Caféine, ADN et Cognition

Une conception croisée à double insu et contrôlée par placebo qui intègre des périodes alternées d'exposition à la caféine « à long terme » et d'abstinence sera utilisée pour étudier les effets interindividuels de la caféine sur les performances cognitives. La procédure que les participants doivent suivre pendant chacune des quatre semaines de l'étude est décrite en détail ci-dessous.

1. Visite de référence : questionnaire de référence, anthropométrie, familiarisation avec les procédures et les tâches de l'étude. Les participants recevront une supplémentation de la semaine 1 (n = 18 capsules) et des flacons de salive (n = 6) pour le prélèvement d'échantillons de salive. Les participants recevront également du café, du thé et du cacao décaféinés, selon leurs préférences.
2. Jours 1 à 6 : placebo ou capsules de caféine x 3 par jour à 09h00, 11h00 et 15h00. L'observance de la supplémentation en caféine et en placebo sera évaluée par un échantillon de salive à 17h00 tous les jours pour chacun des jours de supplémentation à long terme. Les concentrations de caféine dans le sang et la salive sont fortement corrélées et les niveaux augmentent généralement progressivement au cours de la journée (en raison de la consommation intermittente de boissons à base de caféine). Le meilleur bioessai sur échantillon unique de l'apport quotidien en caféine est fourni par des échantillons obtenus en fin d'après-midi (James, 1994; James et Rogers, 2005).
3. Jours 5 et 6 : En préparation des journées de « défi » et pour contrôler les facteurs environnementaux dont il a été démontré qu'ils affectent l'inductibilité de l'enzyme CYP1A2, il sera demandé aux participants de s'abstenir de boire de l'alcool pendant 48 h et d'éviter les exercices physiques intenses pendant 24 h avant la essais et éviter la consommation d'aliments crucifères (brocolis et choux de Bruxelles) (Gunes & Dahl, 2008). Enfin, les participants recevront des journaux de régime pour enregistrer tous les aliments et boissons consommés au cours des 24 heures précédant les quatre essais expérimentaux.
4. Jour 7 (journée expérimentale) : les participants seront invités à se présenter au laboratoire après une nuit de jeûne et ils suivront la procédure ci-dessous :

09h00 : Échantillon de salive avant la supplémentation et tâches cognitives

09h30 : Supplémentation avec 3 mg/kg de masse corporelle caféine ou placebo

10h30 : Premier échantillon de salive post-supplémentation et tâches cognitives

12h30 : Deuxième échantillon de salive post-supplémentation et tâches cognitives

13h00 : Un repas à base de jus de fruit ou boisson gazeuse et un sandwich au fromage

15h30 : Troisième échantillon de salive post-supplémentation et tâches cognitives

Des échantillons de salive seront prélevés à l'arrivée et 1, 3 et 6 h après la supplémentation. Le premier échantillon sera prélevé pour vérifier le respect de l'obligation de ne pas prendre sa supplémentation matinale, donc d'être en abstinence de caféine, quel que soit le bras d'étude. Il a été démontré que 1 mg/kg de caféine entraîne des taux plasmatiques de caféine d'environ 1 μg/ml et que la concentration salivaire de caféine peut être d'environ 70 % des taux plasmatiques (Walther et al., 1983). Des niveaux moyens de caféine dans la salive inférieurs à 1 μg / ml ont déjà été rapportés pour l'abstinence nocturne de caféine (Evans & Griffiths, 1999). Après un traitement à la caféine, les niveaux de caféine dans la salive aideront à déterminer le métabolisme de la caféine (Dodd et al., 2015).

La supplémentation sera avalée avec de l'eau proportionnelle au poids du participant (3 ml/kg de masse corporelle). Pendant les journées expérimentales, les participants seront invités à consommer de l'eau à volonté lors de leur premier essai et un volume égal lors des essais suivants. Il leur sera également demandé d'éviter de faire de l'exercice entre les épreuves.

Les tâches cognitives seront effectuées sur quatre points temporels : avant et 1, 3 et 6 heures après la supplémentation. Lors de l'utilisation de caféine anhydre en capsules, la concentration maximale de caféine se produit généralement environ 1 h après l'ingestion (Graham, 2001). Par conséquent, la mesure des métabolites de la caféine pendant 1 h après l'ingestion de caféine mesurerait principalement l'absorption de la caféine et non le métabolisme, qui est déterminé par l'enzyme CYP1A2. Ainsi, les études portant sur les effets des génotypes CYP1A2 sur les effets de la caféine devraient se concentrer sur l'utilisation de protocoles qui durent> 1 h, car ces effets peuvent être plus évidents dans les événements d'une durée supérieure à 1 h, où le métabolisme de la caféine peut avoir un effet plus prononcé. Il convient également de noter que la demi-vie de la caféine est en moyenne de 4 à 6 h (Nehlig, 2018) chez la plupart des adultes et on ne sait pas encore dans quelle mesure le métabolisme de la caféine est altéré entre les métaboliseurs rapides et lents. Par conséquent, on ne sait pas à quel moment il y aurait une différence suffisamment importante dans les niveaux circulants de caféine entre les métaboliseurs rapides et lents pour avoir un impact significatif sur l'ergogénicité de la caféine (Southward et al., 2018). Pour cette raison, nous avons sélectionné 3 moments différents après la supplémentation pour effectuer les tâches cognitives : 1 h après la supplémentation a été sélectionnée pour permettre la comparaison avec plusieurs études antérieures sur la caféine, car c'est le moment le plus fréquemment utilisé pour tester les performances cognitives après la supplémentation. supplémentation dans la littérature (Carswell et al., 2020). Nous avons également ajouté les points de temps post-supplémentation de 3 h et 6 h car ils se situent dans la plage moyenne de la demi-vie de la caféine et pour étudier les différences de performances entre les métaboliseurs « rapides » et « lents ». Nous émettons l'hypothèse que ceux qui métabolisent la caféine plus rapidement ne maintiendraient pas des niveaux élevés de caféine dans la salive tout au long de l'événement de 6 h par rapport à ceux dont le métabolisme de la caféine est plus lent.

À la fin de chaque journée expérimentale, les participants recevront les capsules pour la semaine suivante, ainsi que les flacons pour le prélèvement de caféine dans la salive.

Une fois fournis, les échantillons seront conservés congelés à -20 °C jusqu'à l'analyse. Les niveaux salivaires de caféine seront mesurés à l'aide de la technique d'immunodosage par multiplication enzymatique (EMIT) par méthode spectrophotométrique. Le test EMIT est un test immunoenzymatique homogène destiné à être utilisé pour déterminer la caféine en tant que métabolite et sera préféré étant donné qu'il est moins invasif que l'utilisation de caféine sérique et qu'il s'est avéré fiable et reproductible (Tripathi et al., 2015). Les taux sériques de caféine supérieurs à 30 μg / ml nécessitent une dilution lorsqu'ils sont analysés par le test EMIT.