Η βιολογία της καφεΐνης. (1)http://www.scientificamerican.com/article/how-does-caffeine-affect/http://www.scientificamerican.com/article/how-does-caffeine-affect/

Παρουσίαση με θέμα: "Η βιολογία της καφεΐνης. (1)http://www.scientificamerican.com/article/how-does-caffeine-affect/http://www.scientificamerican.com/article/how-does-caffeine-affect/"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Η βιολογία της καφεΐνης

2 (1)http://www.scientificamerican.com/article/how-does-caffeine-affect/http://www.scientificamerican.com/article/how-does-caffeine-affect/ (ηλεκτρονικό άρθρο παλιό [1999], μικρής έκτασης, χωρίς βιβλιογραφία) (2) http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/44002/title/How-Caffeine- Affects-the-Body-Clock/http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/44002/title/How-Caffeine- Affects-the-Body-Clock/ ( ηλεκτρονικό άρθρο νέο [2015], παράδειγμα της σωστής αναφοράς άρθρου) Σύνδεσμοι (links) (3) http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=469421http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=469421 (άρθρο εφημερίδας, 2012, μικρής έκτασης, αναφέρονται 2 άρθρα ξένα μέσα) (4)http://www.kathimerini.gr/804714/article/epikairothta/episthmh/kafeinh-to-oplo- twn-fytwn-apenanti-stoys-ex8roys-toyshttp://www.kathimerini.gr/804714/article/epikairothta/episthmh/kafeinh-to-oplo- twn-fytwn-apenanti-stoys-ex8roys-toys (άρθρο εφημερίδας, 2015, μικρής έκτασης, αναφέρονται 1 άρθρο ξένο περιοδικό) (5) http://worldofcaffeine.com/caffeine-and-neurotransmitters/http://worldofcaffeine.com/caffeine-and-neurotransmitters/ (σκέτο κείμενο, δεν έχει ούτε συγγραφέα, ούτε πηγές) (6) https://www.medlook.net/%CE%9A%CE%BF%CF%8D%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%B7/ 2912.html https://www.medlook.net/%CE%9A%CE%BF%CF%8D%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%B7/ 2912.html (γενικό άρθρο, με βιβλιογραφία στο τέλος)

3 (1)http://www.scientificamerican.com/article/how-does-caffeine-affect/http://www.scientificamerican.com/article/how-does-caffeine-affect/ (ηλεκτρονικό άρθρο παλιό [1999], μικρής έκτασης, χωρίς βιβλιογραφία εντός του άρθρου γιατί είναι όλο από «συζήτηση» με επιστήμονα)

4 Biologist Neal J. Smatresk--Dean of the College of Science at the University of Texas at Arlington--offers this explanation: Caffeine--the drug that gives coffee and cola its kick--has a number of physiological effects. At the cellular level, caffeine blocks the action of a chemical called phosphodiesterase (PDE). Inside cells, PDE normally breaks down the second chemical messenger cyclic adenosine monophosphate (cAMP). Many hormones and neurotransmitters cannot cross the cell membrane, and so they exert their actions indirectly via such second messengers; when they bind to a receptor on the surface of a cell, it initiates a chemical chain reaction called an enzyme cascade that results in the formation of second messenger chemicals. Historically, cAMP was the first second messenger ever described. Now, however, scientists have identified several major classes of second messengers, which are generally formed in similar ways through a set of molecules called G proteins. The advantage of such a complex system is that an extracellular signal can be greatly amplified in the process, and so have a massive intracellular effect. Thus, when caffeine stops the breakdown of cAMP, its effects are prolonged, and the response throughout the body is effectively amplified. In the heart, this response prompts norepinephrine--also called noradrenalin--and a related neurotransmitter, epinephrine, to increase the rate and force of the muscle's contractions. Although the two act in concert, norepinephrine is released by sympathetic nerves near the pacemaker tissue of the heart, whereas epinephrine is released primarily by the adrenal glands. These chemical messages lead to "fight or flight" behavior. During stressful or emergency conditions, they raise the rate and force of the heart, thereby increasing the blood pressure and delivering more oxygen to the brain and other tissues. Caffeine would be expected to have this effect on any animals that used these neurotransmitters to regulate their heartbeat. Generally speaking, the effects of caffeine are most pronounced in birds and mammals. Reptiles have some response, and lower vertebrates and invertebrates have rather small or no responses. From an evolutionary perspective, fish and amphibians don't show as strong a response to epinephrine and norepinephrine as the higher vertebrates, and they lack a well-developed sympathetic (that is, stimulatory) enervation to heart. How does caffeine affect the body? February 15, 1999 CAFFEINE. The molecule is formed when a xanthine and a methyl group come together. Here, the red balls are oxygen atoms; blue, nitrogen; white, hydrogen; and green, carbon (1)

