Cafeína
1. Identidad: Nombres Químicos, Fuentes Botánicas y Formas Comunes
1.1 Nomenclatura Química y Sistemática
La cafeína (1,3,7-trimetilxantina) es un alcaloide vegetal con una estructura química de C8H10N4O2 y un peso molecular de 194.19. Es una purina cristalina blanca de sabor amargo, un alcaloide metilxantina, y está químicamente relacionada con las bases adenina y guanina del ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). Estructuralmente, la cafeína y las demás metilxantinas se asemejan a las purinas. Entre sus numerosos sinónimos catalogados por el NIST Chemistry WebBook se encuentran guaranina, teína, mateína, metilteobromina y 3,7-dihidro-1,3,7-trimetil-1H-purina-2,6-diona, nombres que históricamente distinguían al compuesto cuando fue aislado por primera vez de diferentes fuentes botánicas, antes de que se unificara su identidad química.
1.2 Fuentes Botánicas Naturales
La cafeína se encuentra en las semillas, frutos, nueces u hojas de varias plantas nativas de África, Asia oriental y Sudamérica, donde ayuda a protegerlas de los herbívoros y de la competencia al impedir la germinación de semillas cercanas, además de favorecer el consumo por parte de ciertos animales, como las abejas melíferas. Las fuentes más comunes de cafeína para el consumo humano son las hojas de té de la planta Camellia sinensis y el grano de café, la semilla de la planta Coffea.
Actualmente se conocen 63 especies diferentes de plantas que contienen cafeína. Históricamente, las fuentes alimentarias más comunes de cafeína en la dieta humana han sido el café (de la planta del café, Coffea sp.), el té (de la planta del té, Camellia sinensis) y el chocolate (de la planta del cacao, Theobroma cacao). Algunas fuentes menos comunes incluyen la cassine (Ilex vomitoria), el yoco (Paullinia yoco), el mate (de la yerba mate, Ilex paraguariensis) y el guaraná (Paullinia cupana).
Investigadores en genómica, incluido el equipo dirigido por Denoeud et al. en 2014, concluyeron que este grupo de plantas aparentemente no emparentadas evolucionó de manera independiente, pero en la misma dirección, para producir cafeína con el fin de disuadir a los depredadores de consumir sus hojas.
1.3 Formas y Preparaciones Comunes
En su forma pura, la cafeína es un polvo blanco de sabor amargo. Los consumidores la encuentran en una amplia variedad de formas: como constituyente natural de bebidas preparadas (café, té, mate, bebidas de guaraná, cacao), como ingrediente añadido en bebidas gaseosas tipo cola y bebidas energizantes, y como suplemento aislado en cápsulas, comprimidos, polvo, goma de mascar y formulaciones de liberación prolongada. Se han desarrollado suplementos de cafeína de liberación prolongada para extender los efectos de la cafeína. Se estima que el consumo mundial de cafeína es de 120,000 toneladas al año, lo que la convierte en la sustancia psicoactiva más popular del mundo.
2. Uso Tradicional e Histórico
2.1 Té — China y Asia Oriental
El té se ha consumido en China durante miles de años, y se dice que fue descubierto por el emperador chino Shen Nung en el año 2737 a. C. Relatos tradicionales cuentan que los monjes bebían té para mantenerse despiertos durante la práctica de la meditación.
2.2 Café — Etiopía y el Mundo Árabe
Existe una popular leyenda etíope en la que el café es descubierto por un pastor de cabras llamado Kaldi, quien encontró a sus cabras retozando y llenas de energía después de comer el fruto rojo del arbusto de café. Kaldi probó el fruto y tuvo una reacción similar. Tras presenciar ese comportamiento extraño, un monje llevó parte del fruto a sus compañeros monjes; ellos también pasaron la noche despiertos y alerta. Aunque los árabes cultivaban las plantas y preparaban bebidas a partir de los granos de café, no fue sino hasta el siglo XIV que se descubrió el proceso de tostado. Y solo entonces el uso del café se expandió rápidamente en el mundo árabe.
