Хотя самым известным путем активации полиольного пути является повышение концентрации глюкозы в крови при декомпенсированном сахарном диабете, другие заболевания, как было показано, тоже могут стимулировать продукцию фруктозы. Меня поразило то, что это были все случаи, когда активация переключения в режим выживания является полезной.

Например, полиольный путь активируется при обезвоживании, то есть когда животное не получает достаточного количества воды. Это имеет смысл, потому что накопление жира, индуцированное фруктозой, приводит к выделению метаболической воды. Также этот путь активируется, когда снижается артериальное давление, что приводит к уменьшению кровотока в органах и тканях (то есть органы и ткани перестают получать достаточное количество питательных веществ). Синтез фруктозы помогает нам задерживать соль, что приводит к повышению артериального давления и улучшает кровообращение. Полиольный путь активируется при таких заболеваниях, как инфаркт миокарда, когда страдает кровоснабжение сердечной мышцы, а также при уменьшении концентрации кислорода в окружающем воздухе. Продукция фруктозы в таких ситуациях может оказаться благотворной, так как подавляет работу наших зависящих от кислорода энергетических станций, уменьшая, таким образом, потребность в кислороде. Наша группа также обнаружила, что полиольный путь дополнительно активируется самой фруктозой – или, точнее, мочевой кислотой, образующейся в ходе метаболизма фруктозы, – что может стимулировать усиление способности к выживанию.

Фруктоза синтезируется в периоды стресса

Организм вырабатывает фруктозу за счет полиольного пути, когда:

– уровень глюкозы в крови высок (например, при декомпенсированном сахарном диабете);

– организм обезвожен;

– снижено артериальное давление;

– снижается кровоснабжение органа или ткани (например, при инфаркте миокарда);

– уменьшается содержание кислорода во вдыхаемом воздухе (например, в условиях высокогорья);

– повышен уровень мочевой кислоты в крови;

– при употреблении фруктозы в пищу.

Другими словами, состояния, при которых наш организм продуцирует фруктозу, – это те состояния, когда целесообразной является активация переключения в режим выживания. Это позволяет предполагать, что полиольный путь – благодаря своей уникальной способности продуцировать фруктозу – вероятно, использовался как запасной план выживания, когда богатая фруктозой пища была недоступна.

Таким образом, повышение продукции фруктозы является ответом на стресс, и этот ответ способствует выживанию. Но давайте подумаем за природу. Для природы наилучший выбор не тот, когда катастрофа застает организм неподготовленным; природа стремится заранее подготовить организм к тому моменту, когда катастрофа произойдет. Вот почему животные активируют переключение в режим выживания задолго до погружения в спячку или до дальнего перелета. И если животные могут делать это за счет поедания фруктов и меда, богатых фруктозой, то могут ли они делать это за счет запуска синтеза фруктозы? Существуют ли такие виды пищи, имитирующие кризис, который, в свою очередь, активирует полиольный путь, чтобы защитить нас от холода наступающей зимы?

Способность продуцировать фруктозу является выражением запасного плана выживания на тот случай, когда богатые фруктозой продукты недоступны.

Соль: некалорийное вещество, которое может заставить нас растолстеть

Есть интересное природное наблюдение: многие животные, в особенности копытные млекопитающие, любят лизать соль. В дикой природе есть места, где почва богата минералами и солями, и эти доступные для лизания места особенно привлекательны для оленей, готовых преодолевать огромные расстояния в их поисках. Некоторые исследования показывают, что, хотя в объектах облизывания содержатся многие минералы, животные ищут и лижут их из-за содержания в них поваренной соли, хлорида натрия.

Причина, по которой олени и другие животные любят лизать соль, пока не выяснена, потому что, хотя соль может казаться им вкусной, она также может вызвать жажду, а это не слишком приятное ощущение. Однако в нескольких исследованиях было показано, что посещение мест соленых объектов ассоциируется с набором веса. Например, в одном исследовании, проведенном в Новой Зеландии в 1970-х гг., ученые выяснили, что добавление соли в рацион приводит к увеличению веса животных, которые до этого питались одной люцерной на пастбищах. Это породило интересное возможное объяснение: не может ли соль активировать переключение в режим выживания?

Как мы знаем, обезвоживание стимулирует продукцию фруктозы в организме, активируя полиольный путь. Как правило, обезвоживание связано с питьем недостаточного количества воды или с избыточной ее потерей, например, при обильном потении или поносе. Содержание воды в крови уменьшается, концентрация соли в ней растет, а это повышение концентрации соли вызывает жажду и стимулирует поиск воды. Но мы можем искусственно вызвать «обезвоживание», если будем есть соленую пищу, так как она повышает концентрацию соли в крови и вызывает жажду.

Не научились ли животные лизать соль, потому что она искусственно воспроизводит состояние обезвоживания и стимулирует синтез фруктозы? Учитывая относительно низкое содержание углеводов в траве, которую едят олени и другие копытные животные, можно считать, что активация переключения может сыграть ценную роль в продукции накоплении жира. Более того, обезвоживание может служить важным стимулом к накоплению жира и у других животных, например, у верблюда и кита, у которых в средах обитания может практически отсутствовать вода (кит окружен средой, в которой отсутствует пресная вода).

Мы с Мигелем поняли, что можем проверить эту гипотезу, давая соленый корм лабораторным мышам, чтобы посмотреть, не вызовет ли умеренное обезвоживание ожирение. Для того, чтобы это сделать, мы стали давать мышам избыточно соленую пищу и сравнили их состояние с состоянием мышей, получавших обычный рацион. В течение нескольких первых месяцев мы не видели никакой разницы, несмотря на то что мыши, получавшие соленый рацион, ели больше. Однако через пять-шесть месяцев мыши, находившиеся на соленой диете, стали невероятно жирными в сравнении с контрольными мышами. Кроме того, у первых развилось большинство признаков метаболического синдрома, включая ожирение печени и предиабет. Как и ожидалось, длительное пребывание на соленой диете привело к развитию артериальной гипертонии и гипертрофии (утолщению) сердечной мышцы. Однако самым интересным оказалось то, что в печени и головном мозге этих мышей мы обнаружили высокое содержание фруктозы, несмотря на то что в рационе содержалось очень небольшое ее количество.

Параллельно мы проводили другой эксперимент, в ходе которого давали соленый корм третьей группе мышей, генетически модифицированных так, что они были лишены способности метаболизировать фруктозу. Несмотря на то что и эти мыши потребляли ровно столько же соли, что и нормальные мыши на соленой диете, они остались худыми; у них также не развились ожирение печени, инсулинорезистентность и другие признаки метаболического синдрома. У них не повысилось артериальное давление и гипертрофия сердца была выражена минимально.

Другими словами, все негативные последствия избыточного потребления соли были обусловлены стимуляцией продукции фруктозы. Похоже, что и хорошо известное влияние соли на артериальное давление также опосредуется фруктозой. Очевидно, что отношения между