Перегляньте статті та зміст, опубліковані в цьому носії, а також електронні зведення наукових журналів на момент публікації

головного мозку

Будьте в курсі завжди, завдяки попередженням та новинам

Доступ до ексклюзивних рекламних акцій на підписки, запуски та акредитовані курси

Індексується у:

Слідкуй за нами на:

SJR - це престижна метрика, заснована на ідеї, що всі цитати не рівні. SJR використовує алгоритм, подібний до рейтингу сторінок Google; є кількісним та якісним показником впливу публікації.

SNIP дозволяє порівняти вплив журналів з різних предметних областей, виправляючи відмінності у ймовірності цитування, які існують між журналами різних тем.

Кофеїн і теофілін - це похідні метилксантину, які в помірних кількостях містяться в таких напоях, як кава, чай, мате або шоколад. Хоча їх вплив не такий сильний, як вплив кокаїну або амфетаміну, вони є стимуляторами центральної нервової системи (ЦНС). У помірних дозах вони покращують розумову та фізичну працездатність та зменшують втому та сон. Високі дози можуть викликати тривогу та дисфорію, а також порушення сну. Навіть у низьких дозах кофеїн може діяти як стимулюючий стимул. Фізіологічно кофеїн підвищує артеріальний тиск, частоту дихання та виділення сечі.

Це викликає легку фізичну залежність, а також синдром відміни. У ЦНС кофеїн є неспецифічним блокатором рецепторів аденозину А1 і А2а.

Ксантини кофеїн, теофілін та теобромін є найпоширенішими психостимуляторами у всьому світі. Наприклад, в Іспанії, за оцінками, приблизно 80% дорослого населення щодня п’є каву або чай. Інші сполуки, такі як шоколад та безалкогольні напої, такі як кока-кола та Nestea (з меншим вмістом ксантину), також широко вживаються молодшим населенням. Ксантини в тій чи іншій формі використовувались з давніх часів, звідси і їх назви: теофілін (божественний лист) і теобромін (їжа богів). Найбільше джерело кофеїну отримують із насіння рослини Coffea arabica, тоді як листя чаю з рослини Thea sinensis містять кофеїн і теофілін. Какао-боби Theobroma cacao, крім того, що містять теобромін, також містять кофеїн, хоча і в менших кількостях, ніж зерна кавової рослини (таблиця 1).

Деякі статистичні дані вказують на те, що щоденне споживання кави дорослим населенням становить приблизно 300 мг у середньому на одну людину. Однак його споживання може значно зрости у компульсивних користувачів. Навіть діти можуть ковтати значну кількість кофеїну, головним чином за рахунок споживання газованих напоїв з вмістом кофеїну та вживання шоколаду 1 .

Структурно ксантини - це пуринергічні похідні, утворені конденсованими гетероциклами піримідину та імідазолу, утворюючи метилксантини, кофеїн (1,3,7-триметилксантин), теофілін (1,3-диметилксантин) та теобромін (3,7-диметилксантин) ( Рис. 1). Солі, що входять до складу цих сполук, легко розчиняються.

Рисунок 1. Хімічна формула метилксантинів.

Фармакологічна дія ксантинів

Кофеїн майже повністю всмоктується з кишкового тракту швидко, приблизно через 45 хвилин після прийому. Період напіввиведення кофеїну становить від 2,5 до 4,5 годин, так що багаторазовий прийом протягом дня поступово збільшує рівень кофеїну в плазмі, тим самим посилюючи ефекти, які він виробляє .

Наслідки хронічного вживання кофеїну

Повторне лікування кофеїном може спричинити толерантність або сенсибілізацію, залежно від графіка прийому. Таким чином, продовження лікування кофеїном у питній воді щурів створює толерантність до рухових ефектів кофеїну 3 та рухову сенсибілізацію з періодичними дозами, перорально або внутрішньочеревно 4. Толерантність до серцево-судинних ефектів спостерігається у людей, хоча ця толерантність у більшості випадків не є повною 5. Однак незрозуміло, що ця толерантність проявляється також у психологічних та поведінкових ефектах. Очевидно, що кофеїн викликає менше безсоння у хронічних споживачів, ніж у випадкових.

