La théacrine, la prochaine caféine?

Nous vous disons tout sur la Théacrine, qui est une substance considérée comme la nouvelle forme de caféine, mais avec quelques différences.

La société exige clairement quelque chose:

Des substances qui améliorent les performances psychomotrices.

Dans la recherche de modulateurs complexes du système nerveux central de nombreux agonistes dopaminergiques, catécholaminergiques, cholinergiques sont apparus… Tous avec un mécanisme d’action particulier et des cibles d’action spécifiques.

Qu’est-ce que la Théacrine?

La Théacrine (acide 1,3,7,9-tétraméthylurique) est une molécule homologue de la caféine, à l’exception de l’addiction d’une cétone et d’un groupe carboxyle au cycle imidazole.

Figure I. Structure moléculaire de la théacrine et de la caféine.

Qu’est-ce que cela signifie?

En raison de sa structure chimique, comme le reste des méthylxanthines, elle a la capacité de stimuler le système nerveux central.

Mais quel effet? Comment le savons-nous?

Puisque c’est le principal facteur limitant des purines pour atteindre les récepteurs des neurones qui « nous maintiennent actifs ».

D’où provient-elle?

Dans la recherche d’un alcaloïde ayant des effets similaires, nous avons pu trouver de l’acide tétraméthylliurique (ou théacrine), une purine méthylée jusqu’il y a quelques années encore inconnue; que nous avons réussi à extraire du thé kucha et, bien sûr, nous avons appris à le synthétiser en laboratoire.

Figure II. Représentation graphique de la production de la théacrine à partir du thé Kucha (Camellia Assamica var. Kucha). (Li et al., 2015).

Méthylxatines

Les substances ayant une structure purine (telles que la caféine, théobromine ou théophylline) sont des méthylxanthines, substances naturelles (et légales) ayant les propriétés suivantes:

C’est pourquoi la caféine est supérieure aux autres méthylxanthines pour stimuler le système nerveux central, favoriser la concentration et la vitesse de réaction; la raison en est qu’elle a une structure plus lipophile que les autres méthylxanthines, ce qui améliore le transport et l’agonisme de la substance (Monteiro et al., 2016).

Figure III. Effets centraux et périphériques de l’action des méthylxanthines (Monteiro et al., 2016).

Propriétés de la Théacrine

La théacrine a la capacité de traverser facilement la barrière hémato-encéphalique.

Dans le graphique suivant, nous pouvons voir comment, de 15′ à 2h, les concentrations de Théacrine dans le plasma et dans le cerveau sont presque parfaitement corrélées (Li et al., 2015):

Figure IV. Corrélation entre les concentrations de Théacrine dans le plasma (colonnes remplies) et les concentrations de Théacrine dans le cerveau (colonnes vides); 15 min, 30 min, 1h et 2h après la consommation (Li et al., 2015).

Le caractère lipophile d’une substance est celui qui lui confère une plus grande force conductrice et, par conséquent, une plus grande capacité à atteindre le récepteur cible, ou à diffuser la bicouche lipidique; c’est-à-dire… Plus de puissance.

Cependant, une substance extrêmement lipophile peut conduire à une forte toxicité; en raison de sa grande capacité de transport, d’union et de rétention; il peut s’agir d’une substance qui nécessite un temps de métabolisation plus long et qui donc agit pendant plus de temps dans l’organisme.

C’est pourquoi les substances pharmacologiques sont généralement recommandées aux plus hydrophiles (alors qu’elles sont capables d’agir) mieux; parce qu’elles sont tout simplement plus sûres.

Et bien non, nous ne savons pas avec certitude pourquoi, mais en fait, elle est légèrement plus « douce » que la caféine elle-même; peut-être est-ce à cause de l’accoutumance de la cétone à la molécule ou, peut-être, à cause d’un mélange qui a un coefficient de distribution logarithmique plus faible, couplé à une biodisponibilité plus faible (He et al., 2017).

