Autor: Sławomir Ambroziak
Słowa kluczowe: kawa, herbata, kofeina, kwas chlorogenowy, katechiny, telomery, długowieczność.
Obok herbaty kawa jest najchętniej spożywanym napojem używkowy na świecie; wypijamy jej ponad 2 miliardy filiżanek dziennie. Jedni wywodzą nazwę kawy od abisyńskiej prowincji Kaffa, chociaż inni są zdania, że pochodzi ona od arabskiego słowa „gahwa” czy „kahwa”, które należałoby tu tłumaczyć jako „siła”. Dzisiaj już wiemy, że kawa chroni nas przed kilkoma typami nowotworów (m.in. rakiem okrężnicy, skóry, sutka i prostaty), cukrzycą oraz chorobami neurodegeneracyjnymi i układu krążenia. Od pewnego czasu coraz głośniej też o tym, że kawa zapobiega otyłości i ułatwia redukcję wagi, szczególnie gdy mówimy o tzw. kawie zielonej, czyli o jej surowych, nieprażonych ziarnach.
Nie zawsze uznawano jednak kawę za zdrowy napój a spory o jej właściwości zdrowotne mają długą i burzliwą historię. Podczas gdy jedni nazywali ją „trucizną” czy „napitkiem szatana”, inni upatrywali w niej panaceum na niemal wszystkie dolegliwości. Zwolennicy kawy zawsze byli jednak górą, zyskując przy tym szeroki poklask społeczny. Gdy sir William Harvey, odkrywca krążenia krwi, gdy leżał na łożu śmierci, zapisał w testamencie cały swój zapas kawy (56 funtów) London College of Physicians, prosząc w ostatnich słowach o „jedno małe ziarnko kawy – to źródło szczęścia i dowcipu”. Natomiast Voltaire, znany z namiętności do smolistego naparu, zwykł ponoć mawiać, że „kawa to bardzo silna trucizna, tyle że bardzo wolno działająca”. Zmarł mając 86, Harvey – 79 lat, obaj więc zawołani kawosze dożyli, jak na ówczesne standardy czasu egzystencji, wieku nieomalże matuzalemowego. Czy długowieczność tych dwóch wielkich umysłów mogła mieć swoje źródło w wysokim spożyciu kawy?
Długowieczność to telomery
Fundamentalnym tworzywem Natury jest białko. Białka wyznaczają cechy naszej fizjonomii i wytwarzają energię życiową. Jednym słowem: białko to życie; żyjemy dzięki białku! Śmierć głodowa następuje np. wtedy, kiedy organizm traci ponad połowę należnego mu białka. Proces starzenia się organizmu to też nic innego, jak stopniowa utrata białek; w dzieciństwie i młodości organizm gromadzi białka, w wieku dojrzałym utrzymuje w miarę stały poziom, podczas gdy w podeszłym traci systematycznie określoną ich ilość, w miarę upływu lat.
Podstawę składu białka tworzy 20 drobnych molekuł chemicznych, nazywanych aminokwasami. Ta „magiczna dwudziestka” odpowiada za całe bogactwo przyrody ożywionej, gdyż aminokwasy wiążą się ze sobą w rozmaitych konfiguracjach, wytwarzając dowolnej długości łańcuchy (tzw. peptydy), które następnie łączą się i skręcają w różnych płaszczyznach, przyjmując najwymyślniejsze figury cząsteczek białek.
Informację o wszystkich białkach organizmu koduje i przechowuje w komórkach kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) – związek stanowiący podstawę dziedziczenia. DNA też zbudowany jest z drobniejszych molekuł – zasad azotowych. Każda zasada powiązana jest tutaj z fosforem i cukrem – dezoksyrybozą, a takie kompleksowe związki nazywamy nukleotydami. DNA szyfruje skład białka w ten sposób, że każdemu aminokwasowi odpowiada kombinacja trzech zasad azotowych. Te potrójne kombinacje układają się w większe struktury, nazywane genami, kodujące skład jednego, konkretnego białka. W każdej komórce egzystuje cała, niezwykle skomplikowana maszyneria syntezy białek, odczytująca kod genetyczny i produkująca określone białka na potrzeby danej komórki, w zależności od specyfiki tkanki, w skład której komórka ta wchodzi. Nić DNA jest jednak podwójna, czyli wszystkie nukleotydy występują tutaj w postaci dwóch kopii. Kiedy komórka się dzieli, rozdziela najpierw podwójną nić DNA na pojedyncze kopie, a następnie dobudowuje do każdej drugą na podstawie pierwszej i odtwarza dwie podwójne nitki DNA, przekazywane następnie dwóm komórkom potomnym. Ponieważ DNA koduje ogromną liczbę białek, a w związku z tym jego nić jest niezwykle długa (u człowieka osiąga np. rozmiar 2 metrów), związek ten zostaje upakowany przez jądra komórkowe do postaci maleńkich „tobołków”, nazywanych chromosomami. Chromosomy przyjmują postać rozgałęzioną, zaopatrzoną wypustkami przypominającymi wystające palce. I to właśnie zwieńczenia tych palców, niby paznokciami czy pazurkami, zakończone są strukturami, znanymi jako telomery.