Зловживання кофеїном

Незважаючи на те, що зловживання кофеїном не пов'язане із нав'язливим вживанням, характерним для вживання інших психостимуляторів, пацієнти, які продовжують споживати кофеїн, незважаючи на окремі конкретні медичні протипоказання, спостерігаються з певною частотою. Хронічне споживання кофеїну може призвести до прийому великої кількості, викликаючи нервозність, безсоння, неспокій, а також фізіологічні розлади, такі як тахікардія. Ці клінічні прояви подібні до тих, що спостерігаються при тривожних розладах. При високих дозах, більше 1 г кофеїну на день, спостерігаються більші психотичні ефекти. Щодо несприятливих наслідків зловживання кофеїном, деякі дослідники спостерігали певний ризик ішемічної хвороби серця, а у вагітних - народження дітей з низькою вагою при народженні.

Кофеїнова залежність

Існування синдрому відміни кофеїну сьогодні є незаперечним. Є психологічні та фізичні симптоми не тільки після припинення споживання, але і після зменшення споживання кофеїну. Найбільш чіткими симптомами абстиненції є головний біль, сонливість, втома, зниження уваги та концентрації уваги, труднощі в координації та, в деяких випадках, легка тривога або депресія. Також була описана тяга до кофеїну. Важливо зазначити, що синдром відміни кофеїну може бути достатньо важким, щоб спричинити професійні та соціальні розлади у важких споживачів або людей, які залежать від кофеїну. Хоча абстинентний синдром був описаний у споживачів із високими дозами кофеїну (> 600 мг/добу), він також виникає у осіб, які споживають лише 100 мг на день, що еквівалентно одній чашці кави або двом-двом три банки соди з кофеїном. Симптоматичні прояви з’являються в перший день відміни кофеїну і можуть тривати ще кілька днів. Здається, звільнення від вилучення є одним з головних факторів хронічного споживання кави; особливо в першу каву вранці.

Механізми дії кофеїну та теофіліну

Кофеїн і теофілін своєю фармакологічною дією зобов’язані блокуванню рецепторів аденозину 6, а їхня сила дії пропорційна спорідненості кожного з них до аденозинових рецепторів. Аденозин - це всюдисущий пуриновий нуклеозид, який утворюється з аденозинтрифосфату (АТФ) у позаклітинній рідині під дією різних ектоферментів плазми, які дефосфорилюють АТФ, до аденозинмонофосфату (АМФ) та аденозину. Аденозин також може синтезуватися внутрішньоклітинно ферментом плазми 5 'нуклеотидаза. Його утворення та вивільнення активізується метаболічним стресом та нестачею кисню. Аденозин є загальним інгібітором нервової системи, що викликає седацію, розслаблення та анксіоліз у ЦНС та розширення коронарних судин, розслаблення гладких м’язів шлунково-кишкового тракту та пригнічення агрегації тромбоцитів у периферичній нервовій системі (ПНС). Нещодавно також було помічено, що він діє як нейропротектор при ішемії головного мозку та при інфаркті, який виникає 7,8. Аденозин не вважається класичним нейромедіатором, оскільки він не зберігається в синаптичних пухирцях і його вивільнення не залежить від кальцію 9 .

Аденозинові рецептори

На сьогодні клоновано 4 рецептори аденозину, А1, А2а, А2b і А3, з високим ступенем гомології між ними та конкретним розташуванням мозку для кожного 10. Ці рецептори належать до сімейства G-білкових рецепторів, які мають сім трансмембранних доменів. Оскільки аденозин з більшою спорідненістю пов'язується з рецепторами А1 та А2а, більшість фармакологічних дій обумовлені цими рецепторами, за участю А2b та А3 кількісно незначно.

