Кофе — один из самых популярных напитков в мире, который ежедневно потребляют миллионы людей из-за его стимулирующего эффекта. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Neuropsychopharmacology, проливает свет на то, как наша генетическая структура связана с нашими привычками потребления кофе. Результаты исследования свидетельствуют о том, что потребление кофе — это наследственная черта.
Исследовательская группа была заинтригована потенциалом кофе как вещества, которое может развиться в зависимость, подобно другим психостимуляторам. Кофеин, основной психоактивный компонент кофе, может привести к толерантности, абстиненции и зависимости, как и другие вещества. Учитывая широкое распространение кофе и его потенциальное воздействие на здоровье — как положительное, так и отрицательное — исследователи стремились понять генетические основы потребления кофе.
В исследовании использовались данные двух больших когорт: участников из США из 23andMe, Inc. (130 153 участника) и UK Biobank (334 659 участников). В обе когорты входили лица европейского происхождения, предоставившие информацию о своем ежедневном потреблении кофе. Участники 23andMe отвечали на вопрос: «Сколько порций кофе с кофеином объемом 5 унций (размером с чашку) вы потребляете каждый день?» Напротив, участники UK Biobank отвечали: «Сколько чашек кофе вы пьете каждый день? (Включая кофе без кофеина)».
Генетические данные были собраны из образцов слюны и обработаны для выявления однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), которые являются вариациями в последовательности ДНК, которые могут влиять на различные признаки. Исследователи провели исследования ассоциаций по всему геному, чтобы выявить конкретные генетические варианты, связанные с потреблением кофе.
В GWAS исследователи сканируют весь геном многих людей, ища SNP, которые встречаются чаще у людей с определенным признаком или состоянием по сравнению с теми, у кого его нет. Сравнивая генетические различия между этими группами, GWAS может точно определить конкретные области генома, которые могут способствовать изучаемому признаку или заболеванию.
Одним из основных выводов исследования является то, что потребление кофе является наследуемым признаком, что означает, что генетические факторы в значительной степени влияют на то, сколько кофе потребляют люди. Исследователи выделили семь генетических локусов, связанных с потреблением кофе в когорте 23andMe. Большинство из этих локусов участвуют в метаболических процессах, с известными генами, включая CYP1A1 и CYP1A2. Эти генетические варианты влияют на то, как быстро люди усваивают кофеин.
«Как мы и ожидали, решение потреблять кофе частично зависит от индивидуальных генетических различий. Более того, мы смогли с уверенностью определить конкретные гены, которые влияют на потребление кофе, включая те, которые влияют на скорость метаболизма кофеина», — говорит ведущий автор статьи Хейли Х. А. Торп из Западного университета.
Исследователи также обнаружили положительные генетические корреляции между потреблением кофе и различными признаками употребления веществ. Например, люди с генетической предрасположенностью к более высокому потреблению кофе также с большей вероятностью имели генетические корреляции с началом курения, потреблением алкоголя и употреблением других вредных веществ.
«Чрезмерное употребление кофе может быть проблематичным; выявляя генетические варианты, связанные с чрезмерным потреблением кофе, мы надеемся узнать что-то фундаментальное о том, почему люди могут чрезмерно употреблять другие вещества», — сказала соавтор Сандра Санчес-Ройге, доцент кафедры психиатрии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Кроме того, исследование выявило положительные генетические корреляции между потреблением кофе и признаками, связанными с ожирением, такими как индекс массы тела (ИМТ).
«Но это говорит нам только о том, что генетика потребления кофе связана с вероятностью ожирения. Хотя может быть так, что люди с этой генетической предрасположенностью в конечном итоге пьют больше кофе, а потребление кофе каким-то образом увеличивает риск ожирения, могут также действовать косвенные механизмы», — объясняет Торп. «Например, ваша генетика может сделать вас более склонным к употреблению кофе, но как вы пьете этот кофе, который пьете каждый день? Вам нравится черный или вы пьете исключительно напитки на основе кофе с большим содержанием сахара и молочных продуктов? В нашем исследовании не оценивалось, как люди предпочитают пить кофе, но постоянное употребление этих добавок вместе с кофе также может повлиять на здоровье человека».