5 (2) http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/44002/title/How-Caffeine- Affects-the-Body-Clock/http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/44002/title/How-Caffeine- Affects-the-Body-Clock/ ( ηλεκτρονικό άρθρο νέο [2015], σωστό παράδειγμα της ετεροαναφοράς. Όλο το άρθρο βασίζεται σε 1 άρθρο και αυτό αναφέρεται) Ή (2’) http://scientificallytalking.com/caffeine-consumption-affects-our-biological-clock/http://scientificallytalking.com/caffeine-consumption-affects-our-biological-clock/ (στα ελληνικά, 2015, δίνει link που ανοίγει απευθείας στο άρθρο) Ή (2’’) http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=738208&h1=truehttp://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=738208&h1=true (ελληνικό μικρό άρθρο, 2015, στο τέλος δίνει την αναφορά …. μισή)

6 How Caffeine Affects the Body Clock Evening consumption of the drug leads human circadian rhythms to lag. By Ruth Williams | September 16, 2015 Coffee, tea, and other caffeinated drinks can make a person feel more awake and alert, but new research suggests that, when consumed in the evening, caffeine might also delay the body’s internal clock. A paper published in Science Translational Medicinetoday (September 16) shows that people given a dose of caffeine a few hours before their normal bedtimes exhibited a delay in their circadian rhythms of more than half an hour.Science Translational Medicine “We already knew that caffeine is a stimulant and can keep you awake and make it difficult to fall asleep at night if taken too close to bedtime,” said behavioral neurologist Charmane Eastman of Rush University in Chicago, who was not involved in the work. “This study shows that caffeine can also make your internal circadian body clock later, which could make it difficult to fall asleep the next night even if you don’t take caffeine again.”Charmane Eastman A person’s circadian rhythms are established by a variety of temporal cues such as sunrise and sunset, feeding times, body temperature fluctuations, and levels of certain hormones. And resisting these cues is hard. Many people’s sleep and daily routines are disturbed by the one-hour shift to daylight saving, for example, let alone by a long-haul flight across multiple time zones. Yet these latest results from Kenneth Wright and his colleagues at the University of Colorado, Boulder, and John O’Neill at the MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge, U.K., suggest that shifting one’s sleep-wake clock might be as simple as drinking a well-timed cup of coffee.Kenneth WrightJohn O’Neill Caffeine is thought to induce wakefulness by binding adenosine receptors on brain cells, causing the release of excitatory neurotransmitters. But recent evidence suggests this might not be caffeine’s only effect. “There had been research done in other species like algae and fruit flies suggesting caffeine could impact the circadian clock,” said Wright, “but nothing had been done in humans.” For the present work, Wright and colleagues gave study participants caffeine pills—equivalent to a double espresso—three hours before the subjects’ habitual bedtimes and took saliva samples every half hour or so to measure the levels of melatonin—a hormone that accumulates in the body in the hours or darkness and signals the onset of sleep. The caffeine pills caused the subjects’ normal nightly melatonin peaks to be delayed by approximately 40 minutes. In separate positive control experiments, the team exposed the same participants to three hours of bright light at bedtime—known to delay the circadian clock. This light exposure, equivalent to that of the midday sun, delayed the subjects’ melatonin peaks by approximately 85 minutes. Combining the bright light exposure with the caffeine consumption did not significantly increase the melatonin delay, possibly because the light intensity had already maximized the shift, the authors speculated. O’Neill then examined human cells to figure out the molecular mechanisms involved in the circadian delay. Caffeine treatment of human osteosarcoma cells has previously been shown to delay the oscillations of circadian clock gene reporters, and O’Neill discovered that this effect was dependent on the adenosine Areceptor. Caffeine’s stimulatory effects, on the other hand, have been shown to largely depend on the adenosine A receptor, providing a molecular explanation for caffeine’s different but related effects. “One interesting property of the circadian clock is that whereas a light pulse late in the evening delays our rhythm, a light pulse in the morning advances it,” said molecular neurobiologist Malcolm von Schantz of the University of Surry, U.K., who was not involved in the work. “This paper only reports the results of a single time point, and one could hypothesize that in a similar fashion, a dose of caffeine in the morning may help advance our rhythms.” If so, he added, “then a strong coffee in the morning will both help our wakefulness and the synchronization of our body clocks.”Malcolm von Schantz Wright and his colleagues plan to examine the clock-shifting effects of caffeine in the morning and at other times of day. “Now we have to think about properly timed use of caffeine,” he said, because although caffeine consumption in the evening is generally ill-advised, it could help people overcome jet lag when traveling westward. The question, he added, is: “If we time it appropriately, can we help you beat the jetlag without disturbing your sleep?” T.M. Burke et al., “Effects of caffeine on the human circadian clock in vivo and in vitro,”Science Translational Medicine, 7:305ra146, 2015. (2)

