Caffè e diabete
Caffè e diabete
Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione
Via Ardeatina, 546 - 00178 Roma
Tel. 06.514941
www.inran.it
Testi a cura di:
Fausta Natella
Amleto d'Amicis
Introduzione al diabete
Il diabete è una patologia che si verifica quando l'organismo
non è in grado di utilizzare il glucosio a causa di una mancanza
totale o relativa di insulina, l’ormone responsabile del
metabolismo degli zuccheri. Questa incapacità dell’organismo
determina l’aumento della concentrazione plasmatica di
glucosio che caratterizza la patologia.
2
Il diabete rappresenta la quarta causa di morte nei paesi
industrializzati; nel mondo sono circa 177 milioni le persone
che ne sono affette e questo numero sembra destinato a
raddoppiare entro il 2025. In Italia, i dati riportati nell’annuario
statistico Istat 2008 indicano che il diabete colpisce il 4,8%
degli italiani, che equivale a quasi 3 milioni di persone, e anche
in Italia la patologia risulta in aumento.
Esistono due tipi di diabete: diabete di tipo 1, o insulinodipendente, e diabete di tipo 2, o non insulino-dipendente. Il
primo è caratterizzato dall’assenza totale o quasi dell'insulina,
ed è causato da un processo di autoimmunità che determina la
distruzione delle cellule del pancreas che producono insulina. Il
secondo è caratterizzato da ridotta produzione di insulina o da
ridotta sensibilità all’insulina prodotta.
Il diabete di tipo 2, che è la forma più comune di diabete,
rappresenta circa il 90% dei casi. I fattori di rischio associati
all’insorgenza di diabete di tipo 2 sono: l’età (in genere la
malattia si manifesta dopo i 40 anni, e il rischio di contrarla
aumenta con l’aumentare dell’età), familiarità, sovrappeso e
obesità, e scarso livello di attività fisica.
Il diabete costituisce anche un importante fattore di rischio per
altre patologie, come le malattie cardiovascolari. Ciò vuol dire
che gli individui affetti da diabete hanno un maggior rischio di
contrarre malattie cardiovascolari [1,2].
Dato l’elevato costo della patologia, sia in termini di vite umane
che di spesa sanitaria (circa il 7% dell’intera spesa sanitaria
nazionale [3]), la prevenzione del diabete risulta particolarmente
importante. Infatti, sebbene la genetica giochi un ruolo
importante nell’eziologia della patologia [4], ci sono sempre più
evidenze che il diabete di tipo 2 sia associato a numerosi fattori
di rischio modificabili, tra cui la dieta. In questo ambito, i medici
devono essere maggiormente coinvolti in azione di medicina
preventiva anche e soprattutto mediante interventi di
informazione e educazione alimentare che vanno indirizzati
all’intera popolazione ma, ancor più, a coloro che si trovano ad
avere alcuni dei fattori di rischio per lo sviluppo della malattia.
Le azioni di prevenzione primaria dovrebbero essere rivolte ad
educare la popolazione verso uno stile di vita adeguato, che
comprenda una dieta sana e un buon livello di attività fisica.
Negli ultimi anni, numerosissimi studi epidemiologici, hanno
suggerito che il consumo moderato e prolungato di caffè sia
associato a una riduzione del rischio di sviluppare diabete di
tipo 2. Ciò detto, dobbiamo ricordare che lo studio delle
relazioni esistenti tra alimentazione e salute nell’uomo deve
considerare la globalità delle abitudini alimentari, e non può
considerare l’effetto diretto di un singolo alimento. Per tali
motivi, le considerazioni riportate in questa pubblicazione
sull’influenza del consumo di caffè sul diabete vanno riferite
sempre ad un consumo inserito in un contesto di corrette
abitudini alimentari e un sano stile di vita.
Va, infatti, ricordato che il modo migliore per prevenire il
diabete è combattere il sovrappeso e l’obesità e praticare un
buon livello di attività fisica.