Qu’est-ce que je veux dire par là…?

Théacrine avec caféine, pour plus d’efficacité

La co-administration de caféine et de théacrine a augmenté de manière significative l’activité de cette dernière.

Les données du tableau ci-dessous sont claires: la théacrine seule, met du temps à atteindre sa concentration maximale dans le sang, se nettoie avant l’organisme et nécessite des doses plus importantes pour obtenir les effets.

Figure V. Métabolisme de la Théacrine après consommation de 25 mg (condition 1), 125 mg (condition 2) et 125 mg + 150 mg de caféine (condition 3). (He et al., 2017).

Qu’est-ce que je suis en train de dire?

Considérant que 150 mg de caféine atteignent une concentration maximale de 33,4 ng/ml, et que la théacrine seule atteint 34,1 ng/ml (à peu près la même chose), mais est plus hydrophile et donc moins puissante; et que 150 mg est une faible dose de caféine, alors que 125 mg est une forte dose de théine.

La théacrine n’est PAS le substitut de la caféine…

Problème génétique

En outre, il est important de rappeler que les personnes qui expriment un génotype CYP1A2 avec un ou deux allèles C sont considérées comme des « métaboliseurs lents » (terme incorrect, soit dit en passant) et présentent un effet ergogénique mineur (dans le cas de AC) et inexistant, voire un négatif (dans le cas de DC) lors de la consommation de caféine.

Cette association semble dépendre des consommateurs habituels de xénobiotiques métabolisés par cette voie (fumeurs et consommateurs habituels de café).

Figure VI. Durée d’un test de vitesse après consommation d’un placebo (barres pleines), et de caféine à faible dose (2mg/kg, barres râpées), et à dose modérée (4mg/kg, barres vides); selon le génotype exprimé de rs762551. Il montre l’effet positif de la caféine exprimée dans le génotype (A ; A) et négatif dans (C ; C). (Guest et al., 2018).

C’est la raison pour laquelle, potentiellement, nous naissons avec notre réponse individuelle prédéfinie.

Comment cela affecte-t-il les performances sportives?

Comme pratiquement aucune étude n’analyse le génotype exprimé chez les sujets qui y participent, nous pouvons trouver des résultats comme ceux-ci:

Figure VII. Changements dans le 1RM du bench press et du squat après consommation de placebo, 300mg de Théacrine, 300mg de caféine et 150mg de chaque substance; chez des sujets formés. (Cesareo et al., 2019).

Ni 300 mg de caféine, ni 300 mg de théacrine, ni leur combinaison (une dose assez élevée) n’ont montré qu’ils augmentaient d’un iota les performances des participants aux tests de force.

La Théacrine seule (moins de la moitié de la dose de l’étude dans le graphique précédent), a augmenté la performance des athlètes de 27%; ces sujets étaient pour la plupart des « métaboliseurs rapides » clairs.

Figure VIII. Changements dans le temps jusqu’à l’épuisement dans un test de stress d’intensité maximale après la consommation d’un placebo, de théacrine, de caféine ou d’une combinaison. (Bello et al., 2019).

Explication des résultats des études

La caféine est l’une des aides ergogéniques (à un niveau aigu) les plus puissantes qui existent sur le marché. Notez que l’AMA (Agence mondiale antidopage) tente de l’interdire depuis des années, et il existe actuellement des concentrations maximales de métabolites dans l’urine dont on considère qu’elle est dopante.

Cependant, notre génétique déterminera notre réponse individuelle à la consommation de méthylxanthine, les allèles exprimés dans différents SNP (parties du génome dont nous savons qu’elles varient d’un individu à l’autre) associés à certains gènes détermineront le métabolisme et les effets positifs de la caféine (CYP1A2), les effets secondaires de ces derniers (ADORA2A), les effets dopaminergiques et l’anxiété (DRD2), ou les effets sur la perte de graisse (ADRB2), parmi beaucoup d’autres connus et à connaître.

