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La caffeina è uno tra gli stimolanti legali più utilizzati e popolari al mondo. Disponibile in molteplici versioni, è particolarmente apprezzata da chi è sotto stress per questioni di studio, lavoro e dagli agonisti. Ma perché ciascuno reagisce in maniera diversa ai suoi effetti? È tutta questione di genetica! Scopriamo insieme come e perché i geni influiscono sui livelli individuali di tolleranza alla caffeina.
Perché è interessante capire in che modo l’organismo metabolizza la caffeina?
La caffeina è una rinomata sostanza alcaloide di origine naturale che, com’è stato dimostrato, aumenta la performance fisica e mentale. Presente in natura in caffè, tè, cacao e yerba matè, viene aggiunta nelle formulazioni di integratori alimentari in compresse, capsule o in forma liquida, così come in bruciagrassi e pre-workout.
Conoscere la tua struttura genetica, da cui dipende – tra i tanti aspetti – la capacità che l’organismo ha di smaltire la caffeina, può fornirti informazioni utili sul corretto dosaggio oltre che aiutarti a capire se puoi trarre beneficio o meno dall’assunzione di questa sostanza. [4]
Dove e in che modo la caffeina viene metabolizzata nell’organismo?
Il fegato è l’organo principale addetto al metabolismo della caffeina e di altre sostanze estranee al corpo, note come “xenobiotici”. Le sue cellule contengono uno speciale gruppo di enzimi chiamati “citocromi P450 (CYP450)“, che modificano la struttura di queste sostanze in modo tale che possano essere eliminate dal corpo più facilmente e velocemente attraverso le urine e la bile. Nel caso della caffeina, è coinvolto soprattutto il CYP1A2, che la scompone in tre metaboliti, ovvero paraxantina, teofillina e teobromina, poi espulsi attraverso le urine. [8]
Quale impatto esercita la genetica sul tasso di scomposizione della caffeina?
L’enzima CYP1A2 è codificato nelle informazioni genetiche da due alleli, ovvero due varianti del gene, l’una ereditata dalla madre (A) e l’altra dal padre (C).
- Gli studi dimostrano che chi presenta la coppia AA espelle la caffeina dall’organismo più velocemente ed è dunque considerato un metabolizzatore rapido.
- Al contrario, chi presenta le coppie AC o CC la espelle più lentamente ed è così considerato un metabolizzatore lento.
Il tasso di espulsione delle sostanze estranee dal corpo (inclusa la caffeina) è connesso all’emivita, ovvero al totale delle ore che il corpo impiega a dimezzare la concentrazione di una sostanza nel sangue. L’emivita media della caffeina va dalle 4 alle 6 ore, ma poiché esistono differenze genetiche, il range può coprire 1,5-10 ore. [8]
Questo aspetto è direttamente proporzionale alla sensibilità individuale alla caffeina: c’è chi non ha problemi ad assumere un pre-workout di sera e poi dormire come un sasso dopo la palestra, perché ha smaltito in fretta gli effetti stimolanti dell’integratore, e c’è chi, al contrario, fatica a prendere sonno se beve un caffè di pomeriggio. In questo caso, dunque, l’organismo impiega molto più tempo a smaltire la caffeina dall’organismo.
In che modo il metabolismo della caffeina influisce sull’organismo?
Prestazioni sportive
Il più grande studio condotto ad oggi risale al 2018: ai 108 sportivi coinvolti è stato chiesto di pedalare quanto più veloce possibile per 10 km dopo aver assunto un placebo (0 mg/kg), un dosaggio di caffeina di 2 mg/kg e uno di 4 mg/kg. L’interesse dei ricercatori era quello di individuare a fine corsa l’interazione tra la genetica e l’assunzione di caffeina. [5]
- I metabolizzatori rapidi (AA) hanno riscontrato un miglioramento nel tempo trascorso del 4,8% assumendo 2 mg/kg e ben del 6,8% assumendone 4!
- I metabolizzatori lenti (AC) non hanno riscontrato variazioni significative.
