Източник: Американско химическо общество/YouTube

кофеинът

Може ли чаша кафе да помогне за отслабване или за предотвратяване на диабет тип 2? Според учени от Медицинското училище в Университета в Нотингам и Център за стволови клетки, тъканно инженерство и моделиране (STEM) това е възможност. Изследователите са установили, че кофеинът в нашето кафе, чай и кола директно активира вид телесни мазнини, наречени кафява мастна тъкан (НДНТ), които изгарят калории, за да генерират топлина. Резултатите от техните проучвания върху клетъчни модели и при човешки доброволци показват, че кофеинът е възможно да бъде включен в стратегии срещу затлъстяването и метаболитните нарушения като диабет тип 2.

„Това е първото проучване при хора, което показва, че нещо като чаша кафе може да има пряк ефект върху нашите функции на кафявите мазнини“, каза ръководителят на изследването д-р Майкъл Саймъндс от Медицинския факултет на Университета в Нотингам. „Потенциалните последици от нашите резултати са доста големи, тъй като затлъстяването е основна здравна грижа за обществото, а също така имаме нарастваща епидемия от диабет и кафявите мазнини биха могли да бъдат част от решението за справяне с тях.“

Саймъндс и колеги съобщават за своите открития в Scientific Reports, в статия, озаглавена „Излагането на кофеин предизвиква покафеняване на свойствата in vitro и in vivo.“

Телата на хората и други бозайници съдържат два вида мазнини. Бялата мастна тъкан (WAT) или бялата мазнина се залага, за да съхранява излишната енергия, приета като калории. Кафявата мазнина първоначално е била открита при бебета и при зимуващи животни и генерира телесна топлина чрез изгаряне на калории. Активирането на кафявите мазнини се характеризира с повишена функция на специфичния за НДНТ отделителен протеин 1 (UCP1) в митохондриите.

„Кафявата мазнина действа по различен начин от останалите мазнини в тялото ви и произвежда топлина чрез изгаряне на захар и мазнини, често в отговор на студ“, обясни Саймъндс. „Увеличаването на неговата активност подобрява контрола на кръвната захар, както и подобряването на нивата на липидите в кръвта и изгорените допълнителни калории помагат при загуба на тегло. Досега обаче никой не е намерил приемлив начин да стимулира активността му при хората. "

Количеството кафява мазнина при възрастни хора намалява с възрастта и също така е в отрицателна корелация с увеличаването на индекса на телесна маса, така че е възможно промяната в степента на загуба на НДНТ да има „значителни ползи за човешкото здраве“, продължават авторите. „Подобрената активност на НДНТ при възрастни хора има потенциала да подобри липидната и въглехидратната хомеостаза, както и да допринесе за стратегии за отслабване ... Това може да бъде постигнато чрез хранителни съставки, но въпреки че е доказано, че диетата може да стимулира функцията на НДНТ, степента, в която отделните хранителни вещества могат да имат сравними ефекти не е добре установено. "

Растителният алкалоид кофеин (1,3,7-триметилксантин) се намира широко в кафето, чая и кола напитките, както и в шоколада. Предишни изследвания предполагат, че консумацията на кофеин може да помогне за отслабване и да увеличи енергийните разходи на организма. Приемът на кофеин също е свързан с намаляване на риска от диабет тип 2, но степента, до която кофеинът или кафето може директно да активира кафявите мазнини, не е известна.

Използвайки добре познат модел на покафеняване на мезенхимни стволови клетки на мишки (mMSC), изследователите първо потвърдиха, че кофеинът може директно да подобри функцията на UCP1 и така да увеличи активността на митохондриите и обработката на липиди. Клетките, изложени на кофеин, демонстрират по-многобройни, плътно опаковани митохондрии и засилено митохондриално деление. Кофеинът също така подобрява дишането на клетките, повишава гликолизата и окислителното фосфорилиране, „показателно за по-метаболитно активни клетки“.

Екипът идентифицира физиологично значима доза кофеин, която те могат да изпробват при хора, и след това проведе серия от проучвания при девет здрави възрастни мъже и жени с нормален ИТМ, за да види дали консумацията на кофеин стимулира активирането на кафявите мазнини.

Използвайки техника за термовизионно изобразяване, която преди това са разработили, за да визуализират запасите от кафява мазнина, екипът е видял, че консумацията на кофеин значително повишава температурата в областта около врата, която носи основния запас от кафява мазнина при възрастни. "Повишаването на температурата в региона, който локализира с НДНТ, наблюдавано при поглъщане на кофеин, е показателно за увеличаване на активността на НДНТ след относително ниска доза кофеин от една стандартна чаша кафе", пишат те. „Тези открития предполагат, че повишаването на скоростта на метаболизма след поглъщане на кофеин може да бъде медиирано от подобрена функция на НДНТ, която предшества всяка промяна в температурата на кожата.“

„От предишната ни работа знаехме, че кафявата мазнина се намира главно в областта на шията, така че успяхме да изобразим някого веднага след като пиеше, за да видим дали кафявата мазнина е по-гореща“, обясни Саймъндс. „Резултатите бяха положителни и сега трябва да установим, че кофеинът като една от съставките в кафето действа като стимул или ако има друг компонент, който помага за активирането на кафявата мазнина. В момента разглеждаме кофеиновите добавки, за да проверим дали ефектът е подобен. След като потвърдим кой компонент е отговорен за това, той може потенциално да се използва като част от режим за управление на теглото или като част от програма за регулиране на глюкозата, за да се предотврати диабетът. "

„В заключение, тези резултати предоставят нови допълнителни доказателства in vitro и in vivo, че кофеинът (и кафената напитка) могат да насърчат функцията на НДНТ в дози, съвместими с човешката употреба“, заключават изследователите. „Подобрената активност на НДНТ при възрастни хора има потенциала да подобри липидната и въглехидратната хомеостаза, както и да допринесе за стратегиите за отслабване.“ Те признават, че ще са необходими повече изследвания, за да се види дали ефектите са зависими от дозата и дали кофеинът може да има клинична употреба срещу метаболитни нарушения като диабет или затлъстяване. „Сега могат да се предприемат бъдещи интервенционни проучвания, за да се оцени дали индуцираното от кофеин активиране на НДНТ при хората зависи от дозата, да се прецизира минималният прием, необходим за отговор на НДНТ, и да се проучи дали се наблюдават сравними ефекти при напълно диференцирани адипоцити и първични клетки, както и както при диабетици и/или затлъстели индивиди. "