Due tazze di caffè al giorno possono ridurre del 38% il rischio di sviluppare un cancro al fegato

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Un team di ricercatori affiliati a più istituzioni in tutta l’Australia ha scoperto che se tutti nel mondo bevessero almeno due tazze di caffè ogni giorno, il mondo vedrebbe centinaia di migliaia di morti in meno per cancro al fegato.

Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Alimentary Pharmacology and Therapeutics, il gruppo descrive il calcolo del proprio numero e spiega perché ritengono che i governi dovrebbero iniziare a incoraggiare le persone a bere più caffè.

Diversi studi condotti negli ultimi anni hanno dimostrato che bere caffè può avere molti benefici per la salute se consumato regolarmente.

Uno di quei vantaggi che si distingue dagli altri è un ridotto rischio di sviluppare il cancro al fegato.

I ricercatori con questo nuovo sforzo notano che i risultati di questa ricerca suggeriscono che bere due o tre tazze di caffè al giorno può ridurre il rischio di una persona di sviluppare la malattia del 38% e il rischio di morire a causa della malattia del 46%.

E quando una persona aumenta il consumo a quattro o più tazze al giorno, la riduzione del rischio è del 41% e la possibilità di morire è del 71% in meno.

In questo nuovo sforzo, i ricercatori si sono chiesti cosa sarebbe successo se tutti i bevitori di caffè non del mondo iniziassero a consumare due o quattro tazze di caffè ogni giorno.

Per scoprirlo, i ricercatori hanno estratto e studiato i dati nel set di dati Global Burden of Disease 2016, filtrando le statistiche relative al cancro al fegato. Hanno scoperto che c’erano 1.240.201 morti elencati per cancro al fegato per quell’anno.

I ricercatori hanno quindi recuperato le statistiche sul consumo di caffè e aggiunto entrambe le serie di dati in un modello che mostrava le connessioni tra il consumo di caffè e la riduzione del cancro al fegato.

Il modello ha mostrato che se tutti nel mondo avessero bevuto due tazze di caffè al giorno nel 2016, ci sarebbero stati 452.861 morti in meno per cancro al fegato. E se tutti avessero bevuto quattro tazze, ci sarebbero stati 723.287 morti in meno. I ricercatori ritengono che i governi e le agenzie sanitarie dovrebbero iniziare a promuovere il consumo di caffè come un modo per ridurre i tassi di cancro al fegato.


Negli ultimi anni, numerose meta-analisi hanno prodotto esiti positivi sulla salute associati al consumo abituale di caffè nella popolazione generale, e questo ha cambiato la percezione del caffè da quella di una bevanda stimolante di lusso a quella di una bevanda che promuove la salute, se consumata. entro i normali livelli di assunzione.

I risultati positivi sulla salute includono una minore incidenza di diabete mellito di tipo 2, calcoli renali, morbo di Parkinson, gotta, fibrosi epatica, steatosi epatica non alcolica, cirrosi epatica, cancro del fegato e malattia epatica cronica.

Questa è la conclusione di una revisione generale delle meta-analisi di più esiti sanitari, anche dopo un’ampia correzione per un gran numero di possibili fattori di confusione [1], e anche il risultato dell’EPIC (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition Study) prova che analizza il consumo di caffè rispetto alla mortalità [2].

Il consumo di caffè decaffeinato è stato associato a risultati benefici simili, ma solo se erano disponibili dati di grandi coorti [3-5].

Il meccanismo molecolare responsabile di questi presunti effetti sulla salute è ancora irrisolto.
Gli studi epidemiologici non possono dimostrare la causalità, ma è notevole che gli effetti sulla salute presunti come un minor rischio di diabete di tipo 2 siano visti a livello globale, in diverse regioni con culture e stili di vita diversi.

Inoltre, è stata osservata una relazione dose-risposta tra il numero di tazze di caffè consumate al giorno e il rischio di diabete, che è difficile da spiegare da un fattore di stile di vita trascurato [6].

Tuttavia, non si dovrebbe ignorare che il consumo eccessivo di caffè può avere una base genetica e che quest’ultima è responsabile di migliori risultati di salute. Bere diverse tazze di caffè al giorno sarebbe solo un indicatore di un background genetico favorevole.