3
Caffè e rischio di diabete di tipo 2
La letteratura che documenta un’associazione tra consumo di
caffè e diabete di tipo 2 è piuttosto recente. Infatti, il primo
articolo ad essere pubblicato è del 2002 [5]. Da questa data,
numerosissimi studi (epidemiologici e non) sono stati condotti
per valutare meglio questa associazione. Conducendo una
ricerca in medline alla data di oggi e inserendo le parole chiave
“caffè” e “diabete”, otteniamo 369 articoli scientifici.
Ad oggi circa una ventina di studi prospettici e due studi di
meta analisi concordano nel ritenere che un consumo
moderato e abituale di caffè riduca il rischio di contrarre
diabete di tipo 2.
4
Le prime osservazioni delle relazioni esistenti tra consumo di
caffè e livelli plasmatici di glucosio risalgono agli anni 70,
quando, in uno studio sperimentale, veniva dimostrato che un
aumento nel consumo di caffè riduceva i livelli plasmatici di
glucosio [6]. Questo dato è stato poi confermato da uno studio
condotto in Giappone, nel quale si osservava l’esistenza di
un’associazione inversa tra consumo di caffè e i livelli
plasmatici di glicemia a digiuno [7].
Nel 2002 uno studio epidemiologico condotto in Germania ha
dimostrato che un abituale consumo di caffè era associato ad
un minore rischio di sviluppare diabete di tipo 2 [5]. Questa
osservazione è stata poi confermata da numerosi studi
successivi [8-12] e i dati non sono risultati relativi al sesso, al tipo
di caffè (caffeinato o decaffeinato), al metodo di preparazione
o alla geografia delle popolazioni in studio. Gli studi sono stati
condotti in regioni, e quindi popolazioni, molto diverse che
vanno dall’Europa - Inghilterra [13], Finlandia [14], Paesi Bassi [5,15],
Svezia [16] -, all’America - Stati Uniti [17,18], indiani d’America [19],
Porto Rico [20] - e all’Asia - Singapore [21], Giappone [22,23]-. Con
poche eccezioni, tutti questi studi erano attentamente
controllati per un gran numero di possibili fattori confondenti
e di tutti questi studi, solo tre non hanno evidenziato alcuna
associazione tra consumo di caffè e sviluppo di diabete [13,24,25].
In un primo studio di meta-analisi [26] sono stati
sistematicamente rivisti tutti gli studi epidemiologici sulla
relazione tra consumo abituale di caffè e rischio di diabete del
tipo 2. In questo lavoro sono stati analizzati 15 studi
epidemiologici (9 studi prospettici e 5 studi caso-controllo)
coinvolgenti un totale di circa 200.000 partecipanti. Dall’analisi
di questi lavori è emerso che un più alto consumo di caffè è
consistentemente associato con un più basso rischio di
malattia. Lo studio, inoltre, mette in evidenza che la riduzione
del rischio è maggiore quanto maggiore è il consumo di caffè.
Rispetto al consumo nullo, il consumo di 4 o più tazze di caffè
al giorno, produce una riduzione del rischio di diabete di tipo 2
di circa il 35%.
Un secondo studio di meta-analisi è stato condotto più
recentemente [27] e ha preso in considerazione 20 studi
prospettici, coinvolgenti un totale di circa 500.000 individui,
che sono stati seguiti in un follow-up che andava dai 2 ai 20
anni. Anche da questo studio di meta-analisi è emerso che
esiste un’associazione inversa tra consumo di caffè e rischio di
diabete di tipo 2, e anche in questo caso, l’associazione risulta
dose dipendente. Cioè, all’aumento del consumo di caffè
aumenta la riduzione del rischio, con una riduzione di circa il
7% per ogni tazza/die di caffè consumato (vedi figura).
5
caffè per 4 settimane determina un aumento dei livelli a digiuno
di insulina, ma non ha alcun effetto sulla concentrazione
plasmatica del glucosio [28]. In studi condotti in acuto, il consumo
di caffè decaffeinato ha un effetto positivo sul metabolismo del
glucosio a seguito di carico di glucosio [29], ma studi analoghi
hanno riportato un effetto opposto [30].
