lezione bevande alcoliche e nervine

Bevande alcoliche •

Le bevande alcoliche hanno come costituente principale l’alcol etilico che fornisce 7 kcal/g.

•

Le calorie ottenute dalla trasformazione dell’alcol sono in gran parte disperse rapidamente

sotto

forma

di

calore,

anche

in

conseguenza

della

vasodilatazione cutanea

•

L’alcol se, assunto in forti quantitativi rispetto al fabbisogno energetico, può determinare un aumento della massa grassa e un conseguente incremento ponderale

•

Il contenuto in alcol delle bevande è espresso in grado alcolico ovvero i mL di alcol etilico (12° o 12% = 12mL di alcol) presenti in 100 mL (1dL)

di bevanda

• Per ottenere il contenuto di alcol in peso presente nelle bevande alcoliche occorre moltiplicare il volume per 0,8 (p.s. dell’alcol)

Bevande alcoliche possono essere suddivise in 3 gruppi:

• bevande ottenute per distillazione (acquaviti) • bevande alcoliche ottenute per miscelazione, macerazione o altro (liquori) • prodotti naturali di fermentazione (vini e birre)

Acqueviti • Le acquaviti (alcol 40-60%) ottenute per distillazione di mosti fermentati di frutta o cereali diversi, contengono composti che, formandosi durante la distillazione, sono capaci di conferire particolari caratteristiche organolettiche • Importante è l’invecchiamento prolungato in appositi fusti di legno. In questa situazione si verificano reazioni chimiche, quale la formazione di eteri, capaci di conferire alla bevanda profumo e gusto specifici che ne costituiscono il pregio essenziale

Liquori • I liquori (alcol 27-50%, con valori anche del 70%) si possono ottenere per macerazione in alcol di frutta, piante o altre sostanze vegetali aromatiche o per dissoluzione diretta di essenze e/o sostanze aromatiche naturali o di sintesi. I liquori contengono: – – – – –

Acqua Alcol Zucchero Coloranti Aromi vari

Vino • Bevanda ottenuta per fermentazione alcolica del mosto di uva fresca o leggermente appassita • Costituito da una miscela di: – acqua (85-90%) – alcol etilico (10-13%) – altre sostanze, in piccola quantità, come: aldeidi, eteri (che conferiscono al vino i caratteri organolettici o bouquet), acidi vari (tartarico, lattico, succinico), glicerina, sostanze tanniche, zuccheri, sostanze coloranti, ecc. – quantità non significative di vitamine e di sali minerali (come le altre bevande alcoliche)

«paradosso francese»

• Intorno al 1980 un’ampia indagine epidemiologica evidenziò una minore incidenza di eventi di infarto miocardico in una coorte di francesi di età media, nonostante l’elevato consumo pro capite di formaggio, cibo ad alto contenuto in acidi grassi saturi e colesterolo. • Tale risultato è stato messo in relazione con il regolare consumo di vino rosso • Le bevande alcoliche ottenute dall’uva contengono sostanze appartenenti alla famiglia dei flavonoidi, tra le quali il resveratrolo (nel vino rosso), caratterizzato da una significativa azione antiossidante e di conseguenza da una possibile protezione dell’endotelio vascolare

Nel 2003 è stata messa in evidenza

l’esistenza

di

molecole derivate da piante

in

grado

di

attivare

le

sirtuine nei lieviti. Queste molecole sono i flavoni

quercetina e fisetina, gli stilbeni

piceatannolo

e

resveratrolo e il calcone

buteina. Queste molecole stimolavano SIRT1 da 5 a 13 volte.

L’attivatore più potente risulta essere il resveratrolo

Le sirtuine sono deacetilasi NAD+ dipendenti coinvolti nel silenziamento genico (Denu, 2005).

Il gene Sir2 (Silent information regulator 2), da cui deriva il nome dell’intera famiglia, è stato uno dei primi geni della longevità ad essere identificato negli organismi inferiori (elminti, come il nematode C. elegans e moscerini). Varie specie, dai lieviti all’uomo, esprimono varianti di questo gene, la cui attivazione estende l’aspettativa di vita.

