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INTOLLERANZA ALLA CAFFEINA

Nutrigenetica
INTOLLERANZA ALLA CAFFEINA
 

IL TEST MOLECOLARE PER IL METABOLISMO DELLA CAFFEINA

 

La caffeina è una sostanza alcaloide naturale rinomata per la sue proprietà stimolanti: viene ingerita prevalentemente sotto forma di caffè, tè, cioccolata.

Uno degli effetti più conosciuti della caffeina è la sua capacità di agire come eccitante in grado di “ritardare” in maniera temporanea la sensazione di fatica,  di migliorare i riflessi e la  capacità di concentrazione e di avere una blanda  azione analgesica; la sua conformazione chimica ( è una 1,3,7 trimetilxantina derivata dalla purina),  la rende infatti idonea, anche a concentrazioni molto basse, ad interagire con specifici recettori biologici che regolano la funzionalità del sistema cardiovascolare, endocrino e nervoso ; grazie alla sua azione di antagonista competitivo nei confronti dei recettori dell’adenosina, la caffeina favorisce il rilascio di due ormoni chiamati adrenalina e noradrenalina. Le catecolamine favoriscono l'aumento del metabolismo corporeo, della frequenza cardiaca, della pressione arteriosa e del numero di atti respiratori (aumentando così l'ossigenazione del sangue).

Ulteriori funzioni dimostrate sono :aumento della sintesi acida a livello gastrico, aumento della diuresi, se applicata sulla cute tramite cosmetici specifici (creme, gel e patch), risulta utile nel trattamento delle adiposità localizzate. Come poche altre sostanze inoltre, ha la capacità di passare rapidamente la barriera emato-encefalica, nonché di  attraversare la placenta ed essere presente nel latte materno.

 

Meccanismo d'azione

La molecola della caffeina è strutturalmente simile all'adenina (la base azotata dell'adenosina) e si lega ai recettori del nucleoside sulle membrane cellulari. Si ha quindi un'inibizione competitiva; la caffeina influisce cioè con un processo di regolazione dei nervi mediante scarica del potenziale post sinaptico. Si ha come risultato un aumento dei livelli di epinefrina (adrenalina) e noradrenalina. L'adrenalina stimola quindi il sistema nervoso simpatico e porta ad un aumento del battito cardiaco e dell'afflusso di sangue ai muscoli, ad una diminuzione dell'afflusso di sangue alla pelle ed agli organi interni ed al rilascio di glucosio del fegato.

La caffeina è anche un inibitore della cAMP-PDE (AMP ciclico fosfodiesterasi) che converte il cAMP (adenosinmonofosfato ciclico) nella sua forma aciclica (cAMP --> AMP). Poiché il cAMP è secondo messaggero per l'azione dell'adrenalina, ridurre l'attività della fosfodiesterasi significa prolungare l'effetto di adrenalina/epinefrina e sostanze simili come anfetamina, metanfetamina e metilfenidato .

Gli ultimi studi  nel campo della diagnosi molecolare hanno ampliato  le conoscenze sulle interazioni di questa straordinaria sostanza mettendo in evidenza un ulteriore e significativo ruolo legato alla caffeina :

In particolare, in un importante studio del 2006 pubblicato nel Journal of the American Medical Association , Cornelis et al. hanno monitorato circa 4000 individui di cui 2000 reduci da infarto del miocardio; considerando altri fattori variabili come  il consumo del cibo,l’attività fisica o lo stato socio economico, la loro ricerca ha evidenziato come  le persone a metabolizzazione lenta  di caffeina secondo il gene CYP1A2, erano associate ad un alto rischio di infarto , rischio  che aumenta, anche in base al numero di tazzine consumate.

"Il pericolo di infarto cresce del 36% nei metabolizzatori lenti che bevono due o tre tazze di caffè al giorno", concludono i ricercatori, "e si arriva fino al 64% per i forti consumatori di caffè, ossia coloro che ne consumano quattro o più tazze al dì. E il rischio è doppio se di età inferiore a 59 anni, quadruplo se minori di 50". Al contrario, chi ha la versione del gene associata a rapido metabolismo della caffeina risulta protetto dal rischio infarto, sempre che non si abusi di caffè.

Inoltre nell’Aprile del 2005 Sata et al. hanno pubblicato una studio  sul Journal of Molecular Human Reproduction,nel quale si metteva in relazione la caffeina con la fertilità e la gravidanza. Questo studio ha dimostrato che le donne con il gene codificante il metabolismo lento per caffeina hanno un rischio maggiore di abortire  e di ridurre la fertilità se consumano da una a tre tazze di caffè al giorno,mentre le donne a metabolizzazione veloce  non corrono questi rischi pur consumando le stesse quantità di caffè.