A prendre en compte…

Avec tout ce qui précède, je fais un petit résumé de ces données:

Le potentiel de la théacrine

La théacrine, contrairement à la caféine, « ne provoque pas de tachyphylaxie », c’est-à-dire qu’elle ne produit pas de tolérance à l’usage..

Toutefois, cette conclusion est formulée sur la base des rapports des échelles de mesure de l’humeur qui, bien que validées, sont au moins imprécises (Taylor et al., 2016). Tant que nous n’aurons pas évalué la réponse physiologique à la poursuite de la consommation de Théacrine, nous ne pourrons pas en conclure avec une certitude à 100%.

Et bien qu’elles partagent des mécanismes d’action, en raison de leur très longue vie moyenne (surtout en combinaison avec la caféine), la Théacrine s’est révélée utile pour inhiber les phosphodiestérases dans les neurones de souris et améliorer le métabolisme cortical du glucose après un stress.

Il améliore l’équilibre entre sérotonine/dopamine,, permettant aux souris d’être plus « silencieuses », améliorant ainsi leur apprentissage et leur mémoire.

Figure IX. Mécanisme d’action qui montre le potentiel de la Théacrine à atténuer le déficit cognitif après exposition à des stimuli stressants en contrôlant le métabolisme du glucose (activité accrue des GLUT1 et 3; inhibition de la LDH, synthèse accrue de la 5HT et équilibre des neurotransmetteurs inhibiteurs/excitateurs) (Li et al., 2015).

Conclusions

Le potentiel de la théacrine dans le futur est son action nonotropique plutôt que son propre profil de stimulant, ce dernier remplaçant la simple combinaison avec la caféine.

Des recherches supplémentaires seront nécessaires, car la pharmacocinétique de cette purine est intéressante et peut-être que tous ses effets potentiels n’ont pas encore été élucidés.

Références bibliographiques

1. Cesareo, K. R., Mason, J. R., Saracino, P. G., Morrissey, M. C., & Ormsbee, M. J. (2019). The effects of a caffeine-like supplement, TeaCrine®, on muscular strength, endurance and power performance in resistance-trained men. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 16(1), 47.
2. Di, L., & Kerns, E. H. (2016). Chapter 10 – Blood-Brain Barrier. In L. Di & E. H. Kerns (Eds.), Drug-Like Properties (Second Edition) (Second Edition, pp. 141–159).
3. Guest, N., Corey, P., Vescovi, J., & El-Sohemy, A. (2018). Caffeine, CYP1A2 Genotype, and Endurance Performance in Athletes. Medicine and Science in Sports and Exercise, 50(8), 1570–1578.
4. He, H., Ma, D., Crone, L. B., Butawan, M., Meibohm, B., Bloomer, R. J., & Yates, C. R. (2017). Assessment of the Drug-Drug Interaction Potential Between Theacrine and Caffeine in Humans. Journal of Caffeine Research, 7(3), 95–102.
5. Li, Y.-F., Chen, M., Wang, C., Li, X.-X., Ouyang, S.-H., He, C.-C., … He, R.-R. (2015). Theacrine, a purine alkaloid derived from Camellia assamica var. kucha, ameliorates impairments in learning and memory caused by restraint-induced central fatigue. Journal of Functional Foods, 16, 472–483.
6. Monteiro, J. P., Alves, M. G., Oliveira, P. F., & Silva, B. M. (2016). Structure-Bioactivity Relationships of Methylxanthines: Trying to Make Sense of All the Promises and the Drawbacks. Molecules (Basel, Switzerland), 21(8).
7. Taylor, L., Mumford, P., Roberts, M., Hayward, S., Mullins, J., Urbina, S., & Wilborn, C. (2016). Safety of TeaCrine(R), a non-habituating, naturally-occurring purine alkaloid over eight weeks of continuous use. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 13, 2.

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