Биохимическое исследование подтвердило полезность кофе на молекулярном уровне

В свежезаваренный напиток входит более 1000 химических соединений, включая кофеин, хлорогеновую, кофейную и феруловую кислоты, а также дитерпены — кафестол и кахвеол

В ходе лабораторного эксперимента было установлено, что полифенолы и прочие компоненты сваренного кофе вступают во взаимодействие с ядерным рецептором NR4A1, который играет важную роль в клеточной реакции на стрессовые факторы, воспалительные процессы и повреждения тканей. Эти вещества изменяли функциональность рецептора и замедляли размножение раковых клеток, однако при блокировке рецептора их воздействие становилось менее выраженным. Авторы работы предложили молекулярное обоснование некоторых положительных свойств кофе, однако клинических испытаний на добровольцах не проводили.

За долгие годы исследований кофе авторы масштабных наблюдательных проектов неоднократно обнаруживали взаимосвязь между его потреблением и снижением вероятности развития сердечно-сосудистых, обменных и нейродегенеративных патологий. Однако в большинстве случаев научные труды описывали лишь статистические закономерности, не углубляясь в причинно-следственные связи.

Биохимические основы оставались практически неисследованными из-за большого количества различных веществ, присутствующих в напитке. В свежеприготовленный кофе входит свыше тысячи химических соединений, среди которых кофеин, хлорогеновая, кофейная и феруловая кислоты, а также дитерпены, такие как кафестол и кахвеол.

В данном случае ученые сосредоточились на конкретной молекулярной цели — рецепторе NR4A1. Он управляет активностью генов и задействован в ответе клеток на стресс, воспаление, повреждение тканей и пролиферацию определенных видов раковых клеток. Исследователи проанализировали, способны ли компоненты кофе связываться с данным рецептором и влиять на его функционирование. Полученные результаты были опубликованы в журнале Nutrients.

Биохимики изучили отдельные ингредиенты, входящие в состав кофе: кофейную, хлорогеновую, феруловую и п-кумаровую кислоты, кофеин, хинную кислоту, а также дитерпены кахвеол и кафестол. Сначала были приготовлены водные вытяжки из различных образцов кофе, в том числе из Гондураса, Мексики, Гватемалы, Сальвадора и Колумбии. Эти вытяжки проверили на способность связываться с лиганд-связывающим доменом NR4A1.

С помощью флуоресцентного анализа, поверхностного плазмонного резонанса и молекулярного моделирования удалось определить факт связывания, его силу и расположение молекул в структуре рецептора. Несколько компонентов кофе продемонстрировали связывание с NR4A1, включая четыре кислоты, кахвеол и кафестол.

Для проверки механизма был проведен эксперимент на клетках рабдомиосаркомы Rh30, которые чувствительны к изменениям активности NR4A1. Экстракты кофе уменьшали их жизнеспособность и темпы роста.

Затем ученые подавили NR4A1 с помощью РНК-интерференции. После этого кофе и его отдельные составляющие оказывали более слабое тормозящее воздействие на клеточный рост. Это подтвердило, что эффект частично обусловлен именно рецептором NR4A1. Также исследователи отметили снижение активности генов и белков, зависящих от этого рецептора, в клетках Rh30.

Кофеин вел себя иначе. Он связывался с NR4A1, однако в функциональных тестах демонстрировал слабое и непостоянное действие. Поэтому авторы связали основную активность исследуемого пути не с кофеином, а с полифенолами и дитерпенами.

Также были проверены кофейная, феруловая и хлорогеновая кислоты на мышиных макрофагах RAW264.7 как модели воспалительного ответа. Эти соединения ослабляли сигнал, вызванный липополисахаридом, который запускает воспалительную реакцию. Это соответствовало роли NR4A1 в клеточном ответе на воспалительный стресс.

Молекулярное моделирование позволило уточнить, как различные соединения занимают участки рецептора. Полифенолы связывались с одним участком лиганд-связывающего домена NR4A1, тогда как кахвеол и кафестол — с другим. Таким образом ученые объяснили, почему несколько веществ могли воздействовать на одну и ту же молекулярную цель.

Сваренный кофе и его основные полифенольные и полигидроксильные компоненты выступали в роли лигандов NR4A1. В клетках Rh30 они работали как обратные агонисты: снижали активность рецептор-зависимых процессов, связанных с ростом раковых клеток. В модели воспаления полифенолы также изменяли клеточный ответ в сторону, которую исследователи связали с защитной функцией NR4A1.

В совокупности эти результаты раскрыли один из молекулярных механизмов, соединяющих кофе и здоровье, однако только в лабораторных условиях. Полифенолы и дитерпены кофе получили конкретную биологическую мишень — рецептор NR4A1.

https://vecherka-spb.ru/2026/05/05/biokhimi...ulyarnom-urovne


Размещено через приложение ЯПлакалъ