Efectul cafelei decofeinizate asupra funcției și metabolismului nucleotidic în rinichi
I. M. Rybakowska
1 Departamentul de Biochimie și Fiziologie Clinică, Universitatea Medicală din Gdansk, Debinki 1, 80-211, Gdansk, Polonia
R. Milczarek
2 Departamentul de Biochimie Farmaceutică, Universitatea de Medicină din Gdansk, Gdansk, Polonia
E. M. Slominska
3 Departamentul de Biochimie, Universitatea de Medicină din Gdansk, Gdansk, Polonia
R. T. Smolenski
3 Departamentul de Biochimie, Universitatea de Medicină din Gdansk, Gdansk, Polonia
Abstract
Se știe puțin despre efectele cafelei care nu au legătură cu prezența cofeinei. Scopul studiului a fost de a analiza modificările funcției renale și ale metabolismului nucleotidic legate de aportul mare de cafea decofeinizată. Șoarecii au consumat extract de cafea decofeinizată timp de două săptămâni. Activitățile de AMP deaminază, ecto5'-nucleotidază, adenozin deaminază, purină nucleozid fosforilază au fost măsurate în cortexul renal și medulla prin analiza conversiei substraturilor în produse utilizând HPLC. Concentrația nucleotidelor în cortexul renal, medulla renală și ser a fost estimată prin HPLC. Activitatea ecto5'-nucleotidazei a crescut de la 0,032 ± 0,006 la 0,049 ± 0,014 nmol/mg țesut/min în cortexul renal al șoarecilor cărora li s-a administrat doză mare de cafea decofeinizată (HDC) împreună cu creșterea concentrației de adenozină în cortex și scăderea concentrației plasmatice a creatininei. HDC duce la creșterea activității ecto5'-nucleotidazei în cortexul renal care se traduce prin creșterea concentrației de adenozină. În mod surprinzător, acest lucru a determinat îmbunătățirea funcției de excreție renală.
Introducere
Se estimează că peste 59% dintre adulții din Statele Unite consumă băuturi cu cafea și în mod similar în alte țări dezvoltate [1]. În timp ce consumul de cafea este predominant, aproximativ 15% din S.U.A. populația a încetat să bea cafea cu totul, invocând îngrijorări cu privire la sănătate, reducerea cafelei a fost o strategie de prevenire a simptomelor tractului urinar, cum ar fi sindromul durerii vezicii urinare [1]. Există rapoarte de studii randomizate controlate privind consumul cronic de cafea care au confirmat o creștere mică, dar semnificativă statistic, a tensiunii arteriale sistolice și a tensiunii arteriale diastolice [2].
Deși consumul de cofeină în intervalul de 200-300 mg crește nivelul urinar de calciu atât la persoanele mai tinere, cât și la persoanele în vârstă, predominanța datelor sugerează că cofeina are un impact mai mare asupra metabolismului calciului și a oaselor la persoanele în vârstă [3]. În timp ce aportul de cofeină poate crește excreția de calciu în urină, băuturile care conțin cofeină au fost asociate cu un risc mai mic de nefrolitiază. Aportul de cafeină este asociat cu un risc mai mic de apariție a pietrelor la rinichi [4].
Efectele cafelei asupra metabolismului și genotoxicității carcinogenului alimentar au fost, de asemenea, investigate. Cafeaua a crescut expresia CYP1A2 de 16 ori în grupul tratat cu cafea de 5% și aproximativ jumătate din acest efect inductiv a fost atribuit cofeinei. Cafeaua a crescut, de asemenea, expresia enzimelor implicate în detoxifierea agenților cancerigeni din dietă, cum ar fi glutation S-transferaza alfa [5]. Există unele dovezi că cofeina crește ușor riscul de cancer la organele majore [6], dar există, de asemenea, descoperiri care arată că cafeaua poate exercita un efect protector împotriva cancerului colorectal [7-9]. Există, de asemenea, unele dovezi că cafeaua are ca rezultat o creștere a unor markeri de inflamație.
Aportul de cafea decofeinizat a fost asociat cu o scădere mică și irelevantă din punct de vedere clinic a tensiunii arteriale diastolice medii [10]. Cafeaua și cafeaua decofeinizată au capacitatea de a îmbunătăți performanța în timpul unui protocol de exerciții de rezistență [11]. Alți compuși în loc de cofeină, inclusiv polifenoli sau altele, pot fi benefice sau dăunătoare [12]. Datorită apariției a numeroși antioxidanți polifenolici naturali în cafea și ceai, aceste băuturi au atras atenția ca un posibil mijloc sigur de protejare împotriva speciilor reactive de oxigen [13]. O serie de alimente și băuturi conțin izotiocianați, polifenoli, diterpene și alte componente despre care s-a raportat că induc glutation S-transferaze, enzime care detoxifică o gamă largă de contaminanți dietetici și de mediu [14-16]. Trebuie avute în vedere efectele compușilor activi din cafeaua decofeinizată asupra funcției rinichilor.
Nucleotidele construiesc ADN, ARN și alte molecule importante precum coenzimele, ATP cu legături energetice ridicate. Rolul fiziologic al reacției catalizate de metabolismul enzimelor nucleotidice AMP deaminază (AMPD) și ecto5'-nucleotidază (e5NT), adenozin deaminază (ADA) în rinichi este în principal reglarea bazinelor de adenină nucleotidă din celulă și controlul concentrației adenozinei. Este bine dovedit că cofeina poate afecta receptorii adenozinici ca antagonist al receptorilor și inhibă, de asemenea, fosfodiesteraza responsabilă de transformarea AMPc în AMP. AMPc reglează printre altele lipaza sensibilă la hormoni a triacilglicerolului în țesutul adipos [17, 18]. Dovezile sugerează că receptorii de adenozină inhibă lipoliza prin scăderea activității adenilat ciclazei, ceea ce face din receptorii de adenozină o țintă potențială în obezitate și diabet [17]. Receptorii adenozinei sunt localizați în întregul corp, dar în principal pot fi găsiți în creier, inimă, vasele de sânge, rinichi și țesutul adipos. Spre deosebire de efectul cafelei legat de cofeină, se știe puțin despre efectul altor compuși decât cafeina prezenți în cafea.
Scopul acestui studiu a fost de a evalua efectul cafelei decofeinizate asupra enzimelor de conversie a nucleotidelor, a nivelului de adenozină și a echilibrului energetic din rinichi și a relației sale cu aspectele de bază ale funcției renale.