Nowe związki w kawie mogą działać silniej niż lek na cukrzycę

Poranna filiżanka kawy może mieć znacznie większy wpływ na poziom cukru niż tylko krótkie pobudzenie organizmu.

Naukowcy z Chin wyłuskali z palonych ziaren Coffea arabica grupę nieznanych wcześniej związków, które w testach laboratoryjnych blokują kluczowy enzym związany z cukrzycą typu 2 skuteczniej niż popularny lek. Badacze podkreślają jednak, że to dopiero pierwszy krok, a do realnych zmian w leczeniu droga jest daleka.

Dlaczego naukowcy tak intensywnie przyglądają się kawie?

Cukrzyca typu 2 to jedna z najczęstszych chorób przewlekłych na świecie. Charakteryzuje się stale podwyższonym poziomem glukozy we krwi, co uszkadza naczynia krwionośne, nerki, oczy i serce. W terapii pacjentów lekarze często sięgają po leki, które spowalniają rozkład węglowodanów w jelitach, dzięki czemu po posiłku glukoza rośnie wolniej.

Od lat wiadomo, że osoby regularnie pijące kawę statystycznie rzadziej chorują na cukrzycę typu 2. Do tej pory trudno było jednak wskazać konkretny mechanizm. Mówiło się ogólnie o antyoksydantach, kofeinie, polifenolach. Teraz pojawił się kandydat na bardziej precyzyjne wyjaśnienie tego zjawiska.

Badacze wyizolowali z palonych ziaren arabiki nowe cząsteczki, nazwane caffaldehydami, które blokują enzym rozkładający węglowodany silniej niż stosowany w diabetologii lek porównawczy.

Nowe caffaldehydy: co dokładnie udało się znaleźć w ziarnach arabiki?

Zespół z Kunming Institute of Botany zastosował rozbudowaną strategię analizy składu chemicznego kawy: dzielenie ekstraktów na frakcje, profilowanie z wykorzystaniem NMR oraz sieciowanie danych z LC-MS/MS. W praktyce oznacza to wieloetapowe „przesiewanie” tysięcy związków obecnych w naparze.

W ten sposób badacze wytypowali frakcje najsilniej hamujące aktywność enzymu α-glukozydazy, kluczowego dla trawienia skrobi. Następnie wyizolowali trzy nieznane wcześniej estry diterpenowe i nadali im nazwy caffaldehyd A, B oraz C.

Choć wszystkie trzy cząsteczki mają ten sam szkielet chemiczny, różnią się długością przyłączonego łańcucha kwasu tłuszczowego. Te pozornie subtelne zmiany mocno wpływają na ich działanie biologiczne, w tym na siłę wiązania z enzymem w jelicie.

Kawa kontra lek przeciwcukrzycowy: wyniki „meczu” w probówce

Kluczowe pytanie dla naukowców brzmiało: czy nowe związki z kawy mogą realnie konkurować z lekiem? Do porównania wybrano acarbose – znany preparat stosowany w terapii cukrzycy typu 2, który hamuje α-glukozydazę.

W testach in vitro zmierzono wartość tzw. CI50, czyli stężenia potrzebnego do zahamowania połowy aktywności enzymu. Im niższa wartość, tym silniejsze działanie hamujące.

• caffaldehyd A: CI50 = 45,07 μM
• caffaldehyd B: CI50 = 24,40 μM
• caffaldehyd C: CI50 = 17,50 μM
• acarbose: działanie słabsze niż w przypadku caffaldehydów (wyższa CI50)

W warunkach laboratoryjnych caffaldehydy hamowały enzym silniej niż lek odniesienia, co stawia je w roli potencjalnych kandydatów na składnik nowych produktów żywieniowych dla osób z zaburzeniami gospodarki cukrowej.

Trzeba jednak pamiętać, że to wciąż wyniki z probówki. Enzym badano w formie oczyszczonej, a nie w złożonym środowisku jelita cienkiego, gdzie działają kwasy żółciowe, bakterie i inne składniki pokarmu.

Od probówki do filiżanki: czy zwykła kawa może obniżać cukier?

Z punktu widzenia osoby z ryzykiem cukrzycy pytanie brzmi bardzo prosto: czy wystarczy pić więcej kawy, żeby poprawić wyniki glukozy? Badacze na razie odpowiadają: jest za wcześnie na takie wnioski.

Nie wiadomo jeszcze:

• jakie stężenia caffaldehydów faktycznie pojawiają się w naparze przygotowanym w ekspresie, kawiarce czy w formie przelewowej,
• czy te związki wytrzymują warunki trawienia w żołądku i jelicie,
• jak dobrze wchłaniają się z przewodu pokarmowego,
• czy organizm szybko je rozkłada, czy krążą we krwi przez dłuższy czas.

Na razie nie ma badań ani na zwierzętach, ani na ludziach, które pokazałyby realny wpływ caffaldehydów na glikemię po posiłku. Dlatego naukowcy mówią raczej o kierunku dalszych prac niż o gotowym rozwiązaniu dla pacjentów.

