Evaluación de los efectos de la ingesta de cafeína y la actividad física sobre el estado inflamatorio del organismo

Abstract

[spa] Debido a su presencia en productos como el café o el té, la cafeína es, probablemente, el producto farmacológico más consumido por el ser humano. Resultados de estudios previos demuestran un posible efecto antiinflamatorio, así como un efecto saludable, bien por la propia cafeína o por los ácidos clorogénicos presentes en el café. Por otra parte, la actividad física, tanto puntual como llevada a cabo de forma continuada, se ha relacionado con un efecto antiinflamatorio. Sin embargo, no se han estudiado en profundidad los efectos combinados de la actividad física y la ingesta de cafeína sobre la respuesta inflamatoria en el organismo. El objetivo general de la tesis fue determinar el efecto de la actividad física en combinación con la ingesta de cafeína sobre el estado inflamatorio del organismo. Para cumplir este objetivo se siguió un diseño experimental basado en dos estudios. Por una parte, se realizó un estudio transversal observacional con 244 participantes sanos (112 hombres y 132 mujeres) para determinar la asociación entre los marcadores de inflamación, el nivel de actividad física y de sedentarismo, y la ingesta habitual de cafeína, además de variables de control como el nivel de grasa visceral y total en el organismo. En el caso del consumo habitual de cafeína, solo se observó una asociación negativa con los niveles plasmáticos de proteína C reactiva (PCR) (p=0.001). En cuanto al porcentaje de grasa corporal, éste se asoció positivamente con los niveles de PCR (p<0.001) e inversamente con los de adiponectina (p=0.032) e IL-10 (p=0.001), mientras que, el nivel de grasa visceral era el principal predictor de la IL-6 (p<0.001) y el TNFα (p<0.001). Por otro lado, el comportamiento sedentario fue el principal predictor, negativo, de la concentración de IL-10 (p<0.001), y positivo de la concentración de TNFα (p<0.001). Por otra parte, se llevó a cabo un estudio de intervención cruzado, doble ciego y aleatorizado de suplementación con cafeína (6 mg/kg peso corporal) antes de la realización de un ejercicio en un tapiz rodante (60 minutos, 70%VO2máx). En este caso, los participantes fueron 13 deportistas recreacionales varones bien entrenados. La suplementación con cafeína provocó concentraciones superiores de IL-10 (2.42 ± 0.54 vs. 3.47 ± 0.72 pg·mL-1, p=0.01) y de IL-6 (3.04 ± 0.40 vs. 3.89 ± 0.62 pg·mL-1, p=0.003) en respuesta al ejercicio. Además, la suplementación con cafeína indujo concentraciones superiores de adrenalina (257.3 ± 53.2 vs. 134.0 ± 25.7 pg·mL-1, p=0.03) después del ejercicio, así como de cortisol (46.4 ±8.5 vs. 32.3 ± 5.6 pg·mL-1, p=0.007) dos horas después de haber finalizado el ejercicio. En conclusión, en la población estudiada, tanto la actividad física como la ingesta habitual de cafeína se asociaron con un efecto antiinflamatorio muy ligero, caracterizado, respectivamente, por niveles superiores de IL-10 e inferiores de PCR. Por el contrario, el sedentarismo y el acúmulo de grasa se revelaron como los principales determinantes del estado proinflamatorio del organismo. Sin embargo, la suplementación con cafeína aportó a la respuesta inflamatoria a una sesión de ejercicio un carácter más antiinflamatorio, definido, principalmente, por mayores incrementos de IL-10 en respuesta al ejercicio.

