Caffè e tè sono tra le bevande più popolari al mondo e contengono notevoli quantità di caffeina, rendendola l’agente psicoattivo più consumato. Molte piante contengono caffeina nei semi, nei frutti e nelle foglie. Oltre al caffè e al tè, queste piante includono fave di cacao (un ingrediente del cioccolato), foglie di yerba mate e bacche di guaranà (utilizzate in varie bevande e integratori).
La caffeina può anche essere sintetizzata e aggiunta a cibi e bevande, comprese bibite analcoliche, bevande energetiche e compresse commercializzate per ridurre l’affaticamento. Inoltre, la caffeina è ampiamente utilizzata come trattamento per l’apnea della prematurità nei neonati e la caffeina e gli agenti analgesici vengono utilizzati insieme negli antidolorifici.
Caffè e tè vengono consumati da centinaia di anni e sono diventati una parte importante delle tradizioni culturali e della vita sociale. Inoltre, le persone utilizzano bevande contenenti caffeina per aumentare la veglia e la produttività lavorativa.
Per una porzione tipica, il contenuto di caffeina è più elevato nel caffè, nelle bevande energetiche e nelle compresse di caffeina; intermedio nel tè; e il più basso nelle bevande analcoliche.
Negli Stati Uniti, l’85% degli adulti consuma caffeina ogni giorno e il consumo medio di caffeina è di 135 mg al giorno, che equivale a circa 1,5 tazze standard di caffè (con una tazza standard definita come 235 ml). Il caffè è la fonte predominante di caffeina ingerita dagli adulti, mentre le bevande analcoliche e il tè sono le fonti più importanti di caffeina ingerita dagli adolescenti.
Da tempo si teme che il caffè e la caffeina possano aumentare i rischi di cancro e malattie cardiovascolari, ma più recentemente sono emerse anche prove di benefici per la salute.
Una questione chiave nella ricerca sulla caffeina e sul caffè è che il caffè contiene centinaia di altre sostanze fitochimiche biologicamente attive, inclusi polifenoli come l’acido clorogenico e i lignani, l’alcaloide trigonellina, le melanoidine formate durante la tostatura e modeste quantità di magnesio. , potassio e vitamina B3 (niacina).
Questi composti del caffè possono ridurre lo stress ossidativo, migliorare il microbioma intestinale e modulare il metabolismo del glucosio e dei grassi. Al contrario, il diterpene cafestolo , presente nel caffè non filtrato, aumenta i livelli di colesterolo nel siero. Pertanto, i risultati della ricerca sul caffè e su altre fonti alimentari di caffeina dovrebbero essere interpretati con cautela, poiché gli effetti potrebbero non essere dovuti alla caffeina stessa.
Metabolismo, effetti fisiologici ed effetti tossici
> Assorbimento e metabolismo
Chimicamente, la caffeina è una metilxantina (1,3,7-trimetilxantina). L’assorbimento della caffeina è quasi completo entro 45 minuti dall’ingestione, con livelli di picco di caffeina nel sangue che si verificano tra 15 minuti e 2 ore dopo l’ingestione. La caffeina si diffonde in tutto il corpo e attraversa la barriera ematoencefalica.
Nel fegato, la caffeina viene metabolizzata dagli enzimi del citocromo P-450 (CYP), in particolare dal CYP1A2. I metaboliti della caffeina comprendono la paraxantina e, in piccole quantità, teofillina e teobromina, che vengono poi metabolizzate in acido urico e infine escrete nelle urine.
L’emivita della caffeina negli adulti è generalmente compresa tra 2,5 e 4,5 ore, ma è soggetta a grandi variazioni da persona a persona. I neonati hanno una capacità limitata di metabolizzare la caffeina e l’emivita è di circa 80 ore. Dopo i 5-6 mesi di età, la capacità di metabolismo della caffeina per chilogrammo di peso corporeo non cambia molto con l’età.
