Страсти о молоке: инсулин-подобный-фактор-роста-1 (IGF-I)

[znatok_ne]

ПОЧТИ ДИСКЛЕЙМЕР

При публикации данного цикла заметок/ статей «Страсти о молоке», я не никоим образом не пытаюсь кого-либо переубедить в необходимости более лояльного или наоборот строго отношения к продукции животноводства, выращенной/ полученной при помощи современных достижений науки (гормональной терапии, антибиотиков и пр.). У меня, лично, как обычно, в такого рода вопросах, присутствует лишь практико-академический интерес. И уже тем более я не стремлюсь к разоблачению каких то мифов в этих вопросах. Просто факты, просто попытка оценки с максимально объективно субъективных позиций.

Весь цикл «Страсти о молоке» планируется выпустить в формате не очень коротких или наоборот не очень длинных заметок, по следующим молочным вопросам:
- рекомбинантный бычий гормон роста (rBGH);
- инсулин-подобный-фактор-роста-1 (IGF-I);
- эстрогены;
- антибиотики;
- казоморфины;
- раковые заболевания;
- защелачивание;
- лактоза;
- гомогенизация молока;
- "молочные" отеки;
- молоко и целлюлит.

СТРАСТИ О МОЛОКЕ: ИНСУЛИН-ПОДОБНЫЙ-ФАКТОР-РОСТА-1 (IGF-I)

Немного предистории ...

Это продолжение общей многоБУКВОлогии из рандомной серии "СТРАСТИ О МОЛОКЕ".
В данной части я попытаюсь рассмотреть вопрос, о потенциальной роли ИФР-1 (IGF-I) содержащегося в молоке коров (как коров, которым которым вводили rBGH, так и которым его не вводили), при попадании этого самого молока в ЖКТ человека.

Основной лейтмотив, молокобоятелей - что IGF-I из молока (а особенно из молока коров, которым вводили rBGH, т.к. там этого гормона (IGF-I), несколько больше, чем в молоке "натуральных, т.е. нестероидных" коров) будет проникать в кровь и тем самым повышать уровни IGF-I, что в свою очередь может стать причиной развития различного рода онкологических заболеваний.

О рекомбинантном бычьем гормоне роста (РБГР; Recombinant bovine growth hormone или rBGH), синтетическом аналоге природного бычьего гормона роста - Bovine somatotropin (BST), используемого в животноводстве (а в частности, для повышения надоев молока у коров), я немного говорил в первой части многоБУКВОлогии [кратко: видимо, все же этот черт "rBGH" не так уж и страшен, как его малюют, по крайней мере пока ... ну как пока(?), спустя уже более полувека исследований].

Итак, эта часть многоБУКВОлогии, видимо будет одной из самых обширных, т.к. именно вокруг связки "IGF-I+молоко", наибольшее кол-во споров и страшилок. Но особенно, особенно впечатлительную общественность пугает связка "rBGH+IGF-I+молоко" (это про молоко от коров которым давали рекомбинантный бычий гормон роста), т.к. в таком молоке наблюдается повышенное содержание IGF-I ... в некоторых неофициальных и неподтвержденных источниках от активных противоборцев с молоком стероидных коров, звучат значения в десять (а то и в десятки) раз ... но по факту, там конечно же не такие высокие показатели IGF-I, да, безусловно, они выше в таком молоке, но не настолько сильно, хотя и это, кажется, не играет особой роли для конечного потребителя ... но обо все по порядку.

Инсулин-подобный-фактор-роста-1 (IGF-I; ИФР-1; соматомедин С; белок из семейства инсулиноподобных факторов роста по структуре и функциям похожий на инсулин, он участвует в эндокринной, аутокринной и паракринной регуляции процессов роста, развития и дифференцировки клеток и тканей организма), вместе с инсулином, занимает центральное место в регуляции процессов анаболического роста, которые в свою очередь находятся в прямой зависимости от доступности энергии и основных питательных веществ (например, аминокислоты), как получаемых из диеты, так и из имеющихся резервов в организме (Thissen et al., 1994; Estivariz and Ziegler, 1997; Yu and Berkel, 1999; Kaaks and Lukanova, 2001). … Циркулирующие уровни IGF-I в значительной степени определяется генетическими факторами и возрастом (Harrela et al., 1996; Hong et al., 1996), а также зависят от пола, антропометрических показателей, физической активности, экзогенных половых гормонов, курения, употребления алкоголя (Yu and Rohan, 2000) и питания (Thissen et al., 1994). [3]

Имеющиеся на данный момент совокупные научные данные, свидетельствуют о том, что риск некоторых распространенных видов рака (например, колоректальный рак, рак простаты, рак молочной железы и пр.), могут быть связаны с пищевым режимом (диетой) и с более высокими уровнями циркулирующего IGF-I (Pollak et al., 2004; Renehan et al., 2004). Механизмы, с помощью которых IGF-I играет роль в риске возникновения рака, пока до конца не установлены.

