Différence génétique des effets de la caféine?

[Nutrimuscle-Conseils]

The effect of caffeine on cognitive performance is influenced by CYP1A2 but not ADORA2A genotype, yet neither genotype affects exercise performance in healthy adults
Alexander T. Carswell, European Journal of Applied Physiology volume 120, pages1495–1508(2020)

Purpose
To determine the influence of two commonly occurring genetic polymorphisms on exercise, cognitive performance, and caffeine metabolism, after caffeine ingestion.

Methods
Eighteen adults received caffeine or placebo (3 mg kg−1) in a randomised crossover study, with measures of endurance exercise (15-min cycling time trial; 70-min post-supplementation) and cognitive performance (psychomotor vigilance test; PVT; pre, 50 and 95-min post-supplementation). Serum caffeine and paraxanthine were measured (pre, 30 and 120-min post-supplementation), and polymorphisms in ADORA2A (rs5751876) and CYP1A2 (rs762551) genes analysed.

Results
Caffeine enhanced exercise performance (P < 0.001), but effects were not different between participants with ADORA2A ‘high’ (n = 11) vs. ‘low’ (n = 7) sensitivity genotype (+ 6.4 ± 5.8 vs. + 8.2 ± 6.8%), or CYP1A2 ‘fast’ (n = 10) vs. ‘slow’ (n = 8) metabolism genotype (+ 7.2 ± 5.9 vs. + 7.0 ± 6.7%, P > 0.05). Caffeine enhanced PVT performance (P < 0.01). The effect of caffeine was greater for CYP1A2 ‘fast’ vs. ‘slow’ metabolisers for reaction time during exercise (− 18 ± 9 vs. − 1.0 ± 11 ms); fastest 10% reaction time at rest (− 18 ± 11 vs. − 3 ± 15 ms) and lapses at rest (− 3.8 ± 2.7 vs. + 0.4 ± 0.9) (P < 0.05). There were no PVT differences between ADORA2A genotypes (P > 0.05). Serum caffeine and paraxanthine responses were not different between genotypes (P > 0.05).

Conclusion
Caffeine enhanced CYP1A2 ‘fast’ metabolisers’ cognitive performance more than ‘slow’ metabolisers. No other between-genotype differences emerged for the effect of caffeine on exercise or cognitive performance, or metabolism.

[Nutrimuscle-Conseils]

The rs5751876 single-nucleotide polymorphism (SNP) in the ADORA2A gene which encodes for the adenosine A2A receptor has been used to categorise individuals as having a ‘high’ (TT genotype) or ‘low’ (CT or CC genotype) sensitivity to caffeine, and may account, in part, for some of this variability (Nehlig 2018).

The P450 enzyme is responsible for 95% of the body’s caffeine metabolism—converting caffeine to its major metabolite paraxanthine—hence a polymorphism in the gene which encodes for the CYP1A2 isoform may also be responsible for some inter-individual differences. The rs762551 SNP can affect CYP1A2 enzyme activity and has been used to identify individuals as ‘fast’ (AA genotype) or ‘slow’ (AC or CC genotype) caffeine metabolisers (Nehlig 2018).

Only one study has examined the impact of ADORA2A genotype on the efficacy of caffeine in enhancing exercise performance, and it studied women only (Loy et al. 2015). Caffeine was found to improve 10-min time trial cycling performance in all participants with ‘high’ sensitivity, but in only one participant with ‘low’ sensitivity to caffeine. The largest randomised-controlled trial to examine CYP1A2 genotype and exercise performance found caffeine enhanced 10-km time trial cycling performance among only ‘fast’ caffeine metabolisers (Guest et al. 2018). Similarly, ‘fast’ metabolisers demonstrated a greater improvement in 40-km time trial performance following caffeine ingestion than ‘slow’ metabolisers (Womack et al. 2012). In contrast, caffeine increased power output to a greater extent in ‘slow’ compared with ‘fast’ metabolisers in a later study by the same laboratory

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

L'effet de la caféine sur la performance cognitive est influencé par le génotype CYP1A2 mais pas ADORA2A, mais aucun des deux ne modifie la performance physique des adultes en bonne santé
Alexander T. Carswell, European Journal of Applied Physiology volume 120, pages 1495-1508 (2020)

Objectif
Déterminer l'influence de deux polymorphismes génétiques courants sur l'exercice, les performances cognitives et le métabolisme de la caféine, après ingestion de caféine.