Il fumo accelera notevolmente il metabolismo della caffeina, riducendone l’emivita fino al 50%, mentre l’uso di contraccettivi orali raddoppia l’emivita della caffeina. La gravidanza riduce notevolmente il metabolismo della caffeina, soprattutto nel terzo trimestre, quando l’emivita della caffeina può arrivare fino a 15 ore.
L’attività degli enzimi che metabolizzano la caffeina è in parte ereditata. Ad esempio, una variante nel gene che codifica per CYP1A2 è associata a livelli plasmatici di caffeina più elevati e a un rapporto paraxantina/caffeina più basso (che riflette un metabolismo più lento della caffeina), nonché a un minore apporto di caffeina.
Le persone con un metabolismo della caffeina più lento tendono a compensare con un consumo di caffeina inferiore rispetto alle persone senza questa predisposizione genetica. Inoltre, alcune classi di farmaci (compresi vari chinoloni, farmaci cardiovascolari, broncodilatatori e antidepressivi) possono ritardare l’eliminazione della caffeina e aumentarne l’emivita, generalmente perché vengono metabolizzati dagli stessi enzimi epatici. Allo stesso modo, la caffeina può influenzare l’azione di diversi farmaci e i medici dovrebbero considerare le possibili interazioni tra caffeina e farmaci quando prescrivono questi ultimi.
> Effetti benefici sulle prestazioni cognitive e sul dolore
L’adenosina nel cervello inibisce l’eccitazione e aumenta la sonnolenza.
La struttura molecolare della caffeina è simile a quella dell’adenosina , che consente alla caffeina di legarsi ai recettori dell’adenosina, bloccarla e inibirne gli effetti.
A dosi moderate (da 40 a 300 mg), la caffeina può antagonizzare gli effetti dell’adenosina e ridurre l’affaticamento, aumentare la vigilanza e ridurre i tempi di reazione. Questi effetti della caffeina sono stati osservati anche in persone che non la consumano regolarmente e dopo brevi periodi di astinenza in consumatori abituali.
L’assunzione di caffeina può anche migliorare la vigilanza durante attività di lunga durata che forniscono stimoli limitati, come lavorare su una catena di montaggio, guidare su lunghe distanze e volare in aereo. Sebbene questi benefici mentali siano più pronunciati durante la privazione del sonno, la caffeina non può compensare il calo delle prestazioni dopo la privazione del sonno a lungo termine. La caffeina può contribuire ad alleviare il dolore se aggiunta agli antidolorifici comunemente usati.
> Effetti su sonno, ansia, idratazione e sintomi di astinenza
Come previsto dai suoi effetti sull’affaticamento, il consumo di caffeina nel corso della giornata può aumentare la latenza del sonno e ridurre la qualità del sonno.
Inoltre, la caffeina può indurre ansia, in particolare a dosi elevate (>200 mg per occasione o >400 mg al giorno) e in soggetti sensibili, compresi quelli con ansia o disturbi bipolari. Le differenze interpersonali negli effetti della caffeina sul sonno e sull’ansia sono ampie.
Queste differenze possono riflettere variazioni nella velocità del metabolismo della caffeina e varianti nel gene del recettore dell’adenosina. I consumatori di caffeina e i medici dovrebbero essere consapevoli di questi possibili effetti collaterali della caffeina e le persone che bevono bevande contenenti caffeina dovrebbero essere informate di ridurre l’assunzione di caffeina o di evitarla più tardi nel corso della giornata se questi si verificano. effetti.
Un’elevata assunzione di caffeina può stimolare la produzione di urina , ma non sono stati riscontrati effetti dannosi sullo stato di idratazione con l’assunzione a lungo termine di dosi moderate di caffeina (≤400 mg al giorno).
