Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của caffeine đối với mật độ khoáng xương và nguy cơ gãy xương
Tóm tắt
Caffeine là một phần không thể thiếu trong chế độ ăn uống của nhiều người trưởng thành (cà phê, trà, nước ngọt và nước tăng lực). Nhiều tác động phân tử của caffeine cho thấy nó có thể thúc đẩy sự suy giảm xương. Với việc tiêu thụ caffeine rộng rãi trên toàn cầu, bất kỳ tác động nào của việc tiêu thụ caffeine đối với sức mạnh và/hoặc mật độ xương sẽ có ý nghĩa lớn đối với sức khỏe cộng đồng. Tác động dược lý nổi bật nhất của caffeine là sự đối kháng không chọn lọc của các thụ thể adenosine. Adenosine điều chỉnh chuyển hóa xương theo cách phức tạp, với các nghiên cứu in vitro gợi ý rằng sự kích thích trực tiếp các thụ thể adenosine A2A và A2B dẫn đến việc hình thành xương bằng cách kích hoạt các tế bào tạo xương (osteoblasts) và ức chế sự phân hóa và chức năng của tế bào hủy xương (osteoclasts). Do đó, sự ức chế cạnh tranh của các thụ thể adenosine A2 bởi caffeine có thể làm giảm sự hình thành xương và thúc đẩy quá trình hủy xương. Tuy nhiên, sự đối kháng của các thụ thể adenosine A1 có thể có tác động trái ngược. Caffeine còn được gợi ý có ảnh hưởng đến xương thông qua sự rối loạn chuyển hóa canxi, thay đổi phản ứng với vitamin D và các cơ chế khác. Trong các nghiên cứu lâm sàng và các nghiên cứu dựa trên quần thể, tác động của việc tiêu thụ caffeine đối với chuyển hóa xương đưa ra bức tranh hỗn tạp, với một số nghiên cứu nhưng không phải tất cả đều gợi ý một liên kết tiềm năng giữa việc tiêu thụ caffeine và giảm mật độ khoáng xương hoặc tăng nguy cơ gãy xương. Sự khác biệt về phương pháp, quần thể được chọn và thời gian/thời điểm của các nghiên cứu có thể giải thích cho sự khác biệt trong kết quả nghiên cứu. Các tác động in vitro của caffeine lên các tế bào liên quan đến chuyển hóa xương gợi ý rằng việc tiêu thụ caffeine có thể thúc đẩy loãng xương, và một số nhưng không phải tất cả các nghiên cứu lâm sàng hỗ trợ tác động bất lợi khi tiêu thụ caffeine là vừa phải. Trong bài viết này, chúng tôi mô tả sinh học cơ bản của caffeine liên quan đến xương, xem xét tài liệu lâm sàng cho đến nay và xem xét các tác động của dữ liệu hiện tại đối với thực hành lâm sàng và các nghiên cứu trong tương lai.
Từ khóa
#caffeine #mật độ khoáng xương #nguy cơ gãy xương #adenosine #chuyển hóa xươngTài liệu tham khảo
NIH Consensus Development Panel on Osteoporosis Prevention, Diagnosis and Therapy (2001) Osteoporosis prevention, diagnosis and therapy. JAMA 285(6):785–795
Cosman F, de Beur SJ, LeBoff S (2014) Clinician’s Guide to Prevention and Treatment of Osteoporosis. Osteoporos Int 25(10):2359–2381
Wright NC, Looker AC, Saag KG, Curtis JR, Delzell ES, Randall S, Dawson-Hughes B (2014) The recent prevalence of osteoporosis and low bone mass in the United States based on bone mineral density at the femoral neck or lumbar spine. Bone Miner Res 29(11):2520–2526
Weaver CM, Gordon CM, Janz KF, Kalkwarf HJ, Lappe JM, Lewis R, O'Karma M, Wallace TC, Zemel BS (2016) The National Osteoporosis Foundation’s position statement on peak bone mass development and lifestyle factors: a systematic review and implementation recommendations. Osteoporos Int 27:1281–1386
Fung TT, Arasaratnam MH, Grodstein F (2014) Soda consumption and risk of hip fractures in postmenopausal women in the Nurses Health Study. Am J Clin Nutr 100(3):953–958
Kremer PA, Laughlin GA, Shadyab AH (2019 Nov) Association between soft drink consumption and osteoporotic fractures among postmenopausal women: the Women’s Health Initiative. Menopause. 26(11):1234–1241
De França NA, Camargo MB, Peters BS et al (2016) Dietary patterns and bone mineral density in Brazilian postmenopausal women with osteoporosis: a cross-sectional study. Eur J Clin Nutr 70(1):85–90
Cappelletti S, Daria P, Sani G (2015) Caffeine: cognitive and physical performance enhancer or psychoactive drug? Curr Neuropharmacol 13(1):71–88
National Consumers League. https://nclnet.org/caffeine_facts/. Accessed 14 Jan 2021
US Department of Agriculture. Food Data Central. https://fdc.nal.usda.gov/. Accessed 14 Jan 2021
Mitchell DC, Knight CA, Hockenberry J (2014) Beverage caffeine intakes in the US. Food Chem Toxicol 63:136–142
Frary CD, Johnson RK, Wang MQ (2005) Food sources and intake of caffeine in the diets of persons in the United States. J Am Diet Assoc 105:110–113
Poole R, Kennedy OJ, Roderick P et al (2017) Coffee consumption and health: umbrella review of meta-analyses of multiple health outcomes. BMJ 359:j5024–j5042
Doepker C, Franke K, Myers E (2018) Key findings and implications of a recent systematic review of the potential adverse effects of caffeine consumption in healthy adults, pregnant women, adolescents and children. Nutrients 10(10):1536–1558