Studi di associazione genome-wide hanno identificato un impatto di diversi polimorfismi genetici sull’assunzione di caffeina o caffè [7-9]. La caffeina sembra essere rilevante per la maggior parte dei geni identificati, in particolare il gene CYP1A2 (citocromo P450 isoenzima 1A2) che è coinvolto nel metabolismo epatico della caffeina.

I portatori della variante C in posizione 163 esprimono meno CYP1A2 e quindi metabolizzano la caffeina più lentamente rispetto alle persone omozigoti per l’allele A [10]. La scomposizione più rapida della caffeina è associata a più caffeina o consumo di caffè.

Gli studi di randomizzazione mendeliana hanno sfruttato la scoperta che alcuni genotipi sono associati a un aumento del consumo di caffè. Tuttavia, non c’erano associazioni coerenti del genotipo per il metabolismo della caffeina più veloce (e più consumo di caffeina / caffè) con esiti positivi per la salute [11].

Nonostante ciò, questi risultati non invalidano l’associazione del consumo di caffè con effetti sulla salute per diversi motivi.

La differenza tra i genotipi ad alto e basso consumo di caffeina del CYP1A2 è di circa 40 mg di caffeina, cioè meno di mezza tazza di caffè [7]. Il consumo abituale di caffè varia da circa 1 a più di 5 tazze al giorno, il che indica che la dose giornaliera è definita da qualcosa di diverso da ragioni genetiche. Studi epidemiologici trovano associazioni significative per coorti che differiscono per il consumo di 2 o più tazze di caffè [1].

Tra le persone con lo stesso genotipo CYP1A2, quelle che bevono più caffè mostrano migliori risultati di salute, come per quanto riguarda il morbo di Parkinson o il cancro al seno [12,13]. I cambiamenti nel consumo di caffè sono stati accompagnati da un parallelo cambiamento del rischio per la salute, cioè il diabete di tipo 2.

Ciò contrasta anche con una grande influenza delle caratteristiche genetiche [14].

Uno studio epidemiologico su quasi 500.000 partecipanti della Biobanca del Regno Unito rileva associazioni tra il numero di tazze di caffè consumate al giorno e la diminuzione della mortalità per tutte le cause, indipendentemente dal punteggio del metabolismo genetico della caffeina, ovvero il livello circadiano di caffeina in circolazione [15] .

Anche la caffeina non sembra spiegare il minor rischio di diabete di tipo 2 con il consumo abituale di caffè, poiché questo è visto anche in associazione con il consumo di caffè decaffeinato. Dopo il consumo di caffè con caffeina, ma non decaffeinato, si osserva una compromissione della tolleranza al glucosio, suggerendo che altri fitochimici nel caffè superano i possibili effetti dannosi della caffeina.

È stato suggerito che i polifenoli e altri bioattivi nel caffè decaffeinato mediano questi effetti sulla salute [16]. Concludiamo che il possibile meccanismo degli effetti sulla salute mediati dal caffè non include un ruolo importante delle azioni della caffeina (Figura 1).

Un importante ruolo di promozione della salute delle vitamine e dei minerali nella preparazione del caffè sembra improbabile perché, in media, non vi è un carente apporto nel mondo sviluppato. Pertanto, gli effetti sulla salute sembrano essere associati ad altri componenti importanti della miscela di caffè.

Questi includono acidi clorogenici, trigonellina, N-metilpiridinio, i diterpeni kahweol e cafestol, polisaccaridi, peptidi e melanoidine. Per molti di questi componenti è stata postulata un’attività antinfiammatoria o di lavaggio dei radicali.

Sosteniamo qui che tali ipotesi non si adattano ai dati disponibili. Piuttosto, gli effetti benefici del caffè probabilmente impiegano lo stesso percorso suggerito di recente per frutta o verdura “sani”, cioè l’induzione di una risposta adattativa delle cellule del corpo che promuove la salute. 

Inoltre, i componenti non digeribili del caffè possono modulare la composizione e la funzione del microbiota, come è noto per altri alimenti vegetali.