Interrompere la caffeina dopo un consumo regolare può causare sintomi di astinenza , tra cui mal di testa, affaticamento, diminuzione dell’attenzione e depressione, oltre a sintomi simil-influenzali in alcuni casi. Questi sintomi tipicamente raggiungono il picco da 1 a 2 giorni dopo la cessazione dell’assunzione di caffeina, per una durata totale da 2 a 9 giorni, e possono essere ridotti diminuendo gradualmente la dose di caffeina.
> Effetti tossici
Gli effetti collaterali della caffeina a livelli molto elevati di assunzione includono ansia, irrequietezza, nervosismo, disforia, insonnia, eccitazione, agitazione psicomotoria e un flusso sconclusionato di pensieri e parole.
Si stima che gli effetti tossici si verifichino con l’assunzione di 1,2 g o più e si ritiene che una dose compresa tra 10 e 14 g sia fatale.
Una recente revisione dei livelli di caffeina nel sangue nei casi di overdose fatale ha mostrato che il livello medio di caffeina nel sangue post-mortem era di 180 mg per litro, corrispondente a un’assunzione stimata di 8,8 g di caffeina.
L’avvelenamento da caffeina derivante dal consumo di fonti tradizionali di caffeina come caffè e tè è raro perché una grande quantità (da 75 a 100 tazze standard di caffè) dovrebbe essere consumata in breve tempo affinché la dose sia fatale. I decessi correlati alla caffeina sono generalmente dovuti a dosi molto elevate di caffeina in compresse o integratori, principalmente negli atleti o nei pazienti con disturbi psichiatrici.
Nei case report, un consumo elevato di bevande energetiche e shottini , soprattutto se miscelati con alcol , è stato collegato anche a eventi avversi cardiovascolari, psicologici e neurologici, inclusi eventi fatali.
La caffeina sotto forma di bevande energetiche e shot può avere più effetti negativi rispetto ad altre bevande contenenti caffeina per diversi motivi: elevato consumo episodico di queste forme di caffeina, che non consente lo sviluppo di tolleranza alla caffeina; popolarità tra i bambini e gli adolescenti, che potrebbero essere più vulnerabili agli effetti della caffeina; mancanza di consapevolezza da parte dei consumatori sul contenuto di caffeina; possibili effetti sinergici con altri componenti delle bevande energetiche; e combinazione con consumo di alcol o sforzo intenso.
Un elevato consumo di bevande energetiche (circa 1 litro, contenente 320 mg di caffeina) ha prodotto effetti cardiovascolari avversi a breve termine (aumento della pressione sanguigna, intervallo QTc prolungato e palpitazioni). Per questo motivo, alle persone che consumano bevande energetiche si dovrebbe consigliare di controllare il contenuto di caffeina ed evitare un consumo elevato (>200 mg di caffeina per occasione) o il consumo in combinazione con alcol .
Caffè, caffeina e rischio di malattie croniche
> Considerazioni metodologiche
Gli studi sull’assunzione di caffeina e sui risultati sulla salute possono avere diverse potenziali limitazioni.
- In primo luogo, le osservazioni sugli effetti acuti della caffeina potrebbero non riflettere gli effetti a lungo termine perché si può sviluppare tolleranza agli effetti della caffeina.
- In secondo luogo, gli studi epidemiologici sul consumo di caffeina e sul rischio di malattie croniche sono potenzialmente confusi dal fumo o da altri fattori sfavorevoli legati allo stile di vita, e i primi studi che non tenevano adeguatamente conto di questo bias hanno portato a scarsi risultati. ingannevole.
- In terzo luogo, l’errore di misurazione può influenzare la valutazione del consumo di caffeina. Tuttavia, le autovalutazioni sulla frequenza del consumo di caffè sono generalmente molto accurate e riproducibili. Le variazioni nella dimensione della tazza, nella concentrazione del caffè, nel tipo di chicchi di caffè e nella quantità di zucchero e latte o panna aggiunti al caffè generalmente non vengono rilevate negli studi epidemiologici sul consumo di caffè, con conseguente errata classificazione dell’esposizione. Tuttavia, in molte popolazioni, è probabile che la variazione nella dimensione della tazza e nella forza della birra sia modesta rispetto alla grande variazione nella frequenza di consumo.
