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 Современные авиационные материалы должны быть легкими и сверхпрочными, чтобы выдерживать высокие нагрузки. Для этого в основной металл добавляют другие металлы — их называют легирующими элементами. Они помогают создать сложную внутреннюю структуру: микроскопические кристаллы (зерна), границы между ними и мелкие включения. Именно эти включения могут значительно повысить прочность сплава. Ученые Пермского Политеха создали математическую модель, которая показывает, как такие частицы влияют на поведение материала и внутри зерен, и на их границах. Реакция сплава на экстремальные нагрузки зависит от того, как расположены элементы структуры, а также от размера и состава включений. Модель поможет ускорить разработку новых сплавов: инженеры смогут заранее, на этапе проектирования, оценивать поведение материала и подбирать структуру, которая обеспечит нужные прочность, пластичность и долговечность.
Шведские и испанские биологи выяснили, что жизненный цикл красношейных козодоев строго подчиняется фазам Луны. В полнолуние эти ночные птицы активно охотятся и набирают вес, а в темные ночи новолуния сталкиваются с дефицитом энергии и впадают в легкое оцепенение. Колебания освещенности управляют не только ежедневным метаболизмом птиц, но и датами сезонных миграций и размножения.
Ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ и Харбинского инженерного университета (Китай) раскрыли причину необычного поведения света внутри оптических микрополостей. Такие полости можно рассматривать как «лаборатории» для создания сильной связи между светом и веществом. Работа раскрывает потенциал этих полостей как полноценного инструмента для поляритонной физики.
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.
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.
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.
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.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
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