Figura 1. Risultati sulla salute del consumo di caffè. Studi prospettici epidemiologici hanno costantemente riscontrato un minor rischio di diversi esiti clinici e di mortalità per tutte le cause per il consumo abituale di caffè [1,2]. La maggior parte di queste associazioni non può essere spiegata da polimorfismi genetici che promuovono il consumo di caffè / caffeina, dal contenuto di caffeina del caffè o dal suo contenuto di componenti antinfiammatori o antinfiammatori. Gli effetti sulla salute del caffè decaffeinato potrebbero essere determinati solo se fossero disponibili per lo studio coorti sufficientemente grandi. Altrimenti, le tendenze positive non hanno raggiunto la significatività statistica, come per il morbo di Parkinson.

Scavenging radicale inefficiente da parte dei componenti del caffè

Diversi componenti fenolici della miscela di caffè mostrano proprietà di eliminazione dei radicali, che aumentano in quantità durante la tostatura [17,18]. Sebbene l’eliminazione dei radicali da parte dei componenti del caffè ingeriti sia ancora una credenza abbastanza comune, vi sono ampie prove da studi su animali e umani che dimostrano che le concentrazioni dei costituenti del caffè raggiunte nel plasma sono troppo basse per un’efficace eliminazione dei radicali.

Dopo il consumo di caffè, le concentrazioni plasmatiche di picco dei metaboliti fenolici variano tra 0,01 e 6 µmol / L e le concentrazioni di caffeina possono raggiungere 30 µmol / L [19]. Questi valori si confrontano bene con le concentrazioni di flavonoidi massime osservate nel plasma umano dopo il consumo di 100 g di frutta e verdura, che variano tra 0,03 µmol / L per le mele e 5,9 µmol / L per il cacao [20].

Tali concentrazioni sono ben al di sotto dei livelli dei sistemi antiossidanti endogeni come urato (160-450 µmol / L), ascorbato (30-150 µmol / L), α-tocoferolo (15-40 µmol / L), glutammina (~ 500 µmol / L) L) o glutatione (> 1 mmol / L nelle cellule) [20-22]. 

Inoltre, i principali costituenti del caffè, gli acidi caffeoilchinici, la trigonellina e la caffeina sono antiossidanti deboli (potenziale di riduzione di un elettrone) rispetto alle vitamine C o E, o il glutatione (rivisto nel riferimento [23]), e quindi non possono ridurre / rigenerare efficacemente ossidati forme di vitamine antiossidanti o glutatione.

Pertanto, l’eliminazione dei radicali dai componenti del caffè in vivo è limitata e probabilmente contribuisce poco agli effetti sulla salute del caffè (Figura 1). Come discusso di seguito, esiste un effetto antiossidante del consumo di caffè a causa dell’induzione degli enzimi endogeni di eliminazione dei radicali.

Debole azione antinfiammatoria del caffè

Studi trasversali sul livello dei marker immunitari o infiammatori circolanti hanno riportato variazioni piccole e non consistenti in relazione al consumo abituale di caffè [24,25].

Sono stati anche eseguiti studi randomizzati controllati di diverse settimane di consumo di caffè rispetto a un controllo dell’acqua e sono state trovate piccole riduzioni di alcune concentrazioni di mediatori immunitari / infiammatori, ma è stato anche riportato il contrario [26-30]. È aumentato il consumo di caffè tostato medio, ma non scuro

il livello di adiponectina [31]. Non è stato osservato un effetto modulatorio del consumo abituale di caffè sul rischio di una malattia infiammatoria, l’artrite reumatoide [1,32]. Nel loro insieme, potrebbe esserci una lieve risposta antinfiammatoria favorevole del sistema immunitario al consumo di caffè, ma i possibili effetti non sembrano raggiungere un significato clinico (Figura 1).