 

GENETICA

La caffeina è metabolizzata nell’organismo dall’enzima Citocromo p450 1A2 (CYP1A2).

Il citocromo CYP1A2, uno dei membri della famiglia dei citocromi P-450, e’ un enzima del fegato altamente polimorfico ed e’ responsabile del metabolismo di circa il 5-10% dei farmaci attualmente in uso clinico, tra cui i più importanti sono alcune clozapine, imipramine, caffeine, fluvoxamine, paracetamol, phenacetin, theophylline e tacrine. CYP1A2 inoltre e’ coinvolto nell’attivazione metabolica di alcune amine aromatiche e quindi espleta un ruolo primario nella carcinogenesi da tossine chimiche, come quelle trovate nel fumo da sigaretta. Alcuni studi sul metabolismo CYP1A2-dipendente della caffeina o  phenacetin hanno dimostrato che quest’enzima e’ espresso a vari livelli nel fegato tra differenti individui, suggerendo un controllo polimorfico dell’attivita’ enzimatica. Esiste una considerevole variabilita’ nell’attivita’ metabolica del CYP1A2 dovuta a fattori genetici, ambientali e ad interazioni tra farmaci. CYP1A2 puo’ essere sia indotto che inibito da molti farmaci e interazioni farmaco-cibo. I Fluoroquinoloni, per esempio, sono metabolizzati dal CYP1A2 ed inoltre  inibiscono la sua attivita’ enzimatica. Questo previene il metabolismo di principi attivi presenti contemporaneamente, quali la teofillina e la caffeina, causanti eccessivi effetti collaterali sul sistema nervoso e stimolazioni cardiache. Al contrario, il fumo induce CYP1A2, causando un incrementato metabolismo di substrati del CYP1A2 con conseguente risposta farmacologia a dosi sub-terapeutiche. Variazione nel livello di attivita’ del CYP1A2 puo’ determinare un aumento o una diminuzione della capacita’ di attivare i substrati.

 

Polimorfismi investigati:

Con il presente test di genotipizzazione vengono genotipizzati 3 alleli del gene CYP1A2, comprendendo oltre il 98% delle varianti alleliche conosciute per questo gene.

 

Mutazioni del gene CYP1A2 investigate

CYP1A2 Allele

Esone/introne

Mutazione

Effetto sulla Proteina

Effetto sull’attività enzimatica

*1A

1

Nessuna (wild type)

Nessuno

Normale

*1C

1

g.-3860G>A

 

Attività Diminuita

*1F

1

g.-164C>A

 

Elevata inducibilita’

 

L’allele CYP1A2*1A del gene determina un’attività enzimatica normale; soggetti omozigoti per quessto allele presentano una induzione normale. Nell’ambito dell’allele CYP1A2*1 sono stato identificati due importanti polimorfismi che determinano variazioni funzionali dell’attivita’ enzimatica del CYP1A2: l’allele CYP1A2*1C, che e’ il risultato di una mutazione puntiforme (-3860 G>A) ed e’ associato a una diminuita attivita’ metabolica rispetto all’allele normale CYP1A2*1A; l’allele CYP1A2*1F, che e’ il risultato di una mutazione puntiforme (-163 C>A) ed e’ associato ad una aumentata induzione, particolarmente nei fumatori.

 

Sono due le varianti del gene che riguardano la metabolizzazione della caffeina nell’organismo.

La variante allelica CYP1A2*1A codifica l’enzima che metabolizza la caffeina in maniera rapida, mentre l'allele  CYP1A2*1F quello a metabolizzazione lenta.

Gli individui che posseggono  due copie dell’allele CYP1A2*1A sono metabolizzatori veloci della caffeina, mentre le persone che presentano anche solo un allele del CYP1A2*1F sono metabolizzatori lenti.

 

Gli individui che  metabolizzano lentamente la  caffeina devono monitorare la dose quotidiana, se la consumano in  maniera eccessiva infatti (più di 2 o 3 tazze di caffè o 200 mg di caffeina a l giorno) possono avere effetti negativi sul loro organismo incluso un aumentato rischio di infarto.

 

Il TEST MOLECOLARE GENOMA

E’ un semplice ed accurato test genetico  il quale rileva se il soggetto d’indagine è un metabolizzatore lento o veloce di caffeina.

L'esame viene eseguito operando inizialmente  una reazione enzimatica di amplificazione del DNA conosciuta come Polymerase Chain Reaction (PCR), che consente di amplificare in vitro una specifica regione della molecola, copiandola in varie fasi successive, fino ad ottenerne milioni di copie. In tale maniera viene amplificata la regione codificante e parte della regione intronica per ciascun esone del gene investigato; il controllo della presenza di eventuali polimorfismi viene successivamente effettuato mediante l'impiego di un sequenziatore automatico a tecnologia fluorescente (ABI PRISM 3100 Genetic Analyzer).

