Teacrina, la prossima caffeina?

Ti raccontiamo tutto sulla Teacrina, una sostanza considerata una nuova forma di caffeina, anche se con alcune differenze.

La società chiede chiaramente:

Sostanze che aumentino il rendimento psicomotorio.

Nella ricerca di complessi modulatori del sistema nervoso centrale sono comparsi molti agonisti dopaminergici, catecolaminergici, colinergici… Tutti con un meccanismo d’azione particolare e bersagli d’azione specifici.

Cos’è la Teacrina?

La Teacrina (Acido 1,3,7,9-Tetrametilurico) è una molecola omologa alla caffeina, tranne per l’aggiunta di una cetone e un gruppo carbossile all’anello imidazolico.

Figura I. Struttura molecolare della Teacrina e Caffeina.

E cosa significa questo?

Grazie alla sua struttura chimica, come il resto delle metilxantine, possiede la capacità di stimolare il sistema nervoso centrale.

Ma quanto? Come possiamo saperlo?

Questo è il principale fattore limitante delle purine per raggiungere i recettori dei neuroni che ci “mantengono attivi”.

Da dove si ottiene?

Nella ricerca di un alcaloide con effetti simili, abbiamo trovato l’acido tetrametilurico (o teacrina), una purina metilata fino a pochi anni fa sconosciuta; che siamo riusciti a estrarre dal tè kucha e, naturalmente, abbiamo imparato a sintetizzarla in laboratorio.

Figura II. Rappresentazione grafica dell’ottenimento della Teacrina dal tè kucha (Camellia Assamica var. Kucha). (Li et al., 2015).

Metilxantine

Sono sostanze con struttura di purina (come la caffeina, teobromina o teofillina) e sono metilxantine, sostanze naturali (e legali) con le seguenti proprietà:

È per questo che la caffeina risulta superiore alle altre metilxantine per stimolare il sistema nervoso centrale, promuovere la concentrazione e la velocità di reazione; ciò è dovuto al fatto che possiede una struttura più lipofila rispetto alle altre metilxantine, cosa che migliora il trasporto e l’agonismo della sostanza (Monteiro et al., 2016).

Figura III. Effetti centrali e periferici dell’azione delle metilxantine. (Monteiro et al., 2016).

Proprietà della Teacrina

La Teacrina possiede la capacità di attraversare facilmente la barriera ematoencefalica.

Nel grafico seguente possiamo vedere come da 15’ fino a 2h, le concentrazioni di Teacrina nel plasma e nel cervello si correlano quasi perfettamente (Li et al., 2015):

Figura IV. Correlazione tra le concentrazioni di Teacrina nel plasma (colonne piene) e nel cervello (colonne vuote); 15 min, 30 min, 1h e 2h dopo il consumo. (Li et al., 2015).

Il carattere lipofilo di una sostanza le conferisce maggiore forza conduttiva e quindi una maggiore capacità di raggiungere il recettore bersaglio o diffondere la bicapa lipidica; cioè… più potenza

Tuttavia, una sostanza estremamente lipofila può portare a forte tossicità; per la sua grande capacità di trasporto, legame e ritenzione; può essere una sostanza che richiede più tempo per essere metabolizzata e quindi agire più a lungo nell’organismo.

Per questo motivo, le sostanze farmacologiche sono solitamente consigliate più idrofile (purché siano in grado di agire) meglio; perché sono più sicure, semplicemente.

In realtà no, non sappiamo con certezza perché, ma infatti è leggermente più “morbida” della stessa caffeina; forse per l’aggiunta della cetone alla molecola o, probabilmente, per una combinazione di un coefficiente di distribuzione logaritmico più basso, unito a minore biodisponibilità (He et al., 2017).

Cosa voglio dire con questo…?

Teacrina con Caffeina, per Maggiore Efficacia

La co-somministrazione di Caffeina insieme alla Teacrina aumentava significativamente l’attività di quest’ultima.

I dati della tabella qui sotto sono chiari: la Teacrina da sola impiega più tempo a raggiungere la concentrazione massima nel sangue, viene eliminata prima dall’organismo e richiede dosi maggiori per raggiungere gli effetti.

Figura V. Metabolismo della Teacrina dopo il consumo di 25mg (condizione 1), 125mg (condizione 2), e 125mg + 150mg di caffeina (condizione 3). (He et al., 2017).

Cosa sto dicendo?

Che considerando che 150mg di caffeina raggiungono una concentrazione massima di 33,4 ng/mL; e che la Teacrina da sola raggiunge 34,1 ng/mL (più o meno lo stesso), ma è più idrofila e quindi meno potente; e 150mg è una dose bassa di caffeina, mentre 125mg è una dose alta di Teacrina…

La Teacrina NON è il sostituto della caffeina…

Questione genetica

Inoltre, non guasta ricordare che le persone che esprimono un genotipo CYP1A2 con uno o entrambi gli alleli C, sono considerate “metabolizzatori lenti” (termine comunque non corretto) e mostrano un effetto ergogenico minore (in caso di AC) e inesistente o addirittura negativo (in caso di CC) al consumo di caffeina.

Questa associazione sembra dipendere da consumatori abituali di xenobiotici metabolizzabili da questa via (fumatori e consumatori abituali di caffè).

Figura VI. Tempo in un test di velocità dopo il consumo di placebo (barre piene), caffeina a dosi basse (2mg/kg, barre rigate), e a dosi moderate (4mg/kg, barre vuote); in base al genotipo espresso di rs762551. Mostra l’effetto positivo della caffeina nel genotipo (A; A) e negativo nel (C; C). (Guest et al., 2018).

Questa è la ragione per cui, potenzialmente, nasciamo con una risposta individuale predefinita.

Come influisce sul rendimento sportivo?

