trabajo de fin de grado estudio de la asociaciÓn entre la …

33
1 TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA INGESTA DE CAFEÍNA Y EL CONSUMO DE TABACO Enric Fuster González Grado de Bioquímica Facultad de Ciencias Año Académico 2020-21

Upload: others

Post on 20-Jul-2022

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

1

TRABAJO DE FIN DE GRADO

ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA INGESTA DE CAFEÍNA Y EL CONSUMO DE

TABACO

Enric Fuster González

Grado de Bioquímica

Facultad de Ciencias

Año Académico 2020-21

Page 2: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

2

ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA

INGESTA DE CAFEÍNA Y EL CONSUMO DE TABACO

Enric Fuster González

Trabajo de Fin de Grado

Facultad de Ciencias

Universidad de las Illes Balears

Año Académico 2020-21

Palabras clave del trabajo:

Cafeína, café, tabaco, metabolismo cafeína, nicotina, CYP1A2.

Pedro Tauler Riera

Se autoriza la Universidad a incluir este trabajo en el Repositorio Institucional para su consulta en acceso abierto y difusión en línea, con fines exclusivamente académicos y de investigación

Autor Tutor

Sí No Sí No

x ☐ x ☐

Page 3: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

3

Resumen

La cafeína y el tabaco son dos de los productos estimulantes más consumidos a

nivel mundial, existiendo una fuerte asociación entre ellos. En la actualidad,

existen diversas líneas de investigación activas que están abordando el estudio

de la asociación existente entre el consumo de cafeína, procedente de bebidas

como el café, té o refrescos, y el consumo de tabaco.

Por ello, el propósito del presente trabajo fue analizar la asociación existente

entre el consumo de bebidas con cafeína y el de tabaco en la población. Para

ello, se realizó una búsqueda bibliográfica y se elaboró una encuesta que incluía

preguntas de carácter general, así como del consumo de bebidas con cafeína y

de tabaco. La encuesta fue contestada por 886 participantes que fueron divididos

en diferentes grupos según su hábito tabáquico, para después conocer su

consumo de cafeína.

Los resultados obtenidos mostraron que a mayor prevalencia de tabaquismo, el

consumo de cafeína se incrementaba. Además, se encontró una asociación entre

el incremento del consumo de bebidas con elevado contenido en cafeína como

el café o té y el hábito de fumar. Esto podría deberse a que la nicotina y los

hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) inducen la activación de los genes

del citocromo P450 1A2 que es el encargado de metabolizar algunos fármacos y

productos como la cafeína.

Esto se ha podido observar en varios estudios descritos a lo largo del trabajo.

Diversos autores han descrito un incremento de la actividad del citocromo P450

1A2 inducido por el tabaquismo. Por lo tanto, este podría ser el motivo principal

por el cual estos dos productos se asocian.

Page 4: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

4

Abstract

Caffeine and tobacco are two of the most widely consumed products in the world

although literature indicates a potential relationship between both substances.

Currently, several lines of research are addressing the association between

caffeine consumption, whether from beverages such as coffee, tea or soft drinks,

and cigarette smoking.

Therefore, the purpose of the present study was to analyse the potential

associations between caffeinated beverage consumption and tobacco smoking in

the population. For this objective, a bibliographic search was carried out through

Medline and a survey was also designed including questions related to general

issues, consumption of caffeinated beverages and smoking habit. The survey was

conducted in 886 participants and consequently they were divided into four

different groups according to their smoking habit, and finally their consumption of

caffeine was quantified.

The results obtained showed that as smoking became more prevalent, caffeine

consumption increased. Besides, an association was identified between an

increased consumption of caffeine-rich beverages such as coffee or tea and

tobacco smoking. This may be because nicotine and polycyclic aromatic

hydrocarbons (PAHs) induce the activation of cytochrome P450 1A2 genes, which

are responsible for metabolising some drugs and products such as caffeine.

This has been observed in several studies described throughout the work. Several

authors have described an increase in cytochrome P450 1A2 activity induced by

smoking. Therefore, this could be the main reason of why these two products are

associated.

Page 5: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

5

Índice

Resumen/ Abstract…………………………………...……....3

1. Introducción……………………………………………….....6

1.1 La cafeína: Características generales……………….…….6

1.2 El tabaco: Características generales………………….…...6

2. Mecanismos de acción……………………………...….…..7

2.1 Cafeína………………………………………………..…...7

2.2 Tabaco………………………………………………..…....8

3. Metabolismo………………………………………….....…....9

3.1 Metabolismo de la cafeína………………………..……...9

3.2 Metabolismo y eliminación de la nicotina………………11

4. Objetivos…………………………...………………………….12

5. Metodología…………………………………………………...12

6. Estudios de asociación entre el consumo de tabaco y cafeína………………………………………………....…..…..15

5.1 Estudios en animales…………………………………....15

5.2 Estudios en humanos……………………………….…...16

5.3 Ensayos clínicos………………………………………....22

7. Relación entre el consumo de tabaco y cafeína en los estudiantes de grado de la UIB…………………………………...……….………………...25

8. Mecanismos de interacción entre el tabaco y la cafeína……………………………………………...………….29

9. Conclusiones…………………………………………………30 10. Bibliografía……………………………………………………31

Page 6: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

6

1. Introducción

1.1. La cafeína: Características generales Aproximadamente el 90% de la población adulta española consume cafeína

diariamente, siendo su consumo medio de 200 mg/día, lo que equivale a dos tazas

de café diarias (Pesta et al. 2013). El café es la principal fuente de cafeína, ya que se

trata de una de las bebidas más consumidas y populares en todo el mundo, aunque

también se encuentra en otros productos como el té, bebidas energéticas, refrescos

y chocolate (Pesta et al. 2013).

La cafeína es liposoluble, y muy poco soluble en agua, lo que le permite ser absorbida

por el estómago y el intestino delgado. Su vida media en organismos vivos es de 2-

12 horas, dependiendo del individuo, llegando a alcanzar sus niveles máximos a los

30-60 minutos tras su ingestión (Cappelletti et al., 2014). La cafeína puede afectar a

cualquier tejido, aunque sus efectos principales son los relacionados con el sistema

nervioso central y, en menor medida, con el músculo esquelético. Algunos de los

efectos adversos desencadenados por dosis muy elevadas de cafeína podrían ser la

inquietud, temblor o taquicardia. (Cappelletti et al., 2014).

1.2. El tabaco: Características generales El tabaquismo es la principal causa evitable de muerte en los países desarrollados,

siendo responsable de más de 5 millones de muertes anuales en todo el mundo

aproximadamente. Las personas fumadoras pierden de media unos 10 años de vida

en comparación con las personas que no han fumado nunca. Con respecto a las

muertes relacionadas con el tabaquismo destacan las enfermedades

cardiovasculares (ECV), que representan aproximadamente un tercio de los casos en

todo el mundo (Kondo et al., 2019).

El tabaco contiene más de 7.000 sustancias químicas, incluidas la nicotina y el

alquitrán, además del monóxido de carbono producido en su combustión, que

Page 7: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

7

contribuyen al desarrollo de estas enfermedades al inducir el aumento de la

frecuencia cardiaca y la contractilidad miocárdica, la inflamación, el deterioro

endotelial, la formación de trombos y la disminución de los niveles séricos de

colesterol unidos a lipoproteínas de alta densidad (Kondo et al., 2019).

