Cafeína, DNA e Cognição

Um projeto cruzado duplo-cego, controlado por placebo, que incorpora períodos alternados de exposição e abstinência à cafeína de 'longo prazo' será empregado para investigar os efeitos interindividuais da cafeína no desempenho cognitivo. O procedimento que os participantes precisam seguir em cada uma das quatro semanas do estudo é descrito em detalhes abaixo.

1. Visita inicial: questionário inicial, antropometria, familiarização com os procedimentos e tarefas do estudo. Os participantes receberão suplementação da semana 1 (n= 18 cápsulas) e frascos de saliva (n= 6) para coleta de amostras de saliva. Os participantes também receberão café descafeinado, chá e cacau, dependendo de suas preferências.
2. Dias 1-6: placebo ou cápsulas de cafeína x 3 por dia às 09h00, 11h00 e 15h00. A conformidade com a suplementação de cafeína e placebo será avaliada por uma amostra de saliva às 17h00 todos os dias para cada um dos dias de suplementação de longo prazo. As concentrações de cafeína no sangue e na saliva estão altamente correlacionadas, e os níveis geralmente aumentam progressivamente durante o dia (devido ao consumo intermitente de bebidas com cafeína). O melhor bioensaio de amostra única da ingestão diária de cafeína é fornecido por amostras obtidas no final da tarde (James, 1994; James & Rogers, 2005).
3. Dias 5 e 6: Em preparação para os dias de 'desafio' e para controlar os fatores ambientais que demonstraram afetar a indutibilidade da enzima CYP1A2, os participantes serão solicitados a se abster de álcool por 48 h e evitar exercícios extenuantes por 24 h antes do testes e evitar o consumo de alimentos crucíferos (brócolis e couve de Bruxelas) (Gunes & Dahl, 2008). Finalmente, os participantes receberão diários de dieta para registrar todos os alimentos e bebidas consumidos durante as 24 horas antes de todos os quatro ensaios experimentais.
4. Dia 7 (Dia Experimental): Os participantes serão convidados a se apresentar ao laboratório após uma noite de jejum e seguirão o procedimento mostrado abaixo:

09:00: Amostra de saliva pré-suplementação e tarefas cognitivas

09h30: Suplementação com 3 mg/kg de massa corporal de cafeína ou placebo

10:30: Primeira amostra de saliva pós-suplementação e tarefas cognitivas

12h30: Segunda amostra de saliva pós-suplementação e tarefas cognitivas

13:00: Uma refeição contendo suco de frutas ou refrigerante e um sanduíche de queijo

15:30: Terceira amostra de saliva pós-suplementação e tarefas cognitivas

Amostras de saliva serão coletadas na chegada e 1, 3 e 6 h após a suplementação. A primeira amostra será coletada para verificar a adesão ao requisito de não tomar sua suplementação matinal, portanto, estar em abstinência de cafeína, independentemente do braço do estudo. Foi demonstrado que 1 mg/kg de cafeína resulta em níveis plasmáticos de cafeína de cerca de 1 μg/ml e pode-se esperar que a concentração salivar de cafeína seja de cerca de 70% dos níveis plasmáticos (Walther et al., 1983). Níveis médios de cafeína na saliva abaixo de 1 μg/ml foram relatados anteriormente para abstinência noturna de cafeína (Evans & Griffiths, 1999). Após o tratamento com cafeína, os níveis salivares de cafeína ajudarão na determinação do metabolismo da cafeína (Dodd et al., 2015).

A suplementação será ingerida com água proporcional ao peso do participante (3-ml/kg de massa corporal). Durante os dias experimentais, os participantes serão solicitados a consumir água ad libitum em sua primeira tentativa e um volume igual nas tentativas subsequentes. Eles também serão solicitados a evitar exercícios entre as tentativas.

As tarefas cognitivas serão realizadas em quatro momentos: pré e 1, 3 e 6 h pós-suplementação. Ao usar a cafeína anidra em cápsulas, o pico de concentração de cafeína geralmente ocorre em torno de 1 hora após a ingestão (Graham, 2001). Portanto, medir os metabólitos da cafeína por 1 hora após a ingestão de cafeína mediria principalmente a absorção de cafeína e não o metabolismo, que é determinado pela enzima CYP1A2. Assim, estudos que investiguem os efeitos dos genótipos CYP1A2 sobre os efeitos da cafeína devem se concentrar no uso de protocolos com duração >1 h, pois esses efeitos podem ser mais evidentes em eventos com duração superior a 1 h, onde o metabolismo da cafeína pode ter um efeito mais pronunciado. Deve-se notar também que a meia-vida da cafeína é em média de 4-6 h (Nehlig, 2018) na maioria dos adultos e ainda não se sabe até que ponto o metabolismo da cafeína é alterado entre metabolizadores rápidos e lentos. Portanto, não se sabe em que ponto do tempo haveria uma diferença grande o suficiente nos níveis circulantes de cafeína entre metabolizadores rápidos e lentos para ter um impacto significativo na ergogenicidade da cafeína (Southward et al., 2018). Por esta razão, selecionamos 3 momentos diferentes pós-suplementação para completar as tarefas cognitivas: 1 hora pós-suplementação foi selecionada para permitir a comparação com vários estudos anteriores de cafeína, porque é o ponto de tempo mais frequentemente usado para testar o desempenho cognitivo pós-suplementação. suplementação na literatura (Carswell et al., 2020). Também adicionamos os pontos de tempo de 3 h e 6 h pós-suplementação, uma vez que estão dentro da faixa média de meia-vida da cafeína e para investigar as diferenças de desempenho entre metabolizadores 'rápidos' e 'lentos'. Nossa hipótese é que aqueles que metabolizam a cafeína mais rapidamente não manteriam altos níveis de cafeína na saliva durante as 6 h de evento em comparação com aqueles com metabolismo mais lento da cafeína.

Ao final de cada dia experimental, os participantes receberão as cápsulas para a semana seguinte, bem como os frascos para amostragem de cafeína na saliva.

Uma vez fornecidas, as amostras serão mantidas congeladas a -20 °C até a análise. Os níveis de cafeína salivar serão medidos usando a Técnica de Imunoensaio Enzimático Multiplicado (EMIT) pelo método espectrofotométrico. O ensaio EMIT é um imunoensaio enzimático homogêneo destinado ao uso na determinação da cafeína como um metabólito e será preferido, pois é menos invasivo do que o uso de cafeína sérica e tem se mostrado confiável e reprodutível (Tripathi et al., 2015). Níveis séricos de cafeína superiores a 30 μg/ml requerem diluição quando analisados ​​pelo ensaio EMIT.