Согласно данным, полученным британскими исследователями, кофеин оказывает стимулирующее воздействие на древнюю молекулярную систему регуляции метаболизма, известную как AMPK. Этот механизм играет ключевую роль в поддержании устойчивости клеток к неблагоприятным факторам, восстановлении повреждений ДНК и контроле клеточного роста. Данное открытие позволило прояснить причины, по которым кофеин ассоциируется с более здоровым процессом старения.

Специалисты из Лондонского университета королевы Марии провели исследование молекулярных механизмов действия кофеина в рамках Лаборатории клеточного старения при Центре молекулярной клеточной биологии, расположенном в Великобритании. Широкая распространенность потребления кофеина во всем мире давно привлекает внимание ученых к его потенциальному влиянию на продолжительность жизни. Хотя ранее существовала связь между употреблением этого напитка и снижением риска развития возрастных заболеваний, лежащий в основе этой защиты молекулярный механизм оставался неясным. Результаты проведенного исследования авторы опубликовали в журнале Microbial Cell.

В целях проведения экспериментов исследователи использовали делящиеся дрожжи – одноклеточный организм, чьи внутренние процессы во многом схожи с процессами, протекающими в клетках человека. Именно на этой модели ученые ранее продемонстрировали способность кофеина увеличивать продолжительность жизни клеток посредством древнего белкового комплекса TOR, который регулирует рост в зависимости от доступности питательных веществ и существует уже более полумиллиарда лет.

Тем не менее, свежие исследования выявили альтернативный механизм действия. Кофеин оказывает влияние на систему TOR не посредством прямого воздействия, а через молекулярный регулятор AMPK – ключевой белок, контролирующий энергетический баланс внутри клетки. Этот фермент функционирует как своего рода «индикатор топлива», переключая клетку в режим восстановления при снижении запасов энергии. Один из авторов научной работы, Харалампос Раллис (Charalampos Rallis), подчеркнул, что кофеин искусственно активирует этот механизм, побуждая клетку инициировать процессы защиты и регенерации даже при отсутствии реального дефицита энергии. Это позволяет обновлять поврежденные клеточные структуры и восстанавливать ДНК в обычном порядке, избегая чрезмерных нагрузок на организм.

Система AMPK тесно связана с метформином – широко используемым лекарственным препаратом для лечения диабета, который в настоящее время активно исследуется в геронтологии. Активация этого фермента под воздействием кофеина способствует восстановлению повреждений ДНК. С возрастом генетические дефекты постепенно накапливаются, что приводит к ухудшению функционирования органов; следовательно, эффективное восстановление ДНК непосредственно замедляет процесс старения.

Руководитель научной работы Джон-Патрик Алао отметил, что полученные результаты не означают автоматического продления жизни при регулярном употреблении чашки кофе, поскольку эксперименты проводились на дрожжах. Однако система AMPK у дрожжей и человека имеет идентичную структуру. Это предоставляет научному сообществу четкую основу для разработки диетических рекомендаций, корректировки образа жизни и создания инновационных лекарственных препаратов.