- Tuttavia, il secondo gruppo (CC), la cui genetica non giocava affatto a suo favore, ha riscontrato un peggioramento del 13,7% assumendo 4 mg/kg rispetto al risultato ottenuto assumendo il placebo.
Lo studio ha chiaramente dimostrato come la caffeina esercita un effetto positivo sulle prestazioni aerobiche solo nei metabolizzatori rapidi (AA) e un effetto negativo nei metabolizzatori lenti (CC). Dunque, è importante conoscere la struttura genetica per accertarsi di poter beneficiare degli effetti di questa sostanza.
Per approfondire l’argomento, leggi l’articolo “ Caffeina prima dell’allenamento: effetti, benefici, rischi e dosaggio“.
Ansia e nervosismo negli sportivi
La caffeina influisce non solo sulle prestazioni fisiche ma anche su quelle mentali, come concentrazione, riflessi e vigilanza. Tuttavia, ad alti dosaggi può anche causare nervosismo, ansia e palpitazioni. Le ragioni responsabili di questi effetti collaterali, e in grado di ostacolare le prestazioni sportive, sono codificate nel gene ADORA2A.
In pratica, tutto ruota attorno al livello di tolleranza individuale. Alcuni studi hanno dimostrato che i soggetti con una combinazione di alleli TT sono molto più sensibili a questa sostanza di quelli che presentano le combinazioni CT e CC. Dunque, in questi sportivi un dosaggio più elevato può scatenare l’ansia da prestazione e abbassare la qualità della performance. Se a questo si aggiunge una predisposizione genetica per cui il tasso di metabolizzazione della caffeina è basso, la sfida si fa ben più dura! [1, 7]
Pressione sanguigna e salute cardiovascolare
Uno studio ha dimostrato come lo status di metabolizzatore lento (CC) è associato a un rischio del 72% più alto di sviluppare una condizione di ipertensione assumendo 2-3 tazzine di caffè al giorno, nonché un rischio del 200% più alto di sviluppare la medesima condizione assumendone più di tre, a paragone con i metabolizzatori lenti che non consumano caffeina. Uno studio analogo ha riscontrato gli stessi risultati negativi, rilevando inoltre che il consumo di due o più tazzine al giorno è anche associato a un maggiore rischio di infarto miocardico. [2] [6]
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Come regolare l’assunzione di caffeina in base ai propri geni?
Com’è oggettivamente chiaro dall’evidenza scientifica e soggettivamente rilevabile attraverso il consumo di caffeina, non tutti reagiamo allo stesso modo, ragion per cui è importante adattare i dosaggi alle proprie esigenze.
Assunzione di caffeina prima dell’attività fisica
I metabolizzatori rapidi, che non sperimentano agitazione o stati ansiosi dopo il suo consumo, non hanno di che preoccuparsi. Il dosaggio ideale somministrato negli studi per promuovere le prestazioni fisiche è pari a 3-6 mg/kg. Chi se ne intende dirà che è un dosaggio piuttosto elevato! Tuttavia, a oggi si reputa che il dosaggio minimo efficace sia di 2-3 mg/kg.
Il nostro consiglio resta quello di iniziare gradualmente e, se necessario, incrementare l’assunzione. E i metabolizzatori lenti? Possono tranquillamente fare a meno della caffeina oppure provare ad assumerla in bassissimi dosaggi (circa 1-2 mg/kg al giorno) se i benefici, benché minimi, azzerano gli effetti collaterali. [4, 5]
Assunzione di caffeina di pomeriggio e di sera
I metabolizzatori rapidi sono in grado di smaltirla in fretta, ragion per cui assumerla di sera non dovrebbe costituire un ostacolo. Tuttavia, noi consigliamo di fare dei tentativi per capire qual è il dosaggio che non influisce negativamente sul tempo che impieghi per addormentarti e sulla qualità del sonno.
