Кофеин и аденозин: как кофе влияет на наше состояние

Каждый день миллионы людей начинают свой день с чашки кофе. Это поистине универсальное средство — оно дает заряд энергии, помогает социализироваться, а еще профилактирует целую кучу заболеваний и состояний. Неудивительно, что уже много лет кофе и кофеин являются одной из самых любимых целей для ученых всего мира.

Интересный факт — по какой-то причине люди в скандинавских странах, таких как Швеция и Финляндия, потребляют самое большое количество кофе на душу населения. По словам ученых, одним из лучших объяснений этого феномена является… климат! Темные, мрачные, депрессивные зимы, через которые непросто пробраться без поддержки витамина Д и кофеина.

Чашка кофе может сделать много вещей в зависимости от того, сколько кофеина в ней содержится, а также в зависимости от того, кто ее выпивает и когда. Некоторые люди получают «волшебный толчок», быстро восстанавливают свои силы и начинают лучше работать, тогда как другие начинают ощущать нервозность после выпитого кофе. Быть может, кофеин способен усилить наши чувства, когда мы в нем больше всего в этом нуждаемся? Впрочем, если выпить кофе в неподходящее время, это может испортить сон и превратить человека в зомби с пустыми глазами.

Как такая маленькая молекула, как кофеин, может привести ко всем этим эффектам? Если коротко, то с помощью нейтрализации другой молекулы — аденозина. Аденозин высвобождается из наших клеток в течение целого дня и вызывает постепенное утомление, которое в конечном итоге приводит к тому, что нас тянет в сон. Известно, что аденозин также освобождается во время напряженной работы, что позже также приводит к чувству усталости.

Еще в 1970-х годах ученые обнаружили, что кофеин связывается с рецепторами в организме, которые предназначены для аденозина, блокируя их и делая недоступными для аденозина. Однако, поскольку кофеин не является аденозином, то сигналы, которые обычно вызывают у нас усталость, не возникают, и именно поэтому после выпитого кофе мы становимся более энергичными, чем были. И так длится до тех пор, пока кофеин не закончит свое действие.

Есть мнение, что кофеин похож на наркотик, причем самый употребляемый наркотик в мире. В принципе, если под наркотиком вы имеете в виду вещество, которое стимулирует нервную систему, вызывает привыкание и может привести к симптомам отмены, то это, безусловно, правда. Не секрет, что многие люди чувствуют необходимость ежедневно пить кофе (по крайней мере), чтобы нормально функционировать. Более того, если они попробуют отказаться от ежедневного кофейного ритуала, то очень скоро они узнают, что такое синдром отмены — головная боль, упадок настроения, ворчливость и тому подобное.

Тяга к кофе и чувство вознаграждения от выпитой чашки полностью отличаются от, например, действия никотина или алкоголя. Вряд ли кто-то пьёт кофе для борьбы с синдромом отмены, в подавляющем большинстве случаев люди делают это, потому что хотят и им нравится его вкус, а еще — кофе заставляет их чувствовать себя хорошо.

Те, кто особенно чувствителен к кофеину (хотя кофе — это не только кофеин) или пьет слишком много кофе, могут испытывать побочные эффекты, такие как проблемы со сном, сердцебиение и беспокойство. Учитывая, что кофеин влияет на основные физиологические процессы в организме в сочетании с его огромными количествами, потребляемыми населением, исследователи также подозревают, что кофе может влиять на риск развития более серьезных заболеваний.

В 1970-х и 1980-х годах исследователи сообщали о признаках более высокого риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, а также рака мочевого пузыря и рака поджелудочной железы среди людей, пьющих кофе. В 1991 году популярный напиток оказался в списке Всемирной организации здравоохранения среди диетических факторов, «возможно вызывающих рак» и заработал очень плохую репутацию.

Тем не менее, ученые продолжали оценивать предполагаемые риски в более крупных и долгосрочных исследованиях. В конце концов было обнаружено, что риск развития рака был вызван не употреблением кофе, а другими факторами, такими, как курение. Тем не менее, существует определенная связь между кофе и сердечно-сосудистыми заболеваниями, но она оказалась не такой значимой и грозной, как считалось ранее.

В предыдущих исследованиях было обнаружено, что кофе способствует поддержанию повышенного количества липидов в крови, что может увеличить риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Но теперь ученые знают, что это верно только для «нефильтрованного кофе», например, кофе по-турецки.

Причина в том, что нефильтрованный кофе, и, в меньшей степени, эспрессо, содержат дитерпены — вещества, повышающие уровень холестерина. Фильтрованный кофе практически не содержит этих веществ, так как они «оседают» на кофейном фильтре.

Беременным женщинам рекомендуется не пить более трех чашек кофе в день, так как есть подозрение, что высокие дозы кофеина увеличивают риск выкидыша. Кроме того, текущие исследования не подтверждают идею о том, что употребление кофе представляет какие-либо серьезные риски для здоровья.

По этой причине кофе был исключен из списка канцерогенов Всемирной организации здравоохранения, однако, есть предупреждение о том, что употребление очень горячего кофе (или других напитков) может увеличить риск развития рака пищевода, но причина здесь в температуре напитка.

Напротив, последствия кофе для здоровья в основном кажутся положительными. Исследование, в которые вошли более полумиллиона человек в десяти европейских странах показало, что люди, пьющие кофе, имеют более низкий уровень смертности, связанный с сердечно-сосудистыми заболеваниями, в основном инсультом, по сравнению с теми, кто вообще не пьет кофе. Для диабета 2 типа наблюдается самая безопасная связь — у тех, кто выпивает 5-6 чашек кофе в день, риск развития диабета 2 типа примерно на 30 процентов ниже.