Le sostanze fitochimiche fenoliche nel caffè possono avere effetti sulla salute

Oltre alla caffeina, i principali costituenti del caffè sono di natura fenolica. Questi includono i prodotti di degradazione indotti dalla tostatura degli acidi clorogenici (acidi caffeoilchinici), la trigonellina e il suo prodotto di torrefazione, N-metilpiridinio. Anche le melanoidine sono componenti principali, si tratta di prodotti di reazione di Maillard dipendenti dalla tostatura di residui di carboidrati con aminoacidi o catene laterali proteiche.

Il caffè è interamente di origine vegetale. Pertanto, è concepibile che il suo consumo provochi nell’organismo umano risposte di promozione della salute simili a quelle descritte per molti altri alimenti vegetali.

Praticamente tutti gli alimenti di origine vegetale contengono sostanze fitochimiche che promuovono la salute e la maggior parte di essi è di natura fenolica [33,34]. Al momento, non c’è motivo di ritenere che i composti fenolici del caffè siano meno “salutari” di sostanze fitochimiche simili di tè, verdura o frutta.

Tuttavia, il caffè spicca per un aspetto importante: nei bevitori abituali di caffè, il caffè è la principale fonte alimentare di sostanze fitochimiche come acidi fenolici e polifenoli, anche rispetto al tè verde in Giappone [35-39].

A livello di popolazione, il caffè fornisce circa il 40% dei polifenoli e circa il 70% degli acidi fenolici consumati, seguito dal tè come seconda fonte principale.

Proponiamo quindi che il caffè utilizzi percorsi molecolari simili per migliorare la salute come descritto per altri alimenti vegetali come broccoli, barbabietola, bacche, melograno, curcuma, cacao e molti altri. 

Sorprendentemente, sembra esserci una risposta uniforme delle cellule quando esposte a sostanze fitochimiche fenoliche o ai loro metaboliti a concentrazioni osservate in vivo dopo un pasto, nonostante le principali differenze nella struttura chimica dei composti fenolici.

La risposta cellulare è caratterizzata da una maggiore espressione di un gran numero di geni coinvolti in meccanismi antiossidanti, disintossicanti o riparatori, questo si osserva anche in vivo [40].

La via molecolare prevede la traslocazione del fattore 2 correlato al fattore nucleare eritroide 2 (Nrf2) dal citosol al nucleo, la formazione di eterodimeri con piccole proteine ​​musculoaponeurotiche fibrosarcoma (sMaf) e il legame a sequenze di DNA di consenso, denominate elementi di risposta antiossidante (ARE ), elementi di risposta elettrofila e più recentemente come elementi di legame cap’n’collar (CNC) -sMaf [41].

Gli elementi di risposta sono presenti nella regione 5, a monte di diverse centinaia di geni citoprotettivi e il legame di Nrf2 / sMaf dà luogo a una maggiore espressione genica delle proteine ​​coinvolte nella difesa cellulare. 

Questi includono enzimi antiossidanti come superossido dismutasi, catalasi, glutatione perossidasi, glutammato-cisteina ligasi ed enzimi disintossicanti xenobiotici, tra cui nicotinamide adenina dinucleotide fosfato (NAD (P) H): chinone ossidoreduttasi-1, uridina 5, -difos) glucuronosiltransferasi o eme ossigenasi-1 [42].

Si osserva una diminuzione dell’espressione genica per mediatori pro-infiammatori come il fattore di necrosi tumorale-α o l’inflammasoma NLRP3 (famiglia di recettori simili a NOD, dominio pirinico contenente 3). L’attivazione di Nrf2 è richiesta anche per l’induzione della biogenesi mitocondriale e della risposta antiossidante. Inoltre, c’è una regolazione dell’apporto di substrato ai mitocondri da parte di Nrf2 [43–45] (Figura 2).

In condizioni fisiologiche stabili, la maggior parte di Nrf2 di nuova sintesi viene catturata dalla proteina repressore Kelch-like ECH-associata proteina 1 (Keap1) e incanalata verso la degradazione proteasomiale tramite ubiquitilazione da parte dell’ubiquitina ligasi E3 basata su Cullin 3 (Cul3).

Keap1 è il principale sensore cellulare per le molecole di stress dovuto all’espressione di 17 residui di cisteina che sono bersagli per la modifica da parte delle specie radicaliche dell’ossigeno (ROS), acidi grassi modificati con ROS o nucleotidi ciclici, ossido nitrico (NO) o altri elettrofili [46].

