Предотвращение УФ-индуцированного апоптоза с помощью кофеина (Caff2)

Кофеин входит в состав пищевых продуктов, потребляемых во всем мире. Он встречается в различных напитках, таких как кофе, чай, безалкогольные напитки и какао-напитки, а также в пищевых продуктах на основе шоколада. В Соединенных Штатах сообщается, что среднее потребление кофеина составляет 200 мг/сутки у 80% взрослых, что соответствует его количеству в двух чашках кофе по 5 унций или четырех газированных напитках. Новый интерес к кофеину в офтальмологии возник в связи с наблюдением, что кофеин ингибирует катарактогенез.

Катаракта является основной причиной слепоты во всем мире, и до сих пор не существует одобренного лекарства для предотвращения катаракты. Излучение УФИ-В было определено как один из основных факторов риска возрастной катаракты. In vitro Варма показал, что кофеин сохраняет уровни АТФ и GSH в хрусталике при воздействии УФ-В и дополнительно поддерживает состояние прозрачности хрусталика. Кроме того, Варма предположил, что его защитный эффект в хрусталике обусловлен его способностью удалять активные формы кислорода (АФК) и подавлять повышение уровня токсичных микроРНК и последующее замалчивание генов. На модели крыс с галактоземией Варма продемонстрировал, что местный кофеин in vivo ингибирует образование галактозной катаракты и предотвращает апоптоз эпителиальных клеток хрусталика.

Дальнейшее исследование представило доказательства того, что местный кофеин также предотвращает индуцированную УФО-В катаракту in vivo и ингибирует апоптоз эпителиальных клеток хрусталика. Исследователи оценили фактор защиты (PF) кофеина в 1,23. PF идентичен PF для солнцезащитных кремов; отношение пороговой дозы токсического агента к пороговой дозе без токсического агента. PF, наблюдаемый для местного применения кофеина, был выше, чем PF, наблюдаемый для перорально вводимого витамина Е (PF: 1,14) и витамина C (PF: 1) соответственно. Только ген Grx обеспечивает более высокий PF (PF 1,3). Это убедительно подтверждает, что кофеин обладает важной антиоксидантной способностью in vivo.

До 99 % кофеина всасывается в желудочно-кишечном тракте, а фармакокинетика сопоставима после перорального и внутривенного введения. администрация. В печени кофеин метаболизируется печеночными ферментами, принадлежащими к семейству цитохромов Р-450, преимущественно CYP1A2. Сообщалось, что основные метаболиты, такие как 1-метилксантин и 1-метилмочевая кислота, по-прежнему обладают значительной антиоксидантной активностью. Недавнее исследование подтвердило защитный эффект кофе в сочетании с дополнительным антиоксидантным питанием против возрастной катаракты. Его гидрофобные свойства позволяют кофеину проходить через все биологические мембраны. Дальнейшее исследование показало, что кофеин после перорального приема накапливается в эпителии хрусталика.

Эпителий хрусталика играет важную роль в балансировании воды, ионов и метаболическом гомеостазе. Кроме того, зародышевые клетки в эпителии хрусталика создают резервуар для образования клеток волокон хрусталика. УФ-В-излучение поглощается белками и ДНК эпителия хрусталика и нижележащих волокон хрусталика, вызывая повреждение клеток. При повреждении эпителиальных клеток нарушается рост и прозрачность хрусталика. Майкл и др. продемонстрировали появление апоптотических клеток хрусталика после воздействия УФО-В in vivo с помощью просвечивающей электронной микроскопии. При пороговой дозе некротических клеток обнаружено не было. Мы обнаружили пик апоптоза через несколько часов после воздействия УФИ-В.

Настоящее исследование направлено на изучение того, достаточно ли накопления кофеина в эпителиальных клетках хрусталика человека после перорального приема кофеина для предотвращения экспериментального апоптоза, вызванного ультрафиолетовым излучением.