Исследование за исследованием показывают, что употребление кофе связано с более низким риском развития диабета. Есть также хорошее физиологическое объяснение этому феномену — мы знаем, что кофеин повышает чувствительность к инсулину, а это приводит к снижению уровня глюкозы в крови.

В различных исследованиях кофе также был связан с более низким риском развития различных форм рака, таких как рак матки, печени и желчного пузыря. Тем не менее, исследования по связи кофе и рака несколько противоречивы. Например, ряд исследователей увидели связь между потреблением кофе и более низким риском развития рака толстой кишки, но другие ученые не смогли подтвердить это своих работах.

Даже для рака есть идеи о том, какие механизмы могут быть задействованы. Кофе содержит большое количество антиоксидантов, которые могут защитить клетки от травм, но эффект также может быть связан с самим кофеином. Некоторые опухоли высвобождают много аденозина, который подавляет иммунные клетки организма, которые могут разрушать опухолевые клетки. Поскольку кофеин, в свою очередь, подавляет аденозин, возможно, что именно через этот механизм реализуется эффект профилактики рака.

Как будто этого было недостаточно — есть также исследования, которые связывают употребление кофе со снижением риска развития заболеваний Альцгеймера и болезни Паркинсона. С точки зрения болезни Паркинсона, существуют хорошие исследования физиологических механизмов, которые вместе с клиническими испытаниями веществ, похожих на кофеин, подтверждают положительные выводы нескольких крупных эпидемиологических исследований. Впрочем, пока исследований на эту тему не так много, чтобы сказать, что есть какая-либо реальная поддержка для подобного громкого утверждения. Определенно, ученым будет очень интересно продолжать изучать этот вопрос.

Доказать, как диетический фактор влияет на здоровье, сложнее, чем вы можете себе представить. Такой напиток, как кофе, который вмешивается в нашу нервную систему и потребляется миллионами людей, по-видимому, имеет сильную связь с различными заболеваниями в исследовании. Но самое сложное - доказать, что эти эффекты действительно вызваны употреблением кофе.

Если все положительные эффекты кофе окажутся правдой, это будет мощный бонус для всех кофеманов в мире, но самое главное — мы можем с уверенностью сказать, что кофе крайне полезный и уж точно не смертоносный продукт.

Впрочем, эксперты не считают, что соображения здоровья должны контролировать выбор человека, пить или не пить кофе. Люди должны пить кофе, если это заставляет их чувствовать себя хорошо. Есть еще много того, чего мы не знаем о потенциальных последствиях кофе для здоровья. Но, по крайней мере, нет никаких серьезных рисков от регулярного употребления кофе, что было четко подтверждено исследованиями.

Единственная оговорка — люди, имеющие проблемы со сном должны пересмотреть потребление кофе. Им стоит перестать пить кофе после 14:00, это сильно повлияет на ночной сон.

Интересно также, что согласно результатам ряда исследований, гены в значительной степени управляют привычками людей пить кофе. Это звучит совершенно странно, ведь именно человек решает, стоит ли ему пить кофе, а не мои гены. Именно так реагирует большинство людей, когда видят данные таких генетических исследований, но результаты говорят сами за себя, и гены влияют на наши привычки.

Исследования на близнецах показали, что у них часто имеются одинаковые привычки к кофе, даже если они растут отдельно - если один из них пьет кофе, то очень вероятно, что другой тоже будет его пить. Результаты исследований близнецов показывают, что примерно 40 процентов вариаций употребления кофе в популяции объясняются генетическими различиями.

Предыстория заключается в том, что кофеин распадается в организме на несколько метаболитов, которые влияют на организм несколько по-разному. Ферментная система, которая контролирует этот процесс, включая скорость, с которой эти метаболиты распадаются, различается между различными людьми в зависимости от их генов. Таким образом, существует генетически контролируемая вариация в том, как на нас влияет чашка кофе. Например, не всем бывает трудно заснуть после чашки кофе вечером.

Для любителей кофе это просто вопрос выбора — пить кофе, если он заставляет вас чувствовать себя хорошо, или останавливаться, если он заставляет вас чувствовать себя плохо. Но интересно, что теоретически можно предсказать этот выбор на основе генетического теста.

Однако, сначала необходимо идентифицировать вовлеченные гены. Недавно ученые сравнили генетические данные почти 10 000 человек с разными уровнями кофеина в плазме и их различными продуктами распада, а также потреблением кофе отдельными людьми. Было выявлено несколько генов, влияющих на потребление кофе. Среди прочего, исследователи обнаружили, что гены, которые медленно разрушают кофеин, связаны со снижением потребления кофе. Полученные генетические данные открывают интересные возможности для будущих исследований влияния кофе на здоровье.

3 вещи, о которых вы (возможно) не знали...

• Кофе и время: Возможно, недостаточно просто пропустить вечерний кофе, если у вас проблемы со сном. Известно, что в среднем требуется 3-7 часов, чтобы половина имеющегося в вашем организме кофеина распалась, поэтому употребление кофе в течение всего дня влияет на уровень кофеина в тот момент, когда вы ложитесь спать.
• Кофе и моча: Нет, кофе не является мочегонным средством. Да, кофеин стимулирует почки вырабатывать мочу, но это не означает что вы теряете больше жидкости.
• Кофе и смерть: Считается, что смертельная доза кофеина равна примерно 100 чашкам кофе, выпитых за один раз. Но вряд ли кто-то сможет это реализовать на практике.

Евгений Суборов