 

Genotipi risultanti dal test :

  • Omozigote  CYP1A2*1F ”“ Metabolizzatore Lento;
  • Eterozigote CYP1A2*1F/ CYP1A2*1A ”“ Metabolizzatore Lento;

·         Omozigote CYP1A2*1A - Metabolizzatore Rapido.

 

Una volta ottenuto il referto sara possibile monitorare la dose di caffeina assunta giornalmente in modo da mantenersi in salute

 

Chi deve utilizzare il test ?

Tutti i grandi consumatori di caffè o di bevande,alimenti contenenti caffeina  , chiunque voglia trarre vantaggio dai più recenti studi scientifici che indicano come migliorare sensibilmente lo stile di vita e mantenersi in buona salute,

le donne con abortività ricorrente o problemi di infertilità i cui esami specialistici diagnostici a riguardo non hanno rilevato la causa.

 

CAFFEINA : COME MONITORARE LA DOSE

Contrariamente a quanto si crede, la quantità di caffeina non dipende dal volume di caffè bevuto (all'aumentare della quantità di acqua più caffeina finirebbe nel caffè).

I dati medi di contenuto di caffeina sono: per una tazza o una lattina di tè circa 20-30 mg di caffeina, una di cioccolata 10 mg, una lattina di Coca-Cola normale, Diet o di Pepsi circa 40 mg e una Red Bull 80 mg

 Il contenuto di caffeina in una tazza di caffè può dipendere da molti fattori, per esempio:

a) il metodo di preparazione

b) la miscela usata

c) la quantità di caffè usata.

Per quanto riguarda la miscela, una miscela robusta ha un contenuto 2,5 volte più alto di caffeina di una miscela arabica.

 

Contenuti di caffeina di alcune bevande o alimenti selezionati :

Prodotto

Quantità

Caffeina (mg)

Espresso

 Una tazzina

40

Caffè solubile

Una tazza

95

Caffè “decaffeinato”

Una tazza

5

Caffè americano

100ml

95-125

Caffè fatto con Moka

35-50ml

60-120

Tè  Lipton

Una tazza

40

Coca Cola

1 lattina

85

Cacao

100g

100mg

Red Bull

100ml

30mg

 

E’ importante ricordarsi  poi che la caffeina non si trova solamente nel caffè,ma in molte altre bevande o prodotti, sempre più frequentemente oggi infatti viene utilizzata in barrette dietetiche e bevande energizzanti, prodotti erboristici analgesici, cosmetici anticellulite,nonché in molti altre specialità farmaceutiche acquistabili senza ricetta medica.

 

Rischi/Benefici

Quantità di Caffeina assunta

Rischi/benefici per i metabolizzatori LENTI

1-2 tazze(200 mg)/al giorno

Nessun aumento di rischio per infarto

2-3 tazze (300 mg)/al giorno

Aumento del rischio di infarto del 36%

4 tazze o più /al giorno

Aumento del rischio di infarto del 64%

4 tazze o più /al giorno per persone sotto i 50 anni

 Rischio aumentato di 4 volte per infarto

100 mg/al giorno (donne )

Aumento del rischio aborti ricorrenti e di riduzione della fertilità

 

Caffeina assunta

Rischi/benefici per Metabolizzatori RAPIDI

2-3 tazze (300 mg)/al giorno

Diminuzione del rischio di infarto del 22%

100 mg/al giorno (donne)

Nessun aumento di rischio di abortività

 

Domande Frequenti (FAQs)

 

Il TEST CAFFEINA GENOMA richiede un campione di sangue ?

No,non è necessario,è possibile farlo con semplice prelievo di saliva tramite uno spazzolino fornito da noi.

 

Ci sono dei rischi da tenere in considerazione quando si effettua il test ?

Nessun rischio,il prelievo è indolore non invasivo e  di semplice esecuzione.

 

E’ un test accurato ?

E’ un test accurato grazie alta qualità della strumentazione,alla preparazione professionale del nostro personale scientifico ed alla metodologia accurata. Inoltre se il prelievo fatto da voi non fosse idoneo all’analisi ve ne sarà richiesto un altro senza ulteriori costi.

 

Io non bevo caffè, ho necessità ugualmente di fare il test ?

Anche se non si assumono bevande con caffeina, il consumo della sostanza può avvenire tramite cibi o farmaci che la contengono,in ogni caso poi il test determina il genotipo per metabolizzare la caffeina, importante in diversi contesti.

 

Se riduco il consumo di caffeina,posso ridurre il rischio di infarto ?