Para el siglo XV, el café había llegado a Yemen, donde los monjes sufíes lo usaban durante las ceremonias religiosas para mantenerse alerta. En el mundo musulmán, la necesidad de una bebida social fue satisfecha por el café, que se consumía tanto en el hogar como en los cafés. El hecho de que estos cafés se convirtieran en centros intelectuales independientes fue percibido como una amenaza para las autoridades, y en ocasiones se vieron obligados a cerrar. Ya en el siglo XVI se utilizaban argumentos de salud, por ejemplo, cuando Kair Bey, el gobernador de La Meca, prohibió el uso del café en 1511. La apreciación del café como bebida en Europa, donde se le conoció primero como "vino árabe", data del siglo XVII. Durante esta época se establecieron las "casas de café", siendo las primeras las abiertas en Constantinopla y Venecia.
2.3 Cacao — Mesoamérica
El cacao, originario de Mesoamérica, proporcionó otra fuente de cafeína. Los aztecas y los mayas consumían cacao como una bebida amarga y especiada, creyendo que tenía propiedades divinas y energizantes. Incluso las Américas tuvieron su propia versión de una bebida cafeinada elaborada a partir del cacao. La primera civilización en utilizarlo fue la de los olmecas de México. La bebida se transmitió a los izapas, a los mayas y finalmente a los europeos, quienes usaron los granos de cacao para elaborar confituras.
2.4 Guaraná y Yerba Mate — Sudamérica
El mate se elabora a partir de un árbol perenne sudamericano (Ilex paraguariensis) cuyas hojas contienen cafeína. El mate se consume tradicionalmente como una bebida similar al té. El guaraná es una enredadera que trepa por los árboles en Sudamérica y crece como arbusto cuando se cultiva a cielo abierto. Su nombre botánico es Paullinia cupana H.B.K., variedad sorbilis.
2.5 Aislamiento como Compuesto Puro
La cafeína se extrajo por primera vez de los granos de cacao en su forma más pura —un polvo blanco— en la década de 1820, por el científico alemán Friedrich Ferdinand Runge. El aislamiento del compuesto puro permitió el inicio del estudio farmacológico sistemático, revelando finalmente que la "teína" del té, la "guaranina" del guaraná y la "cafeína" del café eran moléculas idénticas.
3. Constituyentes Clave y Compuestos Activos
3.1 La Cafeína como Compuesto Activo Principal
La cafeína es en sí misma la principal molécula bioactiva de interés en todas sus fuentes botánicas. Su principal metabolito farmacológico es la paraxantina. En los seres humanos, la N-3 demetilación de la cafeína (1,3,7-trimetilxantina) a paraxantina (1,7-dimetilxantina) es la reacción principal en el metabolismo de la cafeína, y representa alrededor del 80–90% de la demetilación de la cafeína. Esta reacción está mediada exclusivamente por la isoforma CYP1A2 del citocromo P450. El resto de la cafeína se metaboliza en aproximadamente un 11% y un 4% en los productos 1-demetilado (teobromina) y 7-demetilado (teofilina), respectivamente.
Otras metilxantinas presentes junto a la cafeína en algunas plantas fuente incluyen la 1,3-dimetilxantina (teofilina, presente en el té) y la 3,7-dimetilxantina (teobromina, presente en el cacao). Estas metilxantinas coexistentes tienen sus propios perfiles farmacológicos, pero generalmente están presentes en concentraciones más bajas que la cafeína en la mayoría de las preparaciones consumidas.
4. Mecanismos de Acción
4.1 Antagonismo de los Receptores de Adenosina
Se cree que la acción de la cafeína está mediada por varios mecanismos: el antagonismo de los receptores de adenosina, la inhibición de la fosfodiesterasa, la liberación de calcio de los depósitos intracelulares y el antagonismo de los receptores de benzodiacepinas. La capacidad de la cafeína para inhibir los receptores de adenosina parece ser de gran importancia en sus efectos sobre el comportamiento y la función cognitiva. Esta capacidad resulta de la unión competitiva de la cafeína y la paraxantina a los receptores de adenosina, y es relevante en la contribución a los efectos sobre el sistema nervioso central (SNC), especialmente los relacionados con los efectos neuromoduladores de la adenosina.