7 (3) http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=469421http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=469421 (όλο το άρθρο βασίζεται σε 2 βιβλιογραφίες του 2012 - αυτές είναι που πρέπει να αναφερθούν)

8 Καφεΐνη εναντίον Πάρκινσον; Φάνηκε να βελτιώνει τον έλεγχο των κινήσεων των ασθενών, σε μελέτη μικρής κλίμακας ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΗ: 02/08/2012 15:18 Μπορεί η καφεΐνη να συνοδεύεται από τη φήμη ότι δημιουργεί υπερένταση και αϋπνία, όπως φαίνεται όμως βάσει νέων επιστημονικών ευρημάτων, βοηθά στη βελτίωση του ελέγχου των κινήσεων ασθενών που πάσχουν από Πάρκινσον, οι οποίοι εμφανίζουν τρέμουλο και δυσκολία συντονισμού των κινήσεών τους. Προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει ότι όσοι καταναλώνουν μεγάλη ποσότητα καφεΐνης, έχουν λιγότερες πιθανότητες εμφάνισης της νόσου, όμως νέα καναδική μελέτη δείχνει ότι η καφεΐνη γενικότερα μπορεί να αμβλύνει την κινητική δυσλειτουργία σε όσους ήδη πάσχουν από αυτήν. «Αντίδοτο» η καφεΐνη Οι ερευνητές με επικεφαλής τον δρ Ρόναλντ Ποστούμα του Τμήματος Νευρολογίας τουΠανεπιστημίου ΜακΓκιλ και του Γενικού Νοσοκομείου του Μόντρεαλ, οι οποίοι δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο επιστημονικό περιοδικό «Neurology» της Αμερικανικής Ακαδημίας Νευρολογίας, μελέτησαν 61 ασθενείς με Πάρκινσον, στους οποίους χορήγησαν είτε χάπια καφεΐνης (100 μιλιγκράμ), είτε εικονικά χάπια (πλασέμπο), δύο φορές τη μέρα επί τρεις εβδομάδες. Στη συνέχεια αύξησαν τη δόση σε 200 μιλιγκράμ δύο φορές ημερησίως για άλλες τρεις εβδομάδες. Η δοσολογία αυτή αντιστοιχεί σε δύο έως τέσσερα φλιτζάνια καφέ τη μέρα. Μετά από τις έξι συνολικά εβδομάδες, οι μισοί ασθενείς που είχαν λάβει καφεΐνη, εμφάνιζαν κατά μέσο όρο βελτίωση της τάξης του 5% στα κινητικά συμπτώματα της νόσου σε σχέση με όσους είχαν λάβει τα χάπια-πλασέμπο χωρίς καφεΐνη. Όσοι είχαν πάρει την καφεΐνη, είχαν ειδικότερα μία βελτίωση κατά 3% στην ταχύτητα των κινήσεών τους και στον βαθμό ακαμψίας σε σχέση με τη δεύτερη ομάδα που είχαν κάνει την εικονική θεραπεία. Για «μια μέτρια βελτίωση, που ίσως όμως είναι αρκετή για να κάνει καλό στους ασθενείς» έκανε λόγο ο Ποστούμα, ο οποίος πρόσθεσε ότι μία προληπτική κατανάλωση καφέ που θα παρείχε οφέλη της τάξης του 5%, θα καθυστερούσε τα κινητικά συμπτώματα της νόσου Πάρκινσον μόνο κατά έξι μήνες περίπου. Από την άλλη, η λήψη της καφεΐνης δεν φάνηκε να βελτιώνει την υπνηλία των ασθενών κατά τη διάρκεια της μέρας, ούτε γενικότερα την ποιότητα της ζωής τους, τα συμπτώματα κατάθλιψης ή την ποιότητα του ύπνου τους. Μακρύς ο δρόμος Σε ένα συνοδευτικό άρθρο στο ίδιο επιστημονικό περιοδικό, ο δρ Μάικλ Σβαρτσάιλντ του Γενικού Νοσοκομείου της Μασαχουσέτης, επισημαίνει ότι «η μελέτη έχει ενδιαφέρον, επειδή η καφεΐνη φαίνεται να μπλοκάρει ένα δυσλειτουργικό εγκεφαλικό σήμα στη νόσο Πάρκινσον, ενώ είναι ασφαλής και φθηνή». Όπως επισημαίνει, «ενώ τα ευρήματα δεν δείχνουν ότι η καφεΐνη θα έπρεπε να χρησιμοποιηθεί ως θεραπεία για το Πάρκινσον, θα μπορούσαν να ληφθούν υπόψη, όταν οι ασθενείς συζητούν με τον νευρολόγο τους τη δυνατότητα κατανάλωσης καφεΐνης». Οι ερευνητές εξάλλου επισήμαναν ότι η μελέτη τους είχε μικρή χρονική διάρκεια και ότι τα οφέλη της καφεΐνης ενδεχομένως να εξασθενούν με το πέρασμα του χρόνου.Πανεπιστημίου ΜακΓκιλNeurology (3)