I metabolizzatori lenti dovranno invece prestare più attenzione per scongiurare possibili disturbi notturni. Anche in questo caso, comunque, è consigliato testare la propria tollerabilità e procedere di conseguenza. In termini pratici, basta provare a dimezzare il dosaggio dell’integratore pre-workout o passare alle versioni decaffeinate.
Fabbisogno giornaliero di caffeina
Se questa sostanza ti dà energia da vendere, non hai nulla di che preoccuparti. Tuttavia, ti consigliamo comunque di non esagerare con la sua assunzione di sera e di non superare il dosaggio raccomandato dall’EFSA, pari a 400 mg per un adulto di 70 kg (ovvero 5,7 mg/kg). [3]
I metabolizzatori lenti, che dunque presentano una tolleranza minore, devono andarci più cauti: anche se l’EFSA ha stabilito un dosaggio massimo sicuro, con la genetica non si sa mai! Alcuni studi, infatti, hanno dimostrato che esiste un legame tra un basso tasso metabolico e un maggiore rischio di cardiopatia.
In questi casi, è consigliato assumere la caffeina in dosaggi tali che apportino soli benefici (ad esempio, di natura antiossidante) e annullino i potenziali effetti collaterali, consumando 1-2 tazzine di caffè al giorno.
Dove e come valutare il livello di tolleranza alla caffeina?
Oggi è sufficiente effettuare un test autodiagnostico utilizzando kit creati da laboratori specializzati che consentono di effettuare una panoramica del DNA.
Questa tipologia di test, particolarmente popolare tra gli sportivi, include l’analisi del metabolismo della caffeina (CYP1A2, ADORA2A) e della predisposizione genetica all’insorgenza di crampi, alla crescita muscolare, al recupero, alle barriere antiossidanti dell’organismo, allo sviluppo di forza e resistenza e così via.
Essa permette anche di rilevare la qualità della nutrizione determinando in che modo il corpo è in grado di metabolizzare determinate vitamine, minerali e gli acidi grassi omega-3, per rilevare eventuali surplus o carenze e orientare al meglio la dieta.
Alcuni kit sono in grado di rilevare rare patologie congenite (fenilchetonuria, fibrosi cistica, malattie dell’apparato muscolare, ecc.) anche in assenza di sintomi e di calcolare il rischio di sviluppo delle cosiddette “patologie da civilizzazione” come diabete di tipo 2, cardiopatie e alcuni tipi di tumore.
Se vuoi effettuare una valutazione, prova i nostri kit di TellMeGen e GenePlanet.
Conclusioni
Ognuno di noi è diverso e metabolizza la caffeina in modo individuale. A oggi la scienza fa una distinzione tra i metabolizzatori rapidi e quelli lenti. Per capire a quale gruppo appartieni, osserva come reagisce il tuo corpo alla caffeina, valutando se avverti nervosismo, palpitazioni, un miglioramento delle prestazioni sportive o se fatichi a prendere sonno, in modo da godere al massimo dei benefici e ridurre al minimo gli effetti collaterali. Per valutare il tuo livello di sensibilità, puoi effettuare a casa un test autodiagnostico del DNA.
[1] ALSENE K. – Association between A2a receptor gene polymorphisms and caffeine-induced anxiety. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12825092/
[2] CORNELIS M. – Coffee, CYP1A2 genotype, and risk of myocardial infarction. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16522833/
[3] EFSA – Scientific Opinion on the safety of caffeine – https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/j.efsa.2015.4102
[4] GUEST N. – International society of sports nutrition position stand: caffeine and exercise performance. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7777221/
[5] GUEST N. – Caffeine, CYP1A2 Genotype, and Endurance Performance in Athletes. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29509641/
[6] PALATINI P. – CYP1A2 genotype modifies the association between coffee intake and the risk of hypertension. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19451835/
[7] ROGERS – Association of the anxiogenic and alerting effects of caffeine with ADORA2A and ADORA1 polymorphisms and habitual level of caffeine consumption. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3055635/
[8] THORN C. – PharmGKB summary: caffeine pathway. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3381939/
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