Los efectos conductuales de la cafeína parecen deberse, en gran medida, al antagonismo de la acción de la adenosina endógena sobre los receptores A1 y A2a en el sistema nervioso central. Debido al bloqueo de los efectos inhibitorios de la adenosina a través de sus receptores, la cafeína afecta indirectamente la liberación de norepinefrina, dopamina, acetilcolina, serotonina, glutamato y ácido gamma-aminobutírico. Existen dos clases principales de receptores de adenosina: A1 y A2; la cafeína y la paraxantina son antagonistas no selectivos de ambos, aunque no son antagonistas especialmente potentes. Las concentraciones de cafeína alcanzadas in vivo que causan una leve estimulación del SNC (5–10 µM) y que se asocian con efectos antiasmáticos (50 µM) se encuentran dentro del rango asociado con el bloqueo de los receptores de adenosina, según lo cuantificado por ensayos in vitro de unión a receptores.
4.2 Inhibición de la Fosfodiesterasa
La cafeína aumenta las concentraciones intracelulares de adenosín monofosfato cíclico (AMPc) al inhibir las enzimas fosfodiesterasa en el músculo esquelético y los tejidos adiposos. Estas acciones promueven la lipólisis mediante la activación de las lipasas sensibles a hormonas, con la liberación de ácidos grasos libres y glicerol. Otros mecanismos bioquímicos de acción de la cafeína, como la liberación de calcio intracelular, la inhibición de las fosfodiesterasas y el bloqueo de los sitios reguladores de los receptores GABAA, requerirían concentraciones mucho más altas que las concentraciones micromolares de cafeína asociadas con la estimulación conductual. Por lo tanto, se considera que la inhibición de la fosfodiesterasa tiene relevancia farmacológica principalmente en dosis más altas, y no en las concentraciones que se alcanzan típicamente con la ingesta dietética.
4.3 Movilización de Calcio Intracelular
La cafeína es un psicoestimulante que, entre sus mecanismos de acción, incluye la movilización de calcio intracelular. La cafeína estimula la liberación y recaptación de calcio en las neuronas y las células del tejido muscular, un proceso esencial en los sistemas nervioso central y periférico para la comunicación neuronal y la contracción muscular en el sistema musculoesquelético.
4.4 Efectos sobre Neurotransmisores Secundarios
La cafeína y otras metilxantinas antagonizan la adenosina, que actúa como neurotransmisor inhibitorio. La ingesta prolongada de cafeína conduce a una mayor afinidad de la adenosina por su receptor, en un intento de restaurar el equilibrio. Al bloquear el tono inhibitorio de la adenosina, la cafeína desinhibe efectivamente múltiples sistemas de neurotransmisores excitatorios y moduladores, produciendo sus característicos efectos estimulantes, moduladores del ánimo y potenciadores del estado de alerta.
5. Farmacocinética
5.1 Absorción y Distribución
La cafeína tiene una alta biodisponibilidad oral: el 99% de la cafeína se absorbe del tracto gastrointestinal (GI) hacia el torrente sanguíneo a los 45 minutos de la ingestión. La cafeína se absorbe de forma rápida y completa en los seres humanos, típicamente dentro de los 45 minutos posteriores a la ingesta. Las concentraciones plasmáticas máximas se alcanzan entre 15 y 120 minutos después de la ingesta oral. Se distribuye por toda el agua corporal total, tiene una baja unión a proteínas plasmáticas, una vida media corta, un metabolismo de primer paso insignificante, una eliminación renal mínima, excelente tolerabilidad, y su biotransformación está prácticamente confinada al hígado.