Qualsiasi modifica sopprime la capacità di Keap1 di trasferire Nrf2 ai proteasomi, il che impedisce a Keap1 di catturare nuove molecole Nrf2 in modo che Nrf2 appena sintetizzato possa traslocare nel nucleo [47].

I fitochimici possono colpire direttamente le cisteine ​​di Keap1, come il sulforafano, o modificare le funzioni cellulari, con conseguente stress ossidativo e successiva inattivazione di Keap1.

L’interazione di diversi elettrofili con Keap1 porta a diversi modelli di residui di cisteina modificata e all’attivazione di diversi modelli di geni citoprotettivi, che possono in parte spiegare le diverse risposte delle cellule a diversi fitochimici [46].

Figura 2. I fitochimici attivano la via del fattore 2 correlato al fattore nucleare eritroide 2 (Nrf2). L’esposizione delle cellule a sostanze fenoliche di verdure o caffè porta a stress cellulare, compreso lo stress ossidativo attraverso percorsi per lo più sconosciuti, ad eccezione di un certo coinvolgimento del recettore degli idrocarburi arilici (AHR). Le principali fonti di specie radicaliche dell’ossigeno (ROS) durante lo stress ossidativo sono la catena respiratoria mitocondriale e le ossidasi nicotinammide adenina dinucleotide fosfato (NADPH) della famiglia NOX. Il fattore nucleare Nrf2 è solitamente legato a Keap1 e all’ubiquitina ligasi E3 basata su Cullin 3 (Cul3), che è seguita dal trasporto al proteasoma per la degradazione. Questo processo può essere bloccato modificando uno o più residui di cisteina della proteina 1 associata a ECH simile a Kelch (Keap1) da parte di ROS, acidi grassi modificati con ROS o nucleotidi ciclici, per ossido nitrico (NO), o per azione diretta di elettrofili fitochimici. La proteina p62 blocca il legame di Nrf2 a Keap1 e incanala Keap1 alla distruzione autofagica. Diverse chinasi, come i membri della famiglia Src, possono fosforilare Nrf2 e possono anche interferire con l’instradamento ai proteasomi. Tutti questi meccanismi impediscono a Nrf2 di nuova formazione di essere catturato da Keap1, in modo che sia possibile la traslocazione nel nucleo. Nel nucleo, Nrf2 si lega alla piccola proteina musculoaponeurotica fibrosarcoma (sMaf) e l’eterodimero interagisce con l’elemento di risposta antiossidante (ARE) a monte di diverse centinaia di geni coinvolti nei meccanismi di difesa cellulare, con conseguente miglioramento della trascrizione. I seguenti punti non sono rappresentati nello schema: AHR forma un complesso con molte altre proteine, inclusa la proteina da shock termico (hsp) 90. L’attivazione di AHR da parte di sostanze fitochimiche selettive non solo aumenta lo stress ossidativo intracellulare, ma porta anche alla traslocazione del fattore nel nucleo dove sovraregola un insieme di geni coinvolti nella difesa xenobiotica e nell’immunoregolazione. Alcune delle molecole Nrf2 intranucleari sono fosforilate. L’espressione genica di Nrf2 può essere modificata influenzando la sua trascrizione, ad esempio da microRNA inibitori; inoltre, può essere modificata anche l’espressione genica di Keap1.

Il potenziamento dell’attività Nrf2 può anche derivare dal blocco del suo legame a Keap1 da parte della proteina adattatore autofagica p62, che incanala Keap1 alla degradazione negli autofagosomi. La distruzione proteasomale di Nrf2 può anche essere inibita tramite fosforilazione da parte di diverse protein chinasi, come i membri della famiglia Src, mediante induzione di fattori di trascrizione per l’aumento dell’espressione di Nrf2, o la sottoregolazione dei microRNA inibitori o dell’espressione di Keap1 [40,47, 48] (Figura 2).

