Možno aj ty si každé ráno dopraješ kávu, aby ťa nakopla. Kofeín je látka, ktorá sa viaže na adenozínové receptory. Tým zablokuje adenozín, ktorý by sa za normálnych okolností naviazal a spôsobil pocit ospalosti a únavy. Výsledkom je, že sa cítiš bdelejší. Len pre zaujímavosť, kofeín ti v skutočnosti nedodáva energiu v pravom slova zmysle. Skôr si “požičiava” energiu z budúcnosti. Keď sa totiž v tele odbúra, nahromadený adenozín sa konečne dostane tam, kam sa chcel dostať už dávno, a únava ťa dobehne.
Zdá sa však, že kofeín má ešte jeden účinok, o ktorom sme donedávna nevedeli. V tomto prípade sa nemusíš báť, že by ti škodil. Práve naopak. Výskumníci z Queen Mary University of London si položili otázku, či kofeín, látka, ktorú denne prijímame v káve, môže pomáhať bunkám žiť dlhšie a spomaľovať ich starnutie. A ak áno, ako to presne robí. Inými slovami, zaujímalo ich, čo sa deje vnútri buniek pod vplyvom kofeínu a či by tento proces mohol zlepšiť zdravie alebo predĺžiť životnosť buniek.
Ako kofeín vplýva na bunky na molekulárne úrovni?
Aby našli odpoveď, skúmali, či kofeín dokáže aktivovať vnútrobunkové systémy, ktoré pomáhajú bunkám lepšie hospodáriť s energiou, opravovať poškodenia a zvládať stres. Tieto procesy sú úzko spojené so starnutím.
Cieľom výskumu bolo pochopiť, ako kofeín ovplyvňuje molekulárne mechanizmy v bunkách. Zamerali sa najmä na dve konkrétne regulačné dráhy, AMPK a TORC1. AMPK pôsobí ako senzor bunkovej energie a TORC1 reguluje rast buniek a ich reakciu na dostupnosť živín. Vedci chceli zistiť, či by kofeín mohol fungovať podobne ako látky, ktoré sa dnes skúmajú ako potenciálne spomaľovače starnutia, ako napríklad metformín alebo rapamycín.
Aby sa dostali k odpovedi, vykonali sériu experimentov na kvasinkách druhu Schizosaccharomyces pombe, ktoré majú prekvapivo podobné bunkové regulačné dráhy ako ľudské bunky. Do prostredia, v ktorom kvasinky rástli, pridávali kofeín a sledovali, ako to ovplyvňuje ich životnosť, rast, delenie a schopnosť zvládať stres. Použili aj geneticky upravené kvasinky, v ktorých vedeli cielene zablokovať alebo sledovať konkrétne bielkoviny, ako sú AMPK a TORC1, aby určili, ktorou cestou kofeín pôsobí.
Okrem toho merali aktivitu týchto dráh pomocou molekulárnych techník, ktoré im umožnili zistiť, či sú proteíny AMPK a TORC1 po pôsobení kofeínu aktívne alebo nie. Takto odhalili, že kofeín aktivuje AMPK, teda senzor bunkovej energie, a zároveň nepriamo potláča aktivitu TORC1.
Ak sa ti to zdá zložité, dá sa to povedať aj jednoduchšie. Vedci sledovali, ako kofeín ovplyvňuje vnútorné spínače v bunkách, ktoré rozhodujú o tom, ako bunka hospodári s energiou, ako rastie a ako sa dokáže opravovať.
Kofeín pomáha bunkám žiť dlhšie
Poďme teraz k tomu najzaujímavejšiemu, k výsledkom. Tie ukázali, že kofeín skutočne pomáha bunkám žiť dlhšie. Keď bunky kvasiniek dostali kofeín, začali sa správať, akoby mali málo energie, aj keď jej mali dostatok. Vďaka tomu sa v nich aktivoval ochranný režim, ktorý ich núti šetriť energiu, opravovať poškodenia a lepšie zvládať stres.
Tento mechanizmus riadi bielkovina AMPK, ktorú kofeín aktivuje. AMPK funguje ako energetický senzor. Keď je bunkám ťažko, zapne sa a pomôže im prežiť. Vedci zároveň zistili, že kofeín nepôsobí priamo na rastové mechanizmy, ako sa predtým predpokladalo, ale pôsobí nepriamo práve cez AMPK.
Keď sa AMPK aktivuje, zníži sa aktivita iného dôležitého bunkového regulátora, TORC1. Ten má na starosti rast a delenie buniek. Keď sa jeho činnosť utlmí, bunky sa namiesto rastu zamerajú na údržbu a dlhovekosť.
Ak by sme to mali zhrnúť, kofeín oklame bunky, že majú málo energie. Tie sa následne prepnú do režimu šetrenia a ochrany, čo im pomáha žiť dlhšie a odolávať poškodeniam.
