Hladiny kofeínu v plazme a riziko Alzheimerovej choroby a Parkinsonovej choroby: Mendelova randomizačná štúdia časť 2

\V minulosti publikované MR štúdie o geneticky predpovedanej konzumácii kávy a riziku Alzheimerovej choroby [16,17] a demencie zo všetkých príčin [18] našli trendy v opačnom smere k našim zisteniam o geneticky predpovedaných hladinách kofeínu v plazme pri Alzheimerovej chorobe.

Nedávno vedci zistili, že ľudské gény môžu ovplyvniť našu pamäť. Vyplýva to z vplyvu génovej expresie v chemických reakciách medzi neurónmi. Preto sa genetická predpoveď stane novým typom pamäťovej predikcie.

Kliknite na Know, aby ste zlepšili krátkodobú pamäť

Tento objav nám poskytuje nový pohľad na pamäť. Môžeme si myslieť, že pamäť pochádza z charakteristík veľkosti a štruktúry nášho mozgu, no tento objav ukazuje, že v tomto procese hrajú dôležitú úlohu aj gény.

Pre tých, ktorí sa obávajú výkonu svojej pamäte, nám tento objav pomáha. Pochopením našich génov môžeme lepšie pochopiť našu pamäťovú výkonnosť a lepšie predvídať a riadiť tento aspekt.

Tento objav môže pomôcť aj pri liečbe pacientov s kognitívnymi poruchami či Alzheimerovou chorobou. Hoci nemôžeme zmeniť svoje gény, pochopenie našich génov môže lekárom pomôcť lepšie predvídať a zvládať riziká týchto chorôb.

Tento objav navyše poskytuje možnosť inovatívnej liečby a prevencie založenej na génoch. Môžeme pokročiť vo výskume a vyvinúť liečby, ktoré sa zameriavajú na špecifické zmeny génov, aby sa zlepšila výkonnosť pamäte a zabránilo sa kognitívnym poruchám.

Stručne povedané, tento objav vzťahu medzi genetickou predpoveďou a pamäťou poskytuje veľký potenciál a pomáha nám ako jednotlivcom aj ako spoločnosti. Na tento trend by sme mali aktívne reagovať a v budúcnosti privítať ďalšie objavy a pokroky v tejto oblasti. Je vidieť, že potrebujeme zlepšiť pamäť a Cistanche môže výrazne zlepšiť pamäť, pretože má antioxidačné, protizápalové a anti-aging účinky, ktoré môžu pomôcť znížiť oxidačné a zápalové reakcie v mozgu, a tým chrániť zdravie nervový systém. Okrem toho môže Cistanche tiež podporovať rast a opravu nervových buniek, čím zvyšuje konektivitu a funkciu neurónových sietí. Tieto účinky môžu pomôcť zlepšiť pamäť, schopnosť učenia a rýchlosť myslenia a môžu tiež zabrániť výskytu kognitívnej dysfunkcie a neurodegeneratívnych ochorení.

Očakáva sa to, pretože uvažované genetické varianty spojené s pomalším metabolizmom kofeínu, a teda vyššími hladinami kofeínu v plazme, súvisia aj s nižšou spotrebou kávy [19].

To dáva aj fyziologický zmysel, pretože jedinci, ktorí metabolizujú kofeín pomalšie, budú mať tendenciu piť menej kávy, aby dosiahli rovnaké hladiny kofeínu v plazme.

Predchádzajúca štúdia MR nezistila žiadnu súvislosť medzi geneticky predpovedanou spotrebou kávy a Parkinsonovou chorobou [20], čo je v súlade s našimi celkovými nulovými výsledkami pre geneticky predpovedané hladiny kofeínu v plazme a týmto ochorením.

Treba poznamenať, že genetický nástroj použitý v našej štúdii MR bol zameraný skôr na zachytenie expozície kofeínu ako na konzumáciu kávy ako takej.

Naše zistenia týkajúce sa geneticky predpovedanej expozície kofeínu teda nie sú priamo porovnateľné s možnými účinkami pitia kávy, pretože káva obsahuje ďalšie bioaktívne zlúčeniny, ktoré môžu zabrániť amyloidnej agregácii [12] a potenciálne znížiť riziko Alzheimerovej choroby.

Silnou stránkou našej štúdie je dizajn MR. Štúdie MR, ktoré využívajú genetické varianty genómových oblastí (napr. CYP1A2) s biologickou väzbou na metabolizmus expozície záujmu (napr. kofeín), sú menej pravdepodobné, že budú ovplyvnené zmätkom v porovnaní s tradičnými pozorovacími štúdiami. Okrem toho sme analyzovali súvislosť medzi geneticky predpovedaným plazmatickým kofeínom a Alzheimerovou chorobou v dvoch nezávislých štúdiách a spojenie bolo konzistentné v oboch štúdiách, aj keď s nevýznamnými výsledkami, pravdepodobne kvôli nízkej sile.

