Faça clique para editar o estilo do subtítulo do modelo global Cafeína e Controlo do metabolismo Realizado por: Hugo Seixas Inês Conde Inês Batista Inês Cunha Inês Morais Inês Spencer Iolanda Coutinho Irina Rodrigues Isabel Fernandes Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra 1º ano Bioquímica I Seminário orientado nº /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?

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

Alvos Moleculares da Cafeína: Receptores de Adenosina e Bloqueio das Fosfodiesterases

Adenina + Ribose Adenosin a 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

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 celular Aumento da dopamina Constrição dos vasos sanguíneos da cabeça Aumento da frequência cardíaca Aumento da pressão sanguínea Aumento da temperatura corporal.

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

a glândula pituitária age como se se tratasse de uma situação anómala libertando grandes quantidades de hormonas  libertação de adrenalina pelas supra-renais: Taquicardia dilatação das pupilas aumento da pressão arterial abertura dos tubos respiratórios (Dilatação dos brônquios) aumento do metabolismo Aumento da contracção dos músculos diminuição da afluência sanguínea ao estômago aumento da secreção da enzima lipase  reduz a utilização de glicogénio muscular  aumento a resistência à fadiga

Relação entre Concentrações

Adenosina e regulação metabólica Extracelular: ATP ou ADP AMP + Pi AMPc AMP AMP adenosina + Pi Intracelular: AMP adenosina E-NTPDases 5’-NT ectofosfodiesterase 5’-nucleotidase AMP Adenosina

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.

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

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

A2a Timo Leucócitos Plaquetas Coração Pulmões Striatum Bulbo olfactório Mastócitos Tecido adiposo Glândula adrenal Rins Fígado A2b Neurónios Astrócitos Micróglia

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.

Regulação de funções cardiovasculares: vasodilatação: por activação do receptor A2b diminuição 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)

Será o consumo de cafeína benéfico ou prejudicial?

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

 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

A Cafeína pode também prevenir doenças como: Diabetes tipo II Compostos 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. Cefaleias A 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.

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.

Consumo agudoConsumo 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 gramas via oral, no que a chávenas de café estaríamos a falar em números entre 50 a 200. Prejuízos

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

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.

E a beber café emagrecemos?

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

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

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.

Recomendação O café não é a cura milagrosa para tudo! Aconselha-se não mais do que 2 chávenas de café por dia.

Bibliografia STRYER, Lubert Et. Al. Biochemistry, Fifth Edition. %20M%20P%20Overview.pdf cafe-e-cha-podem-prevenir-a-diabetes-tipo osina.htm