Relevanța teobrominei pentru efectele benefice ale consumului de cacao

Eva Martínez-Pinilla

1 Laborator de neurofarmacologie celulară și moleculară, Departamentul de Neuroștiințe, Centrul de Cercetări Medicale Aplicate, Universitatea din Navarra, Pamplona, Navarra, Spania

Ainhoa Oñatibia-Astibia

2 Colegiul Oficial al Farmaciștilor din Gipuzkoa, San Sebastián, Spania

Rafael Franco

3 Laborator de Neurobiologie Moleculară, Departamentul de Biochimie și Biologie Moleculară, Facultatea de Biologie, Universitatea din Barcelona, Barcelona, Spania

Abstract

Consumul de cacao a început în America și la mijlocul secolului al XVI-lea s-a răspândit rapid în Europa. Dincolo de a fi considerată un obicei plăcut datorită gustului său bogat dulce persistent, ciocolata a fost considerată un nutrient bun și chiar un medicament. În mod tradițional, beneficiile pentru sănătate ale cacao au fost asociate cu conținutul ridicat de antioxidanți ai boabelor de cacao Theobroma. Cu toate acestea, efectul psihoactiv direct datorat metilxantinelor din cacao este notabil. Teobromina și cofeina, în proporțiile găsite în cacao, sunt responsabile pentru gustul alimentelor/băuturilor. Acești compuși influențează într-un mod pozitiv stările noastre de spirit și starea noastră de vigilență. Teobromina, care se găsește în cantități mai mari decât cofeina, pare să se afle în spatele mai multor efecte atribuite aportului de cacao. Principalele mecanisme de acțiune sunt inhibarea fosfodiesterazelor și blocarea receptorilor adenozinici. Sunt explorate alte mecanisme pentru a înțelege mai bine beneficiile pentru sănătate asociate consumului de teobromină. Spre deosebire de ceea ce se întâmplă la alte mamifere - animale de companie - incluse, teobromina este sigură pentru oameni și are mai puține efecte nedorite decât cofeina. Prin urmare, teobromina merită atenție ca una dintre cele mai atractive molecule din cacao.

INTRODUCERE

Structura chimică a xantinei, cofeinei, teobrominei și adenozinei.

CONȚINUTUL DE TEOBROMĂ ȘI CAFEINĂ ÎN CACAU

Efectele fiziologice ale componentelor din cacao și, în special, ale teobrominei, merită să fie examinate îndeaproape pentru a înțelege mai bine proprietățile consumului de cacao. Diferențele dintre cafea și cacao percepute de consumatori se datorează în principal moleculelor lor cele mai abundente: cofeina din cafea și teobromina din cacao. Mai mult, conținutul ridicat de carbohidrați din produsele din cacao poate fi un factor suplimentar de luat în considerare.

Pe lângă potențialul psihoactiv dovedit de cacao, conținutul de cofeină și teobromină este în totalitate sau parțial responsabil pentru gustul acestui aliment. Voluntarilor umani care consumă o băutură plus o capsulă care conține cei doi compuși, în cantități echivalente cu cele găsite în 50 g de ciocolată neagră (19 mg cofeină și 250 mg teobromină), le-a plăcut băutura mai mult decât atunci când împerecherea a fost cu o capsulă care conțin placebo ( Smith și Blackburn, 2005). Aceste rezultate, probabil mediate de receptorii de adenozină, sunt concludente cu privire la acțiunile de întărire ale metilxantinelor la doze și proporții găsite în cacao. Este important de reținut că nici cofeina, nici teobromina nu sunt substanțe dependente (a se vedea Institutul Național pentru Abuzul de Droguri, 2014) și, de asemenea, nu se află pe lista substanțelor dopante furnizate de Agenția Mondială Anti-Doping (vezi Agenția Mondială Anti-Doping (WADA), 2014.

STUDII TEOBROMINE LA MAMIFERE: SIGURANȚĂ ȘI TOXICITATE

Efectele in vivo ale drogurilor xenobiotice sau sintetice necesită utilizarea modelelor animale. Cu toate acestea, teobromina pare a fi toxică la unele mamifere, inclusiv la animalele de companie (Smit, 2011). Toxicitatea animalelor de laborator este un factor de luat în considerare în extrapolarea datelor la oameni. Motivele acestei toxicități nu sunt bine stabilite, dar sugerează fără echivoc că mecanismele de acțiune ale teobrominei la om pot fi diferite de cele observate la alte mamifere. Datorită acestor fapte, farmacologia moleculară a teobrominei, în special efectul acesteia asupra receptorilor adenozinici, trebuie revizuită folosind probe și celule de țesut uman sau sisteme heterologe care exprimă proteine umane. Cunoașterea efectelor adverse la unele animale a determinat probabil un număr relativ mare de studii clinice care demonstrează că teobromina nu este toxică pentru oameni (Pendleton și colab., 2012, 2013; Baggott și colab., 2013), dar are beneficii într-o varietate de condiții (vezi mai jos). Trebuie remarcat faptul că legătura dintre consumul de cacao și riscul de preeclampsie la femeile gravide, descrisă anterior, nu a fost dovedită. Cu toate acestea, recenziile sistematice recente sugerează beneficiile aportului de cacao în prevenirea hipertensiunii gestaționale (Klebanoff și colab., 2009; Mogollon și colab., 2013).

