Obezitatea și termogeneza legate de consumul de cofeină, efedrină, capsaicină și verde
Abstract
supraponderalitatea și obezitatea reprezintă o amenințare la adresa sănătății populațiilor dintr-un număr tot mai mare de țări (131). Obezitatea este rezultatul unui bilanț energetic pozitiv prelungit, datorat unui aport excesiv de energie peste cheltuielile de energie (EE) sau invers. Un bilanț energetic negativ este necesar pentru a produce pierderea în greutate și poate fi atins fie prin scăderea aportului, fie prin creșterea cheltuielilor. Instrumente pentru gestionarea obezității, inclusiv agenți precum cafeina, efedrina, capsaicina și ceaiul verde, au fost propuse ca strategii pentru pierderea în greutate și menținerea greutății, deoarece acestea pot crește EE și au fost propuse pentru a contracara scăderea ratei metabolice care este prezentă în timpul greutății pierderi.
Această revizuire examinează proprietățile termogene ale cofeinei, efedrinei, capsaicinei și ale ceaiului verde în raport cu reglarea greutății corporale. Mai mult, discutăm rolul sistemului nervos simpatic în obezitate.
Proprietățile termogene ale cafeinei, efedrinei, capsaicinei și ale ceaiului verde în perspectiva reglării greutății corporale
Dovezile pentru mecanismele din spatele proprietăților termogene ale cofeinei, efedrinei, capsaicinei și ceaiului verde sunt controversate și vor fi discutate mai amănunțit în discuția finală. Aici, câteva mecanisme cel mai probabil pentru proprietățile termogene observate sunt incluse acolo unde este cazul.
Cofeină.
Cofeina ca agent termogenic a fost investigată pentru utilizarea potențială în reducerea greutății corporale. Un posibil mecanism prin care cofeina afectează termogeneza implică inhibarea degradării induse de fosfodiesterază a AMP ciclic intracelular (AMPc) (31). În prezent, posibilele dovezi ale răspunsului metabolic la cofeină din mecanismele care implică stimularea catecolaminergică a adipocitelor sau a altor metabolismuri celulare par mai puțin convingătoare (17, 61, 122) (vezi și discuția). Dulloo și colab. (39) au concluzionat că capacitatea metilxantinelor de a potența efectul termogen al efedrinei, în special în condiții de restricție calorică, implică o contribuție minoră a antagonismului adenozinic, dar ar putea fi explicată în principal prin inhibarea activității fosfodiesterazei. Mai mult, s-a raportat că impactul termogen al metilxantinelor se poate datora stimulării ciclurilor de substrat precum ciclul Cori (conversia glicogenului și glucozei în lactat) și ciclul trigliceridelor FFA (7, 8, 133). Procesele termogene hepatice declanșate de lactat și formarea trigliceridelor după reesterficarea hepatică pot explica contribuția termogenă la efectul cofeinei (8).
Efectul stimulator al cofeinei asupra termogenezei la om este bine stabilit (1, 8, 17, 33, 57). A fost demonstrat, de asemenea, consumul redus de alimente după consumul de cofeină (90, 117). Astfel, cofeina poate influența atât EE cât și aportul de energie. Deși un model animal neuman a arătat că cofeina a scăzut depunerea de grăsime corporală (23), studiile de intervenție pe termen lung la om nu au arătat niciun efect al consumului de cofeină asupra greutății corporale (5, 85, 128). O posibilă explicație pentru lipsa unui efect pe termen lung al cofeinei este dezvoltarea insensibilității la efectele sale.
Efedrina.
Efan cyan este un arbust originar din China și Mongolia care conține compuși simpatomimetici denumiți alcaloizi din efedra (101). Efedra conține patru izomeri, dintre care se crede că efedrina este alcaloidul cel mai responsabil pentru efectele termogene (123). Efectul termogenic al efedrinei poate fi potențat de cofeină (5, 37). Efedrina mediază efectele sale termogene, în principal prin îmbunătățirea eliberării neuronale simpatice a norepinefrinei (NE) și a epinefrinei (31, 39). Cu toate acestea, cercetările in vitro au arătat că efedrina stimulează respirația adipocitelor brune direct prin β-adrenoceptori (21). Dezvoltarea rapidă a toleranței la efectele presorului, dar nu la efectele sale termogene, sugerează că efedrina influențează sistemul cardiovascular prin mecanisme adrenergice care nu sunt întru totul similare cu cele care mediază termogeneza. Prin urmare, se sugerează că termogeneza este mediată doar parțial de adrenoceptorii clasici (38).
