Prevención de la apoptosis inducida por UV por la cafeína (Caff2)

La cafeína es un componente dietético consumido en todo el mundo. Ocurre en una variedad de bebidas como café, té, refrescos y bebidas de cacao, y en productos alimenticios a base de chocolate. En los Estados Unidos hay una ingesta promedio informada de cafeína de 200 mg/d en el 80 % de los adultos que corresponde a la cantidad en dos tazas de café de 5 onzas o cuatro refrescos. Un nuevo interés por la cafeína en oftalmología surgió con la observación de que la cafeína inhibe la cataratogénesis.

La catarata es la principal causa de ceguera en todo el mundo y hasta ahora no existe un fármaco aprobado para prevenir la catarata. La radiación UVR-B se ha identificado como uno de los principales factores de riesgo para las cataratas relacionadas con la edad. In vitro, Varma demostró que la cafeína conserva los niveles de ATP y GSH en el cristalino cuando se expone a UVR-B y además mantiene el estado de transparencia en el cristalino. Varma, además, planteó la hipótesis de que su efecto protector en el cristalino se debe a su capacidad para eliminar las especies reactivas de oxígeno (ROS) y para suprimir la elevación de microARN tóxicos y el consiguiente silenciamiento génico. En el modelo de rata galactosémica, Varma demostró que la cafeína tópica in vivo inhibía la formación de cataratas de galactosa y prevenía la apoptosis de las células epiteliales del cristalino.

Otro estudio presentó evidencia de que la cafeína tópica también previene la catarata inducida por UVR-B in vivo e inhibe la apoptosis de las células epiteliales del cristalino. Los investigadores estimaron el factor de protección (PF) de la cafeína en 1,23. El PF es idéntico al PF de los protectores solares; la relación entre la dosis umbral del agente tóxico y la dosis umbral sin el agente tóxico. El FP observado para la cafeína aplicada tópicamente fue mayor que el FP observado para la vitamina E (FP: 1,14) y la vitamina C (FP: 1) administradas por vía peroral, respectivamente. Solo el gen Grx proporciona un PF superior (PF 1,3). Esto apoya firmemente que la cafeína tiene una importante capacidad antioxidante in vivo.

Hasta el 99 % de la cafeína se absorbe por vía gastrointestinal y la farmacocinética es comparable después de la administración oral e i.v. administración. En el hígado, la cafeína es metabolizada por enzimas hepáticas pertenecientes a la familia del citocromo P-450, principalmente CYP1A2. Se informó que los principales metabolitos como la 1-metilxantina y el ácido 1-metilúrico aún tienen una actividad antioxidante significativa. Recientemente, un estudio confirmó el efecto protector del café combinado con una dieta antioxidante adicional contra las cataratas relacionadas con la edad. Sus propiedades hidrofóbicas permiten el paso de la cafeína sobre todas las membranas biológicas. Otro estudio encontró que la cafeína después de la ingesta oral se acumula en el epitelio del cristalino.

El epitelio del cristalino desempeña un papel importante en el equilibrio del agua, los iones y la homeostasis metabólica. Además, las células germinativas en el epitelio del cristalino generan un reservorio para la generación de células de fibra del cristalino. La radiación UVR-B es absorbida por las proteínas y el ADN del epitelio del cristalino y las fibras subyacentes del cristalino, lo que provoca daños en las células. Cuando las células epiteliales se dañan, se altera el crecimiento y la transparencia del cristalino. miguel et al. demostraron la aparición de células de cristalino apoptóticas después de la exposición in vivo a UVR-B con microscopía electrónica de transmisión. No se encontraron células necróticas a la dosis umbral. Encontramos un pico de Apoptosis horas después de la exposición UVR-B.

El presente estudio tiene como objetivo investigar si la acumulación de cafeína en las células epiteliales del cristalino humano después de la ingesta oral de cafeína es suficiente para prevenir la apoptosis inducida por la radiación ultravioleta experimental.