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12-01-2010

Cafeína e Controlo do metabolismo

Realizado por:Hugo SeixasInês CondeInês BatistaInês CunhaInês MoraisInês SpencerIolanda CoutinhoIrina RodriguesIsabel Fernandes

Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra1º ano

Bioquímica ISeminário orientado nº25

2009/2010

12-01-2010

Objectivos

Alvos moleculares da cafeína: receptores de adenosina e de fosfodiesterases.Adenosina e regulação metabólica.Adenosina como sinal homeostático de coordenação parácrina.Distribuição dos receptores de adenosina e efeitos fisiológicos de adenosina.Será o consumo da cafeína prejudicial ou benéfico?

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C8H10N4O2 (3,7 dihidro-1,3,7 trimetil-1H-purina-2,6 diona)

Família química dos Alcalóides

Xantina trimetilada nas posições N1,N3 e N7

Existe em mais de 60 espécies de plantas em todo o mundo.

Caracteriza-se como sendo um pó branco, cristalino, com sabor muito amargo, sem cheiro e com aspecto brilhante.

Cafeína

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Alvos Moleculares da Cafeína:

Receptores de Adenosina e Bloqueio das Fosfodiesterases

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Adenina + Ribose

Adenosina

A adenosina é libertada por células sujeitas a situações de stress

metabólico

Danos celulares

Modificações do meio extracelular

Comunicação celular parácrina

Manutenção da homeostase

Neuromodulador

Adenosina

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A cafeína diminui a transmissão de adenosina no cérebro ligando-se aos seus receptores. Isto ocorre devido à semelhança entre a cafeína e a adenosina.

A adenosina já não se liga à célula porque os seus receptores estão ocupados pela cafeína

Aumento da taxa de activação espontânea dos neurónios produtores de hormonas libertação da adrenalina pelas

supra-renais.

Aumento da actividade celularAumento da dopaminaConstrição dos vasos sanguíneos da cabeçaAumento da frequência cardíacaAumento da pressão sanguínea Aumento da temperatura corporal.

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Bloqueio das Fosfodiesterases

Fosfodiesterases enzimas responsáveis pela metabolismo intracelular da Adenosina Monofosfato-cíclico (AMPc).

A cafeína bloqueia as Fosfodiesterases.

aumento da concentração de AMPc aumento da actividade neuronal

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a glândula pituitária age como se se tratasse de uma situação anómala libertando grandes quantidades de hormonas libertação de

adrenalina pelas supra-renais:

Taquicardiadilatação das pupilasaumento da pressão arterialabertura dos tubos respiratórios (Dilatação dos brônquios)aumento do metabolismo Aumento da contracção dos músculosdiminuição da afluência sanguínea ao estômagoaumento da secreção da enzima lipase reduz a utilização de glicogénio muscular aumento a resistência à fadiga

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Relação entre Concentrações

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Adenosina e regulação metabólicaExtracelular:

ATP ou ADP AMP + PiAMPc AMPAMP adenosina + Pi

Intracelular:AMP adenosina

E-NTPDases

5’-NT

ectofosfodiesterase

5’-nucleotidase

AMP Adenosina

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Adenosina como sinal homeostático de coordenação parácrina

Coordenação parácrina: é um tipo de comunicação celular, em que o local de produção do sinal está próximo da célula ou órgão alvo, ou seja, o mediador químico da informação tem uma acção local.

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Receptores A1 e A3: acoplados a Gi/Go inibição da adenilil ciclaseReceptores A2A e A2B: acoplados A GS activação da adenilil ciclase

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Distribuição dos receptores de adenosina

A1

Córtex

Hipocampo

Cerebelo

Glândula adrenal

Músculo esquelético

Rins

Tecido adiposo

Glândulas salivares

Esófago

Pulmão

Pâncreas

A3

Mastócitos

Pulmões

Tiróide

Glândula adrenal

Fígado

Rins

Coração

Intestino

Neurónios

Astrócitos

Micróglia

Oligodendrócitos

Neurónios

Astrócitos

Micróglia

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A2a

Timo

Leucócitos

Plaquetas

Coração

Pulmões

Striatum

Bulbo olfactório

Mastócitos

Tecido adiposo

Glândula adrenal

Rins

Fígado

A2b

Neurónios

Astrócitos

Micróglia

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Efeitos fisiológicos da adenosina

Modulação do SNC: regulação da libertação de neurotransmissores (glutamato, GABA, norepinefrina, serotonina; acetilcolina).

Quando activa o receptor A1 ou A2a: inibe a sua libertação

Hiperpolarização de terminais pré-sinápticos através da abertura de canais K+ e encerramento de canais Na+

Limitação de fenómenos inflamatórios

Tratamento com isosina estimula o receptor A3 à degranulação de mastócitos.

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Regulação de funções cardiovasculares: vasodilatação: por activação do receptor A2bdiminuição da pressão sanguínea

Inibição da lipólise, broncoconstrição e citoprotecção (em isquémia, hipóxia e stress oxidativo)

Aumento da contractilidade do miocárdio: por activação do receptor A2b (em estudo)

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Será o consumo de cafeína benéfico ou prejudicial?