Într-un studiu efectuat pe animale neumane, tratamentul cu efedrină a determinat o creștere a EE de aproximativ 10%, ceea ce a dus la pierderea în greutate corporală și pierderea de grăsime corporală (36). Studiile de intervenție la om au arătat efecte similare (87, 88, 105). Astfel, efedrina stimulează EE și efectul este menținut timp de câteva luni după administrare (6).
Cu toate acestea, utilizarea pe termen lung a efedrinei nu duce neapărat la o creștere a pierderii în greutate. Autorii studiilor cu efecte favorabile au raportat, de asemenea, studii fără aceste efecte (5, 86). Descoperirile disparate se pot datora acțiunilor termogene independente ale efedrinei, care îmbunătățește eliberarea neuronală simpatică a NE, efectelor stimulatoare ale β-adrenoceptorilor sau adaptării la epinefrină după câteva luni, cu excepția cazului în care efedrina este combinată cu cofeină (vezi mai jos).
Efedrina și cofeina.
Efectul termogenic al efedrinei poate fi puternic potențat de metilxantine, cum ar fi cofeina. Într-adevăr, studiile efectuate pe animale neumane au arătat că efectul după un amestec de efedrină/cofeină a fost mai mare decât cel cu efedrină sau cofeină în monoterapie (35, 36, 92, 121).
Interacțiunea dintre efedrină și cofeină în efectul asupra EE și pierderea în greutate a fost confirmată în studii la om (5, 7, 14, 59, 77, 113, 114) [a se vedea Astrup (4) pentru o revizuire]. Într-un studiu pe termen lung (6 luni) pe 167 subiecți obezi, grupul de amestec de efedrină/cofeină a pierdut semnificativ mai mult în greutate decât grupul placebo (13). Astfel, în ceea ce privește utilizarea pe termen lung a cofeinei sau efedrinei, se recomandă teoretic combinarea acestor agenți, pe baza mai multor experimente pe termen lung cu un rezultat pozitiv și probabil datorită mecanismelor sinergice. Cu toate acestea, din cauza efectelor adverse (vezi mai jos), Food and Drug Administration (FDA) a interzis vânzarea suplimentelor alimentare care conțin efedră.
Capsaicina.
Capsaicina este principiul înțepător major în ardeiul iute roșu. La șobolani, s-a raportat că capsaicina crește termogeneza prin creșterea dependentă de doză a secreției de catecolamină din medulla suprarenală (65, 127). S-a sugerat că neuronii sensibili la capsaicină sunt implicați în acest proces (126). În plus, este indusă o acțiune de încălzire prin secreția de catecolamină suprarenală (64). Osaka și colab. (84) au raportat că locusul critic care mediază termogeneza indusă de capsaicină în trunchiul creierului se află în zona premotoră a neuronilor preganglionici simpatoadrenali, adică medulla ventrolaterală rostrală.
Yoshioka și colab. (136) au observat la om o creștere mai mare a EE imediat după o masă care conține ardei roșu vs. Control. În plus, atât studiile la om, cât și la animale neumane, au arătat că creșterea termogenezei este abolită după administrarea blocanților β-adrenergici, cum ar fi propranololul (65), ceea ce implică că termogeneza indusă de capsaicină se bazează probabil pe stimularea β-adrenergică.
Studiile la animale neumane au arătat, de asemenea, că injecția sau tratamentul oral cu capsaicină stimulează activitatea sistemului nervos simpatic (65, 126, 127, 134). Astfel, administrarea de capsaicină favorizează o creștere a mobilizării lipidelor și o scădere a masei țesutului adipos (63, 65).
În studiile efectuate pe oameni, ardeiul roșu a indus o reducere a consumului de alimente ad libitum și o creștere a EE postprandială și oxidarea lipidelor (56, 129, 135-138). Participanții la un studiu de 2 săptămâni, în care capsaicina a fost administrată în combinație cu ceai verde și esență de pui, au arătat o reducere a grăsimii corporale (119). Într-un studiu pe termen lung, s-a observat o oxidare a grăsimilor relativ mai susținută în grupul cu capsaicină, comparativ cu grupul placebo, în concordanță cu studiile efectuate pe animale neumane (73). Cu toate acestea, recuperarea greutății a fost similară în ambele grupuri și sa presupus că se datorează lipsei conformității depline, adică a ingestiei a jumătate din doza prescrisă (73). Astfel, utilizarea pe termen mai lung a capsaicinei poate fi limitată de puterea sa puternică. O posibilă soluție pentru aceasta poate fi utilizarea CH-19 Sweet. CH-19 Dulce este fructul unui soi nonpungent de piper. Într-un studiu la om, CH-19 Sweet a crescut consumul de oxigen și temperatura corpului. Se consideră că aceste efecte sunt cauzate de capsiatie, care are o structură similară cu capsaicina, dar nu are picături (81, 82).