- Infine, negli studi prospettici sull’assunzione di caffeina, caffè e tè sono state le fonti predominanti di caffeina. Non è chiaro se i risultati osservati con queste bevande contenenti caffeina si applichino anche ad altre fonti di caffeina.
> Pressione sanguigna, lipidi nel sangue e malattie cardiovascolari
Nelle persone che non hanno mai consumato caffeina, l’assunzione di caffeina aumenta i livelli di adrenalina e la pressione sanguigna a breve termine. La tolleranza all’effetto si sviluppa entro una settimana, ma in alcune persone potrebbe essere incompleta. Infatti, meta-analisi di studi più lunghi indicano che l’assunzione di caffeina da sola (cioè caffeina pura, non sotto forma di caffè o altre bevande) produce un modesto aumento della pressione sanguigna sistolica e diastolica.
| Tuttavia, negli studi condotti sul caffè contenente caffeina non è stato riscontrato alcun effetto sostanziale sulla pressione sanguigna, nemmeno tra le persone con ipertensione, forse perché altri componenti del caffè, come l’acido clorogenico, contrastano l’effetto della caffeina. Allo stesso modo, in studi prospettici di coorte, il consumo di caffè non era associato ad un aumento del rischio di ipertensione. |
La concentrazione del composto cafestolo che aumenta il colesterolo è elevata nel caffè non filtrato, come il French press e il caffè turco o scandinavo bollito, intermedia nell’espresso e trascurabile nel caffè filtrato e istantaneo.
In studi randomizzati, un consumo elevato di caffè non filtrato (mediana, 6 tazze al giorno) ha aumentato i livelli di colesterolo lipoproteico a bassa densità di 17,8 mg per decilitro (0,46 mmol per litro), rispetto al caffè filtrato, prevedendo un aumento stimato dell’11% del rischio di gravi eventi cardiovascolari.
Al contrario, il caffè filtrato non ha aumentato i livelli di colesterolo nel siero. Pertanto, limitare il consumo di caffè non filtrato e un consumo moderato di caffè a base di caffè espresso può aiutare a controllare i livelli di colesterolo nel siero.
Studi sperimentali sull’uomo e studi di coorte non mostrano un’associazione tra l’assunzione di caffeina e la fibrillazione atriale.
Molti studi prospettici hanno esaminato il consumo di caffè e caffeina in relazione ai rischi di malattia coronarica e ictus. I risultati indicano costantemente che il consumo fino a 6 tazze standard di caffè filtrato contenente caffeina al giorno, rispetto al mancato consumo di caffè, non è associato ad un aumento del rischio di questi esiti cardiovascolari nella popolazione generale o tra le persone con una storia di ipertensione, diabete o malattie cardiovascolari.
Infatti, il consumo di caffè era associato a un minor rischio di malattie cardiovascolari , con un rischio inferiore nel gruppo che consumava dalle 3 alle 5 tazze al giorno. È stata osservata un’associazione inversa tra consumo di caffè e malattia coronarica, ictus e morte per cause cardiovascolari.
> Controllo del peso, insulino-resistenza e diabete di tipo 2
Studi metabolici suggeriscono che la caffeina può migliorare l’equilibrio energetico riducendo l’appetito e aumentando il tasso metabolico basale e la termogenesi indotta dal cibo, possibilmente attraverso la stimolazione del sistema nervoso simpatico e il disaccoppiamento da parte della proteina 1 nei tessuti. adiposo bruno (UCP1).
L’assunzione ripetuta di caffeina durante il giorno (6 dosi da 100 mg di caffeina) ha portato ad un aumento del 5% del dispendio energetico nelle 24 ore. Negli studi di coorte l’aumento dell’assunzione di caffeina è stato associato ad un aumento di peso a lungo termine leggermente inferiore. Prove limitate provenienti da studi randomizzati supportano anche un modesto effetto benefico dell’assunzione di caffeina sul peso corporeo. Tuttavia, le bevande contenenti caffeina ad alto contenuto calorico, come bibite gassate ed energetiche e caffè o tè con zuccheri aggiunti, possono causare un eccessivo aumento di peso.