De entre todas estas sustancias destaca la nicotina, sustancia adictiva que juega un

papel clave en el inicio y mantenimiento del consumo de tabaco, asociado a su vez

con trastornos metabólicos como la resistencia a la insulina (Kondo et al., 2019).

2. Mecanismos de acción 2.1. Cafeína

Los efectos potenciales de la cafeína, a nivel celular, se pueden explicar mediante

tres mecanismos de acción principales: el antagonismo de los receptores de

adenosina, especialmente en el sistema nervioso central, la movilización del

almacenamiento de calcio intracelular y la inhibición de las fosfodiesterasas. Estas

dos últimas requieren dosis más altas de cafeína, poco probables de obtener con una

dieta normal (Cappelletti et al., 2014).

Antagonismo de la adenosina

Debido a su gran parecido químico con la adenosina, la cafeína bloquea los

receptores de adenosina, principalmente los subtipos A1 y A2A, que contribuyen a los

efectos psicoestimulantes, la discriminacion y búsqueda de recompensa, inhibiendo

competitivamente su acción y provocando un aumento de la liberación de dopamina,

noradrenalina y adrenalina (Pesta et al., 2013). Además, se ha descubierto que la

teofilina reduce o bloquea la acumulación de AMPc en cortes cerebrales en lugar de

aumentarlo como se podría esperar de un inhibidor de fosfodiesterasas (Nehlig,

1992).

Page 8: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

8

El bloqueo de los receptores A2A en los ganglios basales parece fundamental en los

efectos estimulantes de la cafeína, ya que dependen en gran medida de la

neurotransmisión dopaminérgica que debe estar intacta.(Pesta et al., 2013).

Movilización del calcio intracelular

La cafeína puede inducir la liberación de calcio por parte del retículo sarcoplásmico,

así como inhibir su recaptación (Supinski et al., 1984). Mediante estos mecanismos,

elevadas cantidades de cafeína pueden mejorar la fuerza contráctil en consumidores

de cafeína, ya sean habituales o no. El calcio intracelular impulsa la activación de la

óxido nítrico sintasa endotelial (eNOS), conduciendo a una mayor producción de óxido

nítrico. Por tanto, algunos efectos producidos por la ingesta de cafeína podrían estar

mediados por la función neuromuscular y aumentar la fuerza contráctil del músculo

esquelético (Cappelletti et al., 2014).

Inhibición de las fosfodiesterasas

La cafeína actúa como inhibidor competitivo no selectivo de las fosfodiesterasas.

Estas enzimas hidrolizan los enlaces fosfodiéster en moléculas como el monofosfato

de adenosina cíclico (AMPc), inhibiendo su degradación. El AMPc estimula la lipolisis

al activar la actividad de la lipasa sensible a hormonas (HSL) y tiene un papel

fundamental en la cascada de adrenalina. Además, puede activar la proteína quinasa

A, que a su vez fosforila varias enzimas implicadas en el metabolismo de la glucosa

y los lípidos. Para que esto ocurra son necesarias concentraciones superiores a las

fisiológicas, es decir, las encontradas en personas con una ingesta de cafeína dentro

de la normalidad (Umemura et al., 2006).

2.2. Tabaco

La nicotina es una sustancia activa que juega un papel clave en el consumo de tabaco.

Su llegada al cerebro es muy rápida, aproximadamente 10 o 20 segundos después

de la inhalación de una bocanada del cigarrillo. Los principales sitios de acción de la

Page 9: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

9

nicotina son los receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChR), canales iónicos

activados por ligandos dispuestos alrededor de un poro central permeable a iones

(Valentine & Sofuoglu, 2017).

La mayoría de los nAChR neuronales en el sistema nervioso central son excitadores

y de acción rápida, y modulan la liberación de otros neurotransmisores como la

acetilcolina, dopamina, serotonina, glutamato y norepinefrina, localizados

presinápticamente (Valentine & Sofuoglu, 2017).

La activación prolongada del nAChR conduce a la desensibilización de este receptor

siendo más probable que la nicotina induzca a estos cambios en el ligando de

acetilcolina, provocando así la activación prolongada de los nAChR al unirse al

receptor. Además, con la exposición repetida de la nicotina, los nAChR se

desensibilizan fácilmente y disminuyen los efectos de la nicotina (Valentine &

Sofuoglu, 2017).

3. Metabolismo 3.1. Metabolismo de la cafeína

Tras su ingestión, su concentración plasmática máxima se alcanza a los 30-60 minutos

tras su ingestión y se distribuye por todo el organismo (Cappelletti et al., 2014). Su

metabolismo presistémico (de primer paso) tiene lugar en el hígado, y una vez

absorbida, la cafeína penetra rápidamente en todos los tejidos del cuerpo,

atravesando incluso barreras como la hematoencefálica o la placenta. El sistema de

enzimas microsomales hepáticas es responsable del metabolismo de la cafeína en el

hígado (Cappelletti et al., 2014).

La principal enzima responsable del metabolismo de la cafeína es el citocromo P450

1A2 (CYP1A2). Los citocromos humanos P450 (CYP) son enzimas oxidorreductasas

Page 10: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

10

con un cofactor hemo, responsables del metabolismo del 75% de los fármacos en el

organismo (Evans & Relling, 1999). Se conocen unas 57 isoformas de estos

citocromos, siendo la isoforma CYP1A2 la encargada de metabolizar la cafeína,

además de diversas aminas aromáticas y heterocíclicas (Jandova et al., 2019),

representando aproximadamente el 95% del aclaramiento de la cafeína. Sus

principales metabolitos son la paraxantina (80%), teobromina (10%), teofilina (5%) y

ácido 1,3,7-trimetiluretico (1%), siendo todos ellos biológicamente activos y

metabolizados por el citocromo P450 (Nehlig, 2018). La tasa de metabolismo de la

cafeína está controlada no solo por la CYP1A2, sino también por la xantina oxidasa y

la N-acetiltransferasa 2 (NAT2) (Fenster et al.1998). Solamente el 0,5-2% de la

cafeína ingerida es excretada como tal en la orina, ya que su reabsorción tubular es

casi completa. La vida media de la cafeína en el ser humano varía de 2 a 12 horas

(N. L. Benowitz, 1990). Cuando sus niveles de ingesta son más altos, se observa una

duración de acción prolongada, posiblemente por el retraso en el aclaramiento de la

cafeína y la acumulación de paraxantina, entre otras xantinas, propias de su

metabolismo (Cappelletti et al., 2014).

La paraxantina, metabolito clave de la cafeína, tiene una estructura química y vida

media similar a la cafeína, y se puede determinar fácilmente en suero y orina. En

comparación con la cafeína, sus tasas de producción y degradación son similares,

aunque su concentración sérica es más estable a lo largo del día (Mark A. Klebanoff,

1999). La paraxantina se metaboliza mediante dos vías alternativas: la primera

produce 8-hidroxiparaxantina, mientras que la segunda produce tres metabolitos, 5-

acetilamino-6-formilamino-3metiluracilo (AFMU), 1-metilxantina y 1-metilurato. Estos

cuatro metabolitos se pueden medir en orina, ya que se excretan casi tan rápido como

se producen (Cappelletti et al., 2014).

