Значущість теоброміну для сприятливого впливу споживання какао

Єва Мартінес-Пінілла

1 Лабораторія клітинної та молекулярної нейрофармакології, кафедра нейронауки, Центр прикладних медичних досліджень, Університет Наварри, Памплона, Наварра, Іспанія

Ainhoa Oñatibia-Astibia

2 Офіційний коледж фармацевтів Гіпузкоа, Сан-Себастьян, Іспанія

Рафаель Франко

3 Лабораторія молекулярної нейробіології, кафедра біохімії та молекулярної біології, біологічний факультет, Барселонський університет, Барселона, Іспанія

Анотація

Споживання какао почалося в Америці, а в середині ХVІ століття воно швидко поширилося в Європі. Окрім того, що шоколад вважався приємною звичкою завдяки своєму насиченому солодким затяжним смаком, шоколад вважався корисною поживною речовиною і навіть ліками. Традиційно користь какао для здоров’я пов’язана з високим вмістом антиоксидантів какао-бобів Theobroma. Однак прямий психоактивний ефект, обумовлений метилксантинами в какао, помітний. Теобромін і кофеїн у пропорціях, які містяться в какао, відповідають за смак їжі/напою. Ці сполуки позитивно впливають на наш настрій та наш стан пильності. Теобромін, який міститься у більших кількостях, ніж кофеїн, схоже, стоїть за кількома ефектами, пов’язаними із споживанням какао. Основними механізмами дії є інгібування фосфодіестераз та блокада аденозинових рецепторів. Досліджуються подальші механізми для кращого розуміння переваг для здоров'я, пов'язаних із споживанням теоброміну. На відміну від того, що відбувається з іншими ссавцями, зокрема з домашніми тваринами, теобромін безпечний для людини і має менше небажаних ефектів, ніж кофеїн. Тому теобромін заслуговує на увагу як одна з найпривабливіших молекул какао.

ВСТУП

Хімічна структура ксантину, кофеїну, теоброміну та аденозину.

ВМІСТ ТЕОБРОМІНУ І КОФЕЇНУ В КАКАО

Фізіологічний вплив компонентів какао та, зокрема, теоброміну заслуговує на ретельний аналіз, щоб краще зрозуміти властивості споживання какао. Відмінності між кавою та какао, що сприймаються споживачами, зумовлені головним чином їх найпоширенішими молекулами: кофеїном у каві та теоброміном у какао. Більше того, високий вміст вуглеводів у какао-продуктах може бути додатковим фактором, який слід враховувати.

Окрім психоактивного потенціалу какао, вміст кофеїну та теоброміну повністю або частково відповідає за смак цієї їжі. Людським добровольцям, які споживають напій та капсулу, що містить ці дві сполуки, у кількості, еквівалентній вмісту в 50 г темного шоколаду (19 мг кофеїну та 250 мг теоброміну), сподобався напій більше, ніж при спарюванні з капсулою, що містить плацебо ( Сміт і Блекберн, 2005). Ці результати, мабуть, опосередковані аденозиновими рецепторами, є переконливими щодо посилюючої дії метилксантинів у дозах та пропорціях, виявлених у какао. Важливо зазначити, що ні кофеїн, ні теобромін не викликають звикання (див. Національний інститут зловживання наркотиками, 2014 р.), А також їх немає у списку допінгових речовин, наданому Всесвітньою антидопінговою агенцією (див. Світова антидопінгова агенція (WADA), 2014).

ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕОБРОМІНУ У ССІВІВ: БЕЗПЕКА І ТОКСИЧНІСТЬ

In vivo ефекти ксенобіотиків або синтетичних наркотиків вимагають використання тваринних моделей. Однак теобромін є токсичним для деяких ссавців, включаючи домашніх тварин (Smit, 2011). Токсичність для лабораторних тварин - це фактор, який слід враховувати при екстраполяції даних на людей. Причини цієї токсичності недостатньо добре встановлені, але однозначно свідчать про те, що механізми дії теоброміну у людини можуть відрізнятися від тих, що спостерігаються у інших ссавців. Через ці факти, молекулярна фармакологія теоброміну, зокрема його вплив на аденозинові рецептори, повинна бути переглянута за допомогою зразків і клітин людської тканини або гетерологічних систем, що експресують білки людини. Знання побічних ефектів у деяких тварин, мабуть, спричинило відносно велику кількість клінічних випробувань, які доводять, що теобромін не токсичний для людини (Pendleton et al., 2012, 2013; Baggott et al., 2013), але має переваги у різних умов (див. нижче). Слід зазначити, що зв’язок між споживанням какао та ризиком гестозу у вагітних, описаний раніше, не доведений. Однак останні систематичні огляди вказують на переваги споживання какао у профілактиці гестаційної гіпертензії (Klebanoff et al., 2009; Mogollon et al., 2013).