9 (4)http://www.kathimerini.gr/804714/article/epikairothta/episthmh/kafeinh-to-oplo- twn-fytwn-apenanti-stoys-ex8roys-toyshttp://www.kathimerini.gr/804714/article/epikairothta/episthmh/kafeinh-to-oplo- twn-fytwn-apenanti-stoys-ex8roys-toys (άρθρο εφημερίδας, 2015, μικρής έκτασης, αναφέρονται 1 άρθρο ξένο περιοδικό)

10 Καφεΐνη, το όπλο των φυτών απέναντι στους εχθρούς τους CARL ZIMMER / ΤΗΕ NEW YORK TIMES Κάθε δευτερόλεπτο, οι άνθρωποι στον κόσμο πίνουν πάνω από 26.000 κούπες καφέ. Και ενώ κάποιοι μπορεί να ενδιαφέρονται μόνο για τη γεύση, οι περισσότεροι χρησιμοποιούν τον καφέ ως μέσο χορήγησης καφεΐνης στο αίμα τους. Η καφεΐνη είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη ψυχοτρόπος ουσία παγκοσμίως. Πολλοί από εμάς παίρνουν τη δόση καφεΐνης τους από το τσάι, ενώ άλλοι πίνουν μάτε, ένα αφέψημα που προέρχεται από το φυτό Yerba mate της Νότιας Αμερικής. Τα κακαόδεντρα παράγουν επίσης καφεΐνη, με αποτέλεσμα να λαμβάνεις μία μικρή δόση τρώγοντας σοκολάτα. Η καφεΐνη μπορεί να είναι ένα ναρκωτικό, δεν είναι όμως το προϊόν κάποιου χημικού εργαστηρίου του υποκόσμου, αλλά το αποτέλεσμα εκατομμυρίων ετών εξελικτικής πορείας των φυτών. Παρά την τεράστια όμως επιθυμία μας για καφεΐνη, οι επιστήμονες γνωρίζουν πολύ λίγα σχετικά με το γιατί τα φυτά την παρασκευάζουν. Μία νέα έρευνα βοηθά ώστε να αλλάξει αυτό. Μία διεθνής ομάδα επιστημόνων έχει αναλύσει την αλληλουχία του γονιδιώματος του φυτού Coffea canephora, που αποτελεί την κύρια πηγή των κόκκων του καφέ. Αναλύοντας τα γονίδιά του, οι επιστήμονες κατάφεραν να αναπαραστήσουν τον τρόπο με τον οποίο ο καφές απέκτησε τον βιοχημικό εκείνο εξοπλισμό που είναι απαραίτητος για την παραγωγή καφεΐνης. Η νέα έρευνα, η οποία δημοσιεύθηκε πριν από λίγους μήνες στο επιστημονικό περιοδικό Science, ρίχνει φως στο εξελικτικό μονοπάτι αυτών των φυτών, το οποίο τους επέτρεψε να φτιάχνουν καφεΐνη, ως ένα τρόπο ελέγχου της συμπεριφοράς των ζώων, και κατά συνέπεια και της δικής μας. Η καφεΐνη ξεκινά στο φυτό του καφέ με τη μορφή μιας πρόδρομης ένωσης που ονομάζεται ξανθοσίνη. Το φυτό του καφέ φτιάχνει ένα ένζυμο που κόβει ένα μέρος της ξανθοσίνης, ένα δεύτερο ένζυμο που προσθέτει ένα πακέτο ατόμων σε ένα άλλο σημείο, ενώ δύο ακόμα ένζυμα προσθέτουν δύο ακόμα ομάδες ατόμων. Με την ολοκλήρωση αυτής της διαδικασίας η ξανθοσίνη έχει μετατραπεί σε καφεΐνη. Μπορεί αυτός ο μηχανισμός να φαντάζει εξαιρετικά περίπλοκος, η νέα όμως έρευνα πάνω στο γονιδίωμα του καφέ προσφέρει μία λεπτομερή ματιά σχετικά με το πώς η εξέλιξη οδήγησε στην ανάπτυξη αυτού του μηχανισμού. Τα παραπάνω ένζυμα, τα οποία είναι υπεύθυνα για την κατασκευή της καφεΐνης, ανήκουν σε μία ομάδα ενζύμων και αποκαλούνται