به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، به کلیه پروتئین‌هایی که در یک سلول در یک زمان مشخص بیان می‌شود، پروتئوم آن سلول گفته می‌شود و این پروتئوم است که فاصله بین ژنوم و مکانیسم مولکولی رفتار سلولی را پر می‌کند. برخلاف ژنوم، برای هر جاندار نمی‌توان یک پروتئوم واحد تعریف کرد. پروتئوم سلول‌های مختلف با یکدیگر متفاوت‌اند؛ یعنی سلول‌ها علاوه بر پروتئین‌های ضروری که در همه انواع سلول‌ها بیان می‌شوند، دارای یک‌سری پروتئین‌های اختصاصی نیز هستند. از این رو بهتر است پروتئوم را برای هر یک از انواع سلول‌ها تعریف نمود. با این حال پروتئوم یک نوع سلول نیز همیشه ثابت نیست. سلول در برابر شرایط مختلف محیطی و پیام‌هایی که از سلول‌های اطراف دریافت می‌کند، پروتئین‌های مختلفی را بیان می‌کند. متابولومیکس (Metabolomics) مطالعه علمی فرایندهای شیمیایی متابولیت هاست. به‌طور خاص، متابولومیکس مطالعه سیستماتیک اثرانگشت شیمیایی منحصر به فردی است که از فرآیندهای خاص سلولی بجا مانده‌ است، به عبارتی مطالعه پروفایل‌های متابولیتی مولکول‌های کوچک می‌باشد. متابولوم نشان دهنده مجموعه تمام متابولیت‌ها در درون یک سلول، بافت، ارگان یا ارگانیسم بیولوژیک است ومحصول نهایی پروسه‌های سلولی هستند. داده‌های mRNA و پروتئومیکس، محصولات ژنی تولید شده در سلول را نشان می‌دهد که یک جنبه از عملکرد سلولی است. حال در مطالعه اخیر منتشر شده در نشریه BMC Medicine، محققان اثرات سطوح کافئین در گردش خون را با در نظر گرفتن تغییرات ژنتیکی پیش بینی شده در متابولیسم کافئین بررسی کردند.

پیش زمینه

کافئین، یک مولکول زیست فعال با منشاء گیاهی، یک محرک روانگردان محبوب است که اثرات درمانی آن به دلیل تعامل با رفتار مصرف و متابولیسم نامشخص است. از طریق غشای سلولی نفوذ می‌کند و اثرات سریعی در سراسر سیستم‌های اندام دارد و به عنوان آنتاگونیست گیرنده‌های آدنوزین در مغز، بافت چربی، سیستم‌های قلبی عروقی، کلیوی، گوارشی و تنفسی عمل می‌کند. مطالعات قبلی از تغییرات ژنتیکی برای تعیین تأثیر مسبب افزایش سطح کافئین سرم بر دیابت نوع 2 و خطرات چاقی استفاده کردند. با این حال، مطالعات اپیدمیولوژیک و ژنتیکی در مورد پیامدهای سلامتی مصرف قهوه نتایج متضادی به همراه داشت.

در مورد مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان داده‌های مطالعه ارتباط گسترده (PheWAS) را برای ارزیابی اثرات بالینی کافئین سرم با استفاده از انواع ژنتیکی مرتبط با متابولیسم کافئین که بر سطوح گردش خون آن تأثیر می‌گذارند، تجزیه و تحلیل کردند. این تیم یک امتیاز خطر ژنتیکی (GRS) برای کافئین سرم با استفاده از پلی مورفیسم‌های تک نوکلئوتیدی (SNPs) در ژن‌های CYP1A2 و AHR به دست آوردند که به شدت با سطوح کافئین سرم مرتبط است. آن‌ها رگرسیون لجستیکی را برای هر کد فنوتیپی در برابر امتیازهای خطر ژنتیکی استاندارد شده با تنظیم جنسیت، سن و ده جزء اصلی ژنتیکی اولیه، روی کافئین سرم انجام دادند. مطالعه PheWAS شامل 988 ویژگی بالینی ثبت شده در بین شرکت کنندگان در Biobank انگلستان (UKBB) برای ارزیابی پیامدهای سلامت مرتبط با سطح کافئین سرم بود. آن‌ها یک تجزیه و تحلیل تصادفی مندلی در سطح متابولوم و پروتئوم انجام دادند تا مکانیسم‌های مسئول اثرات بیولوژیکی کافئین سرولوژیکی بر استئوآرتریت، خونریزی پس از یائسگی و متابولیت‌ها و پروتئین‌های سرم را مشخص کنند. این تیم داده‌های ژنتیکی کافئین سرم را از یک متاآنالیز قبلی مطالعات انجمن گسترده ژنومی (GWAS) که شامل 9876 شرکت‌کننده، عمدتاً اروپایی‌های بین 47 تا 71 سال بود، بازیابی کردند. آن‌ها داده‌های ارتباط ژنتیکی را برای استئوآرتریت و استئوآرتریت از یک متاآنالیز 177517 مورد استئوآرتریت در هر مکان و 649173 کنترل در 21 گروه به دست آوردند. این تیم موارد خونریزی پس از یائسگی را با استفاده از کدهای طبقه بندی بین المللی بیماری‌ها، ویرایش دهم (ICD-10) شناسایی کردند. برای بررسی اثرات بالقوه پلیوتروپیک که منجر به سوگیری می‌شود، محققان شرکت کنندگان Biobank بریتانیا (UKBB) را بر اساس نوع نوشیدنی مصرف شده طبقه بندی کردند. آن‌ها از روش واریانس معکوس اثرات تصادفی برای انجام تصادفی‌سازی مندلی دو جهته و تعیین رابطه بین متابولیسم کافئین و دریافت کافئین استفاده کردند. این تیم، مصرف کافئین را با استفاده از مصرف قهوه مستند شده، که اطلاعات مربوط به ارتباط ژنتیکی را از 428860 شرکت‌کننده UKBB به دست آوردند، بررسی کردند. برای ارزیابی تأثیر شاخص توده بدن (BMI) بر اثرات کافئین سرم بر نتایج، آن‌ها یک تجزیه و تحلیل میانجی انجام دادند و تخمین‌های MR را برای اثرات کافئین سرم بر BMI در مقادیر تأثیرات BMI بر نتیجه مطالعه ضرب کردند.

