CYP1A2: del metabolismo de la cafeína a la personalización del consumo de café

El café es una de las bebidas más consumidas en todo el mundo, ya sea por razones culturales, sociales o por sus efectos estimulantes sobre el sistema nervioso central. El café contiene múltiples componentes, incluyendo sustancias volátiles que le dan el aroma característico y otras substancias bioactivas que se relacionan con efectos positivos sobre nuestro organismo. El efecto más buscado entre los consumidores de café es su capacidad psicoestimulante que viene mediado por la cafeína que contiene. El aporte de cafeína se relaciona con mayor capacidad de concentración, menor fatiga mental y mayor rendimiento tanto físico como intelectual. Además, la seguridad del consumo moderado de cafeína (400 mg/día o el equivalente de unas cuatro tazas de café) está avalada por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA).

La variabilidad en los efectos del café y a la cafeína

Sin embargo, no todos los humanos somos capaces de beneficiarnos de las propiedades de la cafeína de la misma manera. Tampoco existe una dosis única que nos permita disfrutar de los efectos estimulantes de este compuesto e incluso algunas personas pueden presentar efectos perjudiciales derivados de la ingesta de cafeína, incluso a bajas dosis, como nerviosismo, insomnio, diarreas, jaquecas o palpitaciones. Esto es debido a que

ciertos factores pueden configurar una respuesta diferencial a la cafeína, por ejemplo, la masa corporal, el género o algunos factores nutricionales. Sin embargo, la mayoría de estos factores convergen en impactar sobre la actividad de un gen clave en el proceso de metabolización y eliminación de la cafeína de nuestro organismo: el CYP1A2.

El gen CYP1A2 ¿un gen para los apasionados del café?

Este gen codifica para la proteína P450-1A2, un miembro de la familia de los citocromos, que se expresa mayoritariamente en el hígado y cuya actividad determinará la velocidad del metabolismo de la cafeína. Una metabolización más rápida, implica un menor tiempo de permanencia de la cafeína en nuestro organismo y viceversa. Así pues, cuando nos tomamos un café, la cafeína ingerida es distribuida a través de la sangre a los distintos órganos y tejidos y al llegar al cerebro ejerce sus efectos metabólicos conocidos. Cuando este compuesto alcanza el hígado, la P450-1A2 se encarga de metabolizarlo para facilitar su eliminación vía urinaria. Cuanto mayor es la actividad de esta proteína, más rápidamente va a ser eliminada, más breve será el tiempo de permanencia en nuestro organismo y, consecuentemente, más suaves serán sus efectos. En cambio, menor actividad o concentración de la P450-1A2, implica una permanencia más larga de la cafeína en nuestro organismo, lo que se relaciona con mayor probabilidad de sufrir sus efectos, incluyendo los adversos, derivados del consumo de este compuesto.

Nutrigenómica y Nutrigenética para explicar la actividad del CYP1A2

Pero además de la capacidad intrínseca que tiene la P450-1A2 para metabolizar la cafeína, ciertos fármacos, drogas o alimentos pueden modificar su cantidad y su actividad y, por tanto, acentuar o ralentizar el metabolismo de la cafeína. Así, el consumo de alimentos específicos puede promover que se sintetice más proteína P450-1A2, al activar la expresión del gen CYP1A2 o que se potencie su actividad (Nutrigenómica). Por ejemplo, el consumo de algunas crucíferas, como el brócoli, la coliflor o las coles de Bruselas puedan promover la expresión de este gen y/o la actividad de la proteína; mientras que la ingesta de pomelo, comino o de cúrcuma son capaces de ejercer el efecto contrario.

Adicionalmente, aspectos Nutrigenéticos contribuyen a explicar la elevada variabilidad interindividual de la actividad P450-1A2 que, en parte también determina el metabolismo lento o rápido de la cafeína. Específicamente, la variante genética rs762551 que se encuentra en el gen CYP1A2 ha sido asociada al tipo de metabolismo, rápido o lento, de la cafeína. Por un lado, la variante mayoritaria (presente en el 68% de la población europea) se asocia a un metabolismo más rápido, mientras que las personas con la variante minoritaria (32%) muestran menor velocidad de metabolización y, por lo tanto, de eliminación de la cafeína. Esta variante genética puede ser relevante en determinados estilos de vida porque presenta lo que llamamos interacciones con diversos factores. Así, se ha demostrado que puede potenciar la ayuda ergogénica de la cafeína en la práctica deportiva en individuos que poseen la variante rápida; hay indicios de que puede afectar a la glucemia si se toma un café después de una comida rica en carbohidratos; también de que puede afectar a la lipemia; y además hay una influencia notable de la metabolización de la cafeína si la persona es además fumadora o está habitualmente expuesta a determinados contaminantes, como la polución ambiental. Sin olvidar que también se dan interacciones con variantes génicas de otros genes, pudiendo potenciar o no dichos efectos.

En definitiva, empezamos a tener bases para aplicar una Nutrición Personalizada, basada en la aplicación holística de consideraciones nutricionales, Nutrigenéticas y de estilo de vida. Conocer las características intrínsecas de nuestro metabolismo de la cafeína posibilita definir la dosis de consumo óptima para potenciar sus cualidades positivas cuando saboreamos una taza de café. 

Autores:

• Francisca Serra. Catedrática de Nutrición y Bromatología de la UIB.
• Sebastià Galmés Monroig. Investigador postdoctoral del Centro de Investigación Biomédica en Red para la Fisiopatología de la Obesidad y la Nutrición (CIBEROBN).

Sobre los autores:

El Dr. Galmés y la Prof. Serra con co-autores de varios artículos que muestran la relevancia de variantes genéticas sobre el metabolismo y en relación con la ingesta de nutrientes específicos: “Vitamin E Metabolic Effects and Genetic Variants: A Challenge for Precision Nutrition in Obesity and Associated Disturbances” Nutrients. 2018 Dec 4;10(12):1919. doi: 10.3390/nu10121919; “Increased Risk of High Body Fat and Altered Lipid Metabolism Associated to Suboptimal Consumption of Vitamin A Is Modulated by Genetic Variants rs5888 (SCARB1), rs1800629 (UCP1) and rs659366 (UCP2)” Nutrients. 2020 Aug 26;12(9):2588. doi: 10.3390/nu12092588.