Protektive Rolle von Koffein in Kohlenstoffnanopartikel-induzierter Lungen- und Gefäßalterung - Fokus auf die mitochondriale Funktion

Zwischen Kaffeekonsum und Mortalität besteht eine inverse Korrelation, dies gilt nicht nur für die Gesamtmortalität, sondern auch für ursachenspezifische Mortalität, wie z.B. bei Herzerkrankungen und Diabetes, wohingegen die Krebs-assoziierte Mortalität erhöht ist. Darüber hinaus haben mehrere Studien gezeigt dass der Konsum koffeinhaltiger Getränke mit einem verringerten Risiko für die Mortalität bei Koronarerkrankungen assoziiert ist, vor allem bei älteren Menschen. Wir haben einen molekularen Mechanismus beschrieben, welcher die protektiven Effekte von Koffein erklärt. Unsere Daten definieren eine Erhöhung des mitochondrialen p27 Levels, die zu Verbesserungen in Mitochondrien-abhängigen Prozessen führen, als einen neuen Wirkmechanismus von Koffein. Zudem vermuten wir, dass Kohlenstoffnanopartikel, ein wesentlicher Bestandteil der Luftverschmutzung, mitochondriale Dysfunktion induzieren, welche eine der Ursachen für Seneszenz von Lunge und Gefäßen darstellt, und der man möglicherweise mit Koffein entgegenwirken könnte.

Daher werden wir umfassende Analysen mitochondrialer Funktionen in Mitochondrien aus Zellen, die mit Kohlenstoffnanopartikel behandelt wurden, durchführen. Wir werden diese Zellen dann mit Koffein behandeln, um die erwartete, durch diese Partikel induzierte mitochondriale Dysfunktion abzumildern. Zusätzlich werden wir den Einfluss von prä- und post-Inkubation mit Koffein untersuchen, um aufzuklären, ob Koffein nicht nur präventiv, sondern auch therapeutisch wirksam ist. In in vivo Experimenten werden wir ermitteln ob Koffein im Trinkwasser exponierter Mäuse vor Nanopartikel-induzierter Dysfunktion der Lunge und der Aorta schützen kann.