La salute del cuore è un processo complesso, la caffeina è sicuramente una delle tante variabili legate ad un aumento del rischio di infarto. Il cibo che mangiamo, l’attività fisica che svolgiamo e molti altri fattori genetici sono tutti fattori fondamentali;controllati questi, il test aggiunge un valore significativo al suddetto rischio.

 Prima di cambiare drasticamente la dieta o le proprie abitudini relative alla salute è sempre importante consultare il proprio medico, le informazioni contenute nel referto  lo aiuteranno ad indicarvi le terapie idonee.

 

Il geneCYP1A2 è in relazione con l’astinenza da caffeina ?

Non è stata trovata un’associazione con l’astinenza da caffeina, gli individui soggetti a questo tipo di astinenza soffrono di mal di testa, irritabilità perdita della concentrazione, mal di stomaco, sintomi che in genere si verificano dopo circa 12-24 ore di astinenza, a causa perciò della  mancanza della sostanza. Il gene CYP1A2 è responsabile solo della velocità di metabolizzazione della droga.

 

Il gene CYP1A2  è associato con l’intolleranza alla caffeina ?  

Gli individui che consumano regolarmente la caffeina sintetizzano più recettori di adenosina che quelli che la consumano occasionalmente o mai. Come l’organismo diviene più sensibile alla grande quantità di recettori per adenosina sente la necessità di assumere più caffeina. Questi effetti non sono influenzati dal gene CYP1A2.

 

Quale è la dose letale di caffeina ?

La dose letale di caffeina è di 2 grammi al giorno,circa 80-100  tazze al giorno, per un metabolizzatore lento di caffeina, la dose letale di caffeina è più bassa.

 

Conoscendo il mio genotipo posso usare queste informazioni per il mio benessere?

Se si risulta essere un metabolizzatore lento  di caffeina,si dovrebbe diminuire la quantità di caffeina introdotta per ridurre il rischio di un infarto.

Inoltre le donne che sono in gravidanza o stanno programmano un figlio e sono metabolizzatici lente di caffeina, dovrebbero smettere di consumare caffè per abbassare il rischio di aborto o di una diminuizione della fertilità.

 

Sono un consumatore lento di caffeina,posso consumare caffeina e quanta ?

SI può consumare caffeina fino a 200mg al giorno, l’equivalente di 2-3 tazze al giorno (secondo gli studi di Cornelis et al.)

 

Se il mio cuore batte più velocemente e mi sento nervoso dopo aver bevuto caffè significa che sono un metabolizzatore lento ?

Solamente la caffeina è responsabile dell’accelerazione del battito, in quanto sono effetti attribuiti alle sue proprietà chimiche attraverso una serie di passaggi biochimici. Quando la caffeina viene assorbita,avviene un rilascio di epinefrina o di adrenalina che simula il sistema simpatico nervoso,con relativo aumento di pressione e del battito cardiaco. In genere la caffeina, non appena assunta è prontamente assorbita dall’organismo  indipendentemente se si è lenti o veloci metabolizzatori.

 

Sono capace di bere fino a 6 tazze di caffè al giorno e sentirmi bene, significa che sono un buon metabolizzatore ?

Non necessariamente, la quantità di caffeina che scegli di bere è esclusivamente una tua preferenza, nella nostra esperienza ci sono metabolizzatori veloci di caffeina che bevono fino a 6 tazze di caffè al giorno, ed alcuni metabolizzatori lenti che amano bere molto caffè, ma non dovrebbero perché incorrono in rischio di infarto.

 

Se risulto essere un metabolizzatore veloce ,significa che posso bere fino a 6 tazze di caffè al giorno?

In ogni caso va sempre tenuto in mente che la dose letale di caffeina è di 2 grammi al giorno. Quando si prendono decisione importanti riguardo la nostra dieta e i relativi cambiamenti di vita è importante sempre consultare il proprio medico.

 

La caffeina contenuta nel caffè è la stessa di quella nel tè,nelle bibite energetiche o a base di Cola,nel cioccolato ?

Si. Le proprietà fisiche e chimiche della caffeina sono le stesse di quelle degli altri alimenti o bevande a base di caffeina. E’ la quantità che cambia.

 

Bibliografia

Cornelis MC, El-Sohemy A, Kabagambe EK, and Campos H. “Coffee, CYP1A2 genotype, and risk of myocardial infarction.” JAMA 2006, 295:1135-1141

Sata F, Yamada H, Suzuki K, Saijo Y, Kato EH, Morikawa M, Minakami H, Kishi R. “Caffeine intake, CYP1A2 polymorphism and the risk of recurrent pregnancy loss.” Molecular Human Reproduction 2005. 11(5):357-60.

 

 
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