Poiché praticamente nessuno studio analizza il genotipo espresso nei soggetti partecipanti, possiamo trovare risultati come questi:

Figura VII. Cambiamenti nella 1RM di pressa panca e squat dopo il consumo di placebo, 300mg di Teacrina, 300mg di caffeina e 150mg di ciascuna sostanza; in soggetti allenati. (Cesareo et al., 2019).

Né 300mg di caffeina, né 300mg di Teacrina, né la loro combinazione (una dose piuttosto alta), hanno dimostrato di aumentare minimamente il rendimento dei partecipanti in test di forza.

Solo la Teacrina (meno della metà della dose dello studio del grafico precedente), ha aumentato del 27% il rendimento degli atleti; questi soggetti erano per lo più “metabolizzatori rapidi”.

Figura VIII. Cambiamenti nel tempo fino all’esaurimento in un test di sforzo ad alta intensità dopo il consumo di placebo, Teacrina, caffeina o una combinazione. (Bello et al., 2019).

Spiegazione dei risultati degli studi

La caffeina è uno degli aiuti ergogenici più potenti (a livello acuto) sul mercato, è così potente che la WADA (Agenzia Mondiale Antidoping) da anni cerca di bandirla, e attualmente esistono concentrazioni massime di metaboliti nelle urine oltre le quali si considera doping.

Tuttavia, la nostra genetica determinerà la risposta individuale al consumo di metilxantine, gli alleli espressi in diversi SNP (parti del genoma che sappiamo variare tra individui) associati a certi geni determineranno la metabolizzazione e gli effetti positivi della caffeina (CYP1A2), gli effetti collaterali (ADORA2A), gli effetti dopaminergici e l’ansia (DRD2), o gli effetti sulla perdita di grasso (ADRB2), tra tanti altri noti e da scoprire.

Da tenere a mente…

Con tutto quanto sopra, ti faccio un piccolo riassunto di questi dati:

Potenziale della Teacrina

La Teacrina, a differenza della caffeina, “non genera tachifilassi”, cioè non produce tolleranza all’uso.

Tuttavia, questa conclusione si basa su report di scale di valutazione dell’umore, che sebbene validate, sono quanto meno imprecise (Taylor et al., 2016). Finché non valuteremo la risposta fisiologica a un consumo continuato di Teacrina non potremo affermarlo con certezza al 100%.

E anche se condividono meccanismi d’azione, per la sua lunghissima vita media (specialmente in combinazione con la caffeina), la Teacrina ha mostrato di essere utile nell’inibire le fosfodiesterasi nei neuroni dei topi, migliorando il metabolismo corticale del glucosio, dopo esposizione a fattori stressanti.

Migliora l’equilibrio tra serotonina/dopamina, permettendo ai topi di essere “più tranquilli”, migliorando apprendimento e memoria.

Figura IX. Meccanismo d’azione che mostra il potenziale della Teacrina attenuando il deficit cognitivo dopo esposizione a stimoli stressanti tramite il controllo del metabolismo del glucosio (maggiore attività di GLUT1 e 3; inibizione della LDH, aumento della sintesi di 5HT e equilibrio nei neurotrasmettitori inibitori/eccitatori). (Li et al., 2015).

Conclusioni

Il potenziale futuro della Teacrina potrebbe essere la sua azione nootropica più che il suo profilo stimolante, relegando quest’ultimo alla semplice combinazione con la caffeina.

Sarà necessario continuare a investigare, dato che la farmacocinetica di questa purina è interessante e probabilmente non sono ancora stati chiariti tutti i suoi effetti potenziali.

Fonti Bibliografiche

1. Cesareo, K. R., Mason, J. R., Saracino, P. G., Morrissey, M. C., & Ormsbee, M. J. (2019). The effects of a caffeine-like supplement, TeaCrine®, on muscular strength, endurance and power performance in resistance-trained men. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 16(1), 47.
2. Di, L., & Kerns, E. H. (2016). Chapter 10 – Blood-Brain Barrier. In L. Di & E. H. Kerns (Eds.), Drug-Like Properties (Second Edition) (Second Edition, pp. 141–159).
3. Guest, N., Corey, P., Vescovi, J., & El-Sohemy, A. (2018). Caffeine, CYP1A2 Genotype, and Endurance Performance in Athletes. Medicine and Science in Sports and Exercise, 50(8), 1570–1578.
4. He, H., Ma, D., Crone, L. B., Butawan, M., Meibohm, B., Bloomer, R. J., & Yates, C. R. (2017). Assessment of the Drug-Drug Interaction Potential Between Theacrine and Caffeine in Humans. Journal of Caffeine Research, 7(3), 95–102.
5. Li, Y.-F., Chen, M., Wang, C., Li, X.-X., Ouyang, S.-H., He, C.-C., … He, R.-R. (2015). Theacrine, a purine alkaloid derived from Camellia assamica var. kucha, ameliorates impairments in learning and memory caused by restraint-induced central fatigue. Journal of Functional Foods, 16, 472–483.
6. Monteiro, J. P., Alves, M. G., Oliveira, P. F., & Silva, B. M. (2016). Structure-Bioactivity Relationships of Methylxanthines: Trying to Make Sense of All the Promises and the Drawbacks. Molecules (Basel, Switzerland), 21(8).
7. Taylor, L., Mumford, P., Roberts, M., Hayward, S., Mullins, J., Urbina, S., & Wilborn, C. (2016). Safety of TeaCrine(R), a non-habituating, naturally-occurring purine alkaloid over eight weeks of continuous use. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 13, 2.

Articoli Correlati

• Conosci la Teobromina? Se vuoi saperne di più fai clicca qui.
• La Guaranà è usata per la perdita di grasso, continua a leggere.