Ν-μεθυλοτρανσφεράσες. Αυτές οι ενώσεις απαντώνται σε όλα τα φυτά και κατασκευάζουν μία ποικιλία ενώσεων, ενώ πολλά από αυτά λειτουργούν σαν όπλα απέναντι στους εχθρούς των φυτών. Μερικές φορές όμως, τα όπλα αυτά χρησιμεύουν και στους ανθρώπους. Το σαλικυλικό οξύ, για παράδειγμα, το οποίο πρωτοανακαλύφθηκε σε δέντρα ιτιάς, έγινε η βάση της ασπιρίνης. Η εξελικτική πορεία της καφεΐνης στον καφέ ξεκίνησε όταν το γονίδιο για μία Ν-μεθυλοτρανσφεράση μεταλλάχθηκε, αλλάζοντας τη συμπεριφορά του ενζύμου. Αργότερα, τυχαία, τα φυτά αναπαρήγαγαν το μεταλλαγμένο γονίδιο, δημιουργώντας νέα αντίγραφα. Αυτά τα αντίγραφα στη συνέχεια μεταλλάχθηκαν επίσης σε άλλες μορφές. «Είναι όλα τους απόγονοι ενός κοινού προγόνου-ενζύμου που ξεκίνησε να “τα βάζει” με τις ενώσεις ξανθοσίνης» λέει ο Βίκτορ Αλμπερτ, εξελικτικός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Μπάφαλο και ένας από τους ερευνητές της παραπάνω έρευνας. Παρότι οι επιστήμονες είχαν ήδη επιβεβαιώσει σε άλλα φυτά, όπως στο τσάι και το κακάο, ότι η καφεΐνη παράγεται από Ν-μεθυλοτρανσφεράσες, αναλύοντας το γονιδίωμα του καφέ, ο δρ Αλμπερτ και οι συνεργάτες του, μπόρεσαν να κάνουν μία πιο λεπτομερή σύγκριση των γονιδίων σε διαφορετικά είδη. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι στο κακάο, τα ένζυμα που κατασκευάζουν καφεΐνη δεν εξελίχθηκαν από τους ίδιους προγόνους με αυτά του καφέ. Με άλλα λόγια, το φυτό του καφέ και του κακάο ακολούθησαν διαφορετικά εξελικτικά μονοπάτια για να φτάσουν στον ίδιο προορισμό. Οι εξελικτικοί βιολόγοι αποκαλούν αυτή τη διαδικασία συγκλίνουσα εξέλιξη. Τα πουλιά, για παράδειγμα, ανέπτυξαν φτερά πριν από περισσότερα από 150 εκατ. χρόνια, όταν τα κόκαλα των δαχτύλων τους προσκολλήθηκαν μεταξύ τους και έβγαλαν πούπουλα. Οι νυχτερίδες, από την άλλη, ανέπτυξαν φτερά πριν από περίπου 60 εκατομμύρια χρόνια, όταν τα δάχτυλά τους επεκτάθηκαν και καλύφθηκαν από μεμβράνες. Οταν η συγκλίνουσα εξέλιξη παράγει τα ίδια περίπλοκα χαρακτηριστικά πάνω από μία φορά, αυτό αποτελεί συνήθως σημάδι μιας πολύ χρήσιμης προσαρμογής. Πειράματα σε φυτά καφέ παρέχουν κάποιες ενδείξεις σχετικά με το γιατί η εξέλιξη θα μπορούσε να οδηγείται ξανά και ξανά στη δημιουργία της καφεΐνης. Οταν τα φύλλα του καφέ πεθαίνουν και πέφτουν στο χώμα, μολύνουν το έδαφος με καφεΐνη, δυσκολεύοντας άλλα φυτά να φυτρώσουν, εξουδετερώνοντας έτσι τον ανταγωνισμό. Τα φυτά του καφέ χρησιμοποιούν επίσης την καφεΐνη για να απωθούν τα έντομα, τα οποία, σε αντίθετη περίπτωση, θα τρέφονταν από τα φύλλα και τους σπόρους του. Σε μεγάλες δόσεις, η καφεΐνη μπορεί να γίνει τοξική για τα έντομα, τα οποία, εξαιτίας αυτού, έχουν αναπτύξει υποδοχείς γεύσης που τα βοηθούν να αποφεύγουν την πρόσληψη καφεΐνης...