[cat] Per la seva presència en productes com el cafè o el te, la cafeïna és, probablement, el producte farmacològic més consumit per l’ésser humà. Resultats d’estudis previs demostren un possible efecte antiinflamatori de la cafeïna, així com un efecte saludable degut a la cafeïna mateixa o als àcids clorogènics propis del cafè. D’altra banda, l’activitat física, tant puntual com duta a terme de manera continuada, s’ha relacionat amb un efecte antiinflamatori. Tot i així, no s’han estudiat en profunditat els efectes combinats de l’activitat física i la ingesta de cafeïna sobre la resposta inflamatòria en l’organisme. L’objectiu general de la tesi era determinar l’efecte de l’activitat física en combinació amb la ingesta de cafeïna sobre l’estat inflamatori de l’organisme. Per assolir aquest objectiu, es va seguir un disseny experimental basat en dos estudis. Per una part, es va realitzar un estudi transversal observacional amb 244 participants sans (112 homes i 132 dones), per determinar l’associació entre els marcadors d’inflamació, nivells d’activitat física i de sedentarisme, i la ingesta habitual de cafeïna, a més de variables de control com els nivells de greix visceral i total en l’organisme. En el cas del consum habitual de cafeïna, només es va observar una associació negativa amb els nivells de proteïna C reactiva (PCR) (p=0.001). Quant al percentatge de greix corporal, aquest es va associar positivament amb els nivells de PCR (p<0.001) i negativament amb els d’adiponectina (p=0.032) i de IL-10 (p=0.001). El nivell de greix visceral es va determinar com el principal predictor de la IL-6 (p<0.001) i del TNFα (p<0.001). Finalment, el comportament sedentari fou el principal predictor, negatiu, de la concentració de IL-10 (p<0.001) i, positiu, de la concentració de TNFα (p<0.001). En segon lloc, es va dur a terme un estudi d’intervenció creuat, amb cegament doble i aleatoritzat de suplementació amb cafeïna (6 mg/kg pes corporal) abans de la realització d’un exercici en cinta de córrer (60 minuts, 70% VO2màx). En aquest cas, els participants foren 13 esportistes aficionats de sexe masculí ben entrenats. La suplementació amb cafeïna va provocar concentracions superiors de IL-10 (2.42 ± 0.54 vs. 3.47 ± 0.72 pg·mL-1, p=0.01) i de IL-6 (3.04 ± 0.40 vs. 3.89 ± 0.62 pg·mL-1, p=0.003) en resposta a l’exercici. A més, la suplementació amb cafeïna va induir concentracions superiors d’adrenalina (257.3 ± 53.2 vs. 134.0 ± 25.7 pg·mL-1, p=0.03) després de l’exercici, així com de cortisol (46.4 ± 8.5 vs. 32.3 ± 5.6 pg·mL-1, p=0.007) dues hores després d’haver finalitzat l’exercici. En conclusió, en la població estudiada, tant l’activitat física com la ingesta habitual de cafeïna estaven associades a un efecte antiinflamatori molt lleuger, caracteritzat, respectivament, per nivells superiors de IL-10 i inferiors de PCR. Per contra, el sedentarisme i l’acumulació de greix es varen revelar com els principals determinants de l’estat proinflamatori de l’organisme. Per altra part, la suplementació amb cafeïna va aportar a la resposta inflamatòria en una sessió puntual d’exercici un caràcter més antiinflamatori, caracteritzat, principalment, per majors increments de IL-10 en resposta a l’exercici.

[eng] Due to caffeine's widespread presence in foods such as coffee or tea, it is probably the most commonly consumed pharmacological product by humans. The results of previous studies show a possible anti-inflammatory effect and a beneficial impact on health either as a result of the caffeine itself or due to the chlorogenic acid present in coffee. For its part, physical activity of both an acute or a regular nature has been associated with an anti-inflammatory effect. However, the combined effects of physical activity and caffeine intake on the body's inflammatory response have not been determined. The main aim of this thesis was to determine the effect of physical activity in combination with caffeine intake on the body's inflammatory state. An experimental design based on two studies was applied to achieve this objective. First, a cross-sectional observational study with 244 healthy people (112 men and 132 women) was conducted to determine the association between inflammatory markers and the level of physical activity or sedentary behaviour and regular caffeine intake, in addition to other control variables, like the level of visceral and total body fat. In the case of regular caffeine intake, only a negative association with C-reactive protein (CRP) levels (p=0.001) was observed. The body fat percentage was positively associated with CRP levels (p<0.001) but negatively associated with adiponectin (p=0.032) and IL-10 (p=0.001). The visceral fat level was the main predictor for IL-6 (p<0.001) and TNFα (p<0.001). Sedentary behaviour was the main negative predictor for IL-10 (p<0.001) and main positive predictor for TNFα concentrations (p<0.001). A randomized, double-blind crossover study was also conducted of supplementation with caffeine (6 mg/kg body mass) prior to a treadmill exercise test (60 minutes, 70% VO2max). Thirteen well-trained recreational male athletes participated in the study. Caffeine supplementation produced higher plasma concentrations of IL-10 (2.42 ± 0.54 vs. 3.47 ± 0.72 pg·mL-1, p=0.01) and IL-6 (3.04 ± 0.40 vs. 3.89 ± 0.62 pg·mL·1, p=0.003) in response to exercise. Furthermore, caffeine supplementation induced higher adrenaline concentrations (257.3 ± 53.2 vs. 134.0 ± 25.7 pg·mL-1, p=0.03) after exercise and higher cortisol levels (46.4 ±8.5 vs. 32.3 ± 5.6 pg·mL-1, p=0.007) after a 2-hour recovery period. In conclusion, in the population under study, regular physical activity and caffeine intake were both only associated with a slight anti-inflammatory effect, characterized, respectively, by higher IL-10 and lower CRP levels. Sedentary habits and fat accumulation were found to be the main predictors of a proinflammatory state. However, caffeine supplementation raised the anti-inflammatory response to an acute bout of exercise, mainly through higher IL-10 levels.