La teobromina se absorbe rápidamente, excretándose aproximadamente el 50% por

la orina a las 8-12 horas (Tarka et al., 1983). Entre sus efectos destacan la inducción

de la diuresis, la estimulación del sistema cardiovascular, la relajación del músculo

Page 11: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

11

liso y la secreción glandular. Su vida media es aproximadamente de 7-11 horas y su

aclaramiento plasmático y renal aproximadamente del 46 y 67%, respectivamente. El

tabaquismo influye en su aclaramiento plasmático, siendo los fumadores los que

muestran un aclaramiento un 30% mayor en comparación con los no fumadores

(Cappelletti et al., 2014).

La teofilina y la cafeína presentan una estructura química similar, aunque la teofilina

carece de un grupo N-metilo, siendo sus efectos más potentes que los de la cafeína

y teobromina. Su vida media es bastante impredecible, variando de 3 a 9 horas. La

teofilina se somete a depuración hepática y renal, y su aclaramiento hepático está

mediado esencialmente por CYP1A2, a través de una N-desmetilacion (Stavric,

1988).

Existen importantes diferencias interindividuales en el metabolismo, aclaramiento y

eliminación de la cafeína y sus metabolitos. Varios factores extrínsecos influyen en

sus tasas metabólicas y de excreción, como el tabaquismo, la ingesta de alimentos,

la velocidad del vaciado gástrico, el embarazo, las enfermedades hepáticas y

cardiovasculares, las infecciones virales y el uso de fármacos (Cappelletti et al., 2014)

En particular, los fumadores presentan una tasa de metabolismo que es casi el doble

de la de los no fumadores. Los cigarrillos contienen hidrocarburos aromáticos

policíclicos que promueven una mayor actividad de las enzimas hepáticas, como la

nicotina, aumentando así el metabolismo de la cafeína. Concretamente, fumar puede

acelerar su metabolismo provocando una desmetilación más rápida (Kalow & Tang,

1991).

3.2. Metabolismo y eliminación de la nicotina

Tras fumar un cigarrillo, la concentración plasmática de nicotina se eleva rápidamente

y al cabo de unas dos horas, que sería su vida media, sus niveles disminuyen a la

Page 12: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

12

mitad. Esta caída refleja la distribución de la nicotina por los tejidos del organismo y

su metabolización hepática, principal vía de eliminación que la transforma en cotinina

en un proceso en el que interviene el citocromo P450 (Estrada et al., 2000).

La cotinina es el principal metabolito resultante tras la degradación de la nicotina. Es

capaz de interaccionar con el receptor nicotínico, pudiendo contribuir a los efectos

neurofarmacológicos de la nicotina. Los niveles de cotinina son 10-15 veces más

elevados que los de nicotina, ya que su vida media es más prolongada, lo que permite

medir mejor los niveles de exposición activa o pasiva al tabaco (Estrada et al., 2000).

Aproximadamente más del 70% de la nicotina es metabolizada a cotinina por la

isoforma CYP2A6. Sin embargo, la ausencia de esta isoforma, como consecuencia

de la variabilidad genética, puede derivar en un metabolismo pobre de la nicotina

(Estrada et al., 2000).

4. Objetivos

El objetivo general de este Trabajo de Fin de Grado es conocer el estado actual de

las investigaciones y estudios llevados a cabo sobre la asociación existente entre la

ingesta de cafeína y el consumo de tabaco, y sus efectos en el organismo. Para su

realización, se ha llevado a cabo en primer lugar una revisión bibliográfica y después

se ha elaborado y utilizado una encuesta para estudiar esta asociación en estudiantes

de la UIB (parte experimental).

5. Metodología

Para cumplir con el objetivo propuesto, en primer lugar se ha llevado a cabo una

revisión bibliográfica, y después se ha elaborado y utilizado una encuesta para

estudiar la asociación anterior en estudiantes de la UIB (parte experimental).

Revisión bibliográfica

Page 13: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

13

En primer lugar, para realizar la revisión bibliográfica, se han utilizado diferentes

bases de datos con el fin de recopilar artículos científicos de revisión u originales que

permitan cumplir los objetivos planteados en este trabajo. Una de las bases de datos

más consultadas ha sido PubMed (PubMed, n.d.). Además, se ha utilizado la base de

datos de Science Direct (ScienceDirect.Com, n.d.) y las herramientas Google Books

y Google Academic, para la recopilación de artículos científicos.

Para llevar a cabo la búsqueda bibliográfica en las bases de datos anteriores se

utilizaron diferentes palabras clave (Tabla 1). Los resultados de los artículos

encontrados en PudMed según las palabras clave utilizadas se muestran en la

siguiente tabla.

Términos clave Nº de articulos

Metabolismo nicotina 18.271

Efectos nicotina en el cerebro 7.550

Receptores adenosina y cafeína 2.705

Receptores adenosina y cafeína 1.704

Cafeína y nicotina 852

Metabolismo cafeína CYP1A2 794

Estudios cafeína y nicotina 471

Mecanismo y metabolismo P450 1A2

340

Asociación cafeína y nicotina 198

Tabla 1: Número de artículos obtenidos en la base de datos PudMed. El número de artículos dado es el que se

obtuvo de PubMed en el momento de la búsqueda y elaboración del trabajo utilizando las palabras clave

mencionadas en la tabla.

Page 14: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

14

Los criterios de búsqueda considerados a la hora de realizar la revisión bibliográfica

fueron incluir aquellos artículos que ofrecieran información detallada acerca de estas

dos sustancias, que trataran de explicar la asociación existente entre la cafeína y el

tabaco y que estudiaran estos efectos en humanos o animales. Por el contrario, se

descartaron aquellos artículos que no trataban directamente esta asociación, ya que

su objetivo principal era asociar la cafeína o el tabaco con otro tipo de medicamento,

droga o sustancia. También se descartaron los artículos que trataban enfermedades

asociadas con el consumo de estos productos o que las investigaban usando la

cafeína, ya que en esta revisión no se pretenden conocer los efectos de la cafeína y

el tabaco sobre la salud. Por último, se descartaron los estudios que eran muy

similares entre sí o que proporcionaban información similar a otros artículos

previamente incluidos. Tras ello, finalmente se incluyenron un total de 32 artículos, es

decir, aquellos que cumplían con los criterios descritos anteriormente.

Parte experimental

Se ha realizado un estudio en la Universidad de las Islas Baleares con el objetivo de

analizar la relación existente entre el consumo de tabaco y cafeína entre los

estudiantes del campus. El estudio fue aprobado por el comité de ética de la

investigación de la Universitat de les Illes Balears UIB (expediente 190CER21)

Para llevar a cabo el estudio, se elaboró una encuesta mediante la plataforma Google

Forms, que se envió al alumnado a través del Aula Digital de sus correspondientes

asignaturas en el mes de Marzo del año 2021. Los criterios de inclusión fueron los

siguientes: participantes entre 18 y 26 años de edad matriculados en cualquiera de

los estudios de grado de la UIB. La participación era totalmente voluntaria y anónima.

Se obtuvieron respuestas de un total de 886 participantes, lo que suponía

aproximadamente un 7,8% de los alumnos matriculados, habiendo una mayor

participación de mujeres que de hombres, 68,6% sobre 31,4%.

Page 15: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

15

6. Estudios de asociación entre el consumo de tabaco y cafeína La cafeína y la nicotina son dos drogas estimulantes lícitas que se encuentran entre

las drogas psicoactivas más consumidas en el mundo. Aunque la cafeína, en forma

de café, té o refrescos, y la nicotina, en forma de tabaco, se usan comúnmente al

mismo tiempo, se sabe relativamente poco acerca de sus efectos interactivos.