5.2 Metabolismo
La cafeína se metaboliza principalmente en el hígado mediante el sistema enzimático de la oxidasa del citocromo P450, en particular por la enzima CYP1A2. Sin embargo, este sistema enzimático oxidasa también está presente en otros tejidos, incluido el cerebro. La cafeína se metaboliza casi exclusivamente en el hígado por el sistema enzimático del citocromo P450, y se excreta sin cambios en la orina en un 3% o menos. Existe una gran variación en el consumo de bebidas y alimentos que contienen cafeína entre individuos, lo cual puede inducir la actividad de la CYP1A2. La actividad y cantidad de proteína de la CYP1A2 se ven afectadas por factores ambientales, genéticos y epigenéticos, lo que resulta en una amplia variación de entre 5 y 6 veces entre los seres humanos.
5.3 Vida Media y Eliminación
La vida media promedio de la cafeína en el plasma de individuos sanos es de aproximadamente 5 horas. Sin embargo, la vida media de eliminación de la cafeína puede variar entre 1.5 y 9.5 horas, mientras que la tasa de aclaramiento plasmático total para la cafeína se estima en 0.078 L/h/kg. Este amplio rango en la vida media plasmática promedio de la cafeína se debe tanto a la variación individual innata como a una variedad de características fisiológicas y ambientales que influyen en el metabolismo de la cafeína, incluyendo el embarazo, la obesidad, el uso de anticonceptivos orales y el estado de fumador.
6. Evidencia Científica por Área de Uso
6.1 Alerta, Vigilia y Rendimiento Cognitivo
La cafeína tiene numerosos efectos farmacológicos y fisiológicos, incluyendo efectos cardiovasculares, respiratorios, renales y sobre el músculo liso, así como efectos sobre el estado de ánimo, la memoria, el estado de alerta y el rendimiento físico y cognitivo.
Numerosos estudios han demostrado que los efectos subjetivos cualitativos de la cafeína dependen de la dosis, con dosis más bajas (20–200 mg) que producen predominantemente efectos subjetivos positivos, como bienestar, energía y alerta. Las dosis más altas (300–500 mg) producen predominantemente efectos subjetivos disfóricos.
Una revisión sistemática y metaanálisis de 2021 (bajo las directrices PRISMA, 13 estudios cruzados aleatorizados, publicado en Nutrients / PMC) examinó los efectos de la cafeína sobre el rendimiento cognitivo en atletas. Los resultados de los 13 estudios sugieren que la ingesta de una dosis baja/moderada de cafeína antes y/o durante el ejercicio puede mejorar la energía autoinformada, el estado de ánimo y las funciones cognitivas, como la atención; también puede mejorar el tiempo de reacción simple, el tiempo de reacción de elección, la memoria o la fatiga, aunque esto puede depender de los protocolos de investigación. En general, los resultados indicaron que la cafeína mejora el rendimiento de atención (en relación con un placebo) en atletas que toman suplementos de cafeína antes de comenzar su entrenamiento rutinario o ejercicio deportivo. La fortaleza de esta evidencia es de moderada a buena para la atención y el tiempo de reacción; la evidencia sobre dominios cognitivos de orden superior, como el control inhibitorio, es menos consistente.
6.2 Rendimiento Físico y Deportivo
Se documentaron ampliamente mejoras en el rendimiento físico con la cafeína, incluyendo una mayor cobertura de distancia, cobertura de distancia a alta velocidad y frecuencia de impactos. De tres estudios que evaluaron habilidades técnicas, parece que la cafeína puede beneficiar el rendimiento de habilidades motoras gruesas, pero no tiene efecto, o incluso puede confundir negativamente, los resultados de habilidades técnicas más finas. Existe evidencia convincente de que la ingesta de dosis moderadas de cafeína (~3 a 6 mg·kg−1) aproximadamente 60 minutos antes del ejercicio puede mejorar el rendimiento físico en deportes de equipo, mientras que la evidencia es actualmente demasiado escasa para extraer conclusiones confiables respecto al rendimiento de habilidades específicas del deporte.
