Prevenção da Apoptose Induzida por UV pela Cafeína (Caff2)

A cafeína é um constituinte dietético consumido em todo o mundo. Ocorre em uma variedade de bebidas, como café, chá, refrigerantes e bebidas à base de cacau, e em produtos alimentícios à base de chocolate. Nos Estados Unidos, há uma ingestão média relatada de 200 mg/dia em 80% dos adultos, correspondendo à quantidade de duas xícaras de 5 onças de café ou quatro refrigerantes. Um novo interesse pela cafeína em oftalmologia surgiu com a observação de que a cafeína inibe a cataratogênese.

A catarata é a principal causa de cegueira em todo o mundo e até agora não há medicamento aprovado para prevenir a catarata. A radiação UVR-B foi identificada como um dos principais fatores de risco para catarata relacionada à idade. In vitro, Varma mostrou que a cafeína preserva os níveis de ATP e os níveis de GSH no cristalino quando exposto ao UVR-B e ainda mantém o estado de transparência do cristalino. Além disso, Varma levantou a hipótese de que seu efeito protetor na lente se deve à sua capacidade de eliminar espécies reativas de oxigênio (ROS) e suprimir a elevação de microRNAs tóxicos e consequente silenciamento de genes. No modelo de rato galactosêmico, Varma demonstrou que a cafeína tópica in vivo inibiu a formação de catarata galactose e preveniu a apoptose das células epiteliais do cristalino.

Um estudo adicional apresentou evidências de que a cafeína tópica também previne a catarata induzida por UVR-B in vivo e inibe a apoptose das células epiteliais do cristalino. Os pesquisadores estimaram o fator de proteção (PF) da cafeína em 1,23. O PF é idêntico ao PF para protetores solares; a razão entre a dose limite do agente tóxico e a dose limite sem o agente tóxico. O PF observado para a cafeína aplicada topicamente foi maior do que o PF observado para a vitamina E administrada por via oral (PF: 1,14) e vitamina C (PF: 1), respectivamente. Somente o gene Grx fornece um PF mais alto (PF 1.3). Isso suporta fortemente que a cafeína tem uma importante capacidade antioxidante in vivo.

Até 99% da cafeína é absorvida gastrointestinalmente e a farmacocinética é comparável após administração oral e i.v. administração. No fígado, a cafeína é metabolizada por enzimas hepáticas pertencentes à família do citocromo P-450, principalmente CYP1A2. Os principais metabólitos, como 1-metilxantina e ácido 1-metil úrico, ainda apresentam atividade antioxidante significativa. Recentemente, um estudo confirmou o efeito protetor do café combinado com antioxidantes adicionais na dieta contra a catarata relacionada à idade. Suas propriedades hidrofóbicas permitem a passagem da cafeína por todas as membranas biológicas. Um estudo posterior descobriu que a cafeína após a ingestão oral se acumula no epitélio do cristalino.

O epitélio do cristalino desempenha um papel importante no equilíbrio de água, íons e homeostase metabólica. Além disso, as células germinativas no epitélio do cristalino geram um reservatório para a geração de células de fibras do cristalino. A radiação UVR-B é absorvida por proteínas e DNA no epitélio do cristalino e nas fibras subjacentes do cristalino, causando danos às células. Quando as células epiteliais são danificadas, o crescimento e a transparência do cristalino são prejudicados. Michael et ai. demonstraram o aparecimento de células do cristalino apoptóticas após exposição in vivo a UVR-B com microscopia eletrônica de transmissão. Nenhuma célula necrótica foi encontrada na dose limite. Encontramos um pico de apoptose horas após a exposição ao UVR-B.

O presente estudo tem como objetivo investigar se o acúmulo de cafeína nas células epiteliais do cristalino humano após a ingestão oral de cafeína é suficiente para prevenir a apoptose experimental induzida por radiação ultravioleta.