Kafein tüketimi tip II diyabet, kalp hastalığı ve inme de dahil olmak üzere birçok hastalık için daha düşük risklerle ilişkilendirilmiştir, ancak bu koruyucu etkilerin altında yatan mekanizma açık değildir. Alman araştırmacılar daha önce, fizyolojik olarak ilgili konsantrasyonlarda (dört veya daha fazla fincan kahvenin ardından ulaşılan seviyelerde) kafeinin kan damarlarının iç kısmını kaplayan endotelyal hücrelerin fonksiyonel kapasitesini geliştirdiğini ve etkinin mitokondriyi içerdiğini göstermişlerdi. Yaptıkları yeni çalışmada, kafeinin, düzenleyici bir proteinin mitokondriye migrasyonunu arttırdığını, işlevlerini geliştirdiğini ve kardiyovasküler hücreleri hasardan koruduğunu gösterdiler.
Araştırmacılar, daha önce hücre döngüsünün bir inhibitörü olarak bilinen p27 adı verilen bir proteinin, kalbin başlıca hücre tiplerinde mitokondride mevcut olduğunu buldular. Bozulmamış mitokondriye ihtiyaç duyan endotel hücrelerinin göç kapasitesi, tamamen mitokondriyal p27'ye bağımlıydı. Mitokondriyal p27, mitokondriyal membran potansiyelini ve adenosin trifosfat (ATP) içeriğini arttırdı. P27'nin alan haritalaması, bu gelişmeler için N ve C-terminallerinin gerekli olduğunu ortaya çıkardı. Bu bölgelerin daha ileri analizi, p27'nin mitokondriye translokasyonunun ve promigrator aktivitesinin serin 10 ve treonin 187'ye bağlı olduğunu ortaya çıkardı. Ayrıca, mitokondriyal p27, kardiyomiyositleri apoptosise karşı korudu. Mitokondriyal p27 kardiyak miyofibroblast farklılaşması için gerekli ve yeterliydi. p27 eksikliği ve yaşlanmanın kalp mitokondrilerinde solunumu azalttığı tespit edildi. Kafein, p27 eksikliği olan hayvanlarda solunumu arttırmazken, yaşlı fareler, 10 gün boyunca içinde kafein bulunan içme suyu ile iyileşme gösterdi. Dahası, transkriptom değişikliklerini p27'ye bağlı bir şekilde uyararak, çoğunlukla mitokondriyal süreçlerle ilgili genleri etkiledi. Ayrıca, prediyabetik farelerde miyokard enfarktüsünden sonra enfarkt boyutunu azalttı ve mitokondriyal p27'yi arttırdı.
Mitokondriyal p27 Artışı Faydalı Mı?
Araştırmacılar elde ettikleri verilerin, mitokondriyal p27'yi mitokondriye bağlı süreçleri geliştiren ve mitokondriyal p27'de kafeinin yeni bir etki şekli olarak bir artış oluşturan ortak bir payda olarak karakterize ettiğini belirttiler. Mitokondriyal p27'nin etkisi ile kalp kasının korunmasını ve onarılmasını destekleyen bu sonuçların, kalp kasının hasardan korunması için daha iyi stratejilere yol açabileceğini aktardılar. Yaşlı popülasyonda ek bir besin faktörü olarak kahve tüketimi ya da kafeinin kullanılabileceğini, ayrıca, mitokondriyal p27'nin artırılmasının sadece kardiyovasküler hastalıklarda değil, aynı zamanda sağlığın iyileştirilmesinde de potansiyel bir tedavi strateji olarak kullanılabileceğinin altını çizdiler.
Niloofar Ale-Agha, Christine Goy, Philipp Jakobs, Ioakim Spyridopoulos, Stefanie Gonnissen, Nadine Dyballa-Rukes, Karin Aufenvenne, Florian von Ameln, Mark Zurek, Tim Spannbrucker, Olaf Eckermann, Sascha Jakob, Simone Gorressen, Marcel Abrams, Maria Grandoch, Jens W. Fischer, Karl Köhrer, René Deenen, Klaus Unfried, Joachim Altschmied, Judith Haendeler. CDKN1B/p27 is localized in mitochondria and improves respiration-dependent processes in the cardiovascular system—New mode of action for caffeine. PLOS Biology, 2018; 16 (6): e2004408.