Взаимодействует ли кофеин с генетическими факторами риска болезни Паркинсона у азиатов?

В недавнем исследовании, опубликованном в The Lancet Regional Health – Западная часть Тихого океана, группа исследователей исследовала взаимодействие кофеина с вариантами генетического риска киназы 2, богатой лейцином (LRRK2), у азиатов и оценила риск болезни Паркинсона (БП) у пьющих кофеин лиц, несущих эти варианты.

Изучать: Потребление кофеина взаимодействует с азиатскими вариантами генов при болезни Паркинсона: исследование с участием 4488 человек. Кредит изображения: Даниэла Максимович/Shutterstock.com

Фон

БП — распространенное нейродегенеративное заболевание, характеризующееся тремором, замедлением движений и проблемами равновесия. Его заболеваемость, особенно среди лиц старше 65 лет, увеличивает социальное бремя из-за старения населения. Происхождение болезни Паркинсона многогранно и связано как с генетическими, так и с экологическими влияниями.

Такие гены, как альфа-синуклеин, LRRK2 и паркин, играют важную роль в прогрессировании БП. Мутации LRRK2, особенно специфические варианты, являются частыми факторами риска у азиатов.

Интересно, что исследования показали, что кофеин может оказывать защитное действие против БП, снижая риск на 25% за счет воздействия на аденозиновый рецептор А2А. Хотя генетика и факторы окружающей среды изучаются независимо в контексте БП, исследования их взаимодействия, особенно взаимодействия кофеина с генами, связанными с БП, остаются редкими.

Об исследовании

В настоящем исследовании были выявлены случаи БП в двух центрах первичных двигательных расстройств в Сингапуре, диагностированные на основании критериев Банка мозга Общества БП Соединенного Королевства. В качестве контроля служили здоровые участники общественной программы скрининга здоровья. Согласие было получено, и исследование соответствовало рекомендациям Централизованного институционального наблюдательного совета SingHealth (CIRB).

Используя проверенную анкету, участники предоставили демографические данные, семейный анамнез и данные о потреблении кофеина в ходе клинических интервью. Источником кофеина были преимущественно кофе и чай.

Непотребители кофеина были идентифицированы как люди с нулевым потреблением кофеина в течение всей жизни. Для генетического анализа образцы крови подвергались экстракции и генотипированию дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) с проверкой посредством секвенирования.

В анализе учитывались демографические данные, такие как возраст, пол, семейный анамнез и употребление кофеина. Различные статистические тесты оценивали различия и распределение генотипов, включая t-критерий Стьюдента и точный критерий Фишера.

Отношения шансов (OR) оценивали ассоциацию каждого SNP, определяя генетическую модель и взаимодействия SNP с кофеином. Участники были распределены по категориям на основе генетического риска и потребления кофеина. Скорректированное ОШ учитывало возраст, пол и семейный анамнез.

Приемлемость логистической регрессии проверялась с помощью теста Хосмера – Лемешоу. R версии 3.4.2 и STATA версии 14.0 поддерживали статистический анализ.

SNPassoc помог оценить ассоциации и выбрать наиболее подходящую генетическую модель на основе значений p.

Результаты исследования

В настоящее исследование из 5100 обследованных субъектов было включено 4488 участников (88%), из них 1790 случаев БП и 2698 человек из контрольной группы. Исключения были обусловлены неполными демографическими данными/данными о воздействии (4,5%) или генетическими данными (7,5%).

Среди случаев БП 8,9% имели семейный анамнез двигательных расстройств, а 11,2% не употребляли кофеин. Средний возраст начала БП составил 62,3 года, тогда как в контрольной группе средний возраст составил 52,5 года.

Значительные положительные ассоциации с БП наблюдались для вариантов G2385R и R1628P, тогда как вариант S1647T показал незначительную положительную тенденцию.

При оценке употребления кофеина статус гетерозиготного носительства G2385R и R1628P был значимо связан с болезнью Паркинсона среди потребителей кофеина. У тех, кто не употреблял кофеин, с носителями гомозиготного варианта S1647T наблюдалась более сильная связь с болезнью Паркинсона, чем у тех, кто употреблял кофеин.

При стратификации по генотипу потребление кофеина было связано со снижением вероятности развития болезни Паркинсона во всех вариантах риска. Среди мутантных носителей G2385R защитный эффект кофеина был более выражен у мутантных носителей.

Носители мутации G2385R, которые не употребляли кофеин, имели более чем в восемь раз больше шансов на развитие болезни Паркинсона по сравнению с любителями кофеина дикого типа. Группа комбинированного риска имела более высокие шансы, чем группы с одним риском.

На положительное биологическое взаимодействие указывали значения относительного избыточного риска вследствие взаимодействия (RERI), индекса синергии (S) и атрибутивной доли (AP) вследствие взаимодействия.

Аналогичные ассоциации наблюдались для вариантов R1628P и S1647T: у людей с высоким генетическим риском, которые не употребляли кофеин, риск развития болезни Паркинсона был примерно в четыре раза выше, чем у людей с низким генетическим риском, которые пили кофеин.

Интересно, что среди всех вариантов риска у любителей кофеина с высоким генетическим риском были меньшие шансы развития болезни Паркинсона, чем у тех, кто не употреблял кофеин с низким генетическим риском. Это говорит о том, что защитный эффект кофеина может компенсировать генетический риск, связанный с этим вариантом.

Анализ потребления кофеина выявил среднее потребление 448,3 мг за десятилетие для случаев БП и 473,0 мг за десятилетие для контрольной группы. Из-за вариативности ответов точность этой оценки была ограничена.

В исследовании дополнительно были разделены дозы кофеина на низкие, средние и высокие. Среди носителей варианта риска наблюдалась тенденция, связывающая более высокое потребление кофеина с более низкими рисками развития болезни Паркинсона. Тем не менее, это не было статистически значимым, вероятно, из-за различий в оценке дозы.

Выводы

В настоящем исследовании изучалась значительная взаимосвязь между потреблением кофеина и тремя вариантами риска LRRK2, связанными с болезнью Паркинсона.

Носители этих вариантов риска, не употребляющие кофеин, в четыре-восемь раз более восприимчивы к БП, чем лица без вариантов риска.

Хотя точные механизмы этих взаимодействий остаются неизвестными, они предполагают потенциальную нейропротекторную роль кофеина, возможно, за счет влияния на белок LRRK2.

Эти результаты открывают многообещающие возможности для персонализированных профилактических мер, подчеркивая потенциальную пользу потребления кофеина для людей с высоким генетическим риском.

Однако результаты в первую очередь актуальны для изучаемой азиатской популяции, и необходимы дальнейшие исследования в различных популяциях.