Al fine di dimostrare che la risposta adattativa ai fitochimici vegetali richiede effettivamente l’attivazione della via Nrf2, sono stati condotti studi con cellule o animali con un gene Nrf2 inattivato o cancellato. In assenza di Nrf2, tutti i fitochimici studiati hanno perso la loro attività protettiva cellulare. Fitochimici

inclusi quercetina, epigallocatechina gallato (EGCG), resveratrolo, isotiocianati, allicina, curcumina e aspalatina [40,49–52]. La risposta adattativa ai fitochimici alimentari spesso include una certa attività antinfiammatoria, tramite la soppressione del fattore nucleare kB (NFkB), che è il regolatore principale della reattività infiammatoria.

Questo effetto è dipendente da Nrf2 o può essere dovuto al targeting diretto dei fattori di trascrizione NFkB o della proteina attivatrice 1 da parte di sostanze fitochimiche [40].

Un secondo sensore chimico, coinvolto dai fitochimici come ligandi, è il recettore degli idrocarburi arilici (AHR), un fattore di trascrizione nel citoplasma che promuove la produzione di specie di ossigeno radicale e l’attività controregolatrice Nrf2 (Figura 2). Dopo il legame del ligando, AHR viene rilasciato dal complesso con la proteina da shock termico (hsp) 90 e viene trasportato al nucleo, dove si dimerizza con il traslocatore nucleare del recettore degli idrocarburi arilici, seguito dal legame agli elementi di risposta AHR a monte di un insieme di geni codificanti per enzimi disintossicanti, come la famiglia 1 del citocromo P450 e mediatori immunoregolatori [53-55] (non rappresentati nella Figura 2).

I costituenti fenolici del caffè attivano il percorso Nrf2

È stato osservato che l’esposizione di cellule o animali agli estratti di caffè porta ad una maggiore espressione di geni citoprotettivi coinvolti nella difesa antiossidante, così come in altre attività chemioprotettive o riparatrici [56-62]. Si osserva una diminuzione dell’espressione genica per mediatori pro-infiammatori come il fattore di necrosi tumorale-α o l’inflammasoma NLRP3 [60,63].

Come visto per i fitochimici di altre piante, questi effetti sono mediati dall’attivazione del sistema Nrf2 e dall’inibizione della via pro-infiammatoria NFkB (Figura 2).

La risposta citoprotettiva osservata nei topi dopo il consumo di caffè è stata soppressa dopo l’inattivazione del gene Nrf2 [64]. Molti costituenti del caffè possono attivare la via Nrf2, con le melanoidine del caffè tostato scuro che contribuiscono a questi effetti [56–58,60–62,65–68].

È noto che i diterpeni cafestol e kahweol presenti nel caffè aumentano la concentrazione plasmatica di lipoproteine ​​a bassa densità (LDL) e triacilglicerolo, esibendo anche azioni antinfiammatorie e antiossidanti [69]. Quest’ultima azione citoprotettiva è anche mediata dal sistema Nrf2 ed è assente nei topi knockout per il gene Nrf2 [64].

Molti degli studi sugli animali si sono presi cura di applicare dosi di estratto di caffè paragonabili al consumo di 2-5 tazze di caffè negli adulti umani [57,59-61].

La tostatura del caffè verde aumenta la capacità di attivare il percorso Nrf2. Oltre a questo, il caffè tostato scuro è più potente sotto questo aspetto rispetto al caffè tostato chiaro, se analizzato in vivo [68,70,71]. L’analisi dei singoli costituenti del caffè ha confermato la diversa attività del caffè tostato chiaro rispetto a quello tostato scuro.

Mentre l’N-metilpiridinio sembra essere un attivatore di Nrf2 potente quanto gli acidi caffeoilchinici [56,66], la trigonellina ha soppresso l’attivazione di Nrf2. Il contenuto più basso di trigonellina si adatta alla più forte attivazione di Nrf2 da parte del caffè tostato scuro [56]. Questi effetti in vitro sono stati osservati a concentrazioni fisiologicamente rilevanti di 0,1 µmol / L [56].