A la hora de estudiar la relación existente entre el consumo de cafeína y nicotina se

distinguen dos tipos de estudios: estudios en animales, destinados a comprobar los

efectos estimulantes de ambas sustancias en modelos animales, prestando especial

atención a los cambios inducidos por ambas sustancias en la neurotransmisión,

efectos estimulantes y sus efectos interactivos, por otro lado estudios epidemiológicos

en humanos, cuyo objetivo era comprobar la asociación existente entre el consumo

de ambas sustancias.

6.1. Estudios en animales La cafeína y la nicotina son sustancias psicoactivas muy consumidas y extendidas en

la actualidad. Sin embargo, se conoce poco sobre el grado en el que el efecto de la

cafeína puede potenciar al de la nicotina, y viceversa.

La cafeína y la nicotina son comúnmente consumidas por sus efectos

psicoestimulantes, ya que existe un vínculo entre el consumo de cafeína y de tabaco.

Por ejemplo, beber café y fumar suele ocurrir con más frecuencia durante los 20

minutos posteriores a beber una taza de café en comparación con los 20 minutos

posteriores. Esto demuestra que existe la necesidad de búsqueda de nicotina tras

una exposición a cafeína, siendo este el principal objetivo de varias investigaciones

(Emurian et al., 1982).

Page 16: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

16

En primer lugar, se realizó un estudio por parte de Liu et al. En el año 2012 cuyo

objetivo era examinar los efectos de la cafeína en la búsqueda de nicotina en ratas

entrenadas para la autoadministración de nicotina con y sin administración previa de

cafeína. Se utilizaron ratas macho Sprague-Dawley. Estas ratas fueron entrenadas

para la autoadministración de nicotina por vía intravenosa (0,03 mg/kg) con una

palanca de refuerzo alimentario que contenía gránulos de comida. Una vez terminada

la comida, se observa la sesión de extinción de nicotina, en la que se sustituyó la

nicotina por solución salina. En este estudio, 28 ratas recibieron una administración

intraperitoneal de cafeína (5 mg/kg) cinco minutos antes de cada sesión de

autoadministración, mientras que ocho ratas recibieron solución salina. Los

resultados obtenidos fueron los siguientes: las ratas entrenadas para obtener nicotina,

previamente administradas con cafeína respondieron de forma sostenida a la

búsqueda de nicotina en las sesiones de extinción. La administración continuada de

cafeína mantuvo las respuestas en la palanca activa, previamente reforzada con

nicotina, retrasando el cese de la búsqueda de nicotina. Además, la administración

continuada de cafeína mantuvo el nivel más alto de respuestas en la palanca en

comparación con el grupo de extinción sin cafeína. Todo ello sugiere que en

fumadores consumidores de cafeína, y que intentan dejar de fumar, el consumo

continuo de cafeína puede ser un factor de riesgo para la disminución del deseo de

fumar. Por lo tanto, esto pone de manifiesto que los fumadores consumidores de

cafeína pueden verse beneficiados de la abstinencia simultánea de bebidas con

cafeína a la hora de dejar de fumar (Liu & Jernigan, 2012).

6.2. Estudios en humanos El objetivo de estos estudios epidemiológicos ha sido evaluar la ingesta de productos

ricos en cafeína como el café, té, refrescos y bebidas energéticas, además de evaluar

las asociaciones existentes entre la ingesta de cafeína y distintas variables

sociodemográficas como el sexo, la edad, el peso corporal, la actividad física y el

consumo de tabaco.

Page 17: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

17

En este sentido, Mahoney, C. R. realizó un estudio en 2019 con un total de 1.248

estudiantes de 18-24 años pertenecientes a universidades estadounidenses. Los

estudiantes fueron preguntados sobre los distintos tipos de bebidas que contienen

cafeína, fármacos consumidos, cantidad y frecuencia de consumo. En la encuesta se

incluyeron productos que contienen cafeína, agrupados en las siguientes categorías:

café, té, refrescos, bebidas energéticas y otras.

Con respecto a los resultados, se observó que más del 90% de los estudiantes

consumieron cafeína al menos una vez en el último año, y que la mayoría consumió

café, té y refrescos con regularidad. La mayor parte de la cafeína provenía del café,

seguido del té. Además, se observó un mayor consumo de bebidas energéticas por

parte de los hombres en comparación con las mujeres, y además las mujeres

consumieron más cafeína de otros productos como el cacao. Aunque el rango de

edad en la muestra era pequeño, el consumo de cafeína aumentó significativamente

con la edad (Mahoney et al., 2019).

Por otro lado, los estudiantes fumadores consumieron más cafeína en general, así

como café, refrescos y bebidas energéticas comparado con los no fumadores. El uso

de nicotina aumenta la tasa de metabolismo de la cafeína, lo que hace que los

fumadores tengan que consumir cafeína más frecuentemente que los no fumadores

para mantener los mismos niveles (Swanson et al., 1994).

Otros estudios quisieron analizar las motivaciones que influyen en el abuso de

cafeína por parte de los estudiantes, así como otras asociaciones con el tabaco como

podría ser la calidad del sueño, ya que es otra problemática frecuente entre la gente

que consume elevadas cantidades de cafeína.

En este sentido, se realizó un estudio por parte de Choi, J. en 2020 en jóvenes

universitarios de Corea, de entre 20 y 24 años, los cuales consumían con frecuencia

Page 18: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

18

bebidas con cafeína. Los estudiantes consideraban la cafeína atractiva por sus

efectos fisiológicos como el estado de alerta, la socialización, la mejora de la energía

física y del estado de ánimo y el alivio del estrés. Sin embargo, el abuso de estos

productos puede alterar la calidad del sueño, lo que puede incitar al consumo de

cafeína nuevamente para contrarrestar los síntomas provocados por la falta de sueño.

Para ello, realizaron una encuesta de la que obtuvieron 381 respuestas. Los

estudiantes fueron preguntados por sus motivaciones para consumir bebidas con

cafeína. Además, se evaluó la frecuencia de consumo de cafeína y de las bebidas

que contienen cafeína más consumidas como el café, té, bebidas energéticas,

refrescos y otras (bebidas de chocolate). También evaluaron las épocas en las que

consumían mayoritariamente estas bebidas. Finalmente, investigaron la calidad del

sueño de los encuestados.

Los fumadores presentaron una mayor ingesta de café en comparación con los no

fumadores, quienes tenían un mayor consumo de té. Sin embargo, no encontraron

diferencias significativas en la ingesta de bebidas energéticas y refrescos.

Al medir la calidad del sueño de los estudiantes, observaron que la mayoría tenían

algunas dificultades para dormir. La duración media del sueño, que fue de casi 7

horas, fue moderada y el tiempo que necesitaban para conciliar el sueño fue de 23

minutos. La calidad del sueño fue deficiente y el consumo de bebidas con cafeína se

correlacionó con la calidad del sueño. Finalmente, los no fumadores tenían una mejor

calidad de sueño que los fumadores (Choi, 2020)

Debido al aumento de la cantidad y disponibilidad de productos que contienen

cafeína, una de las preocupaciones que están surgiendo son los efectos adversos

asociados con el consumo excesivo de cafeína, ya que su ingesta es muy elevada,

especialmente en estudiantes que buscan sus efectos cognitivos y de vigilancia

constantemente (Stachyshyn et al., 2021).