Nei mammiferi il gene SIRT1, che codifica per la proteina Sirt1, modula l’attività di PGC-1α (peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator), un coattivatore di recettori nucleari ormonali che promuove la biogenesi mitocondriale nel muscolo scheletrico e nel tessuto adiposo bruno, e deacetila proteine nucleari e citoplasmatiche che controllano processi cellulari critici, come l’apoptosi e il metabolismo. SIRT1 regola la produzione di insulina e glucosio, il metabolismo lipidico.

Birra • Ricavata dalla fermentazione alcolica di mosti preparati con malto d’orzo, variamente torrefatto, con aggiunta di luppolo, responsabile del tipico gusto amarognolo e del profumo • La temperatura di torrefazione del malto influisce sulla colorazione finale della bevanda • La produzione della birra richiede diverse operazioni: – preparazione del malto (germinazione dell’orzo con comparsa di enzimi capaci di scindere l’amido in mono e disaccaridi) – preparazione del mosto, aromatizzazione e fermentazione finale

• Alcol < rispetto al vino, varia dal 3 all’8%, nei vari tipi di birra

UNITÀ ALCOLICA = 12 grammi di alcol % vol = ml di alcol / 100 ml di bevanda grammi di alcol = % vol per 0,8 (peso specifico dell’alcol)

Grado alcolico (% vol)

Misura standard (ml)

Quantità di alcol (g)

Apporto calorico (kcal)

Vino

12

125

12

84

Birra

4,5

330

12

100

Birra doppio malto

8

200

12

170

Porto, aperitivi

20

75

12

115

Brandy,cognac, grappa whisky, vodka, rhum

40

40

13

94

BEVANDA ALCOLICA

L’alcol presente nelle bevande alcoliche è direttamente e rapidamente assorbito dal tubo gastroenterico in quanto altamente diffusibile nei tessuti e fluidi corporei in quantità proporzionale al loro contenuto in acqua e la quantità di alcol accumulato nei tessuti dipende:

• dose totale di alcol • concentrazione alcolica nelle bevande • presenza o assenza di cibo • tipo di cibo • velocità di bio-trasformazione ed eliminazione dell’alcol (funzionalità e

peso del fegato) Il picco alcolemico si raggiunge in:  30-45’ (a digiuno)  ≈60-90’ (in concomitanza con l’ingestione di alimenti)

• Gli organi altamente irrorati nei quali si raggiunge rapidamente

una concentrazione di alcol pari a quella del sangue sono: cervello, fegato, reni

• L’alcol può raggiungere facilmente la circolazione fetale data la permeabilità della placenta a questa sostanza

• L’alcol viene successivamente eliminato per via polmonare e urinaria. La maggior parte dell’aclcol subisce però processi di bio-trasformazione epatica

Sindrome fetale alcolica F.A.S.

La fetopatia alcolica è stata descritta per la prima volta nel 1968, è caratterizzata da: a) Microencefalia b) Anomalie facciali: piccole fessurazioni palpebrali c) Ritardo di crescita prenatale d) Ritardo di crescita postnatale e) Disfunzione dei movimenti fini f) Difetti cardiaci g) Anomalie dei genitali esterni h) Anomalie dell’orecchio interno i) Ritardo mentale collegato a malformazioni dell’ippocampo

I

processi metabolici attraverso:

dell’alcol

avvengono

– L’alcol-deidrogenasi (ADH) – Il sistema microsomiale ossidante MEOS (microsomal ethanol oxydizing system) – La catalasi

ASSORBIMENTO Rapidamente assorbito per diffusione lungo tutto il tratto digerente: esofago, stomaco ed intestino max assorbimento con l’aggiunta di anidride carbonica (spumanti e champagne)

a digiuno assorbito per 80-90%. Picco alcolemico: 30- 45 minuti a digiuno 60-90 minuti in concomitanza del pasto Diffonde immediatamente in tutti i tessuti e fluidi corporei in quantità proporzionale al loro contenuto in acqua

10% eliminato con respiro, sudore, urina 90 % Metabolizzato nel fegato in piccola parte nella mucosa gastrica: M>F, cala con l’età,