IGF-I может стимулировать рост раковых опухолей путем усиления пролиферации клеток и ингибирования апоптоза, как в нормальных, так и опухолевых клетках различного тканевого происхождения (Khandwala et al., 2000; Werner and Le Roith, 2000). К прочим механизмам, которые могли бы благоприятствовать росту опухолей, можно отнести индукцию сосудистого эпителиального фактора роста (Фактор роста эндотелия сосудов; VEGF; Vascular endothelial growth factor: сигнальный белок, вырабатываемый клетками для стимулирования васкулогенеза (образование эмбриональной сосудистой системы) и ангиогенеза (рост новых сосудов в уже существующей сосудистой системе) (Fukuda et al., 2002), а также увеличение миграции клеток (Playford et al., 2000) под воздействием IGF-I. [3]

Как уже упоминалось, использование rBGH у коров повышает уровень IGF-1 в молоке, однако, следует отметить, что молоко от коров, которые не получают rBGH, также содержит IGF-1 [1] (порядка 3-10 нг/мл; у коров которым дают rBGH, уровни IGF-1 увеличены еще на плюс 2-5 нг/мл, хотя во многих антимолочных статьях пишут про превышение в 10-20 раз, правда я не смог найти подтверждение этим цифрам) (человеческое женское грудное молоко, кстати, тоже содержит IGF-1, что то в районе 1-3 нг/мл).

Концентрация IGF-1 в молоке коров как получающих, так и не получающих rBGH, изменяется в течение всего цикла лактации (уровни IGF-1особенно высоки в течение первых недель лактации).

Некоторые исследования показали, что у взрослых, которые пьют молоко, наблюдаются более высокие уровни IGF-1 в крови (повышение примерно на 10%), чем те, кто пьет мало молока или не пьет вовсе. Но при этом, подобные результаты были получены и у людей которые употребляли соевое молоко. [2]

Т.е. да, употребление, в том числе молока (от любой коровы, что получающей rBGH, что нет), будет влиять на эндогенную секрецию IGF-1, и определенный рост в крови этого важного гормона, но таким эффектом обладает не только лишь молоко.

Вообще положительные ассоциации между эндогенными уровнями IGF-I и диетой, наблюдаются при употреблении очень широко разнообразия продуктов [3]:
- белок (Devine et al., 1998; Allen et al., 2002; Holmes et al., 2002; Giovannucci et al., 2003; Gunnell et al., 2003; Heald et al., 2003; Larsson et al., 2005),
- минералы (Devine et al., 1998; Ma et al., 2001;Holmes et al., 2002; Giovannucci et al., 2003; Gunnell et al., 2003; DeLellis et al., 2004; Larsson et al., 2005; Maskarinec et al., 2005) и,
- молоко (Ma et al., 2001; Holmes et al., 2002; Giovannucci et al., 2003; Gunnell et al., 2003).
- повышенное употребление калорий (Holmes et al., 2002; Heald et al., 2003),
- употребление углеводов (Gunnell et al., 2003),
- употребление жиров (Kaklamani et al., 1999; Heald et al., 2003; DeLellis et al., 2004),
- употребление насыщенных жиров (Heald et al., 2003),
- употребление полиненасыщенных жиров (Baibas et al., 2003; Gunnell et al., 2003),
- пищевых волокон (Maskarinec et al., 2005),
- некоторых видов витаминов (Holmes et al., 2002; Maskarinec et al., 2005),
- употребление красного мяса (Kaklamani et al., 1999; Mucci et al., 2001; Larsson et al., 2005),
- мяса рыбы (Holmes et al., 2002; Giovannucci et al., 2003; Larsson et al., 2005) и,
- мяса птицы (Giovannucci et al., 2003).

Все это свидетельствует, в пользу того, что рост уровней IGF-I не является специфическими исключительно для коровьего молока, и может быть вызвано, в том числе факторами никак не связанными с молоком, полученным от коров, получающих rBGH.

К тому же, как отмечает Американское онкологическое общество (American Cancer Society), на данный момент отсутствуют какие-либо релевантные данные сравнения уровней IGF- I у людей, которые пьют обычное коровье молоко, и которые пьют коровье молоко от коров, получающих rBGH. [4]

IGF-I НЕ РАЗРУШАЕТСЯ ВО ВРЕМЯ ПАСТЕРИЗАЦИИ, И НЕ ПОЛНОСТЬЮ РАСЩЕПЛЯЕТСЯ В КИШЕЧНИКЕ?