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CAFEÍNA

do stress oxidativo no cérebro

Da degenerescência, morte neuronal

Perda de memória e lesão no Sistema Nervoso Central

Risco de Doenças Neurodegenerativas, como Doença de Alzheimer

Alteração na produção e depósito do péptido beta-amilóide

BENEFÍCIOS

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Regiões do SNC onde a cafeína actua inibindo o receptor A2A da adenosina, têm grande importância em termos de processamento motor.

No cérebro, os receptores A2A localizam-se principalmente nas zonas ricas em dopamina da gânglia basal que controla a locomoção.

A cafeína actua como um neuroprotector no sentido de evitar o défice dopaminérgico característico da doença de Parkinson.

Doença de Parkinson

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A Cafeína pode também prevenir doenças como:

Diabetes tipo IICompostos de café e chá - incluindo magnésio e antioxidantes conhecidos como lignanas e ácidos clorogénicos - podem estar envolvidos na prevenção da diabetes tipo II (7%).Considera-se que os ácidos clorogénicios inibem uma das enzimas envolvidas na formação de glicose no intestino delgado, método comummente utilizado para controlar altos níveis de glicose no sangue ou hiperglicémia.A cafeína e um outro componente do café, a teofilina, também são fortes estimulantes das células do pâncreas, onde o corpo produz insulina.

CefaleiasA enxaqueca é uma cefaleia vascular. Relaciona-se com a inflamação e dilatação dos vasos sanguíneos da cabeça.Sendo a cafeína um vasoconstritor a administração desta pode ajudar.

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Cancro

A cafeína e cafeína benzoato de sódio são excelentes protectores solares que inibem a carcinogénese quer antes quer após a exposição a raios UV, conduzindo à apoptose das células pré-cancerígenas.

O consumo de cafeína está associado a uma diminuição do risco de cancro nos ovários, particularmente em mulheres sem estar sob o efeito de hormonas.

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Consumo agudo Consumo crónico •Anorexia;

•Tremor;

•Fadiga;

•Náusea;

•Vómito;

•Taquicardia;

•Desorientação;

•Delírio;

•Ataques;

•Taquiarritmias ventriculares e supraventriculares;

•Hipocalémia;

•Hiperglicémia;

•Nervosismo;

•Irritabilidade;

•Ansiedade;

•Espasmos musculares;

•Insónias;

•Palpitações;

•Hiperreflexia;

A DL_50 de cafeína está estimada nos 13 - 19 gramas via oral, no que a chávenas de café estaríamos a falar em números entre 50 a 200.

Prejuízos

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Sistema Urinário e Genital

Doses elevadas de cafeína:

Diminuem a reabsorção de água e de sódio nos túbulos renais

Ligeiro aumento do volume de urina e da excreção urinária de sódio

Desidratação

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A cafeína reduz a reabsorção de cálcio a nível renal, podendo o seu consumo crónico conduzir a uma menor densidade mineral óssea e, por conseguinte, elevar o risco de fracturas.

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E a beber café emagrecemos?

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Sistema Endócrino

A cafeína provoca a

libertação de maiores

quantidades de epinefrina

Ligação da cafeína a

receptores de adenosina

Aumento da actividade neuronal

Estimulação das glândulas supra-

renais

Libertação de epinefrina

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Entre outros efeitos, a epinefrina induz a lipólise e inibe a síntese de ácidos gordos

• Esta hormona activa a via cAMP / proteína cinase A• A PKA activa a enzima triacilglicerol lipase• Ocorre a estimulação da hidrólise de triglicerídeos nos adipócitos

Sistema Endócrino

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Sistema Endócrino

Devido aos efeitos que provoca, a cafeína é frequentemente usada na

preparação de suplementos para perda de peso, associada a outras substâncias.

Nestes casos, são normalmente administrados 200mg de cafeína.

Pela sua capacidade de mobilizar gorduras, a cafeína é também adicionada

a cremes corporais.

Os efeitos benéficos da cafeína na perda de peso só se farão sentir se associados a uma dieta equilibrada e

à prática regular de exercício físico.

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Recomendação

O café não é a cura milagrosa para tudo!

Aconselha-se não mais do que 2 chávenas de café por dia.

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Bibliografia

STRYER, Lubert Et. Al. Biochemistry, Fifth Edition.

http://www.positivelycoffee.org/docs/public/resources/PCW%20DT2%20M%20P%20Overview.pdfhttp://vidaminha.com.br/beleza-a-saude/48-saude-feminina/401-cafe-e-cha-podem-prevenir-a-diabetes-tipo-2http://www.uff.br/neuroimuno/tese%20Mariana%20Pereira.pdfhttp://www.medicinanet.com.br/conteudos/medicamentos/134/adenosina.htmhttp://www.totalnutrition.com.br/cafeina13.htmhttp://www.portalfarmacia.com.brhttp://www.pubmed.comhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=bnchm&part=A1232http://biblioteca.universia.net/ficha.do?id=45625082