Рецептори А1 і А2а здійснюють протилежні біохімічні дії. Стимуляція А1-рецепторів зменшує накопичення циклічного АМФ (цАМФ) шляхом зчеплення з білками Gi/Go, тоді як рецептори А2а збільшують його шляхом зчеплення з Gs та G-ольфом, стимулювання яких активує аденілатциклазу, збільшуючи накопичення цАМФ у клітинній цитоплазмі Рис.2).

Рисунок 2. Регуляція ферменту аденилілциклази рецепторами аденозину. Рецептори A2a зв’язані Gs і стимулюють аденилилциклазу, циклічну продукцію аденозинмонофосфату (цАМФ) та протеїнкінази А. Рецептори А1 зв’язані з Gi та інгібують залежний від цАМФ сигнальний шлях.

Розподіл рецепторів А1

Схема розподілу в мозку цих двох рецепторів, А1 і А2а, досить різна, про що свідчать експерименти, проведені з гібридизацією in situ зі специфічними рибопробами для кожного з рецепторів, а також з аудіорадіографією специфічного зв'язування радіоактивних лігандів. Рецептори А1 знаходяться в основному в гіпокампі, корі головного мозку, ядрах таламуса, а також в смугастому та земному шарах. Більшість рецепторів А1 знаходяться на пресинаптичному терміналі, де вони опосередковують інгібування аденозину при вивільненні класичних нейромедіаторів (глутамат, дофамін та ацетилхолін тощо). Вважається, що цей інгібуючий контроль нейромедіації, який здійснюється аденозином, є механізмом, за допомогою якого кофеїн та інші ксантини підвищують увагу, концентрацію та настороженість при розумових та фізичних вправах. Блокуючи рецептор А1, кофеїн вивільняє інгібуючий ефект аденозину на нейротрансмісію 11. Насправді, дослідження мікродіалізу показують, що введення кофеїну збільшує вивільнення ацетилхоліну в префронтальній корі щура 12, а також збільшує коркову активність 13 .

Розподіл рецепторів A2a

На відміну від широкого розподілу рецептора А1, рецептор А2а знаходиться майже виключно в дорсальному та вентральному смугастому тілі та в нюховому горбку (рис. 3), областях, що інтенсивно іннервуються дофамінергічними закінченнями. Щільність рецепторів в смугастому тілі досить висока і порівнянна, з іншого боку, з щільністю рецепторів дофаміну. Дослідження гібридизації in situ у порівнянні з імуногістохімічним фарбуванням моноклональним антитілом, специфічним для рецептора A2a, показують, що цей рецептор є переважно постсинаптичним і синтезується в проекційних нейронах смугастого тіла. Ці нейрони мають колючий і середній розмір. Маркування антитілом локалізується в нейропілі, дендритах та дендритних шипах, а також колокалізується з нейропептидом енкефаліном у цитоплазмі цих нейронів 14 .

Рисунок 3. Фотографія авторадиограми гібридизації in situ, що ілюструє анатомічний розподіл мРНК для рецептора A2a в стриатумі щурів.

Молекулярний фенотип нейронів, що експресують рецептори А1 і А2а

Модуляція дії дофаміну аденозином

Оскару Ортісу, Ноелії Гранадо та Марко де Меса за їх цінну допомогу з текстовим процесором та цифрами, а також за критичне прочитання рукопису. Дослідницька робота фінансується Міністерством охорони здоров’я та споживання (PI071073), Національним планом боротьби з наркотиками та Інститутом охорони здоров’я імені Карлоса III, FIS, через наркозалежність Red de Desorros, RD06/0001/1011 та CIBERNED.

Автор заявляє, що не існує конфлікту інтересів

Р. МОРАТАЛЛА
Інститут Кахаля.
CSIC.
Авда, доктор Арсе No 37.
28002 Мадрид. Іспанія.
Електронна адреса: [email protected]

Отримано: 20.05.2008
Прийнято до публікації: 28.06.2008