Page 19: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

19

Finalmente, la respuesta a la cafeína puede variar entre individuos debido a factores

como la dosis, genética, tolerancia y actividad de la enzima CYP1A2, que difiere entre

individuos en ocasiones, y por factores como el tabaquismo (Carrillo & Benitez, 1996).

Stachyshyn, S., et al. En 2021, iniciaron en Nueva Zelanda un estudio en el que

participaron 317 estudiantes de 16 años o más para conocer sus hábitos,

motivaciones y experiencias de consumo de cafeína. Para ello, diseñaron una

encuesta en línea para recopilar datos sobre el consumo de productos que contienen

cafeína como el té, café, chocolate, bebidas energéticas y refrescos.

En los resultados obtenidos, observaron que el 99% de los estudiantes consumía

regularmente al menos una fuente de cafeína al día. El chocolate, el café y el té fueron

las fuentes de cafeína más consumidas. En este sentido, aproximadamente el 15%

de los participantes de este estudio consumieron cafeína sobrepasando el límite

seguro (400 mg/día). Los fumadores tenían un consumo diario total de cafeína mayor

que los no fumadores, y tenían 3,58 veces más probabilidades de exceder el límite

seguro de consumo de cafeína. Esto sugiere un potencial problema futuro de salud

pública, ya que el consumo de cafeína por encima de los niveles seguros puede

provocar daños en el organismo.

Los estudios de cohortes son estudios epidemiológicos utilizados para realizar

comparaciones entre dos grupos expuestos a un factor de estudio, que en este caso

sería el estudio de las asociaciones existentes entre el consumo de tabaco y la ingesta

de cafeína.

En primer lugar, Treur, J. L. et al. (2016) quisieron determinar si las diferencias

culturales entre dos países, como son el consumo de té en el Reino Unido y de café

en los Países Bajos, podían influir en la asociación existente entre el hábito de fumar

Page 20: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

20

y el consumo de cafeína. En este sentido, la prevalencia del tabaquismo no difiere

mucho entre los dos países.

Se trata de un estudio longitudinal con 21.939 participantes adultos, pertenecientes a

ambos países, con una edad media de 30-40 años. La encuesta incluía preguntas

sobre el consumo de tabaco y de una extensa lista de bebidas con cafeína. Los

participantes fueron clasificados como fumadores, exfumadores o no fumadores.

Después se hicieron preguntas sobre el consumo de café, té, refrescos y bebidas

energéticas, para conocer la frecuencia y la cantidad consumidas.

En cuanto al consumo de café o té, los resultados fueron los esperados: un mayor

consumo de café en holandeses y de té en británicos. Se encontraron fuertes

asociaciones entre el tabaquismo y el consumo de cafeína, ya que los fumadores

consumieron más café, refrescos y bebidas energéticas que los exfumadores. Estos

resultados se dieron tanto en fumadores holandeses como británicos. Por otro lado,

el número de cigarrillos consumidos al día también se asoció positivamente con la

ingesta de cafeína a través del café y los refrescos. Con respecto al comportamiento

del tabaquismo, este se asoció positivamente con el consumo de cafeína en las dos

muestras, tanto británica como holandesa. Para el consumo total de cafeína, hubo

una asociación fuerte y positiva con el inicio del tabaquismo, persistencia e

incremento en el número de cigarrillos.

En este estudio, la primera pregunta que se hicieron fue si la asociación existente

entre fumar y el consumo de cafeína era consistente en los diferentes tipos de bebidas

con cafeína o si era específica del café. Observaron que el inicio y la persistencia del

tabaquismo se asociaron con un mayor consumo de té en la muestra británica,

sucediendo lo contrario en la muestra holandesa. Por lo tanto, no se pudo establecer

una asociación directa entre el fumar y una bebida rica en cafeína específica (Treur

et al., 2016).

Page 21: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

21

Finalmente, otra área de estudio que se está investigando actualmente es la relación

entre el incremento del consumo de café y bebidas energéticas con el tabaquismo,

especialmente en adolescentes, ya que a medida que aumenta su autonomía,

también lo hace la experimentación con bebidas y se incrementa el uso de cigarrillos

como los electrónicos y de bebidas que contienen cafeína (Fagan et al., 2020).

Fagan, M. J. et al. entre 2012 y 2020, iniciaron un estudio cuyo propósito fue examinar

la asociación entre el consumo de cafeína y de tabaco en adolescentes. Para ello,

recopilaron datos de comportamiento de 46.957 estudiantes jovenes canadienses de

diferentes escuelas, de una edad media de 15,7 años. Para ello, se desarrollaron

cuatro modelos para investigar si el consumo de bebidas estaba relacionado con el

tabaquismo en la adolescencia. Estos modelos permitieron obtener información

acerca del estatus de fumador, del uso de cigarrillos electrónicos, de la cantidad de

días que fuman cigarrillos al mes y del uso de cigarrillos electrónicos mensual, así

como de la frecuencia y cantidad de consumo de bebidas.

Los resultados obtenidos fueron un mayor consumo de bebidas azucaradas, café y

té, concretamente dos veces a la semana. La frecuencia de consumo de cualquier

bebida con cafeína se asoció con la probabilidad de fumar, ya fueran cigarrillos o

cigarrillos electrónicos, y la frecuencia de fumar, es decir, un mayor consumo de

cigarrillos por mes. En general, hubo una asociación dosis-respuesta en la que

cuantos más días a la semana los estudiantes tomaban alguna de estas bebidas,

mayor era la frecuencia del hábito de fumar. Además, la asociación fue más alta

cuando se usaron las bebidas energéticas como variable.

En la misma línea que otras hipótesis (Treur, J. L. et al. (2016) y Stachyshyn, S. et al.

(2021)), se ha demostrado que existe una asociación consistente entre el consumo

de bebidas con cafeína y fumar. Cuanto mayor es el consumo de bebidas azucaradas,

energéticas, y de café o té, mayor es la probabilidad de ser fumador, exfumador, fumar

más cigarrillos al mes o usar cigarrillos electrónicos (Fagan et al., 2020).

Page 22: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

22

6.3. Ensayos clínicos Con respecto a los ensayos clínicos, el principal objetivo del estudio de Benowitz, N.

L., Peng, M. y Jacob, P. realizado en 2003 fue examinar los efectos del tabaquismo y

el monóxido de carbono sobre el metabolismo de la cafeína y otros fármacos.

Para ello, estudiaron a 12 personas fumadoras de 27-47 años, en diferentes

condiciones de tratamiento para conseguir niveles de carboxihemoglobina similares

a los alcanzados al fumar cigarrillos. En cada tratamiento, los sujetos recibieron

cafeína de forma oral y después fueron sometidos a mediciones cinéticas y

metabólicas.

Se ha demostrado, que fumar cigarrillos acelera el metabolismo de varios

medicamentos (CYP2E1) (Kalow & Tang, 1991a). Las vías metabólicas del citocromo

P450 1A1 y 1A2, entre otras, son inducidas por el tabaco. El tabaquismo también

parece inhibir el metabolismo de la nicotina, metabolizada principalmente por

CYP2A6 (Neal L. Benowitz & Jacob, 2000).