6
La relazione tra consumo di caffè e rischio di diabete di
tipo 2 in diverse categorie di consumo di caffè [27]
L’associazione è risultata valida anche con il consumo di caffè
decaffeinato (analisi condotta su 6 studi per un totale di circa
225.000 individui), per cui individui che bevono 3-4 tazze di
caffè decaffeinato al giorno hanno un rischio di ammalarsi di
diabete di tipo 2 che è circa un terzo più basso delle persone
che non consumano caffè.
L’effetto protettivo del caffè non sembra quindi dipendere dal
suo contenuto in caffeina. Alcuni studi riportano addirittura
un’associazione più forte per il caffè decaffeinato che per il
caffè normale [18].
Al momento non sono stati condotti studi sperimentali (trial
clinici) per verificare le osservazioni ottenute tramite gli studi
epidemiologici. Qualche studio sperimentale è stato condotto
per valutare se il consumo di caffè possa avere un’influenza su
alcuni indicatori della malattia. Uno studio sperimentale
condotto in crossover dimostra che un elevato consumo di
Concludendo, riteniamo ragionevole affermare che gli studi
condotti finora forniscono un’indicazione chiara che soggetti
sani, consumatori abituali di caffè, sono protetti, rispetto ai non
consumatori, dal rischio di contrarre la malattia. Ciò
ovviamente non equivale al raccomandare un aumento nel
consumo come strategia di prevenzione del diabete, in quanto
un elevato consumo di caffè può avere anche altri effetti
(alcuni dei quali non ancora ben chiariti) sullo stato di salute.
7
Consumo di caffè e indicatori di
rischio associati al diabete di tipo 2
Numerosi studi epidemiologici riportano che il consumo di
caffè è consistentemente associato con una più bassa
prevalenza di ridotta tolleranza ai carboidrati (impairedglucose tolerance: IGT), iperglicemia (a digiuno e dopo carico di
glucosio), iperinsulinemia e sensibilità all’insulina [15,16,31,32].
8
È stato, inoltre, osservato che il consumo di caffè può ridurre il
rischio della sindrome metabolica (patologia fortemente
correlata al diabete); infatti molti dei suoi componenti
(pressione del sangue, circonferenza della vita, glicemia e
profilo lipidico) che sono anche fattori di rischio del diabete di
tipo 2, sono inversamente associati al consumo di caffè [33].
Anche se altri studi epidemiologici non hanno confermato
questi risultati [34,35].
Uno studio epidemiologico piuttosto recente dimostra che il
consumo di caffè è positivamente associato con i livelli
plasmatici di adiponectina sia in donne sane che in donne
diabetiche [36]. L’associazione è risultata valida solo per il caffè
contenente caffeina. Questo studio non è però stato
confermato in altri gruppi di popolazione [37]. L’adiponectina è
un ormone che regola il catabolismo del glucosio e la sensibilità
all’insulina. I suoi livelli sono ridotti nei soggetti affetti da
diabete e di conseguenza si ritiene che abbia un ruolo
protettivo nei confronti di questa patologia [38].
Diversi studi epidemiologici dimostrano un’associazione
inversa tra consumo di caffè e markers di infiammazione e
disfunzione endoteliale sia in soggetti sani che diabetici.
Uno studio epidemiologico condotto nel 2005 evidenzia che il
caffè è negativamente associato ai livelli di sTNFR2 (recettore
solubile del tumor necrosis factor-a), CRP (C-reactive protein),
selectina-E, sVCAM-1 (soluble vascular cell adhesion molecule
1) [39].
Un’associazione inversa tra consumo di caffè contenente
caffeina e livelli di selectina-E e CRP è stata evidenziata in
donne diabetiche; nello stesso studio è stata evidenziata
un’associazione inversa tra consumo di caffè decaffeinato e
livelli di CRP in donne sane [40]. Questi risultati sono stati
confermati da uno studio in cui si è evidenziato che in donne
diabetiche il consumo di caffè è inversamente associato ai
livelli di CRP e del sTNFR2 [36] e da uno studio condotto in
Giappone che ha mostrato un’associazione inversa tra
consumo di caffè e CRP in donne sane [41]. Infine, uno studio
condotto su donne obese riporta che il consumo di caffè è
negativamente associato ai livelli di CRP, e che il consumo di
caffè può attenuare la relazione esistente tra CRP e l’indice di
massa corporea [42].