Что касаемо предположения, о том что IGF-I не разрушается во время пастеризации, и не полностью расщепляется в кишечнике, в результате чего может пересекать стенку кишечника, то тут тоже совсем не так все однозначно.

Сторонники этой ГИПОТЕЗЫ (гипотезы, потому, что она был частично подтверждена на животных (и то не без существенных изъянов), но не смогла быть подтверждена на людях в естественных условиях), апеллируют к эксперименту 1993 года [5]. В котором ученые искали условия, при которых под воздействием пищеварительных ферментов, не будет происходить разрушение Эпидермального фактора роста (Epidermal Growth Factor, EGF), специфического белка, стимулирующего клеточный рост и клеточную дифференцировку эпителиального покрова (ЭФР слюны, играет важную физиологическую роль в обслуживании эпителия пищевода и желудка; биологический эффект слюнного эпидермального фактора роста включает залечивание слизистой оболочки рта и желудочно-пищеводного отдела, изоляцию стенок желудка от кислоты, содержащейся в желудочном соке, а также стимуляцию синтеза ДНК). Эксперимент опять же проводился на крысах и в пробирке (брали разные участки тонкой кишки, крыс с различными заболеваниями (!!!) в работе ЖКТ, и в пробирке соединяли EGF взятый у человека или TGFa (рекомбинантный EGF), с добавлением человеческого кишечного сока (секрет желёз тонкого и толстого отделов кишечника), предоставленного одной из больниц).

В рамках эксперимента, было установлено, что в присутствии казеина, EGF, частично не разрушается кишечным соком, что благоприятно сказывается на восстановительных процессах эпителиального покрова кишечника (в частности, это позволяет лучше заживлять хронические язвы двенадцатиперстной кишки). Причем, этот положительный эффект наблюдается именно при оральном введении EGF/TGFa (и именно в присутствии казеина, а в присутствии иных нутриентов, EGF/TGFa под воздействием пищеварительных соков подвергался протеолизу), инъекционное введение EGF/TGFa в плазму крови, не дает такого эффекта. Также исследователи ДЕЛАЮТ ПРЕДПОЛОЖЕНИЕ, что при наличии проблем с работой ЖКТ в форме пищевой атрофии и нарушения всасываемости и повышения проницаемости в кишечнике, может происходить проникновение в кровь, эндотоксинов и кишечных микроорганизмов, что определенно, не есть хорошо. И именно для этого, чтобы восстанавливать эпителиальный покров внутренних стенок кишечника , нормализовать проницаемость клеток, снизить пищевую атрофию, в общем, чтобы нормализовать работу ЖКТ, и нужны соответствующие стратегии для сохранения активности EGF, и в присутствии казеина, это происходит лучше всего. В данном исследовании, НЕ ГОВОРИТСЯ И НЕ УСТАНОВЛЕНО, что из-за казеина, может, происходит бесконтрольное проникновение в кровь, не переваренных белковых структур, тем более у здорового человека.

Это одно из главных исследований, опираясь на которое, противники комбинаций "rBGH+IGF-I+молоко"/ "IGF-I+молоко", формируют свои теоретические опасения, на предмет влияния IGF-I из коровьего молока на рост нормальных уровней IGF-1 в крови человека (путем проникновения в активной форме в кровь под "защитой" казеина), тем самым увеличивая риск целого ряда онкологических заболеваний (например, колоректальный рак, рак простаты, рак молочной железы и пр.).

И хотя бычий IGF-1 по своей структуре и аминокислотной последовательности, аналогичен человеческому IGF-1, но в реальности сценарий, при котором IGF-1 из молока может быть поглощена неразложенным в ЖКТ, не подтверждается ни одним исследованием на человеке.

Опыты на крысятах, поросятах, телятах, в пробирках, в условиях вводимых/ используемых чрезвычайных концентраций IGF-1 (в десятки раз превышающие те, что могут поступить в организм с пищей), чрезвычайно сложно экстраполировать на людей, но и те данные, что получены на животных, также часто носят противоречивый характер (например, основная часть данных получена на новорожденных животных которые получают питание только в форме материнского молока, не имеют полностью развитой системы протеазы / пептидазы, системы пропускной способности кишечных клапанов, что в свою очередь обеспечивает повышенную проницаемость макромолекул; в то время как данные, полученные на более подрощенных животных показывают, что кормление IGF-1 приводит к незначительной кишечной абсорбции [6].