Los sujetos fueron estudiados durante 21 días, en los que tuvieron que seguir una

dieta regular sin consumo de alcohol ni de bebidas con cafeína. El estudio se realizó

como un diseño cruzado de sujetos con los siguientes 3 tratamientos: fumar

cigarrillos, inhalación de monóxido de carbono e inhalación de aire. Cada tratamiento

fue administrado durante 7 días. Con respecto a los resultados obtenidos, se vio que

fumar aceleraba el metabolismo de fármacos y cafeína, presumiblemente induciendo

el CYP2E1 y el CYP1A2 (Neal L. Benowitz et al., 2003).

Por otro lado, en un ensayo realizado por Eunsung Mouradian, M. M. en 2008, se

quisieron observar las interacciones entre el tabaco y la cafeína. Para ello, se estudió

si la administración aguda de cafeína, en días no consecutivos, alteraba los efectos

Page 23: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

23

fisiológicos de la nicotina intravenosa en consumidores habituales de cafeína, tabaco

y cocaína. Para determinar la especificidad de los efectos de la cafeína en respuesta

a la nicotina, también se estudiaron los efectos de la administración de cafeína en

respuesta a la cocaína intravenosa, otro estimulante de acción corta.

En este ensayo clínico participaron 14 voluntarios, de una edad media de 40 años. El

estudio se llevó a cabo durante 4 semanas y en diferentes condiciones

experimentales en las que se administró cafeína oral (250 mg/ 70 kg) o un placebo

una hora antes de la inyección intravenosa de nicotina (1 o 2 mg/ 70 kg), cocaína (15

o 30 mg) o solución salina. Para observar la respuesta fisiológica se llevó a cabo un

cuestionario farmacológico.

Con respecto a los resultados obtenidos, el pretratamiento con cafeína oral disminuyó

varios efectos positivos calificados por los sujetos como resultado de la alta dosis

intravenosa de nicotina. Por otro lado, los resultados que muestran que el

pretratamiento con cafeína en condiciones de administración infrecuente disminuye

los efectos positivos de la nicotina parecen ser novedosos. Sin embargo, no está claro

por qué el pretratamiento disminuyó los efectos positivos de la nicotina, ya que

contrasta con resultados previos de otros estudios que mostraban que el

mantenimiento crónico de la cafeína aumentaba los efectos positivos de la nicotina.

Además, las dos dosis de nicotina parecían cualitativamente diferentes con respecto

a su interacción con el pretratamiento con cafeína. En primer lugar, los efectos

evaluados por los sujetos mostraron que la cafeína atenuó los efectos de la nicotina

en dosis altas pero no en dosis bajas. En segundo lugar, el cuestionario farmacológico

demostró que la cafeína aumentó la identificación de dosis bajas de nicotina como

estimulante, sin afectar a las dosis elevadas. Por lo tanto, los resultados sugieren que

la cafeína pudo atenuar los efectos de la nicotina a dosis altas potenciandolos a dosis

bajas ( Eunsung Mouradian, 2008)

Page 24: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

24

En este sentido, se han investigado varios factores que podrían estar relacionados

con la aparición de efectos tóxicos de la cafeína como consecuencia de una ingesta

elevada (500-600 mg/día). Se trata de una amplia variedad de síntomas físicos como

la inquietud, ansiedad, irritabilidad, temblores musculares, palpitaciones, arritmias,

taquicardia, diuresis y trastornos gastrointestinales, conocidos como cafeinismo. La

cafeína es la droga de referencia para evaluar el CYP1A2, la xantina oxidasa y la N-

acetiltransferasa en humanos (Carrillo & Benitez, 1996)

Finalmente, el estudio dirigido por Carrillo, J. A. y Benitez, J. en 1996 estudió a 120

voluntarios, de una edad promedio de 22,5 años, que participaron en una prueba de

cafeína en orina. De todos ellos, 90 eran bebedores ocasionales de alcohol, con una

ingesta baja, 57 eran consumidores habituales de cafeína, con un promedio de 162,5

mg/día y 44 se declararon fumadores. Durante el estudio se midieron sus

concentraciones urinarias de cafeína y sus metabolitos. Todos los sujetos recibieron

una dosis de cafeína oral de 300 mg, tras una abstinencia de 48 horas a la cafeína, y

se evaluaron sus metabolitos en orina.

Tras el procedimiento experimental, los participantes tuvieron que rellenar un informe

de los síntomas detectados para la prueba de cafeína. Aproximadamente el 68% de

los sujetos experimentaron un total de 218 efectos tóxicos con un consumo de 300 mg

de cafeína. El consumo regular de cafeína producía problemas en la conciliación del

sueño, sobretodo en mujeres, lo que podría ser debido a su menor peso corporal, y

facilita la determinación de concentraciones tóxicas de cafeína. El periodo de

abstinencia de al menos 48 horas requerido podría influir también en estos efectos

tóxicos. Además, los participantes no fumadores presentaban mayor riesgo de

toxicidad por la cafeína y las diferencias fueron particularmente significativas en las

mujeres no fumadoras. Una posible explicación a este hecho podría ser que los

productos contenidos en el humo del cigarrillo aceleran el metabolismo de la cafeína

por CYP1A2 disminuyendo por tanto los niveles de cafeína plasmática y su toxicidad.

Page 25: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

25

7. Relación entre el consumo de tabaco y cafeína en los estudiantes de grado de la UIB

La encuesta diseñada permitió obtener información sobre distintas variables

sociodemograficas como el sexo, curso (primero, segundo, tercero o cuarto), edad

(18-26 años), IMC y consumo de tabaco, siendo los estudiantes divididos en

fumadores habituales, ocasionales, exfumadores y no fumadores. Después, se les

preguntó sobre su frecuencia de consumo de cafeína, según los distintos productos

que contienen cafeína como el café, café soluble, té o mate, bebidas energéticas,

bebidas de cola y chocolate.

A continuación se muestran los resultados obtenidos en el estudio:

En primer lugar, en la tabla 2 se muestran las características de la muestra,

determinadas a partir de las preguntas referentes a las características

sociodemográficas, curso, peso, altura y consumo de tabaco.

Tabla 2. Características de la muestra. (n=886) Edad, años 20,6±2,1 Curso académico, n (%)

Primero 283 (31,9) Segundo 261 (29,5) Tercero 195 (22,0) Cuarto 147 (16,6) Peso (kg) 64,2±12,8 Altura (cm) 169,0±9,0 Índice de masa corporal (kg/m2) 22,5±3,7 Consumo de tabaco, n (%)

Fumador habitual 73 (8,2) Fumador ocasional 52 (5,9) Exfumador 55 (6,2) No fumador 706 (79,7) Valores expresados como media ± desviación estándar (d.s.) o como número y porcentaje de participantes para el resto de variables.

Page 26: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

26

Tal y como queda reflejado en la tabla, la media de edad de los participantes fue de

20,6 años, apreciándose una mayor participación en los alumnos de primer curso con

283 participantes, seguidos de los de segundo con 261, de los de tercero con 195 y

finalmente de los de cuarto con 147. Con respecto al IMC calculado, la media de los

participantes fue 22,5±3,7 kg/m2, es decir, se encontraban en situación de

normopeso. Finalmente, en relación al consumo de tabaco, se observó que la mayoría

de los encuestados, un 79,7%, eran no fumadores frente a los que sí lo eran

habitualmente, aunque también se vió que 52 eran fumadores ocasionales y 55

exfumadores.

En la siguiente figura (Figura 1) está representado el porcentaje de participantes que

consumen distintos productos que se consideraban en la encuesta.