NAD+

NADH + H+

CH2OH I - alcol deidrogenasi CH3 citosolica

H-C=O I CH3 NAD+

- MEOS microsomiale

acetalaldeide deidrogenasi NADH + H+ HO-C=O I CH3

acetil CoA sintasi

C=O~SCoA I CH3

Sintesi dell’acetaldeide due diverse vie metaboliche in base al consumo 1. Consumo moderato ALCOL DEIDROGENASI (enzima costitutivo) Enzima citosolico Zn2+ dipendente; Km = 1mM Può ossidare anche il metanolo CH3CH2OH + NAD+



CH3CHO + NADH + H+

2. Consumo elevato SISTEMA MICROSOMIALE CHE OSSIDA L’ETANOLO (MEOS microsomal ethanol oxidizing system) sistema inducibile

CH3CH2OH + NADPH + H+ + O2

CYP2E1

CH3CHO + NADP+ + H2O

Circa il 50% dei farmaci è metabolizzato da questa via competizione alcol - farmaco (droga) ETILISTA aumenta il sistema cit P45 - più rapido metabolismo di farmaci

ACETALDEIDE ALDEIDE DEIDROGENASI. ENZIMA LIMITANTE. Nel fegato 2 isoenzimi: citoplasmatico Km = 100 mM mitocondriale Km = 3 mM Polimorfismo genetico La forma mitocondriale è deficiente in ~ metà della popolazione cinese e giapponese Gravi effetti tossici a causa dell’accumulo di acetaldeide (arrossamento al volto, nausea, vomito, tachicardia, cefalea)

assunzione di alcol dà sensazione di calore:

I.

vasodilatazione dei vasi periferici per rilascio di catecolammine,

II.

rapida dissipazione di calore,

III. diminuzione della temperatura interna, IV. rischio di assideramento alle basse temperature

valori indicativi di alcolemia (mg/ml) in funzione della quantità di alcol ingerito (UA) e del tempo trascorso dall’ingestione in condizioni di digiuno (col pasto: + 1 UA per la stessa alcolemia)

UOMINI

DONNE

ORE DALL’ASSUNZIONE

ORE DALL’ASSUNZIONE

UA

1

2

3

4

5

UA

1

0,13

0,01

0

0

0

1

0,23 0,01

2

0,38

0,26 0,14

0,02

0

2

0,57

3

0,63

0,51 0,39

0,27

0,15

3

4

0,88

0,76 0,64

0,52

0,40

5

1,13

1,01 0,89

0,77

0,65

1

2

3

4

5

0

0

0

0,45

0,33

0,21

0,09

0,92

0,79

0,67

0,56

0,44

4

1,26

1,14

1,02

0,91

0,78

5

1,61

1,49

1,37

1,25

1,1

Dal 2002 il Codice della strada fissa il limite massimo del tasso alcolico in 0,5 mg/ml (multa, sospensione della patente, arresto)

EFFETTI METABOLICI DA ABUSO DI ALCOL Il metabolismo dell’alcol non ha meccanismi di regolazione massiccia riduzione del NAD+ a NADH e calo dell’attivita degli enzimi NAD+ dipendenti NAD+ /NADH citosolico ~ 1000 NAD+ /NADH citosolico ~ 250-300 in presenza di etanolo DIMINUISCE IL PIRUVATO ED AUMENTA IL LATTATO

Effetto sul metabolismo dei carboidrati e dei grassi

ETANOLO

ACETALDEIDE

NAD+

NADH + H+

Ac. LATTICO  Ac. PIRUVICO 

ACIDOSI LATTICA

gluconeogenesi  IPOGLICEMIA

lattato compete con urato per escrezione renale e quindi IPERURICEMIA dovuta anche ad aumentato catabolismo dell’ATP

