития рака легких и опухолей ротовой полости и гортани. При этом, вопреки распространенному мнению, дефицит естественных нутриентов не компенсируется приемом искусственных добавок. Аптечные витамины, в отличие от богатой овощами и фруктами диеты, не делают возникновение опухолей менее вероятным. Из этого правила есть исключение, а именно витамин Д. Регулярный прием этого витамина, неявный дефицит которого испытывает большинство взрослых людей, работающих в закрытых помещениях, позволяет существенно снизить риск возникновения рака груди и, по данным метаанализа 2014 года, сокращает смертность от всех видов рака на 12 %.
