Blog de divulgacion cientifica hecho por alumnos de la universidad de Murcia

He decidido hacer el post acerca de una familia de compuestos naturales que la mayoría de nosotros consumimos a diario (y a veces en exceso) como son las metilxantinas o simplemente xantinas. Mucha gente pensará:” ¿de verdad consumo yo metilxantinas?” ¿Y eso que es? .Pues son un grupo de moléculas orgánicas pertenecientes a la familia de los alcaloides y que no son ni mas ni menos que los compuestos que dan sus propiedades a sustancias como el café, el té o el cacao del chocolate. Y esque la cafeína (café), la teofilina (té) o la teobromina (chocolate) son, esencialmente, metilxantinas.

Como muchos habrán leído, escuchado o incluso comprobado el chocolate mejora el ánimo, el café y la teofilina reducen la fatiga y el sueño o incluso se afirma que tienen efectos curativos, en definitiva estos compuestos estimulan el sistema nervioso central (SNC). Esta estimulación sin duda alguna es muy beneficiosa siempre y cuando no sea excesiva tal es asi que en gran cantidad de estudios se afirma que son preventivas para enfermedades neurodegenerativas como el Alzhéimer o el Parkinson y son efectivas a la hora de tratar otras enfermedades como el asma. Esto es válido  siemrpe que no se abuse de ellas porque en tal caso, como veremos más adelante, los efectos pueden ser nocivos.

Los efectos de las xantinas son conocidas desde la antigüedad, de ahí los nombres: teofilina (hoja divina), teobromina (alimento de los dioses). Ya los mayas hace mas de 2500 años describían las increíbles propiedades del cacao y lo reservaban únicamente para las clases más altas

Después de esta pequeña introducción toca hablar de bioquímica ya que la razón de porqué sentimos esa estimulación cuando probamos estos productos reside (como la mayoría de las cosas que tienen que ver con los seres vivos) en la química

Las metilxantinas son moléculas orgánicas producidas por las plantas. Estructuralmente son derivados nitrogenados  de la xantina (también producidos por vegetales) cuya característica fundamental es que están formados por dos heterociclos condensados. Como se puede apreciar en las imágenes lo que le diferencian de su precursor la xantina son los grupos metilo (CH3) de ahí que se le denomine metilxantinas.

primera imagen

Sus acciones son similares, pero es la cafeína la que los ejerce con más potencia. Entre los más notorios está la mejora del rendimiento mental y físico, la sensación de bienestar,  la reducción del cansancio o la disminución del sueño

El porqué de todo esto reside en que estas metilxantinas son inhibidores no específicos de los receptores de adenosina. La adenosina es una purina( por lo que tendrá cierta analogía con las metilxantinas ya que estas, como ya he dicho antes, son derivados purinérgicos) que tiene una gran importancia en los seres vivos, pues además de tener funciones de transferencia de energía y formar parte de una molécula vital como es el AMPc(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=cAMP) es un inhibidor del SNC( justo al contrario que la cafeína, la teofilina y la teobromina).La adenosina es formada y liberada en situaciones de estrés metabólico o por falta de oxígeno; una vez sintetizada se une a sus receptores presentes en varios tejidos produciendo relajación muscular, vasodilatación, sedación….en definitiva la adenosina al unirse a su receptor y activarlo “deprime el SNC”.

Las tres metilxantinas al bloquear la unión entre adenosina y receptor evitan que esta relajación en el sistema nervioso central se produzca.

La pregunta sería ¿porqué son capaces de bloquear los receptores si estos son específicos de la adenosina? La respuesta ya la he mencionado antes, ni mas ni menos que por química: las metilxantinas y la adenosina tiene cierta analogía estructural y por ello son capaces de “encajarse”(aunque no con tanta facilidad como su agonista natural) al receptor, provocando de esta forma su inhibición.

Como puede apreciarse la clave de todo esto está en estos receptores por ello voy a explicar lo mas brevemente posible como son y su modo de acción.

Los receptores de adenosina pertenecen a una familia de receptores denominados de siete hélices transmembrana y se encuentran principalmente en el cerebro. Hasta la fecha se han estudiado cuatro tipos (A1, A2a, A2b y A3) siendo los dos primeros por los que tiene mas afinidad la adenosina. A su vez los receptores A1 y A2se encuentran estrechamente relacionados con los receptores de un neurotransmisor de gran importancia sobre el sistema nervioso central: la dopamina. Ambos tipos de receptores se encuentran en el hipocampo, corteza cerebral, núcleos talámicos y en el estriado (en el estriado ventral principalmente A2)

segunda

La activación de uno produce la inhibición del otro, es decir, cuando la adenosina se une a uno de sus receptores adenosínicos, los receptores dopaminérgicos se inhiben. Por ello si los receptores A1 y A2 se bloquean (por acción de antagonistas como son las metilxantinas), la dopamina puede ejercer su función: estimular el SNC.

Para finalizar expondré el porqué algunos las denominan, principalmente a la cafeína, “drogas legales” y esque si su consumo es terceraexcesivo pueden tener efectos parecidos (aunque claro esta mucho menos potentes) que otros alcaloides no tan legales como son las anfetaminas o la cocaína. Estas dos drogas ejercen efectos similares porque estructuralmente están relacionados con las metilxantinas pues como ya he dicho son alcaloides derivados nitrogenados (otra vez la química).Es por esto por lo que dosis altas de cafeína (> 600 mg/día) pueden producir efectos como ansiedad, disforia, taquicardia, trastornos del sueño e incluso crear dependencia y síntomas de abstinencia como si de una droga de las antes nombradas se tratara. Además su abuso puede producir una desensibilización de sus receptores por lo que poco a poco para notar sus efectos las dosis irán siendo mayores.

Con esta entrada he querido poner de manifiesto que cada milésima de segundo que vivimos, que cada cosa que realizamos sin pensar como es beberse una taza de café o comerse una onza de chocolate estamos haciendo algo bioquímico

Ester Valero Moya

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Comentarios en: "El secreto del café y demás estimulantes naturales" (2)

  1. [...] El secreto del café y demás estimulantes naturales [...]

  2. Muy buena entrada, para justificar debemos razonar con la buena ciencia, solo así el personal nos escuchara.
    De una profe de BIO de secundaria.

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