L’assunzione di caffeina riduce la sensibilità all’insulina a breve termine , come valutato con il clamp euglicemico (p. es., una riduzione del 15% dopo una dose di 3 mg per chilogrammo di peso corporeo). Ciò potrebbe riflettere un effetto inibitorio della caffeina sull’immagazzinamento del glucosio come glicogeno nei muscoli e potrebbe essere in parte il risultato di un aumento del rilascio di epinefrina.
Tuttavia, bere caffè (da 4 a 5 tazze al giorno) per un massimo di 6 mesi non influisce sulla resistenza all’insulina.
Inoltre, il consumo di caffè contenente caffeina e decaffeinato riduce la resistenza all’insulina epatica indotta dalla sovralimentazione di fruttosio.
Inoltre, il consumo regolare di caffè è stato costantemente associato a un ridotto rischio di diabete di tipo 2 , con associazioni simili per il caffè contenente caffeina e decaffeinato.
Nel loro insieme, questi risultati suggeriscono che si sviluppa tolleranza all’effetto negativo della caffeina sulla sensibilità all’insulina o che l’effetto negativo è compensato dagli effetti benefici a lungo termine di altri componenti del caffè sul metabolismo del glucosio, possibilmente nel fegato.
> Cancro e malattie del fegato
I risultati di molti studi prospettici di coorte forniscono prove evidenti del fatto che il consumo di caffè e caffeina non è associato a una maggiore incidenza di cancro o a un più alto tasso di morte per cancro.
Il consumo di caffè è associato a un rischio leggermente inferiore di melanoma, cancro della pelle non melanoma, cancro al seno e cancro alla prostata. Sono state osservate associazioni inverse più forti tra il consumo di caffè e il rischio di cancro dell’endometrio e carcinoma epatocellulare.
Per il cancro dell’endometrio, le associazioni sono simili con il caffè contenente caffeina e decaffeinato, mentre per il carcinoma epatocellulare l’associazione sembra essere più forte con il caffè contenente caffeina.
Il caffè è stato anche costantemente associato ad altri aspetti della salute del fegato, tra cui livelli più bassi di enzimi che riflettono il danno epatico e un minor rischio di fibrosi e cirrosi epatica. La caffeina può prevenire la fibrosi epatica attraverso l’antagonismo sui recettori dell’adenosina poiché l’adenosina promuove il rimodellamento dei tessuti, compresa la produzione di collagene e la fibrinogenesi.
In linea con questa osservazione, i metaboliti della caffeina riducono la deposizione di collagene nelle cellule del fegato, la caffeina inibisce l’epatocarcinogenesi in modelli animali e uno studio randomizzato ha dimostrato che il consumo di caffè contenente caffeina riduce i livelli di collagene nel fegato nei pazienti con epatite C. Inoltre, i polifenoli del caffè possono fornire protezione contro la steatosi epatica e la fibrogenesi migliorando l’omeostasi dei grassi e riducendo lo stress ossidativo.
> Litiasi
Il consumo di caffè è stato associato a un minor rischio di calcoli biliari e cancro alla cistifellea, con un’associazione più forte per il caffè contenente caffeina che per quello decaffeinato, suggerendo che la caffeina può svolgere un ruolo protettivo.
Il consumo di caffè può prevenire la formazione di calcoli biliari di colesterolo inibendo l’assorbimento del liquido della cistifellea, aumentando la secrezione di colecistochinina e stimolando la contrazione della cistifellea. Nelle coorti statunitensi, il consumo di caffè contenente caffeina e decaffeinato era associato a un ridotto rischio di calcoli renali.