Kawa jako składnik żywności funkcjonalnej, a nie „lek w kubku”

Zespół z Kunming sugeruje, że najbardziej obiecująca ścieżka to tworzenie tzw. żywności funkcjonalnej lub nutraceutyków. Chodzi o standaryzowane ekstrakty z kawy, w których można dokładnie kontrolować ilość aktywnych związków i następnie sprawdzić ich działanie w badaniach klinicznych.

Przykładowo, w przyszłości mogłyby powstać:

• specjalne napoje z dodatkiem standaryzowanego ekstraktu z arabiki bogatego w caffaldehydy,
• kapsułki z wyciągiem z kawy o ściśle określonej zawartości tych związków,
• produkty śniadaniowe (np. płatki, batoniki) wzbogacone o frakcje kawowe przebadane pod kątem działania na glikemię.

Takie rozwiązanie ułatwiłoby porównywanie efektów i kontrolę bezpieczeństwa, czego nie da się zrobić, opierając się tylko na zwykłej kawie z domowego ekspresu. Różnice w stopniu palenia, odmianie ziaren, sposobie parzenia czy wielkości porcji są zbyt duże, żeby traktować ją jak lek.

Co ta praca zmienia dla osób z cukrzycą typu 2?

Badanie wpisuje się w długi ciąg analiz, które łączą regularne picie kawy z niższym ryzykiem rozwoju cukrzycy typu 2. Do tej pory opierano się głównie na statystyce: obserwowano setki tysięcy osób i porównywano ich nawyki żywieniowe z późniejszym ryzykiem choroby.

Nowe dane dają wreszcie namiastkę mechanizmu biologicznego. Pokazują, że w kawie rzeczywiście kryją się cząsteczki reagujące z konkretną cząsteczką w jelicie, czyli z α-glukozydazą. To ważny argument dla dalszych projektów, np. dla firm tworzących suplementy diety skierowane do osób z insulinoopornością.

Osoba z cukrzycą nie powinna na własną rękę zamieniać leków na kolejne espresso. Kawa może być dodatkiem do zdrowego stylu życia, ale nie zastąpi zaleconej terapii.

Warto pamiętać, że część pacjentów źle toleruje większe ilości kofeiny – pojawia się kołatanie serca, nadciśnienie, problemy ze snem czy refluks. U takich osób próby „leczenia się kawą” mogłyby przynieść więcej szkody niż pożytku.

Metoda badawcza, która wykracza poza kawę

Jednym z najciekawszych aspektów tej pracy jest sam sposób poszukiwania aktywnych związków. Naukowcy nie zaczynali od katalogu znanych substancji, tylko potraktowali ekstrakt z kawy jak „czarną skrzynkę”. Najpierw sprawdzali, które frakcje faktycznie działają na enzym, a dopiero później docierali do ich składu chemicznego.

Taki „bioaktywny przesiew” można zastosować do wielu innych produktów, m.in. herbat, przypraw, kakao, fermentowanych pokarmów czy lokalnych roślin używanych w medycynie tradycyjnej. To szansa na szybkie wytypowanie molekuł, które warto przebadać głębiej pod kątem działania na serce, jelita, mózg czy układ odpornościowy.

Co z tego wynika dla osoby, która po prostu lubi kawę?

Dla przeciętnego kawosza główna wiadomość jest dość optymistyczna: jeśli nie ma przeciwwskazań zdrowotnych, 1–3 filiżanki kawy dziennie raczej nie zaszkodzą, a być może delikatnie wspierają gospodarkę cukrową. Trzeba tylko uważać na dodatki – duża ilość cukru, słodkich syropów czy bitej śmietany szybko zniweluje każdy potencjalny plus.

W praktyce lepiej wypić czarną kawę albo wersję z niewielką ilością mleka niż słodzony napój kawowy z automatu. Jeśli komuś bardzo zależy na kontroli glikemii, może też zwrócić uwagę na:

• regularne badania poziomu glukozy i HbA1c,
• aktywność fizyczną – choćby szybki spacer po posiłku,
• ilość węglowodanów prostych w diecie,
• masę ciała i obwód talii.

Kawa, cukier i realne decyzje zdrowotne

Historia caffaldehydów dobrze pokazuje, że codzienne produkty mogą kryć w sobie bardzo złożone działanie. Jednocześnie uczy ostrożności: silny efekt w probówce nie oznacza jeszcze skuteczności u ludzi. Na wyniki badań klinicznych trzeba będzie poczekać, a do tego czasu sensowniej traktować kawę jako przyjemny element dnia niż jako środek terapeutyczny.

Dla lekarzy i dietetyków to z kolei ciekawy pretekst, by jeszcze uważniej pytać pacjentów o nawyki żywieniowe. Włączenie umiarkowanej ilości kawy do zbilansowanej diety, przy jednoczesnym ograniczeniu cukru i wysokoprzetworzonych przekąsek, może stać się jednym z wielu drobnych kroków pomagających utrzymać glikemię w ryzach. A nauka będzie tymczasem dalej sprawdzać, co dokładnie kryje się w każdym łyku.