Amparo Tolosa, Genética Médica News

Investigadores de la universidad de Stanford han identificado un proceso inflamatorio asociado a la edad que interviene en el desarrollo de las enfermedades vasculares y que puede ser modulado por el consumo moderado de café.

La inflamación crónica es un proceso asociado a muchas enfermedades humanas como el Alzhéimer, las enfermedades cardiovasculares, la osteoartritis o el cáncer. Sin embargo, los mecanismos moleculares responsables no se conocen en detalle.

Las personas mayores presentan niveles elevados dela molécula  inflamatoria interleucina 1β  en sangre, que suelen asociarse a diversas condiciones asociadas al envejecimiento. Los inflamasomas, estructuras intracelulares activadas por la presencia de patógenos o estrés celular, son una de las fuentes de interleucina 1β, pero hasta el momento no se había investigado cómo podrían contribuir al desarrollo de enfermedades asociadas a la edad.

Con el objetivo de profundizar en los mecanismos que conectan el sistema inmunitario con el envejecimiento y condiciones asociadas, los investigadores analizaron la expresión de genes del inflamasoma en muestras de sangre de los participantes de la cohorte Stanford-Ellison,  una muestra compuesta por personas sanas de diversas edades cuya salud es monitorizada de forma periódica.

Al comparar la expresión de los genes del inflamasoma en la sangre de los participantes jóvenes frente a la de los de mayor edad, el equipo detectó que la expresión de módulos diferentes de genes del inflamasoma está correlacionada con la salud y longevidad de las personas de más edad. Los investigadores pudieron separar  a los participantes de mayor edad en dos grupos, aquellos con elevada expresión de los genes del inflamasoma que muestran expresión constitutiva de IL-1β, y aquellos con baja expresión de los genes del inflamasoma que no expresan IL-1β de forma constitutiva. Las personas del primer grupo, con expresión constitutiva de IL-1β,  mostraban alteraciones en el metabolismo de nucleótidos y elevado estrés oxidativo, situaciones que pueden aumentar los niveles de radicales libres en la célula. Estas personas presentaban tasas elevadas de hipertensión y rigidez en sus arterias, conectando la mayor expresión de genes del inflamasoma con la aparición de condiciones cardiacas. En aquellos mayores de 85 años, además, la elevada expresión de los genes del inflamasoma estaba asociada a una mayor mortalidad.

Otra evidencia de la relación entre la expresión de los genes del inflamasoma con la salud y longevidad es que la probabilidad de tener al menos un familiar que hubiera sobrepasado los 90 años de edad en el grupo de las personas con expresión reducida de los genes del inflamasoma, sin expresión constitutiva de IL-1β,  era mucho mayor que en el grupo con expresión elevada (88% frente al 11%).

“Nuestros resultados muestran que un proceso inflamatorio subyacente, el cual está asociado con el envejecimiento, no solo dirige la enfermedad cardiovascular sino que a su vez es dirigido por eventos moleculares que quizás seamos capaces de utilizar como diana y combatir,” señala Mark Davis, profesor en el Instituto Stanford de Inmunidad, Trasplantes e Infecciones y uno de los investigadores principales del trabajo.

El análisis de metabolitos en las muestras de las personas con elevada expresión de genes del inflamasoma e hipertensión permitió identificar dos moléculas, N4A y adenina, capaces de activar los inflamasomas y desencadenar tanto una respuesta in vitro por parte de plaquetas y neutrófilos  como inducir inflamación e hipertensión en ratones.

La cafeína tiene una estructura similar a la adenosina y actúa como antagonista de la misma, por lo que los investigadores decidieron estimar si los niveles de cafeína en sangre están relacionados con la modulación de los genes del inflamasoma. En primer lugar, a partir de los resultados de cuestionarios sobre el uso de bebidas con cafeína, el equipo observó que aquellas personas mayores con tendencia a consumir más cafeína mostraban niveles de expresión de IL-1β más bajos en sangre. A continuación comprobaron que aquellas personas del grupo con menor expresión de los genes del inflamasoma  en sangre presentaban niveles más elevados de los metabolitos resultantes del café, como la teofilina o la teobromina, también presentes en el té y el chocolate, respectivamente.

Por último confirmaron el efecto de la cafeína in vitro, estudiando cómo niveles equivalentes a los presentes en la sangre de los consumidores de café afectan a la expresión de IL-1β. La adición de cafeína inhibía la secreción de IL-1β, por medio de la reducción de la expresión del gen NLRC4 del inflamasoma.

Los resultados del trabajo conectan la respuesta inmunitaria innata mediada por la activación del inflamasoma con la inflamación crónica y las enfermedades cardiovasculares, mostrando  un nuevo proceso inflamatorio implicado en el desarrollo de diversas condiciones fisiológicas asociadas al envejecimiento. Los investigadores sugieren que un incremento en el estrés oxidativo en las personas de mayor edad lleva a un aumento en la degradación del ARN de transferencia, lo que da lugar a la producción de N4A y el aumento de la expresión de NLRC4.

Además, señalan un mecanismo por el que la cafeína influye en la longevidad. El consumo moderado de café podría suprimir la inflamación sistémica causada por la activación del inflamasoma y contribuir así a la correlación observada entre el consumo de cafeína y la longevidad.

“El hecho de que algo que mucha gente bebe y realmente le gusta beber, podría tener un beneficio directo, nos sorprendió,” añade Davis, quien hace notar también que el estudio no demuestra una relación de causa efecto. “No dimos a unos ratones café y a otros descafeinado. Lo que hemos mostrado es una correlación entre el consumo de cafeína y la longevidad. Y hemos mostrado de forma rigorosa, en pruebas de laboratorio, un mecanismo muy posible por el que esto ocurre.”

Investigación original: Furman D, et al. Expression of specific inflammasome gene modules stratifies older individuals into two extreme clinical and immunological states. Nat Med. 2017 Jan 16. doi: http://dx.doi.org/10.1038/nm.4267

Fuente: Caffeine may counter age-related inflammation. http://med.stanford.edu/news/all-news/2017/01/caffeine-may-counter-age-related-inflammation-study-finds.html