Telomery nie kodują białek. Podstawowa ich funkcja polega na niedopuszczaniu do skracania się nici DNA. Pamiętamy bowiem, że – przy każdym podziale – każda z dwóch nitek DNA musi zostać skopiowana… Proces ten przypomina zapinanie suwaka zamka błyskawicznego. Wysilmy więc wyobraźnię i uświadommy sobie – co by było, gdyby zamek błyskawiczny nie miał charakterystycznego zakończenia… Gdyby automat zamka chwytał od razu pierwszy ząbek, suwak zapinałby się nierówno – z jednej strony zapięcie byłoby krótsze od długość automatu zamka. Różnica polega tutaj jedynie na tym, że po każdym podziale komórkowym skraca się nieco niekodujący telomer, za to główna, kodująca nić DNA pozostaje nienaruszona. Kiedy na skutek kolejnych podziałów chromosomy utracą telomery, komórka nie może dalej się dzielić. Dalsze podziały prowadziłyby bowiem do powstawania komórek z niekompletnym DNA, czyli niezdolnych do poprawnego pełnienia swych zadań życiowych, z uwagi na niezdolność syntezy pełnego kompletu niezbędnych do życia białek. Skracanie się telomerów jest więc rodzajem zegara biologicznego, odmierzającego czas życia danej populacji komórkowej. Limit podziałów komórkowych jest więc ograniczony i mieści się w przedziale pomiędzy 50 -70 cyklów. Długość telomerów zaświadcza o wieku biologicznym komórki: im krótsze telomery – tym starsze komórki. Komórka pozbawiona telomerów podlega programowanej śmierci, nazywanej fachowo apoptozą. W obszarze okołotelomerowym DNA egzystują geny, normalnie wyciszane przez telomery, które teraz ulegają aktywacji i ułatwiają apoptozę. Komórka ginąca za komórką wyznacza drogę tylko w jednym kierunku…
Kawa a telomery
Wyniki dwóch najnowszych badań pozwalają powiązać nam niespotykanie długi czas życia Voltaire’a i Harveya z nieumiarkowaniem tych hedonistów w spożywaniu kawy. W obu tych badaniach (Liu, 2016; Tucker, 2017), które objęły obserwacją łącznie ponad 10.5 tys. ochotników, naukowcy przeanalizowali korelacje zachodzące pomiędzy spożyciem kawy a długością telomerów komórek odpornościowych.
Komórki odpornościowe dzielą się relatywnie szybko, więc na ich populacjach łatwo obserwować zmiany zachodzące w długości telomerów. Odnawiają się one z komórek macierzystych, które, w przeciwieństwie do dojrzałych komórek budujących tkanki dorosłego organizmu, wytwarzają enzym wydłużający telomery – telomerazę. Jednak już w trakcie rozwoju płodowego, rozwoju osobniczego, życia dorosłego i wkraczania w wiek zaawansowany – systematycznie spada aktywność telomerazy i skracają się również telomery naszych komórek macierzystych.
W obu badaniach zaobserwowano dodatnią korelację pomiędzy ilością spożywanej kawy a długością telomerów komórek odpornościowych. Przy czym dowiedziono, że składnikiem aktywnym kawy wydłużającym telomery na pewno nie była kofeina. Analiza zestawiająca bowiem spożycie kofeiny z innych źródeł, głównie napojów chłodzących i energetycznych, wykazała wręcz relację odwrotną, w której kofeina korelowała ujemnie z długością telomerów. W tej sytuacji możemy więc podejrzewać, że długowieczności komórkowej sprzyja inny aktywny składnik kawy – kwas chlorogenowy, którego najwięcej znajdujemy w nieprażonych ziarnach kawy zielonej.
Wprawdzie w żadnej z omawianych wyżej obserwacji nie badano oddzielnie korelacji pomiędzy długością telomerów a spożywaniem herbaty jako kolejnego najpopularniejszego napoju kofeinowego, ale tutaj „możemy spać spokojnie”. Relacje te były bowiem tematem wcześniejszej pracy innego zespołu badawczego, który, analizując obserwację ponad 2 tys. uczestników, ustalił, że również spożywanie herbaty koreluje dodatnio z długością telomerów naszych komórek odpornościowych. Tak więc również w przypadku herbaty nie działa odmładzająco kofeina, tylko pewnie obficie występujące w napitku katechiny. W badaniu tym różnica długość telomerów pomiędzy komórkami osób spożywających najwięcej i najmniej herbaty odpowiadała, jak tu ujęli autorzy, różnicy pięciu lat życia (Chan, 2010).