NAD+

Ac. GRASSI 

TRIGLICERIDI 

IPERLIPIDEMIA STEATOSI EPATICA

ACIDO ACETICO NADH + H+

CICLO DI KREBS 

ACETIL CoA 

CHETOSI

INDUZIONE DEL MEOS  DEFICIT DI O2  DANNO CELLULARE E TISSUTALE  RALLENTAMENTO CATENA RESPIRATORIA  PRODUZIONE DI ROS

ALDH

ADH

Alcol-Deidrogenasi • La famiglia delle alcol-deidrogenasi, NAD e zinco dipendenti, è quantitativamente la classe degli enzimi più importanti. • In condizioni normali, le ridotte concentrazioni citoplasmatiche di NADH ed H+ nell’epatocita e la rapida rimozione dell’acetaldeide, facilitano l’ossidazione dell’etanolo che viceversa non risulterebbe favorita. • L’alcool-deidrogenasi del fegato umano è un dimero di 4 distinte catene polipeptidiche, le cui forme molecolari (isoenzimi) possono essere oligodimeriche o eterodimeriche. • Si ritiene che la disponibilità delle diverse forme in ogni individuo ne condizioni la tolleranza all'etanolo. • Le differenti forme molecolari di ADH vengono suddivise in 4 classi principali (I-IV).

ADH classe I • Gli isoenzimi ADH di classe I sono responsabili dell’ossidazione dell’etanolo e di altri alcoli alifatici a basso peso molecolare. • Essi sono inibiti dal pirazolo e dai suoi 4-alchil derivati (es., 4metilpirazolo). • Sono espressi in elevate quantità nel fegato e nelle ghiandole surrenali; livelli minori si trovano nel rene, nel polmone, nei vasi sanguigni e in altri tessuti, ma non nel cervello.

ADH classe II • Gli enzimi ADH di classe II sono principalmente espressi nel fegato, e in misura minore, nello stomaco; hanno come substrati gli alcoli alifatici o aromatici con peso molecolare più elevato. • L’ADH di classe II differisce da quella di classe I in quanto non interviene o interviene marginalmente nel metabolismo dell’etanolo o del metanolo e non è inibita dal pirazolo.

ADH classe III • Gli alcoli a catena lunga (pentanolo e oltre) e gli alcoli aromatici ad alto peso molecolare sono substrato preferenziale dell’ADH di classe III, la quale non è inibita dal pirazolo. • La sua diffusione è molto ampia, essendo virtualmente presente in tutti i tessuti, cervello incluso. • Ha un ruolo importante nel metabolismo della formaldeide.

ADH classe IV • L’ADH di classe IV è una forma di ADH a bassa affinità (elevato Km) e ad alta capacità (elevata Vmax), molto attiva nel metabolismo del retinolo. • E’ l’ADH maggiormente espressa nello stomaco umano e in altre aree del tubo digerente, quali esofago, gengive, bocca, lingua. • A differenza delle altre ADH, non è espressa nel cervello. • l’ADH di classe IV è presente soprattutto nelle strutture del tratto gastro-intestinale superiore, dove più spesso si sviluppano tumori nei soggetti che abusano di bevande alcoliche. • Ruolo dell’ADH di classe IV nel metabolismo dell’acetaldeide e in quello del retinolo inibiti dal consumo di alcol.

• L’attività dell’ADH gastrica diminuisce durante il digiuno. • Questa è una delle ragioni per cui l’alcol sembra avere maggiore effetto se assunto a stomaco vuoto. • Numerosi farmaci di largo consumo (es., cimetidina, ranitidina, aspirina) sono inibitori non competitivi dell’ADH gastrica favorendo la biodisponibilità dell’etanolo. • Nella popolazione asiatica, circa il 30% dei soggetti presenta un deficit di ADH di classe IV, la principale forma di ADH presente nello stomaco. • Oltre a trasformare l’etanolo ed il retinolo, l’ADH di classe IV interviene nella detossificazione della dinitrobenzaldeide, un agente cancerogeno che può essere assunto con la dieta.