Figura 1. Porcentaje de participantes que consumen cafeína y productos con cafeína. Valores expresados

como porcentaje de participantes que consumen cafeína y cada una de las seis categorías de productos que

contienen cafeína. Como se aprecia en la figura anterior, el 91% de los participantes (807) consumían

cafeína, independientemente de su procedencia. De entre todas las respuestas

obtenidas, destacar que 128 (14,5%) participantes consumían chocolate como única

forma de ingesta de cafeína. El café fue la bebida con cafeína más consumida por los

Page 27: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

27

estudiantes (53,5%), seguido del té o mate y de las bebidas de cola, 33,9% y 30,9%

respectivamente. Destacar también que el chocolate (56%) fue el producto con

cafeína que más estudiantes consumieron.

Tras conocer los datos sociodemográficos y antropométricos, así como la frecuencia

de consumo de cafeína y de los productos que contienen cafeína, se han querido

mostrar los mismos resultados en base al hábito tabáquico, es decir, dividiendo a los

participantes en dos grupos de estudio, fumadores y no fumadores, con el fin de

conocer si existe una asociación significativa entre el tabaquismo y el consumo de

cafeína.

En la siguiente figura (Figura 2) se muestran los resultados sobre el porcentaje de

estudiantes que consumen productos que contienen cafeína, diferenciando entre

fumadores y no fumadores.

Figura 2. Porcentaje de participantes que consumen cafeína y productos que contienen cafeína, según el

hábito tabáquico. Valores expresados como porcentaje de participantes que consumen cafeína y distintos

productos que contienen cafeína. El porcentaje de cafeína hace referencia a si los participantes consumen o no

cafeína, sin tener en cuenta la cantidad y el origen de la misma. Se ha realizado un test de chi cuadrado para

Page 28: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

28

observar las diferencias en el consumo de cafeína y de productos que contienen cafeína entre fumadores y no

fumadores. Un valor p<0,05 se ha considerado significativo.

En primer lugar, los fumadores consumían una mayor cantidad de algunos productos

que contienen cafeína como el café (p<0,001), las bebidas con cola (p<0,001) y las

bebidas energéticas (p<0,001). Sin embargo, no se han apreciado apenas diferencias

estadísticamente significativas entre el café soluble y el té o mate, siendo la excepción

el chocolate, ya que los no fumadores consumieron más cantidad que los fumadores.

Finalmente, en la tabla 3 se muestran los datos del número de cafés consumidos por

los participantes al día, así como el consumo de cafeína al día en mg, en base a

cuatro categorías de consumo de tabaco: no fumadores, ex fumadores, fumadores

ocasionales y fumadores habituales.

Tabla 3. Consumo de cafeína en mg/día y número de cafés consumidos al día según el consumo de tabaco.

No fumadores

Ex fumadores Fumadores ocasionales

Fumadores habituales

p-valor

Nº cafés/día

0,95 ± 1,34 1,20 ± 1,35 1,92 ± 1,69 2,04 ± 1,72 <0,001

Consumo de cafeína, mg/día

137,0 ± 165,4

169,4 ± 165,7 250, 9 ± 201,2 254,3 ± 181,1

<0,001

Valores expresados como media ± d.s. Se ha realizado un test ANOVA para determinar si existen diferencias estadísticamente significativas en el consumo de cafeína al día (mg) y el nº de cafés al día, entre las cuatro categorías de consumo de tabaco. Un valor p<0.05 se ha considerado significativo.

En la tabla anterior se puede observar que a mayor consumo de tabaco (fumadores

habituales), el consumo de cafeína y de número de cafés al día es significativamente

mayor, en comparación con los no fumadores, apreciándose diferencias

estadísticamente significativas entre ambos grupos. Sin embargo, con respecto a las

diferencias existentes entre grupos concretos, no se han apreciado diferencias

estadísticamente significativas en el consumo de cafés y de cafeína entre no

Page 29: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

29

fumadores y exfumadores, ni tampoco entre fumadores habituales y fumadores

ocasionales.

De acuerdo con estudios anteriormente mencionados (Mahoney (2019), Choi (2020),

Stachyshyn (2021) y Treur (2016)), los resultados de la encuesta constatan que existe

una fuerte asociación entre el consumo de tabaco y un mayor consumo de cafeína.

Se ha observado que los fumadores habituales son los que más cafeína consumen,

lo que está asociado a un consumo superior de café, bebidas de cola y bebidas

energéticas. Sin embargo, en el resto de productos no se observaron diferencias

significativas.

8. Mecanismos de interacción entre el tabaco y la cafeína

De entre los aproximadamente 4800 compuestos contenidos en el humo del tabaco,

la mayoría se encuentra en forma de partículas, siendo la nicotina el principal

alcaloide presente en el tabaco (Kroon, 2007). El humo del tabaco contiene

hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) que incrementan la tasa de eliminación

de la cafeína, mediante la inducción del citocromo P450, así como de sus metabolitos

teofilina y paraxantina, aunque no de la teobromina (Grela, 2013). La continua

exposición a los HAP induce la acción del citocromo P450 1A1 y 1A2, en hígado

mayormente y en menor proporción en los tejidos intestinales y pulmonares

(Anderson, 2016).

La enzima CYP1A2 es una de las enzimas del citocromo P450 más importantes en el

hígado y representa el 13-15% de las enzimas CYP hepáticas. CYP1A2 metaboliza

la cafeína y diversos fármacos, y su CYP1A2 está influenciada por muchos factores

que pueden provocar cambios en su actividad. El tabaquismo, la ingestión de

hidrocarburos aromáticos policíclicos y ciertos fármacos como el Omeprazol

aumentan su actividad, mientras que otros pueden inhibirla (Anderson, 2016). Esta

enzima está regulada por el receptor de hidrocarburos aromáticos (AhR) y es

altamente inducible tanto a niveles de ARN mensajero como de proteínas. Su

mecanismo de inducción se caracteriza la activación del factor de transcripción AhR

Page 30: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

30

por un ligando, proteína acoplada con dos proteínas de choque térmico (Hsp90), una

co-chaperona (p23) y una proteína asociada a AhR (ARA9). La unión de los HAP al

AhR da como resultado la liberación de Hsp90 y la translocación del complejo HAP-

AhR en el núcleo. Este heterodímero interactúa con las regiones de los genes

CYP1A1 y 1A2, lo que conduce a la activación y de la transcripción de estos genes

haciendo que esta se incremente (Anderson,2016).

Varios estudios descritos a lo largo del trabajo (Benowitz (2000), Mouradian (2008) y

Carrillo y Benitez (1996)) han descrito este incremento de actividad del citocromo

P450 1A2 inducido por el tabaquismo, siendo relevante destacar que se trata de la

vía por la que se metaboliza más rápidamente la cafeína, y no por otras como la NAT2

o xantina oxidativa, que son vías urinarias (Neal L. Benowitz et al., 2003).

9. Conclusiones

Las conclusiones del presente trabajo son las siguientes:

● En general, se observa una asociación entre el consumo de tabaco y un mayor

consumo de cafeína.

● Los fumadores consumen mayores cantidades de cafeína que los no

fumadores, debido a que los efectos psicoestimulantes se ven incrementados

al consumir ambos productos.

● Con respecto a la encuesta realizada, se ha observado en los estudiantes de

grado de la UIB que el consumo de tabaco se asocia con un mayor consumo

de cafeína en general, así como con una mayor prevalencia de consumo de

café, bebidas energéticas y bebidas de cola.