Inoltre, gli studi su altri costituenti del caffè, come gli acidi clorogenici, l’acido caffeico o il kahweol, hanno osservato l’attivazione di Nrf2 a concentrazioni variabili tra 10 nmol / L e 3 µmol / L [56,62,65-67], che sono in l’intervallo delle concentrazioni di picco nel plasma umano dopo il consumo di caffè.

Nel loro insieme, un gran numero di prove ha dimostrato che il caffè o diversi dei suoi componenti isolati sono potenti attivatori dell’espressione di enzimi antiossidanti o protettivi delle cellule. Il caffè tostato scuro sembra essere più potente a questo riguardo del caffè tostato chiaro.

Le prove disponibili indicano che l’attivazione delle vie Nrf2 (in una certa misura attraverso il recettore degli idrocarburi arilici) è la principale via coinvolta. I composti fenolici sono caratterizzati in parte da aree superficiali idrofobiche della molecola.

Queste regioni tendono a legarsi a sacche idrofobiche di proteine ​​accessibili nei tessuti e possono causare la loro denaturazione e aggregazione, che può portare a stress cellulare, compreso lo stress ossidativo, e l’attivazione del sistema Nrf2 come risposta protettiva. Dosi elevate di composti fenolici possono essere citotossiche [72-74], ma queste condizioni di solito non vengono raggiunte dopo un pasto a base di alimenti vegetali.

Ad esempio, un limite massimo di sicurezza per l’ingestione di catechine del tè verde è stato definito e fissato a 800 mg di epigallocatechina-3-gallato [75]. Il fenomeno per cui dosi tollerabili di potenziali tossine inducono una maggiore resistenza agli stessi o ad altri insulti chimici è stato inizialmente osservato nella ricerca tossicologica e definito come ormesi [76] ed è stato esteso all’azione dei polifenoli [77].

È stato scoperto o suggerito che schemi di reazione ormetica siano alla base di molti processi fisiologici [78-80].

Sebbene l’induzione di una risposta citoprotettiva nelle cellule sembri essere la reazione fisiologica dominante al consumo di caffè, mancano prove di una relazione causa-effetto con esiti sulla salute, ad eccezione dell’effetto benefico dell’assunzione di caffè sull’integrità del DNA.

Diversi studi randomizzati controllati hanno osservato che dopo un periodo di run-in e 4-8 settimane di consumo di caffè o acqua, i valori delle rotture spontanee del filamento di DNA nei linfociti del sangue erano significativamente inferiori nel gruppo del caffè, come determinato dal saggio della cometa [81– 83]. In un centro, la prova iniziale [81] è stata ripetuta con un protocollo di studio simile ma la differenza a favore del gruppo caffè era troppo piccola per essere significativa [84].

Il livello di rotture spontanee del filamento di DNA nei linfociti del sangue è un marcatore rilevante del rischio di malattia generale valutato in studi epidemiologici. Una meta-analisi di 122 studi ha descritto rischi di malattia significativamente inferiori per un livello inferiore dell’11-58% di rotture spontanee del filamento di DNA, come determinato dal saggio della cometa [85].

Il consumo di caffè (di una miscela di caffè Arabica tostato scuro che ha dimostrato di attivare Nrf2), in tre prove sopra descritte, ha portato a rotture spontanee del filamento di DNA del 16–35% in meno. Questi dati indicano una relazione di causa-effetto tra il consumo di caffè e un livello inferiore di rotture spontanee del filamento di DNA e che l’effetto è di entità fisiologicamente rilevante.

Altre possibili vie di effetti sulla salute mediati dal caffè

Possono verificarsi ulteriori effetti salutari del caffè nell’intestino, che non richiedono l’assorbimento e la modifica biochimica dei componenti del caffè. In effetti, è stato osservato un effetto prebiotico del consumo di caffè negli animali e nell’uomo, compreso un aumento dei bifidobatteri nell’uomo e nei topi e la modulazione del rapporto Firmicutes / Bacteroidetes nei ratti. Nei topi, l’alimentazione del caffè ha portato a livelli più elevati di acetato, propionato e butirrato [86-88].