Acetaldeide Azione cancerogena e mutagena

L’acetaldeide è una molecola altamente diffusibile e raggiunge rapidamente l’equilibrio tra sangue e tessuti. E’ molto più reattiva dell’etanolo così da suggerire che alcune reazioni tossiche dell’etanolo siano mediate dall’acetaldeide

Azioni dell’acetaldeide

1) Azione simpaticomimetica 2) Ipertensione 3) Tachicardia 4) Liberazione di catecolamine dal surrene

ALCOL E METABOLISMO DEI CARBOIDRATI abuso aumento del NADH porta a diminuita gluconeogenesi e ipoglicemia più pericolosa: - Forti bevitori con dieta inadeguata e scarse riserve di glicogeno - Diabetici con assunzione di ipoglicemizzanti orali o insulina Pancreatite alcolica: insufficienza del pancreas esocrino e quindi cattiva digestione e malassorbimento assunzione moderata scarso effetto, in particolare se alcol assunto col pasto in quanto l’effetto ipoglicemizzante è compensato da assunzione di carboidrati assunzione moderata inversamente correlata a livelli di insulina post-prandiale (fra i fattori ipotizzzati di protezione da bassa assunzione) assunzione di alcol dopo esercizio intenso aumenta rischio di ipoglicemia

METABOLISMO DEI LIPIDI fattore di rischio di obesità se le calorie dell‘alcol sono aggiunte a quelle della dieta (in genere ciò avviene nei bevitori moderati).

La sostituzione del cibo con l‘alcol si ha nei forti bevitori con malnutrizione e perdita di peso.

L’alcol induce sviluppo del fegato grasso, iperlipidemia alcolica, aumento secrezione VLDL, ridotta rimozione VLDL.

 VLDL - aumentata secrezione epatica parte della lipoproteina lipasi

e ridotta rimozione periferica da

EFFETTI TOSSICI DA ABUSO - AZIONE DIRETTA DELL’ACETALDEIDE:

- alterazione fluidità di membrana

- tossicità da acetaldeide (addotti con proteine, produzione di radicali, perossidazione lipidica) Conseguenze a lungo termine Danno cellule intestinali (gastrite alcolica, malassorbimento per danno diretto o indiretto per alterati enzimi) Danno epatico - alterato metabolismo vitaminico e carenza vitaminica diffusa. In particolare: Folati per diminuito assorbimento ed ossidazione epatica Tiamina sindrome di Wernicke- Korsakoff Vitamina A aumento del catabolismo a causa dell’induzione del MEOS Vitamina E aumento del fabbisogno per maggiore perossidazione lipidica indotta dall’alcol

Processi di bio-trasformazione dell’alcol etilico nei diversi compartimenti corporei e principalmente nel fegato

80-90%

10-20%



(ALD)

Alcol deidrogenasi (ADH) Sistema microsomiale ossidante etanolo (MEOS)

Sistema microsomiale ossidante dell'etanolo Enzimi microsomiali o MEOS. Il citocromo P450 ha un’alta affinità per l’alcol che viene anche in questo caso trasformato in acetaldeide e acqua. Questo enzima è anche deputato al metabolismo di alcuni farmaci quali ad esempio il paracetamolo, per cui un’eccessiva stimolazione di questo sistema porta ad importanti influenze anche sul metabolismo di questi farmaci. I pazienti etilisti risultano infatti maggiormente sensibili a questi tipi di sostanze, fino a causare gravi danni epatici anche a dosi normalmente terapeutiche. Il MEOS è un sistema inducibile quindi capace di aumentare la sua attività in caso di aumentata richiesta; negli alcolisti infatti avviene che la sua funzione aumenti di 2-3 volte per eliminare tutto

l’alcol presente.

MEOS (microsomal ethanol oxidising system)

Dipendente dal citocromo P450 che ossida anche altre sostanze (farmaci). Non produce coenzimi ridotti. Funziona ad alte concentrazioni di alcol (intossicazione cronica) Etanolo NADPH + H + NAD+ Alcol deidrogenasi (ADH)

O2 Sistema microsomiale per l’ossidazione dell’etanolo (MEOS)

NADH + H +

2 H2O NADP+

Acetaldeide NAD+ Aldeide deidrogenasi (ALD)

Acetato

NADH + H +

H2O2

H2O

Il CitP-450 e in generale la catena respiratoria mitocondriale se stimolate in eccesso o in carenza di sostanze antiossidanti, come