● Al fumar, las sustancias contenidas en los cigarrillos, como los hidrocarburos

aromáticos policíclicos y la nicotina, aceleran el metabolismo de la cafeína por

el CYP1A2. Esto podría explicar el mayor consumo de cafeína por parte de

fumadores, ya que la cafeína desaparece más rápido en su organismo.

Page 31: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

31

10. Bibliografía

Anderson, G. D. & Chan, L. N. Pharmacokinetic Drug Interactions with Tobacco,

Cannabinoids and Smoking Cessation Products. Clin. Pharmacokinet. 55, 1353–1368 (2016).

Benowitz, N. L. (1990). Clinical pharmacology of caffeine. Annual Review of

Medicine, 41(150 ml), 277–288. Benowitz, Neal L., & Jacob, P. (2000). Effects of cigarette smoking and carbon

monoxide on nicotine and cotinine metabolism. Clinical Pharmacology and Therapeutics, 67(6), 653–659.

Benowitz, Neal L., Peng, M., & Jacob, P. (2003). Effects of cigarette smoking and carbon monoxide on chlorzoxazone and caffeine metabolism. Clinical Pharmacology and Therapeutics, 74(5), 468–474.

Cappelletti, S., Daria, P., Sani, G., & Aromatario, M. (2014). Caffeine: Cognitive and

Physical Performance Enhancer or Psychoactive Drug? Current Neuropharmacology, 13(1), 71–88.

Carrillo, J. A., & Benitez, J. (1996). CYP1A2 activity, gender and smoking, as

variables influencing the toxicity of caffeine. British Journal of Clinical Pharmacology, 41(6), 605–608.

Choi, J. (2020). nutrients Motivations Influencing Caffeine Consumption Behaviors

among College Students in Korea : Grela, A. (2013). The effects of tobacco smoke exposure on caffeine metabolism:

Vol. XXV (Issue 1). Eunsung Mouradian, M. M. (2008). NIH Public Access. Bone, 23(1), 1–7. Emurian, H. H., Nellis, M. J., Brady, J. V., & Ray, R. L. (1982). Event time-series

relationship between cigarette smoking and coffee drinking. Addictive Behaviors, 7(4), 441–444.

Estrada, J. P., Padial, E. M., & Lozano, I. M. (2000). Farmacología de la nicotina.

Elsevier, 9, 409–417. Evans, W. E., & Relling, M. V. (1999). Lid ". Science, 286(October), 487. Fagan, M. J., Di Sebastiano, K. M., Qian, W., Leatherdale, S., & Faulkner, G. (2020).

Coffee and cigarettes: Examining the association between caffeinated beverage consumption and smoking behaviour among youth in the COMPASS

Page 32: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

32

study. Preventive Medicine Reports, 19(June), 1–8. Fenster, L., Quale, C., Hiatt, R. A., Wilson, M., Windham, G. C., & Benowitz, N. L.

(1998). Rate of caffeine metabolism and risk of spontaneous abortion. American Journal of Epidemiology, 147(5), 503–510.

Jandova, Z., Gill, S. C., Lim, N. M., Mobley, D. L., & Oostenbrink, C. (2019). Binding

Modes and Metabolism of Caffeine. Chemical Research in Toxicology, 32(7), 1374–1383.

Kalow, W., & Tang, B. ‐ K. (1991a). Use of caffeine metabolite ratios to explore

CYP1A2 and xanthine oxidase activities. Clinical Pharmacology & Therapeutics, 50(5–1), 508–519.

Kalow, W., & Tang, B. K. (1991b). Caffeine as a metabolic probe: Exploration of the

enzyme-inducing effect of cigarette smoking. Clinical Pharmacology and Therapeutics, 49(1), 44–48.

Kondo, T., Nakano, Y., Adachi, S., & Murohara, T. (2019). Effects of tobacco

smoking on cardiovascular disease. Circulation Journal, 83(10), 1980–1985. Kroon, L. A. (2007). Drug interactions with smoking. American Journal of Health-

System Pharmacy, 64(18), 1917–1921. Liu, X., & Jernigan, C. (2012). Effects of caffeine on persistence and reinstatement

of nicotine-seeking behavior in rats: Interaction with nicotine-associated cues. Psychopharmacology, 220(3), 541–550.

Mahoney, C. R., Giles, G. E., Marriott, B. P., Judelson, D. A., Glickman, E. L.,

Geiselman, P. J., & Lieberman, H. R. (2019). Intake of caffeine from all sources and reasons for use by college students. Clinical Nutrition, 38(2), 668–675.

Mark A. Klebanoff. (1999). Maternal serum Paraxantine, a caffeine metabolite, and

the risk of spontaneous abortion. 1639–1644. Eunsung Mouradian, M. M. (2008). NIH Public Access. Bone, 23(1), 1–7.

Nehlig, A., Daval, J. L. & Debry, G. Caffeine and the central nervous system: mechanisms of action. Brain Res. Rev. 17, 139–170 (1992).

Nehlig, A. (2018). Interindividual differences in caffeine metabolism and factors

driving caffeine consumption. Pharmacological Reviews, 70(2), 384–411. Pesta, D. H., Angadi, S. S., Burtscher, M., & Roberts, C. K. (2013). The effects of

Page 33: TRABAJO DE FIN DE GRADO ESTUDIO DE LA ASOCIACIÓN ENTRE LA …

33

caffeine, nicotine, ethanol, and tetrahydrocannabinol on exercise performance. Nutrition and Metabolism, 10(1), 1–15.

Stachyshyn, S., Ali, A., Wham, C., Knightbridge-Eager, T., & Rutherfurd-Markwick,

K. (2021). Caffeine consumption habits of new zealand tertiary students. Nutrients, 13(5), 1–13. Stavric, B. (1988). Methylxanthines: Toxicity to humans. 1. Theophylline. Food and Chemical Toxicology, 26(6), 541–565.

Supinski, G. S., Deal, E. C., & Kelsen, S. G. (1984). The effects of caffeine and

theophylline on diaphragm contractility. American Review of Respiratory Disease, 130(3), 429–433.

Swanson, J. A., Lee, J. W., & Hopp, J. W. (1994). Caffeine and nicotine: A review

of their joint use and possible interactive effects in tobacco withdrawal. Addictive Behaviors, 19(3), 229–256.

Tarka, S. M., Arnaud, M. J., Dvorchik, B. H., & Vesell, E. S. (1983). Theobromine

kinetics and metabolic disposition. Clinical Pharmacology and Therapeutics, 34(4), 546–555.

Treur, J. L., Taylor, A. E., Ware, J. J., Mcmahon, G., Hottenga, J. J., Baselmans, B.

M. L., Willemsen, G., Boomsma, D. I., Munafò, M. R., & Vink, J. M. (2016). Associations between smoking and caffeine consumption in two European cohorts. Addiction, 111(6), 1059–1068.

Umemura, T., Ueda, K., Nishioka, K., Hidaka, T., Takemoto, H., Nakamura, S.,

Jitsuiki, D., Soga, J., Goto, C., Chayama, K., Yoshizumi, M., & Higashi, Y. (2006). Effects of Acute Administration of Caffeine on Vascular Function. American Journal of Cardiology, 98(11), 1538–1541.

Valentine, G., & Sofuoglu, M. (2017). Cognitive Effects of Nicotine: Recent

Progress. Current Neuropharmacology, 15, 403–414.