> Malattie neurologiche
Studi prospettici di coorte negli Stati Uniti, in Europa e in Asia hanno dimostrato una forte associazione inversa tra l’assunzione di caffeina e il rischio di malattia di Parkinson. Inoltre, la caffeina previene la malattia di Parkinson in modelli animali, possibilmente inibendo gli effetti neurotossici dopaminergici nigrostriatali e la neurodegenerazione attraverso l’antagonismo del recettore dell’adenosina A 2A.
Anche il consumo di caffè e caffeina è stato associato a minori rischi di depressione e suicidio, sebbene questi risultati potrebbero non valere per le persone con consumi molto elevati (≥ 8 tazze al giorno). Il consumo di caffè non è stato associato al rischio di demenza o di morbo di Alzheimer.
> Mortalità per qualsiasi causa
Il consumo da 2 a 5 tazze standard di caffè al giorno è stato associato a una riduzione della mortalità in studi di coorte in tutto il mondo e in persone di origine europea, afroamericana e asiatica. Con il consumo di più di 5 tazze di caffè al giorno, il rischio di morte era inferiore o simile al rischio senza consumo di caffè in ampi studi di coorte, dopo aggiustamento per i fattori confondenti dovuti al fumo.
Il consumo di caffè e caffè decaffeinato era similmente associato a un minor rischio di morte per qualsiasi causa. In linea con questa osservazione, l’associazione inversa tra consumo di caffè e mortalità per tutte le cause non differiva a seconda che il metabolismo della caffeina fosse veloce o lento.
Effetti dell’assunzione di caffeina durante la gravidanza
In studi prospettici, un maggiore apporto di caffeina è stato associato a un peso alla nascita inferiore e ad un aumento del rischio di aborto spontaneo. La caffeina passa facilmente nella placenta e il lento metabolismo della caffeina nella madre e nel feto può portare a livelli elevati di caffeina circolante.
La caffeina può indurre vasocostrizione o ipossia placentare aumentando i livelli di catecolamine nel sangue della madre e del feto. Sono state osservate associazioni con il basso peso alla nascita sia per il caffè che per il tè (in una popolazione prevalentemente bevitrice di tè) e hanno mostrato una relazione dose-risposta, senza una soglia chiara. Al contrario, l’associazione tra caffeina e aborto spontaneo non era significativa a livelli di assunzione più bassi e potrebbe essere stata influenzata da bias di pubblicazione.
Inoltre, il consumo di caffè prima della gravidanza, un indicatore dell’assunzione di caffeina durante la gravidanza che non viene confuso con la nausea, è stato associato ad un aumento del rischio di aborto spontaneo. Sebbene le prove sugli effetti avversi della caffeina sulla salute del feto siano inconcludenti, la prudenza suggerisce di limitare il consumo di caffeina durante la gravidanza a un massimo di 200 mg al giorno.
Conclusioni Numerose prove suggeriscono che il consumo di caffè, la principale fonte di assunzione di caffeina negli adulti negli Stati Uniti, non aumenta il rischio di malattie cardiovascolari e cancro. Infatti, consumare da 3 a 5 tazze standard di caffè al giorno è stato associato a un minor rischio di diverse malattie croniche. Tuttavia, un’elevata assunzione di caffeina può avere diversi effetti avversi e sono stati raccomandati limiti di 400 mg di caffeina al giorno per gli adulti (eccetto le donne in gravidanza) o in allattamento e 200 mg al giorno per le donne in gravidanza e in allattamento. La grande maggioranza degli adulti negli Stati Uniti aderisce a queste linee guida, ma a causa della variazione da persona a persona nel metabolismo e nella sensibilità alla caffeina, una quantità inferiore o leggermente superiore può essere appropriata in singoli casi. Le prove attuali non garantiscono l’assunzione di caffeina o caffè per la prevenzione delle malattie, ma suggeriscono che un consumo moderato di caffè o tè può far parte di uno stile di vita sano. |
