Німецькі вчені дійшли висновку, що щоденна доза кофеїну, яка міститься приблизно в чотирьох чашках кави, здатна благотворно вплинути на активність клітин серця і їх здатність до відновлення при інфаркті міокарда, а також захистити від цукрового діабету. Такий ефект опосередковує речовину р27, яка раніше була відома як гальмуючий клітинний цикл агента, а тепер виявилася і однією з провідних функціонально значущих речовин у мітохондріях. Стаття опублікована в.
Дослідники вже не раз доводили, що споживання кави пов'язане з більш низьким ризиком розвитку цукрового діабету. Кофеїн також знижував смертність від серцево-судинних, респіраторних захворювань, інсульту, при цьому ніяк не впливаючи на число померлих від онкологічних патологій. Однак що конкретно відповідає за такий взаємозв'язок на молекулярно-клітинному рівні, знайти поки не вдавалося.
Вчені з Університету імені Генріха Гейне в Дюссельдорфі під керівництвом професора Джуді Хенделер (Judith Haendeler) докладно вивчили мітохондрії різних типів клітин серця і звернули увагу на те, що практично скрізь містилася одна речовина. Як виявилося, інгібітор циклінзалежної кінази 1B (CDKN1B )/p27, який, перебуваючи в ядрі, блокує фази клітинного циклу злоякісно змінених клітин, виконує досить багато важливих для функціонування нормальної клітини завдань і в мітохондріях. У тому числі під його «контролем» здійснюються всі реакції, пов'язані з позитивною дією кави.
Але скільки кофеїну потрібно, щоб проявилися його кардіопротекторні властивості? В одній з робіт з'ясувалося, що його концентрація в крові повинна бути менше, ніж 100 мікромоль на літр, а оптимальними фізіологічно значущими виявляються 30 мікромоль на літр, еквівалентні чотирьом чашкам кави, які підвищують функціональну ємність ендотеліальних клітин.
Дослідники вивчали роботу p27 на клітинних культурах і на тварин моделях інфаркту міокарда. Вони показали, що більш активна робота мітохондрій, пов'язана з наявністю в них p27, посилює стійкість кардіоміоцитів до несприятливих впливів. І з'ясувалося, що якраз за допомогою сигнальних шляхів, опосередкованих кофеїном, p27 проникає в мітохондрії здатний посилювати процеси клітинного дихання і навіть зупиняти небажаний апоптоз (запрограмовану клітинну загибель) клітин серця через високі навантаження або ішемію.
За допомогою прицільного відключення генів різних типів p27 виявилося, що інактивація тільки його мітохондріального типу зупиняє міграцію і диференціювання міофібробластів, критичні для відновлення після інфаркту міокарда. Відповідно, p27 у мітохондріях необхідний для ефективного відновлення тканин серця після гострої ішемії, а кофеїн допомагає цьому процесу протікати інтенсивніше.
Крім цього, кофеїнова стимуляція функціональної ємності ендотелію, пов'язана з «доставкою» p27 в мітохондрії, дійсно безпосередньо механічно знижує ризик цукрового діабету. Дослідники встановили, що кофеїн виражено скорочує площу померлих після інфаркту клітин у мишей з ожирінням у стадії переддіабету (коли вже є толерантність до глюкози, але її рівні не досягають потрібних для постановки діагнозу цифр). Таким чином кава може стати непоганим профілактичним засобом від підвищених рівнів глюкози в крові.
І, нарешті, автори довели, що кава корисна для літніх людей, оскільки покращує стан серцево-судинної системи. Вивчаючи стан кардіоміоцитів старих мишей, яких поїли кави так, щоб концентрація кофеїну в їх крові наближалася до 30-50 мікромолів на літр, вчені побачили те ж саме, що спостерігали в інших експериментах: кофеїн стимулює надходження в мітохондрії р27, що покращує їх функції і захищає серце і судини від вікових ушкоджень.
Раніше вже довели, що кава має знеболювальний ефект, а її здатність справлятися зі стресами пов'язана з властивістю блокувати рецептори аденозину A2A-типу.