Многие из нас начинают день с чашки ароматного кофе, наслаждаясь его бодрящим эффектом. Однако не все знают, что за переработку кофеина в нашем организме отвечают специальные ферменты – цитохромы P450, в частности, CYP1A1 и CYP1A2. Я, кстати, упоминала об этом здесь.
Эти ферменты не только помогают расщеплять кофеин, но также являются участниками процесса обезвреживания различных чужеродных веществ (ксенобиотиков) и защищают организм от потенциально опасных соединений на уровне клетки. Они относятся к категории цитохромы Р450.
Цитохромы P450. Кто такие?
Цитохромы P450 - это общее название ферментов семейства P450, которые отвечают за расщепление всего, что попадает в нас и что производится в нас: от кофеина и лекарственных средств до канцерогенов и гормонов. Среди них особое внимание сегодня уделяется двум ферментам — CYP1A1 и CYP1A2.
На сегодняшний день известно порядка 57 таких генов, которые классифицированы в 18 семейств. CYP1A1 и CYP1A2 относятся к семейству CYP1 и главным образом обеспечивают переработку лекарств и метаболизм стероидов (особенно эстрогена). Далее идут CYP2, CYP3, CYP4 и другие. Если встретите такие названия, то знайте, что они обозначают цитохромы Р450.
Абсолютно любой сбой в тонкой системе организма может привести к гормональному дисбалансу, снижению эффективности лекарственных средств и даже приводить к онкорискам. А значит, умеренность во всем, в том числе в любви к кофе, осознанный выбор продуктов и знание своей генетики — это не просто ЗОЖ, а умная профилактика здоровья на клеточном уровне.
Как работают CYP1A1 и CYP1A2?
- CYP1A1. Если представить ферменты бойцами на передовой, то CYP1A1 — это такой «спецназ» по детоксикации особенно токсичных и канцерогенных веществ. Он играет важную роль не столько в повседневном метаболизме, сколько в обезвреживании потенциально опасных соединений, с которыми мы сталкиваемся ежедневно в окружающей нас среде.
- CYP1A2. Этот фермент - один из ключевых участников "детокс-бригады" нашего организма. Он находится преимущественно в печени и участвует в расщеплении (метаболизме) как внешних веществ (например, он отвечает за метаболизм около 95% потребляемого кофеина), так и целого ряда лекарств.
CYP1A1 активируется при контакте с токсинами извне: дымом, выхлопами, жареным мясом. Хотя фермент CYP1A1 менее активен в метаболизме кофеина, он играет ключевую роль в детоксикации и метаболизме различных канцерогенов, помогая нейтрализовать их до того, как они смогут нанести вред организму. Он может как обезвредить вредные соединения, так и, при перегрузке или ошибках, активировать их в опасные для ДНК формы.
CYP1A2 работает в печени. Он помогает метаболизировать кофеин, некоторые лекарства и даже эстрогены. Его активность напрямую зависит от нашего образа жизни: кофе, сигареты, гормональные препараты могут либо ускорить, либо затормозить его работу.
Важно!!! Фаза 1 метаболизма ксенобиотиков и эстрогенов осуществляется цитохромами CYP1A1 и CYP1A2.
Как кофеин влияет на эти ферменты?
Интересно, что регулярное потребление кофе может повышать активность CYP1A2. Исследования на животных показали, что кофе увеличивает экспрессию CYP1A2 в печени в 16 раз, причем примерно половина этого эффекта обусловлена самим кофеином. Это означает, что организм начинает быстрее перерабатывать кофеин, что может снижать стимулирующее действие кофеина.
В целом, такая реакция нормальная. Так и должно происходить при поступлении в организм вещества, к которому у какого-либо фермента особая чувствительность. Это еще называется специфичностью. И как правило, на определенное вещество активируется определенный фермент, специфичный только для этого вещества. Чем больше вещества в нас попадает, тем больше вырабатывается фермента для его обезвреживания.
Генетические особенности и риски.
Генетические вариации в генах CYP1A1 и CYP1A2 могут влиять на эффективность работы этих ферментов. Некоторые полиморфизмы связаны с изменением риска развития определенных видов рака.
Например, определенный вариант гена CYP1A2 (CYP1A2*1F) ассоциируется с повышенным риском развития рака груди и мочевого пузыря. Это связано с тем, что измененная активность фермента из-за наличия полиморфизма в гене может влиять на скорость детоксикации канцерогенов.
Приводя к снижению активности гена, такая мутация в целом не обеспечивает детокс должным образом, из-за чего не только ухудшает скорость метаболизма кофеина, но и может привести к более серьезным поломкам в организме на длительной дистанции.
Почему важно контролировать потребление кофе?
Одной из важных особенностей ферментов семейства CYP1 является их способность активироваться на полиароматические амины, которые являются канцерогенами и образуются при жарке пищи, также их можно обнаружить в табачном дыме (бензопирен и нитрозамины) и химикатах, используемых в сельском хозяйстве.
Учитывая, что кофеин влияет на активность ферментов CYP1A1 и CYP1A2, а их работа связана с детоксикацией потенциально опасных веществ, чрезмерное потребление кофе может изменить баланс этих процессов.
Полиморфизмы гена CYP1A2 влияют на синтез этого же фермента CYP1A2. Поэтому они обеспечивают разную скорость метаболизма кофеина. Людям, у которых активность цитохрома высокая, нужно много кофеина, чтобы почувствовать эффект, и даже от большого количества кофе они вряд ли почувствуют что-то негативное. На медленных же метаболизаторов кофеина кофе действует более длительное время и проявляется более интенсивно, что обусловливает проявление побочных эффектов.
Кроме этого, повышенная активность CYP1A2 может привести к более быстрому метаболизму не только кофеина, но и других соединений, включая некоторые лекарства и потенциальные канцерогены. Это может либо снизить эффективность лекарств, либо изменить способ обработки канцерогенов в организме.
Какой из всего этого можно сделать вывод?
Хотя умеренное потребление кофе многим доставляет удовольствие и некоторым может приносить пользу, важно понимать, что кофе влияет на работу ферментов, обеспечивающих детоксикацию организма вредных веществ и его защиту от канцерогенов.
Контроль за количеством выпиваемого кофе, особенно у людей с определенными генетическими предрасположенностями, может быть отличной стратегией для поддержания оптимальной работы этих ферментов и потенциального снижения онкологических рисков.
Мы с вами сегодня живем в такое время, что можем для себя сделать многое, в том числе посмотреть свою генетику, чтобы найти ответы на такие вопросы, на которые классическая лабораторная диагностика ответить не в силах.
Источники: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378111913005052
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S000927970300022X https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D1%82%D0%BE%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%BC_P450
Вы все еще думаете, что генетика - это филькина грамота? Или вы уже успели заметить, что это - крутейший инструмент для понимания базовых настроек организма?