Les méthodes
Dix-huit adultes ont reçu de la caféine ou un placebo (3 mg kg − 1) dans une étude croisée randomisée, avec des mesures de l'exercice d'endurance (contre-la-montre à vélo de 15 min; post-supplémentation de 70 min) et de la performance cognitive (test de vigilance psychomotrice; PVT; pré , 50 et 95 min post-supplémentation). La caféine et la paraxanthine sériques ont été mesurées (avant, 30 et 120 minutes après la supplémentation), et les polymorphismes dans les gènes ADORA2A (rs5751876) et CYP1A2 (rs762551) analysés.

Résultats
Performance d'exercice améliorée à la caféine (P <0,001), mais les effets n'étaient pas différents entre les participants ayant un génotype de sensibilité ADORA2A «élevée» (n = 11) vs «faible» (n = 7) (+ 6,4 ± 5,8 vs + 8,2 ± 6,8 %) ou CYP1A2 génotype de métabolisme «rapide» (n = 10) vs «lent» (n = (+ 7,2 ± 5,9 vs + 7,0 ± 6,7%, P> 0,05). Performances PVT améliorées à la caféine (P <0,01). L'effet de la caféine était plus important pour les métaboliseurs «rapides» vs «lents» du CYP1A2 pour le temps de réaction pendant l'exercice (- 18 ± 9 vs - 1,0 ± 11 ms); temps de réaction le plus rapide de 10% au repos (- 18 ± 11 vs - 3 ± 15 ms) et laps de repos (- 3,8 ± 2,7 vs + 0,4 ± 0,9) (P <0,05). Il n'y avait pas de différences PVT entre les génotypes ADORA2A (P> 0,05). Les réponses sériques de caféine et de paraxanthine n'étaient pas différentes entre les génotypes (P> 0,05).

Conclusion
La caféine améliore davantage les performances cognitives des métaboliseurs «rapides» du CYP1A2 que les métaboliseurs «lents». Aucune autre différence entre les génotypes n'est apparue quant à l'effet de la caféine sur l'exercice, les performances cognitives ou le métabolisme.

Le polymorphisme mononucléotidique rs5751876 (SNP) dans le gène ADORA2A qui code pour le récepteur de l'adénosine A2A a été utilisé pour classer les individus comme ayant une sensibilité «élevée» (génotype TT) ou «faible» (génotype CT ou CC) à la caféine, et peut expliquer, en partie, une partie de cette variabilité (Nehlig 2018).

L'enzyme P450 est responsable de 95% du métabolisme de la caféine de l'organisme - convertissant la caféine en son principal métabolite, la paraxanthine -, donc un polymorphisme dans le gène qui code pour l'isoforme CYP1A2 peut également être responsable de certaines différences interindividuelles. Le SNP rs762551 peut affecter l'activité enzymatique du CYP1A2 et a été utilisé pour identifier les individus comme métaboliseurs de la caféine «rapides» (génotype AA) ou «lents» (génotype AC ou CC) (Nehlig 2018).

Une seule étude a examiné l'impact du génotype ADORA2A sur l'efficacité de la caféine dans l'amélioration des performances physiques et n'a étudié que les femmes (Loy et al. 2015). La caféine s'est avérée améliorer les performances de cyclisme contre la montre de 10 minutes chez tous les participants ayant une sensibilité «élevée», mais chez un seul participant ayant une sensibilité «faible» à la caféine. Le plus grand essai contrôlé randomisé pour examiner le génotype du CYP1A2 et les performances physiques a révélé des performances de cyclisme améliorées de 10 km contre la caféine chez les métaboliseurs de caféine seulement «rapides» (Guest et al. 2018). De même, les métaboliseurs «rapides» ont démontré une amélioration plus importante des performances des essais de temps de 40 km après l'ingestion de caféine que les métaboliseurs «lents» (Womack et al. 2012). En revanche, la caféine a augmenté la puissance dans une plus grande mesure dans les métaboliseurs «lents» par rapport aux métaboliseurs «rapides» dans une étude ultérieure du même laboratoire