До сих пор, в научном сообществе, достаточно аккуратно подходят к выводам по данному вопросу (проникновение непереваренной IGF-1 в кровь через ЖКТ), отмечая, что на данном этапе развития науки, ОСТАЕТСЯ НЕЯСНЫМ, может ли активная форма IGF-1, не быть разрушена в ЖКТ и проникнуть в кровь через желудочно-кишечный тракт человека [7,8,9], и что пока, доказательств этому, за десятилетия исследований, обнаружено не было. В числе прочего, одной из причин недостаточности данных (но это не единственная причина), также может являться то, что не существует каких-либо никаких стандартных фармакокинетических исследований, оценивающих поглощение оральных добавок с IGF-1 по сравнению с IGF-1 синтезируемом в организме человека [10].

ХОРОШО, А ЧТО ЕСЛИ, ВСЕ ТАКИ ДА?

Для начала, количество IGF-I, которое может поступить в минуту при ежедневном употреблении молочных продуктов незначительно по сравнению с эндогенной продукцией этого гормона человеческим телом.

Т.е. допустим, что молоко содержит порядка 4 нг/мл IGF-I, то 1.5 л молока выпитого в течение дня способствовать поступлению, что то около 6000 нг/мл IGF-I в желудочно-кишечный тракт. Помимо этого предполагаемого кол-ва IGF-I из молока, IGF-I, ежедневно производимый человеческим организмом, присутствует в слюне, в желчи, в панкреатическом соке, в выделениях слизистой оболочки кишечника (а также в печени и внепеченочных тканях и тд.), по общим оценкам суммарное кол-во IGF-I, которое может находится в ЖКТ, может доходить до 380 000 нг/мл IGF-I. [11,12]

Кроме того, предполагается, что у взрослых, с нарушениями функции печени и чрезмерным производством печеночной ткани, дополнительно производится порядка 107 нг IGF-I / день [13].


Таблица из буклета ВОЗ: "Residues of Some Veterinary Drugs in Animals and Foods, 17-26 February 1998" [14]

Таким образом, даже если предположить (но, повторюсь, в реальности подтверждений этому не обнаружено, т.к. как значительная часть, если не все кол-во IGF-I, будет переварено в тонком кишечнике [15]), что IGF-I из молока избежал протеолиза при прохождении через кишечник, и был поглощен кишечником и в активной форме поступил в кровь, то кол-во такого IGF-I, составляет цифру меньшую, чем 0,06% от общей суточной продукции IGF-I человеческим телом [16].

По данным ФАО/ ВОЗ, допущения о возможном дополнительном количестве IGF-I, которое может быть поглощено, минуя разрушение в ЖКТ, у людей употребляющих молоко (в том числе от коров, которым давали rBGH), представляет собой цифру менее 0,09% от нормального ежедневного производства IGF-I у взрослых [14].

Т.е. даже если предположить, некие пограничные оценки, что IGF-I может быть поглощен и не метаболизируется в кишечнике, то чтобы увеличить уровни этого гормона в крови до наименьшей концентрации, которая может быть измерима, потребуется выпивать, что то около 60-90 литров молока в день.

Как пишет Американское онкологическое общество (American Cancer Society) [17], прежде чем утвердить использование rBGH в 1993 году, FDA вычислило худший сценарий, основанный на допущении, при котором человеческий младенец, будет пить по 1,5 литра молока в день, с максимальным поглощением неповрежденной IGF-I белка и соответственно, таким же максимальным ростом концентрации IGF-I в крови. Но и в этих условиях, молоко (рассматривались коровы, которым давали rBGH), способствовало бы гораздо меньшему чем 1% повышению IGF-I от того кол-ва, которое производит тело младенца на ежедневной основе [18,19].

И это еще все сказано, без учета того факта, что чужеродный белок, поступающий в кровоток, будет атакован специфическими защитными белками [раз, два] в плазме крови (которые вычисляют чужеродные молекулы, вирусные частицы и бактерии, и нейтрализуют их), т.е. это будет в свою очередь опять же снижать биологическую активность IGF-I, вдруг «проскочивших» через ЖКТ.

Т.о. тут ситуация схожая с казоморфинами [20], проблема проникновения каких либо белков в активной форме (т.е. речь не только лишь про IGF-I) в кровь, минуя протеолиз при прохождении через кишечник, может быть потенциально актуален для достаточно ограниченной категории людей:
- младенцы, которые еще пока не имеют надлежащим образом сформированной системы протеазы / пептидазы, системы пропускной способности кишечника, кишечных клапанов, что в свою очередь обеспечивает повышенную проницаемость макромолекул (но в большинстве случаев, такой проблемы не стоит, т.к. большинство детей, либо кормят грудью, либо используют для них специализированные коммерческие прикормовые смеси для младенцев, которые не содержат следовых количеств IGF-I; а интенсивная высокотемпературная обработка, которая используется в качестве одного из технологических этапов в производстве детских питательных смесей, инактивирует порядка 90% IGF-I, которое может содержаться в исходном сырье).

