Jeden z tych odcinków DNA jest zlokalizowany w pobliżu genu CYP1A2, kodującego białko o nazwie cytochrom 450, które odpowiada za metabolizowanie kofeiny w organizmie. Drugi fragment leży w sąsiedztwie genu AHR, który kontroluje aktywność CYP1A2. Zidentyfikowane fragmenty DNA najprawdopodobniej regulują aktywność obu tych genów.
Jak podkreślają badacze, spożycie kofeiny powiązano z różnorakimi efektami fizjologicznymi i zdrowotnymi (zarówno szkodliwymi, jak i korzystnymi). Wiedza na temat genetycznych uwarunkowań spożycia tej substancji może zatem pomóc w bardziej wszechstronny sposób badać jej wpływ na zdrowie ludzi. Dotyczy to zresztą także innych związków, w tym rakotwórczych toksyn czy leków, których metabolizm jest regulowany przez te same dwa geny.
Kofeina jest najbardziej popularną substancją psychoaktywną na świecie. W USA około 90 proc. dorosłych osób przyznaje się do regularnego spożywania kawy oraz innych napojów i pokarmów zawierających ten związek. Jednak ludzie bardzo różnią się pod względem konsumpcji produktów z kofeiną. Dotyczy to zwłaszcza bogatej w nią kawy - niektórzy nie wyobrażają sobie bez niej życia, podczas gdy inni w ogóle nie rozumieją, jak można być od niej uzależnionym.
Jak przypomina współautorka pracy dr Marylin Cornelis z Harvard University w Bostonie, dotychczasowe badania nad przyczynami różnic w spożyciu kofeiny koncentrowały się na czynnikach środowiskowych. Choć z badań na bliźniętach wynikało, że zależą one w dużym stopniu - od 43 proc. do 58 proc. - od genów.
Aby sprecyzować, jakie czynniki genetyczne mogą odgrywać tu rolę, dr Cornelis razem z kolegami przeanalizowała dane zebrane w pięciu dużych badaniach wśród ponad 47 tys. Amerykanów o europejskich korzeniach.
W każdym z nich spożycie kofeiny oceniano przy pomocy ankiet dotyczących konsumpcji napojów, które ją zawierają: kawy z kofeiną, herbaty, napojów gazowanych z kofeiną, a w dwóch badaniach uwzględniono również czekoladę.
W analizie uwzględniono m.in. wiek, płeć oraz historię palenia papierosów (nigdy, w przeszłości i obecnie), które często idzie w parze z piciem kawy.
Okazało się, że osoby posiadające dwie kopie specyficznego wariantu fragmentu DNA leżącego w pobliżu AHR spożywały dziennie ok. 44 mg kofeiny więcej niż osoby pozbawione w ogóle tego wariantu. Jak wyjaśnia współautor badań, genetyk dr Neil Caporaso, odpowiada to ilości kofeiny zawartej w puszce coli lub filiżance herbaty, albo ok. jednej trzeciej filiżanki kawy. W przypadku drugiego zidentyfikowanego fragmentu DNA, posiadacze dwóch kopii specyficznego wariantu spożywali dziennie o 38 mg kofeiny więcej.
Wcześniejsze badania sugerowały, że czynniki genetyczne warunkujące ogólne spożycie kofeiny mogą różnić się od tych, które wpływają na konsumpcję kofeiny z różnych źródeł, np. z kawy czy herbaty. Jednak wyniki analizy, którą wykonali naukowcy w odniesieniu tylko do kawy z kofeiną były bardzo podobne do wyników początkowych.
Na zaobserwowany związek nie miał również wpływu nałóg palenia.
Jak spekulują naukowcy, warianty genetyczne, które znaleziono u miłośników kofeiny prawdopodobnie nasilają metabolizm tego związku w ich organizmie (jak wiadomo z wcześniejszych prac, aktywność genu CYP1A2 może się różnić między poszczególnymi osobami od 10 do 60 razy), zatem, aby utrzymać poziom, który daje te same efekty osoby te muszą spożywać go w większych ilościach.
Żeby zrozumieć te różnice na poziomie fizjologicznym, potrzebne będą jednak eksperymenty, a nie tylko analiza statystyczna- zaznaczają autorzy badań. Najnowsze badania nie tłumaczą poza tym, dlaczego niektórzy ludzie w ogóle nie przepadają za kawą.
Według badaczy, dwa zidentyfikowane warianty genetyczne są odpowiedzialne za mniej niż 1 proc. różnic w spożyciu kofeiny. Wskazuje to, że muszą istnieć jeszcze inne warianty, które mają na to wpływ.
W najnowszej pracy zaobserwowano też wyraźny związek między wariantami genu CYP2C9 oraz ADORA2A a spożyciem kofeiny.
Naukowcy podkreślają, że poszukiwanie genów warunkujących podatność na uzależnienia jest trudne. Nigdy bowiem nie wiadomo, czy należy szukać wśród genów, które odpowiadają za metabolizm danej substancji czy wśród tych, które regulują to, jak mózg na nią reaguje. W przypadku nałogu nikotynowego udało się znaleźć warianty genu, który koduje receptor dla tej substancji w mózgu. "Teraz mamy odpowiedź również dla kofeiny: jej nałogowe spożycie okazuje się mieć swoje źródło w wątrobie, a nie w mózgu" - komentuje dr Caporaso.
PAP - Nauka w Polsce, Joanna Morga