CATALASI

avviene nell’etilismo cronico, producono nella cellula un accumulo

di radicali liberi. In particolare risultano in eccesso lo ione superossido, radicali idrossilici e il perossido di idrogeno, sostanze capaci, a livello cellulare, di causare gravi alterazioni nella permeabilità di membrana, nei segnali intracellulari e nella sintesi

NAD+

NADH

NADH ACETATO

ACETALDEIDE

ETANOLO ADH

ALDH

MEOS

NADPH

proteica. NAD+

ROS

NADP+

L’ultimo sistema metabolico dell’alcol, che però partecipa solo in minima parte è rappresentato da una catalasi. Ha un effetto limitato per scarsità di acqua ossigenata nell’epatocita. Non produce coenzimi ridotti

Etanolo NADPH + H + H2O2

NAD+ Alcol deidrogenasi (ADH)

O2

Sistema microsomiale per l’ossidazione dell’etanolo (MEOS)

Catalasi 2 H2O

NADH + H +

2 H2O NADP+

Acetaldeide NAD+ Aldeide deidrogenasi (ALD)

Acetato

NADH + H +

Queste due ossidazioni portano allo sbilanciamento del rapporto NAD+/NADH e all’eccesso di H+ all’interno della cellula. In tal modo aumenta l’acidità dell’ambiente. La via metabolica che dal piruvato porta alla formazione di glucosio viene bloccata ed il piruvato è trasformato in lattato.

4 ATP

GLUCOSIO 2 NAD+ 2 ATP

2 NADH

GLICOLISI ACIDO PIRUVICO

ACIDO PIRUVICO

FERMENTAZIONE

LATTICA

• L’eccesso di coenzimi ridotti nel citosol determina la formazione

di

malato

da

ossalacetato

pertanto

quest’ultimo è poco disponibile per la formazione di fosfoenolpiruvato (gluconeogensi) •I

coenzimi

ridotti

vengono

ossidati

nella

fermentazione lattica, con conseguente eccesso di formazione di lattato. • I mitocondri risultano alterati, ed in particolare viene ridotta l’ossidazione del’acetato e degli acidi grassi

Questa inversione metabolica porta ad alcune importanti conseguenze, in particolare all’ipoglicemia che assume particolare importanza nell’intossicazione acuta. La malnutrizione che spesso si associa in questi pazienti non fa altro che diminuire le riserve glucidiche senza poter sopperire a questa carenza con introito esogeno né attraverso la gluconeogenesi, bloccata a livello del piruvato.

Alcuni effetti metabolici dell’alcol

• Aumento del rapporto NADH/NAD+. Aumento acidosi

• Minore disponibilità di acido piruvico (che si trasforma in lattico), quindi blocco della gluconeogenesi e quindi ipoglicemia

•Variazione dello stato redox. Rallentamento del ciclo di krebs. Chetosi ed aumento dei trigliceridi sia plasmatici (iperlipidemia) che

epatici (steatosi) • Aumento del lattato ed acidosi diminuiscono l’escrezione di acido urico

Regolazione del ciclo di Krebs

Epatopatie alcool correlate

1) Steatosi epatica 2) Epatite alcolica 3) Cirrosi

Alcune conseguenze della metabolizzazione dell’alcool sul metabolismo intermedio di altri substrati

Farmaci che bloccano l’alcool-deidrogenasi (ADH)

1) Acido etacrinico 2) Clorpromazina 3) Metronidazolo Farmaci che hanno tolleranza crociata con l’etanolo

Si tratta di molecole che, insieme all’etanolo, costituiscono un substrato comune per i MEOS. Si sostituisce una molecola epatotossica come l’alcol con molecole non epatotossiche e capaci di bloccare sia l’astinenza per l’etanolo, sia gli elementi della dipendenza psichica (ansia, depressione, craving) 1) Diazepam 2) Clordiazepossido