- у людей с повышенной проницаемостью кишечника: больные целиакией, аутизмом, шизофренией, болезнью Крона, аутизмом, циррозом печени, и людей с аллергиями на коровье молоко [21] (потенциально, использование различных препаратов, таких как аспирин и других нестероидных противовоспалительных препаратов, также может увеличить проницаемость кишечника).

ССЫЛКИ:
1. National Institutes of Health (US). Office for Medical Applications of Research. NIH State of the Science Statements [Internet]. Bethesda (MD): National Institutes of Health (US); 1983-2002. Bovine Somatotropin [nih.gov]
2. Allen NE, Appleby PN, Davey GK, et al. The associations of diet with serum insulin-like growth factor I and its main binding proteins in 292 women meat-eaters, vegetarians, and vegans. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2002;11:1441-1448 [PubMed]
3. Norat T et. al. Diet, serum insulin-like growth factor-I and IGF-binding protein-3 in European women. Eur J Clin Nutr. 2007 Jan;61(1):91-8. Epub 2006 Aug 9. [PubMed]
4. Recombinant Bovine Growth Hormone [ACS]
5. Playford RJ, Woodman AC, Clark P, Watanapa P, Vesey D, Deprez PH, Williamson RC, Calam J. Effect of luminal growth factor preservation on intestinal growth. Lancet. 1993 Apr 3;341(8849):843-8. [PubMed]
6. Burrin DG. Is milk-borne insulin-like growth factor-1 essential for neonatal development? J Nutr 127:975S-979S, 1997 [PubMed]
7. G. Dervilly-Pinel et al. Analytical strategies to detect use of recombinant bovine somatotropin in food-producing animals. LUNAM Université, Oniris, Laboratoire d’Etude des Résidus et Contaminants dans les Aliments (LABERCA), Atlanpole - La Chantrerie, CS 50707, Nantes F-44307, France [sciencedirect.com]
8. Mepham TB. Public health implications of bovine somatotropin use in dairying: discussion paper. J R Soc Med. 1992 Dec;85(12):736-9 [PubMed]
9. National Institutes of Health (US). Office for Medical Applications of Research. NIH State of the Science Statements [Internet]. Bethesda (MD): National Institutes of Health (US); 1983-2002. Bovine Somatotropin [PubMed]
10. IGF-1 FAQs [nowfoods.com]
11. Chaurasia OP, Marcuard SP, Seidel ER: Insulin-like growth factor 1 in human gastrointestinal exocrine secretions. Regul Pept 50:113-119, 1994 [PubMed]
12. FAO/WHO Joint Expert Committee on Food Additives (JECFA): Toxicological evaluation of certain veterinary drug residues in food, WHO Food Additives Series 41, pp 125-146, 1998 [JECFA]
13. Guler H-P, Zapf J, Schmid C, Froesch ER: Insulin-like growth factors I and II in healthy man. Estimations of half-lives and production rates. Acta Endocrinol (Copenh) 121:753-758, 1989 [PubMed]
14. Residues of Some Veterinary Drugs in Animals and Foods: Monographs Prepared by the Fiftieth Meeting of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives : Rome, 17-26 February 1998 [google.books]
15. Alpers DH: Digestion and absorption of carbohydrates and proteins. In Johnson LR (ed): “Physiology of the Gastrointestinal Tract,” 3rd ed. New York: Raven Press, pp 1723-1749, 1994
16. Parodi PW. Dairy product consumption and the risk of breast cancer. J Am Coll Nutr. 2005 Dec;24(6 Suppl):556S-68S [PubMed]
17. Recombinant Bovine Growth Hormone [ACS]
18. Report on the Food and Drug Administration's Review of the Safety of Recombinant Bovine Somatotropin [FDA]
19. Louis E. Underwood and Judson J. Van Wyk, (1992) Normal and Aberrant Growth. In Williams Textbook of Endocrinology, Jean D. Wilson and Daniel W. Foster, eds. WB Saunders Co., Philadelphia, 1079-1138.
20. Review of the potential health impact of β-casomorphins and related peptides European Food. Safety Agency, Scientific Report (2009) 231, 1-10 [EFSA]
21. Mercola J, Mermer C. Many people are taking insulin-like growth factor-I without even knowing it. West J Med. 2001 Dec;175(6):378-9 [PubMed]