11 (5) http://worldofcaffeine.com/caffeine-and-neurotransmitters/http://worldofcaffeine.com/caffeine-and-neurotransmitters/ (σκέτο κείμενο, δεν έχει ούτε συγγραφέα, ούτε πηγές ) (5’) https://www.nlm.nih.gov/medlineplus/caffeine.htmlhttps://www.nlm.nih.gov/medlineplus/caffeine.html (σε αυτή τη σελίδα προτείνονται άρθρα γενικά για την καφεΐνη από την Εθνική Βιβλιοθήκη της Ιατρικής των Η.Π.Α.) σε μια διπλωματική θα αναζητούσατε πιο σαφή πηγή π.χ. από βιβλίο ή δείτε το παρακάτω

12 Caffeine & Neurotransmitters (5) Within minutes after you drink your coffee or tea, caffeine is carried by your bloodstream to all your organs and virtually every cell in your body. Because caffeine is fat soluble, it passes easily through all cell membranes: It is quickly and completely absorbed from the stomach and intestines into the blood stream, which carries it to all the organs. Caffeine permeates organs more rapidly than most other drugs, but not more rapidly than alcohol. And because there are no significant physiological barriers that hinder its passage through tissue throughout the human body, the concentrations attained by caffeine are virtually the same throughout the body and in blood, saliva, and even breast milk and semen. Many of caffeine’s powers depend on its power to pass into the central nervous system (CNS). To enter the CNS, caffeine must cross the blood-brain barrier, a defensive mechanism that protects the CNS from biological or chemical exposure by preventing viruses and other large (and most small) molecules from entering the brain or its surrounding fluid. Even when injected into the bloodstream, many drugs fail to penetrate this barrier, and others enter it much less rapidly than they enter other tissues. However, caffeine passes through the blood-brain barrier as if it did not exist. oAll psychoactive drugs, including caffeine, achieve their effects by imitating or altering the release or uptake of neurotransmitters, the chemical messengers that direct how the neurons of the CNS interact with each other. Neurotransmitters are altered by drugs in a variety of ways, including increasing or decreasing their synthesis, inhibiting or enhancing their transport, modifying their storage, release, or the way they are degraded, or simply by directly mimicking their activity or, alternatively, by blocking their action at the receptor site. Caffeine achieves many of its effects by blocking the activity of adenosine, a neurotransmitter that affects almost every bodily system. Because one of the primary actions of adenosine is to make us tired or sleepy, caffeine, by blocking the uptake of adenosine, keeps us from feeling the effects of fatigue. But scientists have learned that, largely as a consequence of its blockade of adenosine receptors, caffeine also has profound effects on most of the other major neurotransmitters, including dopamine, acetylcholine, serotonin, and, in high doses, on norepinephrine. By affecting these other neurotransmitters, it is able to deliver a major boost to our capacities even when we are well- rested, something that could not be explained by the inhibition of adenosine alone. By increasing the transmission of dopamine, caffeine improves our mood and may protect brain cells from age and disease related degeneration. By increasing the activity of acetylcholine, caffeine increases muscular activity and may also improve long-term memory. By raising and adjusting serotonin levels, caffeine relieves depression, makes us more relaxed, alert, and energetic, and relieves migraine headaches. The full story of caffeine’s intricate mechanism of action is still only partially understood by pharmacologists and physicians. And though caffeine is probably the most widely studied drug in history, the effort to penetrate its mysteries continues today. Animal studies are problematic, because rats, mice, cats, dogs, and monkeys process caffeine very differently from each other and very differently from human beings. Human studies are sometimes bedeviled by the individual differences in the quality of responses to caffeine and differences in the rate at which it is metabolized by different people and at different times. Finally, there is the unique problem that, because almost everyone already uses caffeine, it is difficult to determine what they would be like without it. However, even if we don’t know all the answers about how caffeine works, we can classify the two major effects caffeine has on our neurotransmitters by which it achieves its magic: Caffeine alters the production or uptake of many neurotransmitters so as to increase mental and physical energy and enhance performance; and Caffeine regulates the balance of many neurotransmitters, in ways that enhance our moods, kill pain, suppress our appetite, and even protect our brain cells from damage and disease. Transporting Neurotransmitters Caffeine’s Neurotransmitter Mediated Benefits Caffeine, by acting to modifying and regulate a host of the body’s neurotransmitters, enables us to tap into our hidden potential in four major areas: ●Cognitive: Sharpens reasoning, memory, verbal fluency, concentration, and decision-making and heightens sensuous perception. ●Affective: Enhances moods, increases relaxation, relieves boredom, boosts self-confidence. ●Physical: Improves speed, endurance, energy output, strength, and reaction time, and increases thermogenesis, that is, fat burning and metabolic rate. ●Therapeutic: Protects body cells and especially brain cells from some kinds of long-term damage and delivers many other specific therapeutic benefits including pain relief and protection from the pulmonary complications of smoking and the damage from strokes.