نتایج

سطوح بالای کافئین تخمین زده شده ژنتیکی در مصرف کنندگان نوشیدنی کافئین دار با خطرات چاقی کمتر [نسبت شانس (OR) برای هر افزایش انحراف استاندارد در سطح کافئین (نسبت شانس، 0.97) و استئوآرتریت (OR، 0.97) مرتبط بود. وزن کمتر بدن واسطه 33 درصد از اثرات مفید کافئین سرم علیه آرتروز است. تجزیه و تحلیل متابولومیک و پروتئومیک نشان داد که پروفایل لیپیدی بهبود یافته، التهاب مزمن کمتر، و متابولیسم گلیکوژن و پروتئین به عنوان مسیرهای بیولوژیکی مرتبط با اثرات کافئین بهبود یافته است. در تجزیه و تحلیل PheWAS، سطوح تخمین زده شده بالاتر کافئین در گردش از امتیاز خطر ژنتیکی به طور قابل توجهی خطر چاقی و پیامدهای آرتروز را کاهش داد. GRS وزنی برای کافئین سرم نیز با افزایش خطر خونریزی پس از یائسگی مرتبط بود. تجزیه و تحلیل‌های تصادفی‌سازی مندلی دو نمونه کاهش 10 درصدی در خطر استئوآرتریت (نسبت شانس (OR)، 0.9) به ازای افزایش انحراف استاندارد در کافئین را نشان داد. این تیم هیچ شواهد تصادفی مندلی دو نمونه ای مبنی بر تأثیر سطح کافئین سرم بر خطر خونریزی پس از یائسگی در میان شرکت کنندگان کنسرسیوم FinnGen پیدا نکرد (OR، 1.2). در تجزیه و تحلیل طبقه بندی شده، رابطه معنی داری بین سطوح کافئین سرم تخمین زده شده ژنتیکی و خطر ابتلا به آرتروز در بین افرادی که قهوه مصرف می‌کردند، اما نه در میان افرادی که قهوه مصرف می‌کردند، وجود داشت. این تیم همچنین یک ارتباط آماری معنی‌دار بین BMI و سطوح کافئین سرم تخمین زده شده ژنتیکی در بین مصرف‌کنندگان قهوه یا چای که خود گزارش می‌دهند، یافتند، اما نه در میان افرادی که از خودداری می‌کردند. MR دو طرفه که رابطه بین کافئین پلاسما و مصرف قهوه را بررسی می‌کند، شواهدی از ارتباط بین کافئین سرم تخمین زده شده ژنتیکی بالاتر و مصرف کمتر قهوه را شناسایی کرد، اما نه بین مصرف قهوه تخمین زده شده ژنتیکی و سطوح کافئین سرم.

نتیجه‌گیری

به طور کلی، یافته‌های مطالعه شواهدی را از آنالیزهای MR پروتئوم، پدیده و متابولوم از اثرات محافظتی کافئین بر استئوآرتریت و خطرات چاقی ارائه کردند، که به دلیل بار جهانی چاقی و آرتروز بسیار مهم است. این مطالعه همچنین نشان داد که کافئین پلاسما بیشتر ممکن است مصرف کافئین را کاهش دهد. مطالعات آتی، از جمله کارآزمایی‌های بالینی تصادفی‌سازی‌شده، می‌تواند درک ارتباط ترجمه‌ای یافته‌های مطالعه را بهبود بخشد.

پایان مطلب./