Интересно, что исследование выявило значительные расхождения между двумя когортами относительно генетических корреляций с другими чертами. Например, в когорте 23andMe потребление кофе положительно коррелировало с чертами, связанными с тревожностью, тогда как в когорте UK Biobank эти корреляции были отрицательными.
Аналогичным образом, когнитивные черты, такие как исполнительная функция и интеллект, показали положительные генетические корреляции с потреблением кофе в когорте UK Biobank, но отрицательные корреляции в когорте 23andMe. Эти несоответствия предполагают, что культурные, географические или другие факторы окружающей среды могут влиять на генетические ассоциации, наблюдаемые в разных популяциях.
«Нашим самым удивительным результатом стали различия между генетическими влияниями на потребление кофе в США и Великобритании», — говорит Торп. «Наш дизайн исследования позволил нам изучить другие формы поведения, физические характеристики и заболевания, которые были связаны с генетикой потребления кофе. В обеих популяциях были обнаружены сходства, включая положительные корреляции между генетикой потребления кофе с использованием других препаратов и ожирением. Однако многие другие черты, такие как психические расстройства, такие как тревожность, показали противоположные связи с генетикой потребления кофе между популяциями США и Великобритании».
Хотя генетические корреляции, наблюдаемые в этом исследовании, в основном были связаны с неблагоприятными последствиями, в частности, с расстройствами, связанными с употреблением психоактивных веществ, и признаками, связанными с ожирением, это не следует ошибочно интерпретировать как предположение о том, что кофе сам по себе является причиной этих последствий.
«Мы не хотим, чтобы кто-то вынес из этого исследования вывод, что употребление кофе приводит к улучшению или ухудшению здоровья», — объясняет Торп. «Наше исследование специально сосредоточено на генетике потребления кофе и на том, как эта генетика связана со здоровьем. Наше исследование подтвердило, что генетика потребления кофе может быть одновременно связана с пользой для здоровья и неблагоприятными факторами, в зависимости от того, какой показатель здоровья рассматривается».
«Наше исследование также говорит нам, что последствия для здоровья генетики потребления кофе могут значительно различаться в разных популяциях и контекстах. То, как человек пьет кофе, и привычки, связанные с его потреблением, вероятно, являются ключом к его последствиям для здоровья. Является ли потребление кофе «полезным» или «вредным» для кого-то, вероятно, во многом зависит от человека, контекста и рассматриваемой области здоровья», - говорят ученые.
Исследование дает ценную информацию о генетической основе потребления кофе, подчеркивая важную роль генетических факторов в воздействии на наши привычки пить кофе. Но есть некоторые ограничения, которые следует учитывать. Исследование было сосредоточено в основном на людях европейского происхождения, что ограничивает возможность обобщения результатов на другие популяции.
Исследователи также отметили, что различные методы измерения потребления кофе в разных когортах могли способствовать наблюдаемым расхождениям. Например, когорта 23andMe специально измеряла потребление кофе с кофеином, в то время как UK Biobank включал как кофеиновый, так и декофеиновый кофе.
Дальнейшие исследования должны быть направлены на воспроизведение этих результатов в более разнообразных популяциях и изучение потенциального взаимодействия между генетическими и экологическими факторами при потреблении кофе.
«Гены — это не судьба, и мы выявили огромный вклад окружающей среды; мы все можем связать употребление большего количества кофе, чем необходимо, с бессонной ночью или с отказом от кофе вообще, когда чувствуем себя плохо», — сказала Санчес-Ройге. «Гены и окружающая среда работают синхронно, и наше исследование показало, что генетика потребления кофе, измеренная у участников из США, не была равна таковой из Великобритании. Различия в типах кофе (добавленный сахар, типы заваривания), моделях употребления (в одиночку, во время общественных мероприятий), а также другие формы поведения (получение потребления из других источников, таких как чай) могут объяснить некоторые из этих различий. Определение того, какие ассоциации обусловлены генетикой, а какие — окружающей средой, или и тем, и другим вместе, является ключевым следующим шагом в этой области работы».
