Cafeína

A cafeína (1,3,7-trimetilxantina), com a estrutura química C₈H₁₀N₄O_2, é um alcalóide estável e não ionizado pertencente à família das metilxantinas, cuja estrutura química se assemelha à das purinas. Quando pura, é um pó branco com sabor amargo.^{(1, 2)}

Está presente em vários produtos de origem vegetal, como o café, cacau, chá, guaraná, noz-de-cola, erva-mate e numa grande variedade de alimentos derivados desses produtos ^{(1, 3)}. Encontra-se ainda em vários refrigerantes⁽⁴⁾, bebidas energéticas⁽⁵⁾, suplementos alimentares como termogénicos⁽⁶⁾ e pré-treinos⁽⁷⁾ e também em alguns medicamentos.⁽⁸⁾

A cafeína poderá servir de “defesa química” de várias espécies vegetais contra patogénicos e predadores, pois atua como neurotóxico e repele ou mata fungos, insetos, larvas, lesmas e caracóis que atacam as suas folhas, frutos e flores.⁽⁹⁾

Metabolismo da cafeína

Após ingestão, é absorvida de forma rápida ao longo do trato gastrointestinal, com 99% de absorção após 45 min⁽²⁾, Os níveis no plasma atingem um pico após 15-120 min, com uma grande variabilidade a dever-se à variação do tempo de esvaziamento gástrico e presença de nutrientes como a fibra.⁽²⁾ 10 a 30% da cafeína total liga-se (de forma reversível) a várias proteínas plasmáticas.⁽²⁾

É hidrofílica e distribui-se livremente pela água intracelular dos tecidos^{(1, 2)}, mas também é suficientemente lipofílica para atravessar todas as membranas biológicas, incluindo as barreiras hematoencefálica, placentária, sangue-testicular, surgindo até no leite materno.^{(1, 2, 10)}

99% da cafeína é metabolizada pelo fígado, que a desmetila, gerando três metabólitos principais: paraxantina (84%), teobromina (12%), e teofilina (4%) que depois sofrem mais desmetilações e são oxidadas a uratos, com apenas ± 3% da cafeína a ser recuperada na urina.⁽¹¹⁾

O citocromo CYP1A2 é responsável pela metabolização de 95% da cafeína e outras enzimas envolvidas são o CYP3A4, a xantine oxidase e a N-acetiltransferase 2.⁽¹⁾ Os metabólitos da cafeína são depois filtrados pelos rins e expulsos do organismo pela urina.⁽¹⁰⁾

A eliminação da cafeína pode variar imenso; em bebés com <6 meses demora 24 horas; em adultos normais 3-5 horas; em fumadores 2-3 horas; em grávidas 7-8 horas.⁽¹⁰⁾

O uso de contracetivo oral e a terapia de substituição hormonal com estrogénio inibem o metabolismo da cafeína⁽²⁾ que também varia imenso entre indivíduos normais devido a diferenças na atividade enzimática do CYP1A2.⁽¹²⁾

Efeitos da cafeína no organismo

No Sistema Nervoso Central a cafeína é um neuroestimulante que atua sobretudo como antagonista dos recetores de adenosina, principalmente num grupo particular de projeções de neurónios localizados no estriado.^{(1, 13)} Também pode ser um antagonista dos recetores de benzodiazepinas e de histamina.⁽¹³⁾ Ao bloquear os efeitos inibidores da adenosina, também promove a libertação de norepinefrina, dopamina e serotonina no cérebro e aumenta os níveis de catecolaminas em circulação.⁽¹⁴⁾

No sistema vascular tem efeitos vasoconstritores e verificou-se que uma dose de 250 mg de cafeína, em repouso, reduziu em 22 a 30% o fluxo sanguíneo no cérebro.^{(15, 16)}

No coração tem efeito estimulador que se acompanha de aumento do fluxo sanguíneo neste órgão, sobretudo devido à inibição da fosfodieterase.⁽²⁾

Nos pulmões provoca o relaxamento dos músculos lisos e a dilatação dos brônquios, proporcionando efeitos antiasmáticos.⁽²⁾

Nos rins atua como antagonista dos recetores de adenosina A1 promovendo um maior fluxo sanguíneo, maior secreção de renina, diurese e natriurese.^{(1, 2)}

Efeito da cafeína na performance

A cafeína proporciona efeitos ergogénicos dependentes da dose, com efeitos positivos na performance cognitiva, mesmo com doses baixas, a partir de 12.5 mg.⁽¹⁷⁾

Os seus efeitos benéficos no exercício de endurance estão provados, embora os seus mecanismos ergogénicos exatos permaneçam por esclarecer por completo⁽¹⁸⁾ aparentam estar estreitamente associados à sua capacidade para atuar como antagonista do receptor de adenosina, induzindo vários efeitos no sistema nervoso central e periférico, incluindo redução da perceção da dor e do esforço, melhoria do recrutamento motor e do acoplamento excitação-contração.⁽¹⁹⁾

Os seus efeitos ergogénicos são mais evidentes com doses de 5 a 13 mg por kg de peso corporal, embora doses mais baixas, inferiores a 3 mg por kg de peso corporal (<200mg) também possam ter efeitos positivos em algumas situações e desportos específicos.⁽²⁰⁾

