В ходе нового исследования, результаты которого опубликованы в журнале «Scientific Reports», ученые из Института молекулярной медицины (Instituto de Medicina Molecular), Лиссабон, Португалия, совместно с коллегами из Германии и США описали биологический механизм, благодаря которому кофеин препятствует развитию возрастных когнитивных нарушений. Работа выполнена с привлечением лабораторных животных.
Чрезмерный синтез глюкокортикоидных гормонов, ассоциированный с хроническим или тяжелым стрессом, ухудшает функционирование нейронов в гиппокампе и может провоцировать развитие нейродегенеративных состояний. Высвобождение кортизола клетками коры надпочечников находится под контролем гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой (ГГН) оси, в регуляции работы которой критически важную роль играет гиппокамп, а нарушение синтеза глюкокортикоидов приводит к нарушению данной регуляторной цепи. Известно, что развитие возрастных изменений сопровождается снижением интенсивности регуляции глюкокортикоидных рецепторов, находящихся в гиппокампе, и постепенному нарушению связей между последним и гипоталамусом. В ходе предыдущих исследований ученые пришли к выводу, что у людей в возрасте 50–70 лет часто наблюдается повышенный уровень кортизола в крови, что коррелирует со снижением когнитивных функций. Кроме того, повышение активности глюкокортикоидов ассоциировано с атрофией гиппокампа и нарушением памяти у людей пожилого возраста.
В ходе работы исследователи пришли к выводу, что нарушение экспрессии определенного рецептора к аденозину A2A, являющегося мишенью для кофеина, индуцирует у лабораторных крыс развитие нарушений, сходных с наблюдаемым при старении, в частности изменения памяти, связанные с ослаблением механизмов контроля стресса. Руководитель работы доктор Луиза Лопес (Luisa Lopes) отметила, что данные результаты получены в ходе проведения крупного исследования, начавшегося 4 года назад, основной задачей которого было определение роли рецепторов в стрессовой ситуации. Они пришли к выводу, что изменение численности этих рецепторов на нейронах гиппокампа и коры больших полушарий — участков головного мозга, ответственных за формирование памяти, индуцирует развитие определенного неврологического профиля, именуемого «раннее старение», который проявляется нарушением памяти и повышением содержания кортизола в плазме крови. Когда же лабораторным животным вводили кофеин или его аналоги, блокирующие активность рецепторов A2A, у них приходили в норму показатели памяти и исчезали индуцированные стрессом гормональные нарушения.
Ученые заметили, что у людей пожилого возраста, как известно, повышена концентрация кортизола в крови и часто наблюдаются проблемы с памятью. Учитывая полученные результаты, они подчеркнули, что кофеин, обладающий прокогнитивным действием, можно применять для профилактики развития возрастных изменений памяти и ослабления механизмов контроля стресса, наблюдающегося при старении. Исследователи отметили, что сделанные ими выводы важны не только для понимания фундаментальных изменений, происходящих при старении, а также для того, чтобы начать рассматривать рецепторы A2A как ключевой фактор, инициирующий возникновение данных изменений. Кроме того, изучаемые рецепторы кажутся ученым перспективной терапевтической мишенью, открывающей новые возможности в геронтологии.
- Batalha V.L., Ferreira D.G., Coelho J.E. et al. (2016) The caffeine-binding adenosine A2A receptor induces age-like HPA-axis dysfunction by targeting glucocorticoid receptor function. Sci. Rep., August 11 [Epub. ahead of print].
- INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale) (2016) Caffeine and its analogues counteract memory deficits by normalizing stress responses in the brain. ScienceDaily, August 30 (http://www.sciencedaily.com/releases/2016/08/160830113749.htm).
Юлия Котикович