Pozorovaná konzistentnosť posilňuje dôkazy kauzality. Potenciálnym nedostatkom našej práce je, že výsledky možno zovšeobecniť len na európsku populáciu.

Okrem toho, len s dvoma genetickými nástrojmi a súhrnnými údajmi by sme nemohli použiť štatistické metódy na skúmanie možnej pleiotropie ovplyvňujúcej odhady MR alebo nelineárne vzťahy medzi plazmatickým kofeínom a rizikom ochorenia.

Preto nemôžeme vylúčiť prahový účinok, pričom ochranný účinok sa pozoruje napríklad len pri veľmi vysokých plazmatických hladinách kofeínu.

5. Závery

Táto štúdia MR ukázala, že geneticky predpovedané vyššie hladiny kofeínu v plazme boli spojené s nevýznamne nižším rizikom Alzheimerovej choroby. Potenciálna úloha kofeínu pri Alzheimerovej a Parkinsonovej chorobe si vyžaduje ďalší výskum.

Autorské príspevky: Konceptualizácia, metodológia SCL, SCL, BW a DG; validácia,SCL; formálna analýza, SCL a BW; vyšetrovanie, SCL, BW a DG; spracovanie údajov, SCL; príprava pôvodného návrhu, SCL; písanie-recenzovanie a editovanie, BW a DG; vizualizácia,SCL; dohľad, SCL a DG; administrácia projektov, SCL; získavanie financií, SCL, BW a DG

Všetci autori si prečítali publikovanú verziu rukopisu a súhlasili s ňou. Financovanie: SCL bolo podporené financovaním výskumu od švédskej nadácie Heart-Lung Foundation (Hjärt-Lungfonden, 20210351), Švédskej rady pre výskum (Vetenskapsrådet, 2019-00977) a Švédska rada pre výskum pre zdravie, pracovný život a blaho (Forte, 2018-00123).

BW bola financovaná Radou pre ekonomický a sociálny výskum (ESRC) South West Doctoral Training Partnership (SWDTP) 1+3 PhD Studentship Award (ES/P000630/1).

Generálne riaditeľstvo podporilo British HeartFoundation Center of Research Excellence (RE/18/4/34215) na Imperial College a National Institute for Health Research Clinical Lectureship (CL-2020-16-001) na St. George's, University of London.

Vyhlásenie inštitucionálneho kontrolného výboru: Štúdia bola vykonaná Helsinskou deklaráciou a schválená švédskym úradom pre etické preskúmanie (č. 2019-02793).

Vyhlásenie informovaného súhlasu: Informovaný súhlas sa získal od všetkých subjektov zapojených do štúdie.

Vyhlásenie o dostupnosti údajov: Údaje vygenerované a analyzované počas štúdie sú dostupné na požiadanie od príslušného autora.

Poďakovanie: Autori ďakujú účastníkom a vyšetrovateľom projektu International Genomics of Alzheimer's Project, International Genomics Parkinson's Disease Genomics, konzorciám FinnGen a Biobanke Spojeného kráľovstva.

Analýza celogenómovej asociácie údajov UK Biobank bola vykonaná podľa UK Biobank prihlášky č. 15825. UK Biobank bola založená lekárskou charitou Wellcome Trust, Radou pre lekársky výskum, Ministerstvom zdravotníctva, škótskou vládou a NorthwestRegional Development Agency.

Finančné prostriedky získala aj od waleskej vlády, BritishHeart Foundation, Cancer Research UK a Diabetes UK. Biobanku Spojeného kráľovstva podporuje NationalHealth Service (NHS).

UK Biobank je otvorená pre výskumníkov bona fide kdekoľvek na svete. Thegraphic abstrakt bol vytvorený pomocou BioRender.com.

Konflikt záujmov: DG je zamestnaná na čiastočný úväzok v Novo Nordisk. SCL a BW nemajú žiadne konflikty záujmov, ktoré by mohli zverejniť. Investori nezohrávali žiadnu úlohu pri navrhovaní štúdie; pri zbere, analýzach alebo interpretácii údajov; v písaní rukopisu, alebo v rozhodnutí o zverejnení výsledkov.