In conflitto con questi dati, uno studio riporta risultati opposti
evidenziando un’associazione positiva tra consumo di caffè e
markers di infiammazione [43], ed un altro riporta l’assenza di
correlazione tra consumo di caffè e stato di infiammazione [44].
Uno studio sperimentale recentissimo ha cercato di fare
chiarezza su questi dati epidemiologici [45]. Nello studio 47
individui sani, ma con elevato rischio di diabete di tipo 2, sono
stati sottoposti ad un protocollo sperimentale a singolo cieco.
Nel primo mese di studio i soggetti dovevano astenersi dal bere
caffè, nel secondo mese dovevano consumare 4 tazze di caffè
(caffè con infusione di tipo all’americana 150 ml per tazza) al
giorno, nel terzo mese 8 tazze. I ricercatori hanno osservato
una diminuzione significativa dei livelli plasmatici di una
citochina pro-infiammatoria (IL-18), ma non di CRP, dopo il
consumo di 8 tazza di caffè/die. Mentre un aumento
significativo dei livelli di adiponectina erano osservati con il
consumo di 8 tazze di caffè/die.
9
Caffè e rischio di diabete di tipo 1
Uno studio sperimentale condotto su un modello animale di
diabete conferma che il consumo di caffè può ridurre la
produzione di adipocitochine pro-infiammatorie [46].
D'altronde, numerosi studi sperimentali condotti in vitro e in
vivo sembrano indicare che la caffeina potrebbe contribuire
all’effetto anti-infiammatorio del caffè (per una revisione vedi:
Horrigan et al. [47]).
A fronte della numerosissima quantità di articoli scientifici sulla
relazione tra consumo di caffè e diabete di tipo 2, i lavori che
prendono in considerazione gli effetti del consumo di caffè
sullo sviluppo del diabete di tipo 1 sono piuttosto scarsi. Questo
non è sorprendente perché, sebbene le due malattie abbiano lo
stesso nome, il loro sviluppo è piuttosto diverso. Il diabete di
tipo 1 insorge in genere nell’infanzia o nell’adolescenza,
probabilmente per esposizione a fattori di rischio anche più
precoci (forse addirittura nei primi mesi di vita), quindi in un
periodo in cui il consumo di caffè è piuttosto limitato.
Modalità di consumo e rischio di
diabete di tipo 2
In uno studio epidemiologico trasversale, in cui veniva messa in
relazione l’incidenza del diabete di tipo 1 nei ragazzi da 0 a 14
anni con il consumo di caffè pro capite degli adulti di diversi
paesi, si osservava una certa associazione tra consumo di caffè
e incidenza di diabete di tipo 1 [49]. Gli stessi autori sottolineano,
però, che uno studio di correlazione di questo genere deve
essere interpretato con molta cautela. Studi di questo genere,
infatti, prendendo in considerazione la popolazione nella sua
interezza, soffrono del fatto che i dati sono solo debolmente
relativi al gruppo che si vuole studiare. In questo studio sono
stati messi in relazione il consumo pro capite di caffè con
l’incidenza del diabete in un gruppo di popolazione che per età
è quella meno “conforme” ai dati di consumo pro capite (il caffè
lo bevono gli adulti e non i bambini!).
10
Uno studio prospettico condotto su circa 100.000 donne
francesi ha messo in evidenza che anche le modalità di
consumo del caffè possono avere un’influenza sul rischio di
sviluppare diabete di tipo 2 [12]. Da questo studio è, infatti,
emerso che il consumo di caffè a pranzo riduceva ulteriormente
il rischio di contrarre la malattia. Anche in questo caso, l’effetto
positivo era evidente anche per il caffè decaffeinato, mentre
l’aggiunta di latte al caffè annullava l’effetto protettivo.
L’aggiunta di zucchero al caffè non sembra modificare
l’associazione inversa tra consumo di caffè e rischio di diabete
di tipo 2 [5,12], anche se uno studio sembra indicare che l’aggiunta
di zucchero possa diminuire la sensibilità all’insulina [48].