Effetti dell’etanolo sull’apparato cardiovascolare

• L’etanolo in quantità moderata non fa variare la pressione arteriosa e la forza di contrazione del miocardio • Moderate assunzioni di bevande alcoliche svolgono un’azione protettiva nei confronti delle malattie cardiovascolari (aumento delle HDL). •La ridotta incidenza di coronaropatie nei bevitori moderati è da correlarsi ad una attività antiossidante dovuta alla presenza di sostanze come i polienoli (paradosso francese)

ASSUNZIONE DI ALCOL: DOSI TOLLERATE

Bevande alcoliche e stato nutrizionale • L’alcol può modificare l’assorbimento di diversi nutrienti (specialmente vitamine e sali minerali) con un peggioramento del valore nutrizionale della dieta • I micronutrienti negativamente influenzati dall’ingestione di alcol sono: – tiamina, vit.B12, folato, piridossina, vit. A, D e K – Fe, Ca, Zn, Mg, Na e K (con conseguenti alterazioni dell’equilibrio elettrolitico)

Bevande nervine – caffè – tè – cioccolata • Contengono sostanze in grado di agire sul SNC, stimolando la vigilanza e l’attenzione, riducendo la sensazione di fatica, migliorando l’efficienza fisica e mentale. Gli effetti sul SNC sono ascrivibili alla presenza in proporzioni e associazioni diverse di 3 composti metilxantinici: – caffeina – teofillina – teobromina

Formula di struttura delle xantine.

Potenza degli effetti indotti:

>

>

Caffè Bevanda ottenuta dal seme della – Coffea arabica varietà con una frazione lipidica superiore – Coffea canepkora varietà con una maggiore quantità di caffeina Il seme (chicco) di caffè è sottoposto a varie lavorazioni: • tostatura e la triturazione, che portano alla produzione di una polvere

dalla quale per infusione o per ebollizione si ottiene la bevanda. • La torrefazione conferisce al caffè il caratteristico aroma dovuto alla formazione del caffeone (costituito da ≈700 sostanze volatili (aldeidi, chetoni, eteri, esteri, acidi, alcoli, furfurolo, ecc. che derivano dalla trasformazione dei glicidi, degli acidi organici e del tannino)

La caffeina è sufficientemente lipofila e quindi attraversa le membrane biologiche • L’eliminazione della caffeina avviene, per oltre l’80%, attraverso la trasformazione epatica da parte del citocromo P450 che trasforma attraverso una reazione di demetilazione l’ ≈80% della caffeina assorbita a paraxantina (1,7-dimetilxantina), mentre un 16% è convertito a teobromina e teofillina • Questi metaboliti epatici sono poi ulteriormente trasformati attraverso successive demetilazioni e ossidazioni producendo diversi metaboliti che sono eliminati nelle urine, tra i quali l’acido metilurico e il 5-acetil amino-6-formil amino-3-metiluracile

CLASSIFICAZIONE Alcaloide del gruppo delle metilxantine. In natura si trova nelle piante di tè (complessata nella teina), caffè, cacao, cola, guaranà (nella guaranina).

Principali azioni farmacologiche: ✓ Stimolazione SNC ✓ Diuresi ✓ Stimolazione del muscolo cardiaco ✓ Rilassamento della muscolatura liscia (in particolare, bronchiale)

FONTI DI CAFFEINA

BIFASICITA’ DEGLI EFFETTI Gli effetti comportamentali sono bifasici: ✓ Basse dosi sono associate ad effetti percepiti come “positivi”: i soggetti riportano di sentirsi energici, creativi, efficienti, sicuri di sé, attenti, con una maggiore capacità di concentrazione e motivazione al lavoro, desiderio di socializzare. ✓ Alte dosi causano, invece, effetti “negativi”: ansia, irrequietezza, tensione, nervosismo, agitazione psicomotoria (effetti descritti come “caffeinismo”).