РЕЦЕПТОРИ НА КОФЕЇН, ТЕОБРОМІН І АДЕНОЗИН

Основні фармакологічні ефекти кофеїну, значною мірою завдяки його структурній схожості з молекулою аденозину (рис. (Рис. 1), 1), включають інгібування фосфодіестераз (ферментів, що руйнують другий вісник, цАМФ), регуляцію внутрішньоклітинного рівня кальцію та антагонізм аденозинових рецепторів (Choi et al., 1988; McPherson et al., 1991; Chen and Chern, 2011; Johnson et al., 2012; Tazzeo et al., 2012). Ці первинні дії призводять до добре описаних фізіологічних ефектів кофеїну як стимулятора ЦНС (Smit et al., 2004; Ciruela et al., 2006). Більше того, цей метилксантин може також виконувати інші периферичні процеси, такі як розслаблення гладких м’язів або стимулювання діурезу та скорочення серцевого м’яза (Tazzeo et al., 2012). Кофеїн переважно метаболізується печінкою, і що цікаво, одним з його метаболітів є теобромін (Becker et al., 1984).

Оскільки метилксантини, кофеїн та теобромін (рис. (Рис. 1), 1) є блокаторами аденозинових рецепторів, які є рецепторами, зчепленими з G-білком, які відчувають наявність позаклітинного аденозину. Аденозин є одночасно проміжним метаболітом, а також молекулою-месенджером, яка здійснює свою гормоноподібну дію на периферії та діє як потужний нейрорегулятор у ЦНС. Виявлено чотири підтипи рецепторів для сполуки: А1, А2А, А2В та А3, широко поширені в організмі людини, хоча з різною експресією клітин/тканин. Фізіологія мозку залежить від коливань концентрації аденозину, що впливає на аденозинові рецептори в нейронах. У цьому сенсі швидкий спосіб розпочати щоденну діяльність порушує дію аденозину в мозку за допомогою блокаторів його специфічних рецепторів. Технічно такі блокатори називаються "антагоністами", а отже, кофеїн і теобромін є антагоністами аденозинових рецепторів. Збільшення доказів за останнє десятиліття вказує на те, що теобромін має психоактивні дії на людину, які якісно відрізняються від дії кофеїну (Mitchell et al., 2011; Baggott et al., 2013). Вплив теоброміну на артеріальний тиск (van den Bogaard et al., 2010) також якісно відрізняється від впливу кофеїну (Mitchell et al., 2011), але причини цих відмінностей не встановлені.

Теобромін корисний при астмі та інших проблемах дихальних шляхів, таких як кашель, для якого не розроблено остаточного препарату. Кодеїн є дуже ефективним, але його метаболізм до сполук, що діють на опіоїдні рецептори, обмежує його використання (Prieto-Lastra et al., 2006). Безпекою та природною альтернативою може бути теобромін, оскільки він здатний запобігати кашлю, спровокованому лимонною кислотою у морських свинок та капсаїцином (дратівливим компонентом перцю чилі) у людини. Це подвійне сліпе плацебо-контрольоване дослідження було доповнено дослідженнями in vitro з використанням препаратів блукаючого нерва людини, в яких теобромін пригнічував ефект деполяризації капсаїцину (Usmani et al., 2005). Маючи на увазі ці результати, теобромін, здається, пригнічує кашель, пригнічуючи активацію аферентних нервів. Було проведено два клінічні випробування для перевірки протикашльової дії теоброміну, однак результатів поки немає. В одній з них (> ідентифікатор NCT01416480 у клінічних дослідженнях.org) 300 мг капсул теоброміну використовували для протикашльових ефектів при гострому бронхіті. У другому дослідженні (> ідентифікатор NCT01656668 у клінічному докладі.orgtrials.org) капсули по 300 мг теоброміну оцінювали при частому тривалому кашлі. Чи може споживання какао бути корисним для запобігання кашлю або зменшення інтенсивності кашлю, ще залишається визначити.