Биологи из Лондонского университета королевы Марии изучили молекулярные механизмы действия кофеина в Лаборатории клеточного старения при Центре молекулярной клеточной биологии (Великобритания). Из-за широкого потребления кофеина во всем мире исследователей давно интересовало его влияние на долголетие. Ранее ученые связывали этот напиток со снижением риска возрастных патологий, однако молекулярный механизм такой защиты оставался непонятным. Результаты научной работы авторы опубликовали в журнале Microbial Cell.
Для экспериментов исследователи выбрали делящиеся дрожжи — одноклеточный организм, схожий по внутренним процессам с клетками человека. Именно на этой модели ученые ранее доказали, что кофеин продлевает жизнь клеток через древний белковый комплекс TOR, регулирующий рост в зависимости от поступающей пищи уже более 500 миллионов лет.
Однако новые эксперименты показали иной путь. Кофеин воздействует на систему TOR не напрямую, а через молекулярный регулятор метаболизма AMPK (ключевой белок, отвечающий за энергетический баланс клетки). Этот фермент работает как «датчик топлива»: при истощении запасов энергии он переключает клетку в режим восстановления. Один из авторов исследования Харалампос Раллис (Charalampos Rallis) отметил, что кофеин искусственно переключает этот тумблер — он заставляет клетку запускать процессы защиты и ремонта даже без реального дефицита энергии. Это позволяет обновлять поврежденные компоненты и латать ДНК «в штатном режиме», не подвергая организм экстремальным нагрузкам.
Система AMPK прямо связана с метформином (популярным лекарством от диабета, которое сейчас активно изучают в геронтологии). Активация этого фермента кофеином стимулирует починку повреждений ДНК. С возрастом генетические поломки накапливаются, ухудшая работу органов, поэтому эффективная починка ДНК напрямую замедляет старение.
Ведущий автор работы Джон-Патрик Алао (John-Patrick Alao) подчеркнул, что открытие не гарантирует продление жизни от добавления чашки кофе в рацион, так как опыты проводились на дрожжах. Тем не менее система AMPK у дрожжей и человека устроена одинаково. Это дает науке точный ориентир для разработки диет, корректировки образа жизни и создания лекарств нового поколения.