13 Caffeine in the diet Caffeine is a substance that is found in certain plants. It can also be man-made and added to foods. It is a central nervous system stimulant and a diuretic (substance that helps rid your body of fluids). Function Caffeine is absorbed and passes quickly into the brain. It does not collect in the bloodstream or get stored in the body. It leaves the body in the urine many hours after it has been consumed. There is no nutritional need for caffeine. It can be avoided in the diet. Caffeine stimulates, or excites, the brain and nervous system. It will not reduce the effects of alcohol, although many people still believe a cup of coffee will help a person "sober-up." Caffeine may be used for the short-term relief of fatigue or drowsiness. Side Effects Caffeine can lead to: A fast heart rate Anxiety Depression Difficulty sleeping Nausea Restlessness Tremors Urinating more often Vomiting Stopping caffeine suddenly may cause withdrawal symptoms. These may include: Drowsiness Headaches Irritability Nausea Vomiting There has been much research on the health effects of caffeine. Large amounts of caffeine may stop the absorption of calcium and lead to thinning bones (osteoporosis). ………. References Chin JM et al. Caffeine content of brewed teas.Chin JM et al. Caffeine content of brewed teas. J Anal Toxicol. 2008;32(8):702-4. PMID: 19007524 www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19007524.www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19007524 Gagne L, Maizes V. Osteoporosis. In: Rakel D, ed.Gagne L, Maizes V. Osteoporosis. In: Rakel D, ed. Integrative Medicine. 3rd ed. Philadelphia, PA: Elsevier Saunders; 2012:chap 37. Simpson JL, Jauniaux ERM. Pregnancy loss. In: Gabbe SG, Niebyl JR, Simpson JL, et al, eds.Simpson JL, Jauniaux ERM. Pregnancy loss. In: Gabbe SG, Niebyl JR, Simpson JL, et al, eds. Obstetrics: Normal and Problem Pregnancies. 6th ed. Philadelphia, PA: Elsevier Saunders; 2012:chap 26. U.S. National Library of Medicine

14 (6) https://www.medlook.net/%CE%9A%CE%BF%CF%8D%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%B7/ 2912.html https://www.medlook.net/%CE%9A%CE%BF%CF%8D%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%B7/ 2912.html (γενικό άρθρο, με βιβλιογραφία στο τέλος)

