Биохимики объяснили причину полезного эффекта кофе на организм
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
За десятилетия изучения кофе авторы крупных наблюдательных исследований не раз находили связь между его употреблением и меньшим риском сердечно-сосудистых, метаболических и нейродегенеративных болезней. Но обычно научные работы раскрывали статистические связи, а не причинно-следственные зависимости.
Биохимические механизмы тоже оставались почти неизученными из-за огромного разнообразия веществ в составе. В свежезаваренный кофе входит более 1000 химических соединений, включая кофеин, хлорогеновую, кофейную и феруловую кислоты, а также дитерпены — кафестол и кахвеол.
На этот раз исследователи проверили конкретную молекулярную мишень — рецептор NR4A1. Он регулирует активность генов и участвует в ответе клеток на стресс, воспаление, повреждение тканей и рост некоторых опухолевых клеток. Авторы разобрали, могут ли соединения из кофе связываться с этим рецептором и менять его работу. Результаты опубликовали в журнале Nutrients.
Биохимики изучили отдельные вещества, которые входят в состав кофе: кофейную, хлорогеновую, феруловую и п-кумаровую кислоты, кофеин, хинную кислоту, а также дитерпены кахвеол и кафестол. Сначала приготовили водные экстракты разных образцов кофе, включая образцы из Гондураса, Мексики, Гватемалы, Сальвадора и Колумбии. Их проверили на связывание с лиганд-связывающим доменом NR4A1.
Флуоресцентный анализ, поверхностный плазмонный резонанс и молекулярное моделирование позволили оценить факт связывания, силу взаимодействия и положение молекул в структуре рецептора. Несколько компонентов кофе связались с NR4A1, включая четыре кислоты, кахвеол и кафестол.
Чтобы проверить механизм, ученые провели эксперимент на клетках рабдомиосаркомы Rh30, которые реагируют на изменения активности NR4A1. Экстракты кофе снижали их жизнеспособность и рост.
Ученые подавили NR4A1 с помощью рибонуклеиновой кислоты интерференции. После этого кофе и его отдельные компоненты слабее тормозили рост клеток. Это показало, что эффект опосредован частично именно рецептором NR4A1. Исследователи также увидели, что в клетках Rh30 снизилась активность генов и белков, которые от него зависят.
Кофеин вел себя иначе. Он связывался с NR4A1, но в функциональных тестах действовал слабо и непостоянно. Поэтому авторы статьи связали основную активность изученного пути не с кофеином, а с полифенолами и дитерпенами.
Исследователи также проверили кофейную, феруловую и хлорогеновую кислоты на мышиных макрофагах RAW264.7 как на модели воспалительного ответа. Соединения снижали сигнал, связанный с действием липополисахарида, запускающего воспалительную реакцию. Это согласовалось с ролью NR4A1 в клеточном ответе на воспалительный стресс.
Молекулярное моделирование уточнило, как разные соединения могли занимать участки рецептора. Полифенолы соединялись с одним участком лиганд-связывающего домена NR4A1, а кахвеол и кафестол — с другим. Так ученые объяснили, почему несколько веществ могли влиять на одну и ту же молекулярную мишень.
Заваренный кофе и его основные полифенольные и полигидроксильные компоненты работали как лиганды NR4A1. В клетках Rh30 они действовали как обратные агонисты: снижали активность рецептор-зависимых процессов, связанных с ростом опухолевых клеток. В модели воспаления полифенолы также меняли клеточный ответ в направлении, которое исследователи связали с защитной ролью NR4A1.
Все это вместе раскрыло один из молекулярных механизмов, связывающих кофе и здоровье, но пока лишь в лабораторных условиях. Полифенолы и дитерпены кофе получили конкретную биологическую мишень — рецептор NR4A1.
Telegram 
Дзен 
VK Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии