Efecto de la cafeína en la neurotransmisión espontánea en ratones

Raquel Gutiérrez Monzó¹, Albert Llaveria López², Manel Santafé Martínez³, Marc Bosque Alberich²

¹Fisioterapeuta, ²Fisioterapeuta (Nexus y club deportivo), ³Médico, investigador y profesor titular. Facultad de medicina y ciencias de la Salud, ²Dr. Fisioterapeuta (Nexus)

Autor para correspondencia

Raquel Gutiérrez Monzó, rachel.pyc@gmail.com

Palabras clave: Cafeína, dolor musculoesquelético, rendimiento físico, neurotransmisión espontánea.

Introducción

El café es el psicoestimulante más consumido en todo el mundo, cuyo principio activo es la cafeína. La cafeína es un antagonista de los receptores de adenosina. Su acción puede desencadenar un potente efecto estimulador tanto a nivel del sistema nervioso central (SNC) y autónomo (SNA), como también a nivel del sistema musculoesquelético (SME). En efecto, el consumo de esta sustancia se mueve por diferentes entornos como el social, familiar, laboral, e incluso deportivo debido a sus efectos ergogénicos. El efecto de esta sustancia es dosis-dependiente, así pues, el consumo de 3 o 4 tazas de café (125-500mg de cafeína /día), aumenta el rendimiento intelectual, memoria, la capacidad de concentración/ atención, la socialización, pero puede llegar a causar episodios de ansiedad, molestias gastrointestinales y alteraciones del sueño en dosis elevadas. Se relacionan ciertos estilos de vida como el consumo de esta sustancia (cafeína), la dieta cafetería, el estrés y el sedentarismo entre otros, con el desarrollo de dolor musculoesquelético y el representante por excelencia es el dolor miofascial, originándose en un punto gatillo miofascial (PGM). Por lo tanto, en el estudio presente se pretende demostrar que el consumo de cafeína a una dosis determinada (60μM), puede ser un generador de PGMs.

Objetivo

Evaluar la cafeína como un modulador de la neurotransmisión espontánea en músculo: de forma aguda (ex vivo); y de forma crónica (in toto), con un consumo de cafeína durante un mes.

Metodología

Se utilizaron ratones macho/hembras C57BL/6S de dos meses de edad. Para el estudio "in vitro", se expuso el músculo diafragma a concentraciones de 60µM de cafeína. Seguidamente, se realizó un registro intracelular antes y después de la exposición. Para el estudio "in toto", se expuso a los animales durante 4 semanas a cafeína y, posteriormente se procedió a realizar el registro intracelular de animales control y de los animales expuestos a la sustancia. Los parámetros evaluados fueron la frecuencia, amplitud y potencial de membrana en la neurotransmisión espontánea.

Resultados

Los dos procedimientos experimentales, tanto la exposición aguda, como la exposición crónica, muestran una alteración en los parámetros evaluados en la neurotransmisión espontánea después de la exposición de la cafeína.

Discusión

Hay estudios que relacionan el consumo de cafeína y dolor. Se ha de tener en cuenta que hay factores que influyen en los efectos de esta sustancia como la genética, la dieta, consumidores habituales o eventuales.

Conclusiones

Mediante las concentraciones utilizadas de 60μM, hay una relación directa entre la ingesta de cafeína y un incremento de la neurotransmisión espontánea, lo que se podría relacionar con el desarrollo de dolor neuromuscular.

Effect of caffeine on spontaneous neurotransmission in mice

Raquel Gutiérrez Monzó¹, Albert Llaveria López², Manel Santafé Martínez³, Marc Bosque Alberich²

¹Fisioterapeuta, ²Fisioterapeuta (Nexus y club deportivo), ³Médico, investigador y profesor titular. Facultad de medicina y ciencias de la Salud, ²Dr. Fisioterapeuta (Nexus)

Correspondence author

Raquel Gutiérrez Monzó, rachel.pyc@gmail.com

Keywords: Caffeine, musculoskeletal pain, physical performance, spontaneous neurotransmission.

Introduction

Coffee is the most consumed psychostimulant in the world, whose active ingredient is caffeine. Caffeine is an antagonist of adenosine receptors. Its action can trigger a powerful stimulating effect both at the central nervous system (CNS) and autonomic nervous system (ANS), as well as at the musculoskeletal system (MSS). Indeed, the consumption of this substance moves through different environments such as social, family, work, and even sports due to its ergogenic effects. The effect of this substance is dose-dependent, so the consumption of 3 or 4 cups of coffee (125-500mg of caffeine/day), increases intellectual performance, memory, concentration/attention capacity, and socialization, but can cause episodes of anxiety, gastrointestinal discomfort and sleep disturbances in high doses. Certain lifestyles such as the consumption of this substance (caffeine), the cafeteria diet, stress, and a sedentary lifestyle, among others, are related to the development of musculoskeletal pain, and the representative par excellence is myofascial pain, originating in a myofascial trigger point (PGM). Therefore, in the present study, it is intended to demonstrate that the consumption of caffeine at a certain dose (60μM), can be a generator of PGMs.

Objective

To evaluate caffeine as a modulator of spontaneous neurotransmission in muscle: acutely (ex vivo); and chronically (in toto), with caffeine consumption for a month.

Methodology

Two-month-old C57BL/6S male/female mice were used. For the "in vitro" study, the diaphragm muscle was exposed to concentrations of 60 µM of caffeine.

Next, an intracellular recording was made before and after exposure. For the "in toto" study, the animals were exposed to caffeine for 4 weeks and, subsequently, intracellular recording of control animals and animals exposed to the substance was performed. The parameters evaluated were the frequency, amplitude and membrane potential in spontaneous neurotransmission.

Results

The two experimental procedures, both acute exposure and chronic exposure, show an alteration in the parameters evaluated in spontaneous neurotransmission after caffeine exposure.

Discussion

There are studies that relate the consumption of caffeine and pain. It must be taken into account that there are factors that influence the effects of this substance such as genetics, diet, and habitual or occasional consumers.

Conclusions

Through the concentrations used of 60μM, there is a direct relationship between caffeine intake and an increase in spontaneous neurotransmission, which could be related to the development of neuromuscular pain.