RESUMEN
Adenosine exerts its dual functions of homeostasis and neuromodulation in the brain by acting at mainly the two G-protein coupled receptors, called A1 and A2A receptors. The adenosine A2A receptor (A2AR) antagonists have clinically pursued for the last two decades, leading to final approval of the istradefylline, an A2AR antagonist, for the treatment of OFF-Parkinson's disease (PD) patients. The approval paves the way to develop novel therapeutic methods for A2AR antagonists to address two major unmet medical needs in PD and traumatic brain injury (TBI), namely neuroprotection or improving cognition. In this review, we first consider the evidence for aberrantly increased adenosine signaling in PD and TBI and the sufficiency of the increased A2AR signaling to trigger neurotoxicity and cognitive impairment. We further discuss the increasing preclinical data on the reversal of cognitive deficits in PD and TBI by A2AR antagonists through control of degenerative proteins and synaptotoxicity, and on protection against TBI and PD pathologies by A2AR antagonists through control of neuroinflammation. Moreover, we provide the supporting evidence from multiple human prospective epidemiological studies which revealed an inverse relation between the consumption of caffeine and the risk of developing PD and cognitive decline in aging population and Alzheimer's disease patients. Collectively, the convergence of clinical, epidemiological and experimental evidence supports the validity of A2AR as a new therapeutic target and facilitates the design of A2AR antagonists in clinical trial for disease-modifying and cognitive benefit in PD and TBI patients.
RESUMEN
ABSTRACT The purpose of this review was to examine in the current literature the advances made in terms of the effects of caffeine supplementation on maximum strength and its associated mechanisms since the publication of two important papers in 2010. Searches were carried out in the PubMed, Medline, Scielo and Web of Science databases for articles published after 2010. Sixteen studies were included based on inclusion and exclusion criteria. Five studies did not report changes in maximal voluntary strength (31.3%). Four of them used isometric muscle contractions, although this may not be a key factor because five other studies also used isometric contractions and reported ergogenic effects. Furthermore, these four studies evaluated small muscle groups and volunteers were not accustomed to consuming caffeine. Caffeine produced ergogenic effects in eleven of the sixteen studies analyzed (68.8%). None of the doses were clearly related to ergogenic effects; however, a dose of at least 3 mg/kg of caffeine is probably necessary. Caffeine ergogenicity was affected by various factors. There was a lack of standardized protocols and controls for intervening factors (e.g., circadian cycles and nutritional states), which could affect results. An ideal caffeine supplementation protocol that is useful for future research, athletes, and physical activity practitioners, has yet to be defined. A small advance made since 2010 involved a possible lack of gender difference; it would appear that caffeine supplementation affects men and women equally. Level of Evidence I; Systematic Review of Level I Studies.
RESUMO O objetivo desta revisão foi examinar na literatura atual os avanços feitos com relação aos efeitos da suplementação de cafeína sobre a força máxima e seus mecanismos associados a partir de 2010, ano em foram publicados dois importantes artigos. As buscas foram realizadas nas bases de dados PubMed, Medline, Scielo e Web of Science procurando-se artigos publicados após 2010. Dezesseis estudos foram incluídos com base nos critérios de inclusão e exclusão. Cinco estudos não relataram alterações da força voluntária máxima (31,3%). Quatro deles usaram contrações musculares isométricas, embora isso possa não ser um fator chave, porque outros cinco estudos também usaram contrações isométricas e relataram efeitos ergogênicos. Além disso, esses quatro estudos avaliaram pequenos grupos musculares e os voluntários não eram habituados à cafeína. A cafeína produziu efeitos ergogênicos em 11 dos 16 estudos analisados (68,8%). Nenhuma dose foi claramente relacionada com efeitos ergogênicos; contudo, há indícios da necessidade de uma dose de pelo menos 3 mg/kg de cafeína. A ergogenicidade da cafeína foi afetada por vários fatores. Havia uma falta de protocolos padronizados e controle de fatores intervenientes (por exemplo, ciclo circadiano e estado nutricional) que poderiam afetar os resultados. Ainda é preciso definir um protocolo ideal de suplementação de cafeína que seja útil para futuras pesquisas, atletas e praticantes de atividade física. Um pequeno avanço feito desde 2010 envolveu a possível falta de diferença de gênero - parece que a suplementação de cafeína afeta homens e mulheres igualmente. Nível de Evidência I; Revisão Sistemática de Estudos de Nível I.
RESUMEN El objetivo de esta revisión fue examinar en la literatura actuallos avances hechos con respecto a los efectos del suplemento de cafeína sobre la fuerza máxima y sus mecanismos asociados desde 2010, año en que se publicaron dos artículos importantes. Las búsquedas se realizaron en las bases de datos PubMed, Medline, Scielo y Web of Science, por artículos publicados después de 2010. Se incluyeron 16 estudios basados en los criterios de inclusión y exclusión. Cinco estudios no reportaron cambios de la fuerza voluntaria máxima (31,3%). Cuatro de ellos usaron contracciones musculares isométricas, aunque esto puede no ser un factor clave, porque otros cinco estudios también utilizaron contracciones isométricas y reportaron efectos ergogénicos. Además, estos cuatro estudios evaluaron grupos musculares pequeños y los voluntarios no tenían el hábito de consumo de cafeína. La cafeína produjo efectos ergogénicos en 11 de los 16 estudios analizados (68,8%). Ninguna dosis fue claramente relacionada con efectos ergogénicos, sin embargo, hay indicios de la necesidad de una dosis de al menos 3 mg/kg de cafeína. La ergogenicidad de la cafeína se vio afectada por varios factores. Hubo una falta de protocolos y controles estandarizados de factores intervinientes (por ejemplo, ciclo circadiano y estado nutricional) que podrían afectar los resultados. Todavía es necesario definir un protocolo ideal de suplemento de cafeína que sea útil para futuras investigaciones, atletas y practicantes de actividad física. Un pequeño avance hecho desde 2010 involucró la posible falta de diferencia de género - parece que el suplemento de cafeína afecta a hombres y mujeres igualmente. Nivel de Evidencia I; Revisión sistemática de estudios de Nivel I.