Massey LK, Whiting SJ (1993) Caffeine, urinary calcium, calcium metabolism and bone. J Nutr 123:1611–1614
Kamagata-Kiyoura Y, Ohta M, Cheuk G (1999) Combined effects of caffeine and prostaglandins on the proliferation of osteoblast-like cells. J Periodontol 70(3):283–288
Liu SH, Chen C, Yang RS, Yen YP, Yang YT, Tsai C (2011) Caffeine enhances osteoclast differentiation from bone marrow hematopoietic cells and reduces bone mineral density in growing rats. J Orthop Res 29(6):954–960
Lacerda SA, Matuoka RI, Macedo RM (2010) Bone quality associated with daily intake of coffee: a biochemical, radiographic and histometric study. Braz Dent J 21(3):199–204
Heaney RP (2002) Effects of caffeine on bone and the calcium economy. Food Chem Toxicol 40:1263–1270
Rapuri PB, Gallagher JC, Nawaz Z (2007) Caffeine decreases vitamin D receptor protein expression and 1,25(OH)2D3 stimulated alkaline phosphatase activity in human osteoblast cells. J Steroid Biochem Mol Biol 103:368–371
Cronstein BN, Sitkovsky M (2017) Adenosine and adenosine receptors in the pathogenesis and treatment of rheumatic diseases. Nat Rev Rheum 13(1):41–51
Mediero A, Cronstein BN (2013) Adenosine and Bone Metabolism. Trends Endocrinol Metab 24(6):290–300
Mediero A, Wilder T, Perez-Aso M, Cronstein BN (2015) Direct or indirect stimulation of adenosine A2A receptors enhances bone regeneration as well as bone morphogenetic protein-2. FASEB J 29(4):1577–1590
Strazzulla LC, Cronstein BN (2016) Regulation of bone and cartilage by adenosine signaling. Purinergic Signal 12(4):583–593
Shih Y-RV, Liu M, Kwon SK, Iida M, Gong Y, Sangaj N, Varghese S (2019) Dysregulation of ectonucleotidase-mediated extracellular adenosine during postmenopausal bone loss. Sci Adv 5(8) Online ahead of print
Mediero A, Perez-Aso M, Cronstein BN et al (2013) Activation of adenosine A2A receptor reduces osteoclast formation via PKA- and ERK1/2-mediated suppression of NF-κB nuclear translocation. Br J Pharmacol 169(6):1372–1388
Adan A, Prat G, Fabbri M (2008) Early effects of caffeinated and decaffeinated coffee on subjective state and gender differences. Prog Neuro-Psychopharmacol Biol Psychiatry 32(7):1698–1703
He W, Cronstein B (2011) The roles of adenosine and adenosine receptors in bone remodeling. Front Biosci 3:888–895
Chen X, Whitford CM (1999) Effects of caffeine on fluoride, calcium and phosphorus metabolism and calcified tissues in the rat. Arch Oral Biol 44:33–39
Sakamoto W, Nishihira J, Fujie K, Iizuka T, Handa H, Ozaki M, Yukawa S (2001) Effect of coffee consumption on bone metabolism. Bone. 28(3):332–336
Hallstrom A, Wolk A, Glynn A (2006) Coffee, tea and caffeine consumption in relationship to osteoporotic fracture risk in a cohort of Swedish women. Osteoporos Int 17:1055–1064
Hallstrom H, Byberg L, Glynn A, Lemming EW, Wolk A, Michaelsson K (2013) Long-term coffee consumption in relation to fracture risk and bone mineral density in women. Am J Epidemiol 178(6):898–909
Karampampa K, Ahlbom A, Michaelsson K (2015) Declining incidence trends for hip fractures have not been accompanied by improvements in lifetime risk or post-fracture survival – a nationwide study of the Swedish population 60 years and older. Bone 55–61
Kiel DP, Felson DT, Hannan MT (1990) Caffeine and the risk of hip fracture: the Framingham study. Am J Epi 132(4):675–684
Wikoff D, Welsh BT, Henderson R (2017) Systematic review of potential adverse effects of caffeine consumption in healthy adults, pregnant women, adolescents and children. Food Chem Toxicol 190:585–648
Choi E, Choi KH, Park SM (2016) The benefit of bone health by drinking coffee among Korean postmenopausal women: a cross sectional analysis of the fourth and fifth Korea National Health and Nutrition Exam Surveys. PLoS One 11(1):e0147762
Chang H-C, Hsieh C-F, Lin Y-C (2018) Does coffee drinking have beneficial effects on bone health of Taiwanese adults? A longitudinal study. BMC Public Health 18(1):1273
Choi EJ, Kim KH, Koh YJ (2014) Coffee consumption and bone mineral density in Korean premenopausal women. Korean J Fam Med 35(1):11–18
Demirbag D, Ozdemir F, Ture M (2006) Effects of coffee consumption and smoking habit on bone mineral density. Rheumatol Int 26(6):530–535
Chau YP, Au PCM, Li GHY (2020) Serum metabolome of coffee consumption and its association with bone mineral density: the Hong Kong osteoporosis study. J Clin Endocrinol Metab 105(3):619–627
Caffeine for the sustainment of mental task performance: formulations for military operations. Institute of Medicine (US) Committee on Military Nutrition Research. Washington (DC): National Academies Press (US)