I costituenti prebiotici candidati del caffè sono arabinogalattani solubili e galattomannani, melanoidine e polifenoli [89-91]. Tuttavia, nei topi diabetici obesi di Tsumura Suzuki maschi, un modello murino di sindrome metabolica, l’assunzione giornaliera di caffè ha prevenuto la steatoepatite non alcolica ma non ha riparato i livelli alterati di batteri Gram-positivi e Gram-negativi e la maggiore abbondanza di Firmicutes, né vi è stato alcun miglioramento. del profilo interrotto degli acidi grassi a catena corta [92].

È interessante notare che l’alimentazione di lattobacilli probiotici ha causato la sovraregolazione di Nrf2 nel fegato, con concomitante resistenza al danno ossidativo [93].
Per mediare gli effetti sulla salute a lungo termine, i cambiamenti del microbiota indotti dal consumo di caffè dovevano durare per decenni. Uno studio recente ha osservato che i cambiamenti sostanziali iniziali del microbiota, osservati dopo 3 mesi dall’introduzione di una dieta specifica, sono successivamente regrediti allo stato di base originale, che è persistito nonostante la continuazione della dieta sperimentale per 12 mesi [94].

Non sono stati condotti studi simili sul consumo di caffè a lungo termine, quindi il ruolo del microbiota intestinale nel mediare gli effetti sulla salute dei componenti del caffè rimane irrisolto.

Fitochimici e salute: una prospettiva più ampia

Una delle principali funzioni delle sostanze fitochimiche, comprese quelle delle specie di coffea, è quella di conferire protezione dalle sfide ambientali come l’esposizione ai raggi UV o alle tossine e di impedire di essere mangiati o danneggiati da parassiti o insetti a causa delle loro proprietà nocive.

Alle dosi relativamente piccole ingerite e assorbite dall’uomo, le parti commestibili delle piante non sono tossiche ma inducono una risposta biologica allo stress [95]. Oltre all’attivazione del sistema Nrf2, sono state osservate numerose altre risposte cellulari, come la stimolazione della via sirtuin-forkhead box O, della protein chinasi attivata da AMP, delle protein chinasi attivate da mitogeno, del fosfatidilinositolo-3- via della chinasi (PI3K) -serina / treonina-specifica proteina chinasi B (AKT), o modulazione della via del fattore nucleare kB [95-97].

Molti risultati della segnalazione dello stress sono benefici, come la stimolazione dell’attività antiossidante, dell’attività antinfiammatoria, della funzione mitocondriale, della riparazione del DNA, dell’autofagia, di vari parametri metabolici e del ringiovanimento cellulare o apoptosi [98].

I molti diversi percorsi di segnalazione coinvolti nella risposta cellulare allo stress sono interdipendenti e fanno parte di una rete regolata. Diversi studi hanno suggerito un ruolo centrale per il sistema Nrf2.

Ad esempio, in assenza di attività del gene Nrf2, la protezione dipendente dai mitocondri da parte dell’estratto di broccoli o del sulforafano dal danno polmonare è quasi abolita [49], così come la protezione dipendente da PI3K-AKT di Withania dal danno epatico [99], o la protezione dipendente dall’emossigenasi-1 da curcumina o fenetil isotiocianato dallo stress infiammatorio [50].

La chinasi extracellulare regolata dal segnale (ERK) forma una via di segnalazione insieme a Nrf2 [100,101], così come l’AMPK con Nrf2 [102]. Sirtuin-1 e Nrf2 rappresentano un’altra via articolare indotta da sostanze fitochimiche [103].

Sembra quindi giustificato considerare il sistema Nrf2 come un regolatore centrale delle difese da stress indotte da fitochimici. Il tipo di risposta cellulare può dipendere dalle proprietà chimiche del fitochimico studiato, dal tipo di cellula e dallo stadio di sviluppo e da ulteriori fattori fisiologici.

link di riferimento: doi: 10.3390 / nu12061842


Ulteriori informazioni:  Paul Gow et al. Stime della riduzione globale della mortalità correlata a malattie epatiche con aumento del consumo di caffè: un’analisi del Global Burden of Disease Dataset,  Alimentary Pharmacology & Therapeutics  (2020). DOI: 10.1111 / apt.16020

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