Káva espresso zmírňuje agregaci a kondenzaci proteinu tau spojeného s Alzheimerovou chorobou

Foto: tabitha turner/unsplash

Ať už si espresso vychutnáváte samostatně, nebo ho přimícháte do latté, americana či dokonce martini, poskytuje vždy milovníkům kávy mimořádný kofeinový koncentrát. Může vás však nejen probudit. Výzkum nyní ukazuje, že v předběžných laboratorních testech in vitro mohou sloučeniny espressa inhibovat agregaci tau proteinu – procesu, který se pravděpodobně podílí na vzniku Alzheimerovy choroby, uvádí Science Daily s odkazem na ACS Publication (J. Agric. Food Chem).

Káva espresso patří k nejznámějším nápojům na celém světě a v mnoha zemích se její pití stalo zvykem. Po mnoho let byla konzumace kávy spojována se zdravotními riziky; nedávné studie však ukázaly, že při umírněné konzumaci může mít tento nealkoholický nápoj díky svým biologickým vlastnostem příznivé účinky na lidské zdraví. Kávový nápoj se skládá z více než tisíce sloučenin; nápoj jako celek a jeho složky vykazují bioaktivní funkce, a proto je káva považována za potenciální funkční potravinu. Při přípravě espressa se horká voda protlačí přes jemně namletá kávová zrna, čímž vznikne koncentrovaný extrakt. Ten se často používá jako základ pro další nápoje, včetně módního espressa martini.

Nedávný výzkum naznačil, že káva by mohla mít také příznivé účinky proti některým neurodegenerativním onemocněním, včetně Alzheimerovy choroby. Tauopatie je termín používaný pro definici souboru neurodegenerativních poruch s příznaky demence a parkinsonismu. Mezi dosud identifikovanými tauopatiemi je nejčastější Alzheimerova choroba, jejíž celosvětová prevalence dosahuje 50 milionů lidí, zejména starších osob (ve věku > 65 let). Základním znakem tauopatií je abnormální akumulace mikrotubulární bílkoviny tau v mozku (neuronech nebo gliových buňkách nebo obojím). Mechanismy, které stojí za vznikem těchto onemocnění, jsou složité a v současné době nejasné, ale předpokládá se, že agregace a šíření bílkoviny tau hraje klíčovou roli. U zdravých lidí pomáhají tau proteiny stabilizovat struktury v mozku, ale při vzniku určitých onemocnění se mohou tyto proteiny shlukovat do fibril. Někteří vědci navrhují, že zabránění této agregaci by mohlo zmírnit příznaky. Mariapina D’Onofrio a její kolegové proto chtěli zjistit, zda sloučeniny obsažené v espressu mohou zabránit agregaci tau in vitro ( v laboratorních podmínkách).

Výzkumníci vyrobili vzorky esspres z kávových zrn zakoupených v obchodě a poté charakterizovali jejich chemické složení pomocí NMR spektroskopie (spektroskopie nukleární magnetické rezonance). V experimentech se zaměřili především na kofein a trigonelin, oba alkaloidy, flavonoid genistein a theobromin, sloučeninu, která se nachází také v čokoládě. Tyto molekuly spolu s kompletním extraktem z espressa inkubovali spolu s tau proteinem po dobu až 40 hodin. Pomocí experimentů in vitro a na buňkách pak prokázali, že extrakt z celé kávy, kofein a genistein mají biologické vlastnosti, které zabraňují agregaci, kondenzaci a konvertující aktivitě repetitivní sekvence tau. Identifikovali také soubor kávových sloučenin schopných vázat se na preformované fibrily tau. Tyto výsledky přispívají k poznání neuroprotektivního potenciálu kávy espresso a navrhují kandidáty na molekulární nosiče (scaffoldy) pro terapie zaměřené na monomerní nebo fibrilované formy tau.

Ačkoli je zapotřebí ještě mnoho dalších výzkumů, tým tvrdí, že jejich předběžné výsledky in vitro by mohly otevřít cestu k nalezení nebo navržení dalších bioaktivních sloučenin proti neurodegenerativním onemocněním, včetně Alzheimerovy choroby.

Pozn: Národní zdravotnický informační portál uvádí, že tau protein je protein, který se přirozeně vyskytuje v lidském těle. Za normálních okolností se nachází uvnitř nervových buněk (neuronů) v centrálním nervovém systému a podílí se především na udržování stability mikrotubulů v axonech. U pacientů s Alzheimerovou chorobou je tau protein hyperfosforylovaný (má pozměněnou chemickou strukturu), v důsledku čehož se uvolní z mikrotubulů a vytváří tzv. neurofibrilární klubka, která se typicky nacházejí v dendritech a v buněčných tělech nervových buněk. Neurony ztrácejí svůj tvar i funkci a posléze se rozpadají.

Obrázek: Ve zdravých neuronech (horní část obrázku) se tau protein podílí na udržování stability mikrotubulů v axonech. V neuronech pacientů s Alzheimerovou chorobou (dolní část obrázku) je tau protein chemicky pozměněn (hyperfosforylován), proto nedokáže udržet strukturu mikrotubulů a ty se rozpadají. Uvolněný tau protein pak vytváří neurofibrilární klubka uvnitř nervových buněk. (Zdroj: ADEAR: Alzheimer’s Disease Education and Referral Center, a service of the National Institute on Aging. Public domain, via Wikimedia Commons)