Referencie

1. Rivera-Oliver, M.; Diaz-Rios, M. Použitie kofeínu a iných antagonistov a agonistov adenozínových receptorov ako terapeutických nástrojov proti neurodegeneratívnym ochoreniam: prehľad. Life Sci. 2014, 101, 1–9. [CrossRef] [PubMed]

2. Larsson, SC; Orsini, N. Spotreba kávy a riziko demencie a Alzheimerovej choroby: Metaanalýza prospektívnych štúdií dávka-odozva. Živiny 2018, 10, 1501. [CrossRef] [PubMed]

3. Costa, J.; Lunet, N.; Santos, C.; Santos, J.; Vaz-Carneiro, A. Expozícia kofeínu a riziko Parkinsonovej choroby: Systematický prehľad a metaanalýza pozorovacích štúdií. J. Alzheimers Dis. 2010, 20 (Suppl. S1), S221–S238. [CrossRef] [PubMed]

4. Cornelis, MC; Kacprowski, T.; Menni, C.; Gustafsson, S.; Pivin, E.; Adamski, J.; Artati, A.; Eap, CB; Ehret, G.; Friedrich, N.; a kol. Štúdia asociácie metabolitov kofeínu v celom genóme poskytuje nový pohľad na metabolizmus kofeínu a správanie pri konzumácii kofeínu v strave. Hum. Mol. Genet. 2016, 25, 5472–5482. [CrossRef] [PubMed]

5. Kunkle, ČB; Grenier-Boley, B.; Sims, R.; Bis, JC; Damotte, V.; Naj, AC; Boland, A.; Vronskaja, M.; van der Lee, SJ; Amlie-Wolf, A.; a kol. Genetická metaanalýza diagnostikovanej Alzheimerovej choroby identifikuje nové rizikové lokusy a implikuje Abeta, tau, imunitu a spracovanie lipidov. Nat. Genet. 2019, 51, 414–430. [CrossRef] [PubMed]

6. Nalls, MA; Blauwendraat, C.; Vallerga, CL; Heilbron, K.; Bandres-Ciga, S.; Chang, D.; Tan, M.; Kia, DA; Noyce, AJ; Xue, A.; a kol. Identifikácia nových rizikových lokusov, kauzálne poznatky a dedičné riziko Parkinsonovej choroby: Metaanalýza celogenómových asociačných štúdií. Lancet Neurol. 2019, 18, 1091–1102. [CrossRef]

7. Štúdia FinnGen. Zmrazenie údajov 6 Výsledky a súhrnná štatistika. Dostupné na internete: https://finngen.gitbook.io/documentation/(prístupné 1. februára 2022).8. Mitchell, R.; Elsworth, BL; Mitchell, R.; Raistrick, CA; Paternoster, L.; Hemani, G.; Gaunt, TR MRC IEU UK BiobankaGWAS Pipeline Version 2, Fakulta zdravotníckych vied. Dostupné na internete: https://data.bris.ac.uk/data/dataset/pnoat8cxo0u52p6ynfaekeigi (prístup 17. marca 2022).

9. Cao, C.; Loewenstein, DA; Lin, X.; Zhang, C.; Wang, L.; Duara, R.; Wu, Y.; Giannini, A.; Bai, G.; Cai, J.; a kol. Vysoké hladiny kofeínu v krvi v MCI sú spojené s nedostatočnou progresiou do demencie. J. Alzheimers Dis. 2012, 30, 559–572. [CrossRef] [PubMed]

10. Záhradník, SL; Rainey-Smith, SR; Villemagne, VL; Fripp, J.; Dore, V.; Bourgeat, P.; Taddei, K.; Fowler, C.; Masters, CL; Maruff, P.; a kol. Vyššia spotreba kávy je spojená s pomalším kognitívnym poklesom a menšou akumuláciou abeta-amyloidu v mozgu počas 126 mesiacov: Údaje z Australian Imaging, Biomarkers a Lifestyle Study. Predné. Starnutie Neurosci. 2021, 13, 744872.[CrossRef] [PubMed]

11. Kim, JW; Byun, MS; Yi, D.; Lee, JH; Jeon, SY; Jung, G.; Lee, HN; Sohn, BK; Lee, JY; Kim, YK; a kol. Príjem kávy a zníženie amyloidnej patológie v ľudskom mozgu. Prekl. Psychiatria 2019, 9, 270. [CrossRef] [PubMed]

12. Ciaramelli, C.; Palmioli, A.; De Luigi, A.; Colombo, L.; Sala, G.; Riva, C.; Zoia, CP; Salmona, M.; Airoldi, C. NMR-riadená identifikácia anti-amyloidogénnych zlúčenín v zelených a pražených kávových extraktoch. Food Chem. 2018, 252, 171–180. [CrossRef][PubMed]

For more information:1950477648nn@gmail.com