RECEPTORI DE CAFEINA, TEOBROMINA ȘI ADENOZINA

Principalele efecte farmacologice ale cofeinei, în mare parte datorită similitudinii sale structurale cu molecula de adenozină (Figura (Figura 1), 1), includ inhibarea fosfodiesterazelor (enzime care degradează al doilea mesager, AMPc), reglarea nivelurilor de calciu intracelular și antagonismul a receptorilor de adenozină (Choi și colab., 1988; McPherson și colab., 1991; Chen și Chern, 2011; Johnson și colab., 2012; Tazzeo și colab., 2012). Aceste acțiuni primare duc la efectele fiziologice bine descrise ale cofeinei ca stimulent al SNC (Smit și colab., 2004; Ciruela și colab., 2006). Mai mult, această metilxantină poate efectua și alte procese periferice, cum ar fi relaxarea mușchilor netezi sau stimularea diurezei și a contracției musculare cardiace (Tazzeo și colab., 2012). Cofeina este metabolizată în principal de ficat și, interesant, unul dintre metaboliții săi este teobromina (Becker și colab., 1984).

Ca metilxantine, cofeina și teobromina (Figura (Figura 1), 1), sunt blocante ale receptorilor adenozinici, care sunt receptori cuplați cu proteina G care simt prezența adenozinei extracelulare. Adenozina este atât un metabolit intermediar, cât și o moleculă mesageră care își exercită acțiunea asemănătoare hormonilor în periferie și acționează ca un neuroreglator puternic în SNC. Au fost identificate patru subtipuri de receptori pentru compus: A1, A2A, A2B și A3, larg distribuite în corpul uman, deși cu expresie diferențială de celule/țesuturi. Fiziologia creierului este dependentă de variațiile concentrației de adenozină care afectează receptorii de adenozină din neuroni. În acest sens, o modalitate rapidă de a începe activitățile zilnice este perturbarea efectului adenozinei din creier prin utilizarea blocanților receptorilor săi specifici. Din punct de vedere tehnic, astfel de blocante sunt numite „antagoniști” și, prin urmare, cofeina și teobromina sunt antagoniști ai receptorilor adenozinici. Dovezi în creștere în ultimul deceniu indică faptul că teobromina are acțiuni psihoactive la om care sunt calitativ diferite de cele ale cofeinei (Mitchell și colab., 2011; Baggott și colab., 2013). Efectul teobrominei asupra tensiunii arteriale (van den Bogaard și colab., 2010) este, de asemenea, calitativ diferit de cel al cofeinei (Mitchell și colab., 2011), dar motivele acestor diferențe nu sunt stabilite.

Teobromina este utilă în astm și în alte probleme ale căilor respiratorii, cum ar fi tusea pentru care nu a fost dezvoltat niciun medicament definitiv. Codeina este foarte eficientă, dar metabolismul său la compuși care acționează asupra receptorilor opioizi limitează utilizarea acesteia (Prieto-Lastra și colab., 2006). O alternativă naturală și siguranță ar putea fi teobromina, deoarece este capabilă să prevină tusea provocată de acidul citric la cobai și de capsaicina (o componentă iritantă a ardeilor iute) la om. Acest studiu dublu-orb controlat cu placebo a fost completat cu studii in vitro folosind preparate pentru nervul vag uman în care teobromina inhiba efectul de depolarizare a capsaicinei (Usmani și colab., 2005). Având în vedere aceste rezultate, teobromina pare să suprime tusea prin inhibarea activării nervilor aferenți. Două studii clinice au fost finalizate pentru a testa acțiunea antitusivă a teobrominei, dar nu sunt disponibile încă rezultate. Într-una dintre ele (identificator> NCT01416480 în clinictrials.org) 300 mg capsule de teobromină au fost utilizate pentru efecte antitusive în bronșita acută. Într-un al doilea studiu (identificator> NCT01656668 în clinictrials.org), capsulele de 300 mg teobromină au fost evaluate în tuse frecventă pe termen lung. Rămâne de stabilit dacă consumul de cacao poate fi util pentru a preveni tusea sau pentru a reduce intensitatea tusei.