Los resultados de una revisión sistemática muestran que la cafeína mejora la capacidad anaeróbica y la resistencia, mientras que el placebo percibido como cafeína también puede aumentar el rendimiento al reducir el dolor y mejorar la concentración. Este componente placebo merece ser reconocido al interpretar las estimaciones de la magnitud del efecto. La calidad general de la evidencia sobre el rendimiento atlético es sólida para el rendimiento de resistencia y moderada para el rendimiento físico en deportes de equipo, con base en múltiples ensayos cruzados aleatorizados doble ciego.
6.3 Neuroprotección: Enfermedad de Parkinson
La primera evidencia del potencial efecto neuroprotector de la cafeína provino del Honolulu Heart Program, un amplio estudio prospectivo de 8,004 hombres japonés-americanos con un seguimiento de 30 años. El estudio reveló que el consumo diario de café durante la mediana edad reducía en 5 veces el riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson (EP) a los 65 años, en comparación con quienes no bebían café, tras ajustar por edad y tabaquismo.
Los estudios epidemiológicos y los informes clínicos sugieren que el consumo de cafeína está estrechamente asociado con un menor riesgo de enfermedades neurodegenerativas, incluyendo la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y la demencia. Los estudios en animales proporcionan una base neurobiológica para la relación inversa entre el consumo de cafeína y el riesgo reducido de desarrollar EP, y respaldan el potencial clínico de la cafeína y los antagonistas del receptor A2A como objetivo terapéutico modificador de la enfermedad para la EP. Sin embargo, estos hallazgos son en gran medida observacionales y mecanísticos; aún no se han establecido ensayos controlados aleatorizados que confirmen que la suplementación con cafeína reduzca la incidencia de EP en seres humanos.
6.4 Neuroprotección: Enfermedad de Alzheimer y Demencia
Existe evidencia sugestiva de estudios clínicos de que la cafeína es neuroprotectora contra la demencia y posiblemente contra la enfermedad de Alzheimer (EA) (20 de 30 estudios respaldan esto), pero se requieren más estudios para confirmar este vínculo. Los estudios clínicos también indican que la cafeína es un normalizador cognitivo y no un potenciador cognitivo. Además, los estudios clínicos sugieren que el efecto neuroprotector de la cafeína podría estar confundido por el sexo.
Según los hallazgos generales recopilados, la cafeína puede reducir el estrés oxidativo elevado; inhibir la activación del receptor de adenosina A2A, regulando así la acumulación de amiloide-β; reducir la hiperfosforilación de la proteína tau; y reducir la acumulación de proteínas mal plegadas, como la α-sinucleína, en las enfermedades de Alzheimer y Parkinson. Aunque la cafeína ha demostrado efectos antiinflamatorios y antioxidantes potentes tanto in vitro como in vivo en estudios con animales, la evidencia sobre sus resultados clínicos en seres humanos es inconclusa. Actualmente, la evidencia que respalda el uso de la cafeína como fármaco en sujetos con enfermedades neurodegenerativas es insuficiente. La fortaleza general de la evidencia es, por tanto, la siguiente: los datos observacionales (epidemiológicos) son alentadores; los datos mecanísticos preclínicos son sustanciales; la evidencia de ensayos clínicos aleatorizados en humanos es insuficiente.
6.5 Sistema Cardiovascular
La cafeína es un estimulante de consumo frecuente presente en el café, el té, el chocolate, las gaseosas y las bebidas energizantes. Si bien sus efectos sobre el sistema cardiovascular han sido ampliamente estudiados, persiste la controversia en torno a sus posibles riesgos, particularmente en pacientes con enfermedad cardíaca. Una revisión exhaustiva de las propiedades farmacológicas, fuentes y efectos cardiovasculares de la cafeína enfatiza su potencial arritmogénico. Los mecanismos de acción cardiovascular incluyen el antagonismo de los receptores de adenosina, la inhibición de la fosfodiesterasa, la movilización de calcio y la liberación de catecolaminas.