Contrariamente a quanto rivelato nello studio di Sartorelli [12],
altri studi sembrano indicare che l’aggiunta di latte o panna
non sembra avere alcun effetto sia sul rischio di diabete che
sulla sensibilità all’insulina [5,48].
In uno studio del 1994 [50], condotto su 600 bambini diabetici e
altrettanti bambini di controllo, è stato osservato che il rischio
di sviluppare diabete di tipo 1 era maggiore nei bambini che
consumavano almeno due tazze di caffè o tè al giorno, mentre
il consumo di caffè o tè durante la gravidanza della mamma
non aveva alcuna influenza sul rischio di diabete del bambino.
Comunque, l’incremento del senso di sete nel periodo prediabetico potrebbe rappresentare un fattore confondente dello
studio.
11
Va inoltre detto che in il consumo di caffè è fortemente
associato ad altri fattori (sia dietetici che dello stile di vita), che
possono rendere difficile l’interpretazione di questo genere di
studi epidemiologici, soprattutto quando questi siano così
scarsi e datati.
Da quanto detto, risulta evidente che ulteriori studi sono
necessari per comprendere il ruolo del consumo di caffè sul
rischio di diabete di tipo 1.
12
Uno studio epidemiologico ha, al momento, evidenziato che la
relazione inversa tra consumo di caffè e rischio di diabete di
tipo 2 può essere modificata qualora si prendano in
considerazione i livelli serici dell’enzima g-glutamil-transferasi
(GGT) [14]. In particolare, l’associazione sembra essere più forte in
quegli individui che hanno livelli più elevati dell’enzima. Il dato
risulta particolarmente interessante perché elevati livelli di
questo enzima sono associati a fattori di rischio strettamente
connessi al diabete (età, obesità, sindrome metabolica) [54-57] e al
diabete stesso [58,59]. Quindi, individui a maggior rischio di
sviluppare il diabete potrebbero essere maggiormente protetti
dal consumo di caffè.
La nutrigenomica del caffè: rischi
diversi per persone diverse
Alcuni studi epidemiologici iniziano ad indicare che il consumo
di caffè può essere diversamente associato allo sviluppo di
malattie cardiovascolari a seconda delle caratteristiche geniche
degli individui.
È stato dimostrato che polimorfismi nei gene CYP1A2 (gene
coinvolto nel metabolismo della caffeina) e COMT (gene
coinvolto nel metabolismo delle catecolamine) modificano
l’associazione tra consumo di caffè e rischio di patologie, come
l’infarto [51,52] e l’ipertensione [53] . Un elevato consumo di caffè è
associato ad un aumento del rischio per queste patologie solo
negli individui con un determinato polimorfismo (cioè quelli
con lento metabolismo della caffeina o delle catecolamine).
Al momento non sono presenti studi simili per quanto riguarda
l’associazione tra consumo di caffè e rischio di diabete di tipo
2, ma non possiamo escludere anzi dovremmo “concludere”
che, in alcuni particolari genotipi, il consumo di caffè potrebbe
essere maggiormente protettivo nei confronti dello sviluppo di
diabete di tipo 2.
13
Differenza tra prevenzione e
trattamento della malattia
Dobbiamo sottolineare che gli studi di cui abbiamo detto finora
si riferiscono al ruolo che il caffè può svolgere nella
prevenzione primaria del diabete. Pochi dati sono invece
disponibili sulla possibilità che il consumo di caffè possa
influenzare la prognosi in persone già affette dalla patologia.
Diabete di tipo 2
Per individui con diabete di tipo 2 qualche studio a breve
termine suggerisce che il consumo acuto di caffeina ha un
effetto negativo sul metabolismo del glucosio (attraverso una
transiente diminuzione della sensibilità all’insulina e/o un
aumento dei livelli postprandiali di glucosio) [60-63]. Poiché uno di
questi studi è stato condotto su consumatori abituali di caffè,
non sottoposti a dieta priva di caffeina nei giorni antecedenti
l’esperimento, gli autori ipotizzano l’assenza di un processo di
tolleranza [63], ma questa ipotesi dovrebbe essere confermata da
studi appositi.
