Биологи объяснили, как кофеин запускает ферменты клеточного долголетия

Издание «Известия» со ссылкой на публикацию в научном журнале Microbial Cell сообщает о новом исследовании специалистов лаборатории клеточного старения и сенесценции Центра молекулярной клеточной биологии Лондонского университета королевы Марии.

Ученые определили, каким образом кофеин воздействует на клеточные механизмы, отвечающие за реакцию на стресс, нехватку энергии и повреждения ДНК.

Эксперименты проводились на одноклеточных делящихся дрожжах, биологические механизмы которых имеют сходство с человеческими клетками. Кофеин, будучи самым распространенным нейроактивным веществом для повышения бодрости и концентрации, ранее уже ассоциировался с пониженным риском ряда возрастных заболеваний. Однако внутриклеточные процессы его работы оставались малоизученными.

Несколько лет назад эта же группа ученых установила, что кофеин может продлевать жизнь клеток через воздействие на белок TOR (Target of Rapamycin). У живых организмов эта система уже более 500 млн лет участвует в регулировании роста, реакции на стресс и расходовании энергии. Однако новая работа показала, что прямое влияние кофеина на TOR, скорее всего, не является основным механизмом.

Исследователи выявили связь кофеина с активацией фермента AMPK (AMP-активируемой протеинкиназы). Как пояснил ведущий автор исследования, специалист по генетике и клеточной биологии Харалампос (Бабис) Раллис, данный фермент выступает в роли датчика энергетического состояния. Он активируется при недостатке энергии и помогает клетке перестраивать процессы для преодоления дефицита. Посредством переключения механизма AMPK кофеин влияет на клеточный рост, стрессовые реакции и восстановление поврежденной ДНК.

Особое внимание ученые уделили системам репарации ДНК, так как с возрастом генетические повреждения накапливаются, а их слабое устранение повышает риск развития заболеваний и нарушения клеточной работы. Активность AMPK напрямую связана с процессами, затрагивающими эти возрастные изменения.

Авторы работы подчеркивают, что результаты экспериментов на дрожжах не всегда воспроизводятся в организме человека. Данные модели подходят для изучения фундаментальных процессов, но не являются доказательством того, что кофе или кофеин могут продлевать человеческую жизнь.

Тем не менее, руководитель исследования и научный сотрудник Джон-Патрик Алао называет полученные данные важными для дальнейшего изучения связи кофеина с долголетием и здоровьем. Так как система AMPK присутствует и у человека, она представляет собой перспективное направление для будущих работ. Они могут быть направлены на изучение обмена веществ, заболеваний, возрастных изменений, а также на поиск способов воздействия на этот клеточный механизм через образ жизни, питание или новые лекарственные препараты.