No existe evidencia consistente de un mayor riesgo cardiovascular con niveles de consumo normales. Se ha observado alteración del sueño con dosis superiores a 3 mg/kg tomadas cerca de la hora de dormir. Dosis únicas elevadas (>500 mg) pueden causar ansiedad transitoria, taquicardia o nerviosismo. La opinión científica de la EFSA de 2015 evaluó la seguridad cardiovascular con base en un amplio cuerpo de evidencia; se señala la ausencia de riesgo consistente en niveles de ingesta moderados, aunque la susceptibilidad individual sigue siendo una variable a considerar.
6.6 Sistema Respiratorio
Desde hace mucho tiempo se sabe que la cafeína (y algunos de sus metabolitos) puede influir en la respiración y puede utilizarse para tratar el asma, y que existen aumentos en la actividad cardíaca y la presión arterial, y que las metilxantinas tienen efectos renales marcados. La teofilina, una metilxantina estructuralmente relacionada y metabolito menor de la cafeína, se ha utilizado como broncodilatador establecido. La cafeína en sí misma, en concentraciones farmacológicas más altas, produce efectos estimulantes respiratorios similares mediante el antagonismo de la adenosina en los centros respiratorios del tronco encefálico; esto sustenta su uso clínico (como citrato de cafeína inyectable) en el tratamiento de la apnea del prematuro en neonatos.
6.7 Efectos Metabólicos: Lipólisis y Composición Corporal
La cafeína aumenta las concentraciones intracelulares de adenosín monofosfato cíclico (AMPc) al inhibir las enzimas fosfodiesterasa en el músculo esquelético y los tejidos adiposos. Estas acciones promueven la lipólisis mediante la activación de las lipasas sensibles a hormonas, con la liberación de ácidos grasos libres y glicerol. La administración repetida de cafeína no modifica su farmacocinética, pero en muchos casos sí se desarrolla tolerancia. La tolerancia no se observa en todos los efectos del fármaco, como la lipólisis de las células grasas, pero sí se presenta en ciertas acciones conductuales, como algunas de sus propiedades estimulantes. En consecuencia, los efectos lipolíticos observados de forma aguda pueden disminuir con la habituación.
7. Sistemas Corporales y Áreas de Salud Asociadas con la Cafeína
- Sistema Nervioso Central: Estimulación del estado de alerta, reducción de la fatiga percibida, modulación del estado de ánimo y potencial neuroprotección mediante el bloqueo de los receptores de adenosina y la modulación de las vías dopaminérgica, colinérgica y glutamatérgica.
- Sistema Cardiovascular: Aumentos transitorios de la frecuencia cardíaca y la presión arterial, particularmente con dosis más altas o en individuos no habituados; el antagonismo de la adenosina afecta el tono vascular; el potencial arritmogénico con dosis altas es un área de investigación en curso.
- Sistema Respiratorio: Broncodilatación mediante el antagonismo de la adenosina y la relajación del músculo liso; se utiliza clínicamente para tratar la apnea del prematuro en neonatos.
- Sistema Musculoesquelético: Mejora de la contractilidad muscular mediante la movilización de calcio y la señalización mediada por AMPc; contribuye a los efectos ergogénicos sobre el rendimiento físico.
- Sistema Metabólico/Adiposo: Promoción aguda de la lipólisis y liberación de ácidos grasos libres mediante la inhibición de la fosfodiesterasa y el aumento del AMPc.
- Sistema Renal: Las metilxantinas tienen efectos renales marcados, incluida una diuresis leve, aunque se desarrolla tolerancia a este efecto en los consumidores habituales.
- Sistema Reproductivo/Desarrollo Fetal: La cafeína cruza la placenta y el hígado fetal es deficiente en las enzimas necesarias para metabolizarla, lo que prolonga la exposición fetal; los datos epidemiológicos vinculan una alta ingesta con una reducción del peso al nacer.