14
Il caffè, inoltre, non contiene solo caffeina, e quindi potrebbe
avere effetti diversi da quelli della caffeina. Uno studio
piuttosto datato, condotto su nove individui affetti da diabete
di tipo 2, ha messo in evidenza che dopo una iniezione di
glucosio i livelli ematici di glucosio (ma non quelli di insulina)
erano significativamente più alti a seguito del consumo di due
tazze di caffè solubile rispetto a quando era consumata acqua [64].
Uno studio del 2007, condotto su 20 soggetti affetti da diabete
di tipo 2, ha evidenziato che il consumo di caffeina (aggiunta in
caffè decaffeinato) aumenta i livelli postprandiali di glucosio e
la risposta dell’insulina, dimostrando che gli altri costituenti del
caffè non antagonizzano l’esacerbazione dell’iperglicemia
postprandiale indotta dalla caffeina [62]. Inoltre uno studio
epidemiologico dimostra che in soggetti affetti da diabete di
tipo 2 il consumo di caffè è associato con un rischio ridotto di
insulino-resistenza [16].
Ad oggi abbiamo trovato un solo studio scientifico che valuti il
rischio di “progressione” del diabete in soggetti con ridotta
tolleranza ai carboidrati. In questo studio epidemiologico è
stato osservato che il consumo di caffè in individui con ridotta
tolleranza ai carboidrati (e quindi a maggior rischio di
sviluppare diabete) riduceva il rischio di tale patologia [65].
Inoltre, studi epidemiologici sono stati condotti per verificare se
il consumo di caffè potesse aumentare il rischio di morte per
malattie cardiovascolari in soggetti diabetici:
1 - Due studi recenti, condotti su circa diecimila individui
diabetici (3.497 uomini e 7.170 donne) con un follow-up di
circa 20 anni, dimostrano che non c’è associazione tra
consumo abituale di caffè (sia con che senza caffeina) e il
rischio di morte per malattie cardiovascolari (e per tutte le
cause) sia negli uomini [19] che nelle donne [66].
2 - Uno studio più datato condotto su circa 4.000 individui
diabetici, seguiti per un follow-up di circa 20 anni, aveva
addirittura fornito indicazioni che esiste un’associazione
inversa, dunque protettiva, tra consumo abituale di caffè e
morte per malattie cardiovascolari in soggetti diabetici [32].
Va sottolineato che i soggetti diabetici hanno un rischio 3 volte
maggiore di morte per malattie cardiovascolari rispetto a
individui sani; quindi, ogni fattore che contribuisse a
esacerbare o controllare il rischio avrebbe un effetto maggiore
su questo gruppo di popolazione che su quella generale.
Diabete di tipo 1
Come per il diabete di tipo 2, ci sono alcune evidenze che
indicano che l’ingestione di una singola dose di caffeina
determini una transiente diminuzione della sensibilità
all’insulina in individui affetti da diabete di tipo 1 [67]. Ma anche
in questo caso mancano studi a lungo termine, per verificare il
possibile instaurarsi di un meccanismo di tolleranza e l’effetto
del caffè nella sua totalità.
Inoltre, ci sono evidenze che il consumo acuto di caffeina possa
avere anche degli effetti positivi su individui affetti da diabete
di tipo 1:
1 - In uno studio condotto su pazienti con diabete di tipo 1 è
stato dimostrato che il consumo abituale di caffeina
potrebbe influenzare positivamente alcuni fattori di rischio
cardiovascolare [68].
2 - Studi sperimentali indicano che, in soggetti affetti da
diabete di tipo 1, l’ingestione acuta di moderate dosi di
caffeina e/o il suo consumo quotidiano aiuta a potenziare,
e quindi a riconoscere, i segnali di allarme dell’ipoglicemia e
nello stesso tempo a intensificare la risposta ormonale che
ne contrasta i pericolosi effetti [69,70].