Parece especialmente benéfica em desportos de endurance, tal como o ciclismo,^{(18, 21)} mas a sua utilidade no exercício anaeróbico também é possível, embora menos evidente.⁽²²⁾

Dose resposta e limiares de segurança

De acordo com o parecer emitido pela EFSA⁽¹⁾, baseado em vários estudos científicos, os valores de ingestão de cafeína são considerados seguros:

• Em crianças, quando o consumo habitual de cafeína não ultrapassa os 3 mg/kg de peso corporal, por dia.
• Em adultos, quando uma toma única de cafeína não ultrapasse os 200 mg, correspondentes a 3 mg/kg de peso corporal para um adulto de 70 Kg e quando o consumo habitual de cafeína, proveniente de todas as fontes, ao longo do dia não ultrapasse os 400 mg/dia, correspondentes a 5,7 mg/Kg de peso corporal para um adulto de 70 Kg.
• Em grávidas, quando o consumo habitual de cafeína, proveniente de todas as fontes, ao longo do dia não ultrapasse os 200 mg/dia.
• Em mulheres lactantes, quando uma toma única de cafeína não ultrapasse os 200 mg e quando o consumo habitual de cafeína, proveniente de todas as fontes, ao longo do dia não ultrapasse os 200 mg/dia.

Vários estudos determinaram que o desenvolvimento do NOAEL (no observed adverse effect level), quantidade máxima para a qual não se verifica efeito tóxico, em ratos é de aproximadamente 30 mg/kd/dia⁽²³⁾. Pollard et al afirma que não se encontra estabelecido o ADI (ingestão diária admissível) para a ingestão de cafeína em crianças e adolescentes⁽²⁴⁾. Já Turnbull et al afirma que a segurança da cafeína é melhor descrita de forma narrativa e não tanto em valores limite, em forma de números, tal como o ADI⁽²⁵⁾.

De referir que os efeitos fisiológicos derivados da exposição à cafeína podem variar muito de indivíduo para indivíduo. Em alguns estudos ocorrem efeitos com doses inferiores a 100 mg em indivíduos sensíveis e, por outro lado, há indivíduos capazes de tolerar doses muito mais elevadas, entre os 600-800 mg/dia ou mais, sem sofrer efeitos indesejáveis.⁽²⁵⁾

Efeitos adversos

Através da realização de vários estudos estimou-se que a dose letal de cafeína se situa entre os 10-14g (150-200 mg/kg de peso corporal).⁽²⁰⁾

Em mulheres grávidas, a cafeína é absorvida de forma rápida e atravessa facilmente a placenta, sendo que nem esta nem o feto têm capacidade para a metabolizar. Assim, este último fica exposto à cafeína durante períodos prolongados de tempo. Para além disso, pensa-se que a cafeína eleva os níveis de catecolaminas em circulação, o que pode induzir vasoconstrição uteroplacentária e hipóxia fetal. Por sua vez, o aumento dos níveis intracelulares de monofosfato cíclico de adenosina poderá interferir no desenvolvimento normal das células. Deste modo, a EFSA considera que o risco é clinicamente relevante a partir de uma dose diária de 200 mg de cafeína, que provocará retardamento do crescimento do feto e baixo peso à nascença, e a partir de ≥ 300 mg por dia, com possível ocorrência de aborto tardio ou nado-morto. ⁽¹⁾

Em adultos, o consumo de cafeína (em doses testadas de 80-300 mg) eleva, de forma aguda, a pressão arterial, independentemente da idade, sexo, estado hormonal e consumo habitual de cafeína. No entanto, este efeito de aumento da pressão arterial é mais notório em hipertensos e em indivíduos que, geralmente, se abstêm de ingerir cafeína.⁽¹⁾

Em indivíduos saudáveis, não consumidores habituais de cafeína, doses únicas de 200-250 mg de cafeína reduzem a complacência arterial, aumentam a atividade da renina no plasma, elevam as concentrações de catecolaminas, a pressão de pulso, a pressão arterial média, a pressão arterial sistólica em 3-14 mmHg e a diastólica em 4-13 mmHg (efeito 1.5x mais pronunciado em hipertensos), podendo ainda induzir arritmia cardíaca (sobretudo atrial) ⁽¹⁾.

Em bebés prematuros, a ingestão de uma dose única de 3 mg/kg/peso corporal ou superior, pode provocar taquicardia (>200 bpm) e inquietação. Estes resultados podem também ser extrapolados para recém-nascidos e bebés amamentados.⁽¹⁾

Relativamente ao exercício físico, o painel da EFSA considera que a ingestão de 200 mg de cafeína 1 a 2 horas antes do exercício não induz reduções relevantes do fluxo sanguíneo coronário em indivíduos saudáveis sujeitos a condições ambientais normais.⁽¹⁾

Para além disto, estudos apontam que em algumas crianças, adolescentes e adultos, doses únicas de ± 1.4 mg/kg (100 mg de cafeína para um adulto com 70 kg), quando ingeridas próximas da hora de deitar, podem aumentar a latência do sono e reduzir a sua duração. A ingestão de doses elevadas (≥ 400–500 mg) numa única toma ou dentro de períodos curtos de tempo, pode aumentar a ansiedade, tanto em pacientes que sofrem de ansiedade como também em adultos saudáveis.⁽¹⁾

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