8. Formas de Dosificación y Dosis Reportadas en Estudios
8.1 Valores de Referencia Regulatorios
Las dosis únicas de cafeína de hasta 200 mg (aproximadamente 3 mg/kg de peso corporal para un adulto de 70 kg) no generan preocupaciones de seguridad. La misma cantidad no genera preocupaciones de seguridad cuando se consume menos de 2 horas antes de un ejercicio físico intenso en condiciones ambientales normales.
Para el consumo regular, la EFSA concluyó que un consumo de cafeína de hasta 400 mg durante un período de 24 horas probablemente no cause ningún daño al consumidor adulto.
Las ingestas diarias de cafeína provenientes de todas las fuentes, de hasta 200 mg al día, en mujeres embarazadas no generan preocupaciones de seguridad para el feto.
8.2 Dosis Utilizadas en Estudios Clínicos
- Rendimiento cognitivo y deportivo: Existe evidencia convincente de que la ingesta de dosis moderadas de cafeína (~3 a 6 mg·kg−1) aproximadamente 60 minutos antes del ejercicio puede mejorar el rendimiento físico en deportes de equipo.
- Efectos subjetivos: Las dosis más bajas (20–200 mg) producen predominantemente efectos subjetivos positivos, como bienestar, energía y alerta. Las dosis más altas (300–500 mg) producen predominantemente efectos subjetivos disfóricos.
- Inducción de tolerancia (experimental): Un reto de 300 mg en individuos que no consumían cafeína causó tensión, ansiedad y nerviosismo, en comparación con una ausencia total de efecto en individuos que recibían una dosis crónica de 900 mg al día.
- Estudios de abstinencia: Se han documentado síntomas de abstinencia después de una exposición relativamente corta a dosis altas de cafeína (6–15 días con ≥600 mg/día).
- Estudio de interacción farmacológica (fluvoxamina): Un estudio cruzado administró 200 mg de cafeína por vía oral, y los sujetos tomaron por separado fluvoxamina 50 mg al día durante 4 días y 100 mg al día durante 8 días, después de lo cual volvieron a ingerir 200 mg de cafeína.
- Formulación de liberación prolongada: Un suplemento de liberación prolongada que contenía 194 mg de cafeína alcanzó una concentración plasmática máxima de cafeína de 1.88 ± 0.46 mg/L a las 6 horas de la ingestión, mientras que la cápsula equivalente de cafeína regular alcanzó rápidamente una concentración plasmática máxima de cafeína de 2.40 ± 0.40 mg/L a las 3 horas.
- Dosis segura aguda según la EFSA: Para la población general, excluyendo a las mujeres embarazadas, la dosis diaria segura se establece en 400 mg de cafeína al día y 200 mg de cafeína por ocasión.
9. Consideraciones de Seguridad e Interacciones Farmacológicas
9.1 Tolerancia
La administración repetida de cafeína no modifica su farmacocinética, pero en muchos casos sí se desarrolla tolerancia. La tolerancia no se observa en todos los efectos del fármaco, como la lipólisis de las células grasas, pero sí se presenta en ciertas acciones conductuales, como algunas de sus propiedades estimulantes.
9.2 Dependencia y Abstinencia
El uso regular puede producir dependencia física y psicológica. La suspensión abrupta puede precipitar un síndrome de abstinencia clínicamente significativo, reconocido en el Manual Diagnóstico y Estadístico de los Trastornos Mentales, 5ª Edición (DSM-5).
La abstinencia de cafeína se manifiesta más comúnmente con dolor de cabeza, fatiga o somnolencia, disminución del estado de alerta, ánimo deprimido o irritable, dificultad para concentrarse y síntomas similares a los de la gripe, como náuseas, dolor muscular o rigidez.
En seres humanos, una revisión de 37 informes clínicos y estudios experimentales que datan de 1833 muestra que el dolor de cabeza y la fatiga son los síntomas de abstinencia más frecuentes, con una amplia variedad de otros signos y síntomas que ocurren con menor frecuencia, tales como ansiedad, deterioro del rendimiento psicomotor, náuseas/vómitos y antojo (craving). Cuando se produce la abstinencia de cafeína, la gravedad puede variar de leve a extrema (incapacitante). El síndrome de abstinencia tiene un inicio de 12 a 24 horas, un pico de 20 a 48 horas y una duración de aproximadamente 1 semana.