MECCANISMO D’AZIONE I principali effetti acuti vengono spiegati con la capacità della caffeina di antagonizzare l’azione dell’adenosina sui propri recettori. In condizioni fisiologiche, l’adenosina stimola tonicamente tali recettori. Essa svolge un ruolo protettivo del cervello. Tale meccanismo trova riscontro anche nell’affinità strutturale della caffeina con l’adenosina

La caffeina si lega ai recettori A1 e A2A In particolare il meccanismo principalmente accettato per quanto riguarda gli effetti di stimolazione del SNC, a basse dosi, riguarda il blocco A2A. Tale recettore si trova principalmente in aree cerebrali ricche di dopamina quali: ✓ Caudato Putamen ✓ Nucleus Accumbens ✓ Tubercolo olfattivo G l i antagonisti A2A aumentano la trasmissione DAergica

Alle dosi regolarmente usate nell’uomo gli effetti sono quindi imputati all’azione sui recettori adenosinergici. A dosi maggiori entrano però in gioco ulteriori meccanismi, non ancora esplicati definitivamente. Sono proposti: ✓ Inibizione delle fosfodiesterasi dei nucleotidi ciclici; ✓ Blocco GABA-A; ✓ Rilascio diretto del Ca2+ intracellulare.

METABOLISMO La caffeina viene metabolizzata dal sistema microsomiale epatico, in particolare dall’isoforma CYP1A2 del citocromo P-450. Da tali reazioni derivano le dimetilxantine Tali metaboliti possiedono attività farmacologica: ad esempio, la teofillina è da 3 a 5 volte più potente della caffeina nell’antagonizzare i recettori A1 e A2A Paraxantina aumenta la lipolisi portando ad elevati livelli plasmatici di glicerolo e acidi grassi. Teobromina dilata i vasi sanguigni ed aumenta il volume urinario Teofillina. rilassa la muscolatura liscia bronchiale (usata nel trattamento dell’asma). La dose terapeutica è però molto maggiore dei livelli ottenuti dal metabolismo della caffeina.

Bevande nervine: il tè Il tè è una bevanda che si ottiene dall’infusione di foglie polverizzate di Thea sinensis Le caratteristiche organolettiche della bevanda dipendono dalla varietà, dal luogo di coltivazione e dal metodo di produzione:

– tè nero ottenuto da foglie parzialmente asciugate e fermentate prima di essere tostate. – tè verde da foglie asciugate subito dopo la raccolta e non fermentate (durante la lavorazione non debbono subire alcuna ossidazione) Il tè contiene sia teina (simile alla caffeina:

tè nero 70 mg/tazza; tè verde 43 mg/tazza) che una piccola quantità di teofillina (1 mg/tazza)

Bevande nervine: cacao Il cacao, ingrediente base per ottenere il cioccolato, si ottiene dai semi della Theobroma cacao. I semi di cacao contenuti nel frutto contengono sostanze grasse (40-50%), amido, zuccheri, proteine, piccole quantità di teobromina (14%) e di caffeina (0,1-0,4%) Composizione media dei semi di cacao %

greggi

sgusciati

bucce

Acqua

7.93

5.58

11.73

Lipidi

45.57

50.09

4.66

Amido ed altre sostanze

22.57

21.68

43.29

Cellulosa

4.70

3.38

16.02

Ceneri

4.61

3.59

10.71

Protidi

14.19

14.13

12.81

Teobromina

1.43

1.55

0.78

• Il cacao è reso «solubile» riducendo del 25% il suo contenuto in grassi sottoponendolo a un trattamento con vapore acqueo e carbonati alcalini e successivamente polverizzandolo

• L’apporto energetico è variabile in relazione alla modalità di preparazione della bevanda (aggiunte di latte e/o di zucchero) e pari a circa 60-100 kcal per tazza

•

Il caffè, compreso quello decaffeinato, e soprattutto il tè sono bevande che presentano un elevato contenuto di tannini (100 mg per ogni tazza di

caffè, circa 200 mg nel tè) che può ridurre l’assorbimento intestinale del Fe

•

Il caffè può fornire un modesto apporto alimentare di minerali (≈4% della bevanda, di cui il 40% è rappresentato dal K e % < da Ca, Mg e fosfati)

•

Il caffè può ridurre fino al 50% l’assorbimento di alcuni elementi come lo Zn. È’ consigliabile quindi aspettare 1-2 ore dall’assunzione di caffè prima di assumere integratori alimentari contenenti zinco