15 Καφές: Το σύνδρομο στέρησης και η καφεΐνη Ο καφές αποτελεί μια μοναδική απόλαυση για πολλούς ανθρώπους. Εκτός όμως από το άρωμα και τη γεύση που προσφέρει, ο καφές χρησιμοποιείται και ευρέως για αύξηση της ενεργητικότητας, του βαθμού ετοιμότητας και καλύτερη απόδοση στη δουλειά ή στη μελέτη. Για τους λόγους αυτούς, το ποσοστό των καταναλωτών που είναι εθισμένοι στον καφέ είναι ιδιαιτέρα μεγάλο. Η καφεΐνη δημιουργεί εθισμό και δεν είναι λίγοι οι άνθρωποι που εάν δεν πιουν ένα ή περισσότερα φλιτζάνια καφέ το πρωί ή αργότερα, δεν μπορούν να λειτουργήσουν αποτελεσματικά. Ακόμη χειρότερα, εάν δεν πιουν καφέ παρουσιάζουν συμπτώματα στέρησης στην καφεΐνη. Οι εθισμένοι στην καφεΐνη γνωρίζουν καλά ότι όταν δεν πίνουν το φλιτζάνι του καφέ τους είναι δυνατόν να βιώνουν μια σειρά από δυσάρεστες ενοχλήσεις. Στα συμπτώματα της στέρησης της καφεΐνης περιλαμβάνονται: 1.Δυνατός πονοκέφαλος 2.Κούραση 3.Μειωμένο επίπεδο ετοιμότητας 4.Μείωση της ενεργητικότητας 5.Δυσκολίες συγκέντρωσης Οι βιολογικοί μηχανισμοί της στέρησης της καφεΐνης δεν έχουν μελετηθεί επαρκώς. Για το λόγο αυτό επιστήμονες από την Ιατρική Σχολή του πανεπιστημίου Johns Hopkins και από το Εθνικό Ινστιτούτο Κατάχρησης Ουσιών (National Institute on Drug Abuse) των Ηνωμένων Πολιτειών διενέργησαν έρευνα σε 16 τακτικούς καταναλωτές καφεΐνης με στόχο την καλύτερη κατανόηση των επιδράσεων της καφεΐνης, του συνδρόμου στέρησης που προκαλεί και τα ευεργετήματα της χρόνιας χρήσης της. Για να διερευνήσουν τις βιολογικές επιδράσεις της καφεΐνης στον ανθρώπινο οργανισμό χρησιμοποίησαν τις ακόλουθες μεθόδους: 1.Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα που καταγράφει την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου για να εξετάσουν τα αποτελέσματα στον εγκέφαλο της στέρησης της καφεΐνης 2.Υπέρηχους με εξέταση Ντόπλερ (Doppler) για να μελετήσουν τις αλλοιώσεις της ροής του αίματος στον εγκέφαλο όταν οι εθελοντές έπαιρναν καφεΐνη τακτικά και όταν στερούνταν την ουσία 3.Ερωτηματολόγια στα οποία οι εθελοντές κατέγραφαν οι ίδιοι αυτά που ένιωθαν όταν έπαιρναν καφεΐνη ή όταν στερούνταν την ουσία (υποκειμενική αντίληψη της στέρησης καφεΐνης) Η έρευνα ήταν διπλά τυφλή που σημαίνει ότι οι εθελοντές δεν γνώριζαν εάν τους δινόταν σε χάπι η καφεΐνη ή ένα εικονικό φάρμακο (πλασέμπο) χωρίς ενεργό ουσία. Οι αντιδράσεις, αντικειμενικές και υποκειμενικές στον κάθε εθελοντή καταγράφονταν με τη βοήθεια των τριών πιο πάνω μεθόδων. 3.Όμως οι ερευνητές ανακάλυψαν ακόμη κάτι που ήταν όχι μόνο απρόσμενο αλλά ταυτόχρονα προκλητικό και ανεξήγητο: Δεν μπόρεσαν να τεκμηριώσουν ότι υπήρχαν σαφή ευεργετήματα για τους εθελοντές όταν λάμβαναν μακροχρόνια καφεΐνη. Με βάση την αυστηρή μεθοδολογία που χρησιμοποίησαν, μπόρεσαν να αντλήσουν μοναδική πολύτιμη πληροφόρηση που τους επέτρεψε να συγκρίνουν τις επιδράσεις στους εθελοντές της χρόνιας καθημερινής χορήγησης καφεΐνης με τις επιδράσεις της χορήγησης εικονικού φαρμάκου (πλασέμπο χωρίς ενεργό ουσία). Επειδή η έρευνα ήταν διπλά τυφλή και έτσι οι εθελοντές δεν γνώριζαν ποιο από τα δυο σκευάσματα έπαιρναν κάθε μέρα, οι ερευνητές μπορούσαν να συγκρίνουν τα αποτελέσματα χωρίς να υπάρχει ο κίνδυνος λαθών λόγω της υποκειμενικής εκτίμησης των εθελοντών που θα συνέβαινε ένα γνώριζαν το τι πραγματικά έπαιρναν. Σε αντίθεση με αυτό που πιστεύουμε όλοι όσοι είμαστε λάτρεις του καφέ, οι Αμερικανοί επιστήμονες δεν βρήκαν ότι υπήρχαν διαφορές όταν οι εθελοντές λάμβαναν μακροχρόνια καφεΐνη ή πλασέμπο. Αυτό σημαίνει ότι σύμφωνα με τους ερευνητές ότι με βάση τα αποτελέσματα τους, η συστηματική κατανάλωση καφεΐνης (καφές και άλλα καφεϊνούχα ποτά η τρόφιμα) δεν φαίνεται να προσφέρει ευεργετικές επιδράσεις στο φάσμα αυτών που αξιολογήθηκαν. Οι λάτρεις και οι εθισμένοι στον καφέ δεν θα δεχθούν εύκολα τη θέση ότι ο καφές δεν τους προσφέρει αύξηση του επιπέδου ετοιμότητας, της ενεργητικότητας και της πνευματικής διαύγειας επιπρόσθετα από τις αρωματικές ή γευστικές απολαύσεις του. Χρειάζονται λοιπόν και άλλες έρευνες για να μας πείσουν για την απουσία ευεργετικών επιδράσεων της καθημερινής κατανάλωσης καφέ. Εμείς θα συγκρατήσουμε ότι ο καφές είναι όχι μόνο ένα από πλέον δημοφιλή ροφήματα στον κόσμο αλλά χάρις στην καφεΐνη και άλλες ισχυρές ουσίες ωφέλιμες για την υγεία που περιέχει αποτελεί ένα ιδιαίτερα ενδιαφέρον πεδίο ερευνών με σημαντικές προεκτάσεις στην καθημερινή ζωή εκατομμυρίων ανθρώπων. Θα συνεχίσουμε να απολαμβάνουμε τον καλό καφέ λαμβάνοντας υπόψη ότι η κατάχρηση του μπορεί να οδηγήσει σε εθισμό και η στέρηση καφεΐνης οδηγεί σε δυσάρεστα συμπτώματα. Βλέπε σχετική βιβλιογραφία: Caffeine withdrawal, acute effects, tolerance, and absence of net beneficial effects of chronic administration: cerebral blood flow velocity, quantitative EEG, and subjective effects,Psychopharmacology, 2009; DOI 10.1007/s00213-009-1489-4, early on line publication, 25 Φεβρουαρίου 2009. The Coffee Science Information Centre National Institute on Drug AbusePsychopharmacology The Coffee Science Information Centre National Institute on Drug Abuse