9.3 Embarazo
La EFSA declara que una dosis de cafeína de 200 mg al día es segura para las mujeres embarazadas con respecto al feto, con base en resultados sobre la reducción del peso al nacer observados en estudios epidemiológicos. El metabolismo fetal de la cafeína es más lento, lo que prolonga la exposición. De particular preocupación es la tasa de ingesta de cafeína entre las poblaciones potencialmente vulnerables a los efectos negativos del consumo de cafeína: mujeres embarazadas y en período de lactancia, niños y adolescentes, adultos jóvenes, y personas con afecciones cardíacas subyacentes u otras condiciones de salud, como enfermedades mentales.
9.4 Interacciones Farmacológicas Mediadas por CYP1A2
El tabaquismo y las dietas ricas en vegetales crucíferos inducen la expresión del gen CYP1A2, lo que resulta en un aumento del aclaramiento de la cafeína. Por el contrario, se sabe que el consumo de alcohol, los anticonceptivos orales, la fluvoxamina y los antibióticos quinolónicos inhiben la actividad de la CYP1A2, reducen el aclaramiento de la cafeína y aumentan tanto el área bajo la curva de concentración plasmática en función del tiempo como la vida media de eliminación.
Se ha informado que varios fármacos, entre ellos ciertos inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (particularmente la fluvoxamina), antiarrítmicos (mexiletina), antipsicóticos (clozapina), psoralenos, idrocilamida, fenilpropanolamina, broncodilatadores (furafilina y teofilina) y quinolonas (enoxacino), son potentes inhibidores de esta isoenzima. Las interacciones farmacocinéticas a nivel de la enzima CYP1A2 pueden causar efectos tóxicos durante la administración concomitante de cafeína y ciertos fármacos utilizados para trastornos cardiovasculares, del SNC, gastrointestinales, infecciosos, respiratorios y cutáneos.
Se ha descrito una interacción entre la cafeína y la fluvoxamina in vivo, que conduce a una disminución del aclaramiento total de la cafeína del 80% durante la administración de fluvoxamina. Otros ISRS no mostraron interacciones farmacocinéticas significativas con la cafeína. Sin embargo, la cafeína potenció los efectos antidepresivos de la fluoxetina y el escitalopram, mientras aumentaba la concentración plasmática sérica de la paroxetina.
9.5 Interacción con Medicamentos Basados en Adenosina
Debido a que la cafeína es un antagonista competitivo de los receptores de adenosina, su uso puede interferir con la adenosina administrada para pruebas de esfuerzo cardíaco con fines diagnósticos (la adenosina farmacológica debe lograr la ocupación del receptor que la cafeína compite por ocupar). A los pacientes que se someten a este tipo de pruebas se les suele indicar que se abstengan de consumir cafeína durante un período definido. La acción de la cafeína está mediada en parte por el antagonismo de los receptores de adenosina, lo que proporciona la base mecanística para esta interacción clínicamente reconocida.
9.6 Poblaciones de Alto Riesgo y Dosis Altas
Para los adultos sanos, el consumo de cafeína es relativamente seguro, pero para algunas poblaciones vulnerables, el consumo de cafeína podría ser perjudicial, incluyendo alteraciones en la función cardiovascular, el sueño y el uso de sustancias. Para niños y adolescentes, la información disponible es insuficiente para establecer un nivel seguro de ingesta de cafeína.
Los síntomas de abstinencia de cafeína pueden asemejarse mucho a trastornos psiquiátricos, como la ansiedad y las alteraciones del estado de ánimo, a menudo acompañados de signos vitales anormales, lo que exige una evaluación cuidadosa por parte de los médicos de urgencias y hospitalarios para evitar estudios diagnósticos innecesarios.
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