15
Concludendo
Sebbene più studi siano necessari per dare delle indicazioni
chiare, da quanto emerso finora non sembra che ci sia alcuna
controindicazione al bere caffè anche in soggetti diabetici (sia
di tipo 1 che 2), sempre che il consumo di caffè sia abituale e
moderato e inserito in un contesto di un sano stile di vita. Data
la presenza di qualche evidenza sulla possibilità che la caffeina
abbia un effetto sul metabolismo del glucosio, il medico
potrebbe al limite valutare caso per caso se consigliare di
passare al consumo di caffè decaffeinato per evitare gli effetti
negativi della caffeina sul controllo della glicemia dei suoi
pazienti diabetici.
16
Caffè e diabete gestazionale
Il diabete gestazionale è una patologia tipica del periodo di
gravidanza, che se non viene “controllata” può determinare delle
serie conseguenze per il bambino. È una patologia che insorge
durante la gravidanza e non ha nulla a che fare con il diabete
vero e proprio, infatti, nella maggior parte dei casi scompare con
il termine della gravidanza; anche se le donne che hanno avuto
un diabete gestazionale hanno un maggior rischio di sviluppare
un diabete tipo 2 negli anni successivi al parto.
Durante la gravidanza la placenta secerne diversi ormoni che
hanno l’effetto di aumentare i livelli di glucosio circolante. A
questo, l’organismo materno reagisce aumentando la
produzione pancreatica di insulina. Se il pancreas materno non
riesce a far fronte all'aumentata richiesta e produce
quantitativi di insulina non più sufficienti a tenere sotto
controllo la glicemia si sviluppa il diabete gestazionale.
Un unico studio epidemiologico [71] è stato al momento
condotto per valutare se il consumo pre-gravidanza di caffè
possa essere messo in relazione alla comparsa del diabete
gestazionale. Lo studio è stato condotto su un limitato numero
di donne (1.744), e mette in evidenza che le donne che avevano
un consumo moderato di caffè prima della gravidanza
mostravano un minor rischio di sviluppare diabete gestazionale
rispetto alle donne con un consumo nullo. Nelle donne che
continuavano a consumare caffè durante la gravidanza si
osservava ancora una riduzione del rischio, ma in questo caso
la riduzione non era statisticamente significativa.
Uno studio sperimentale, condotto durante il periodo di
gravidanza, ha evidenziato che in acuto (cioè dopo una singola
dose, e non dopo un periodo di consumo abituale) il consumo
di caffeina ha un effetto negativo sulla sensibilità all’insulina
nelle donne affette da diabete gestazionale, mentre non ha
alcun effetto su donne sane [72].
Anche nel caso del diabete gestazionale, quindi, possiamo
ipotizzare che ci siano differenze profonde qualora si consideri
un consumo occasionale rispetto a un consumo abituale di
caffè. Inoltre anche in questo caso l’effetto del caffè potrebbe
essere profondamente diverso nel caso in cui si consideri la
prevenzione (positivo) o il trattamento della malattia
(negativo).
Ovviamente la scarsità degli studi non permette di dare alcuna
indicazione circa l’opportunità di bere caffè durante la
gravidanza per prevenire il diabete gestazionale. Quanto detto
risulta ancora più evidente perché il consumo di caffè durante
la gravidanza potrebbe avere altri rischi sulla salute di mamma
e bambino (si rimanda alla consultazione dell’opuscolo “Caffè e
Donna” o Leviton & Cowan [73]).
17
Un paradosso: l’effetto negativo
della caffeina sul metabolismo
del glucosio
L’enorme mole di evidenze sul ruolo protettivo del caffè nei
confronti dello sviluppo di diabete di tipo 2 è in contrasto con
le osservazioni sperimentali che indicano che la caffeina
influenza negativamente il metabolismo del glucosio.
18
Infatti, in numerosi studi sperimentali condotti dopo
somministrazione acuta (cioè con una singola dose dopo un
periodo di astinenza), la caffeina sembra esercitare un effetto
negativo sul metabolismo del glucosio riducendo la sensibilità
all’insulina ed aumentando i livelli plasmatici di glucosio [74-79];
mentre solo una minoranza di studi dimostra un’assenza di
effetti [80].
Un simile effetto della caffeina è stato osservato anche in
soggetti obesi [81] e diabetici [60,61,82].
Sebbene sia stato ipotizzato che una fisiologica tolleranza alla
caffeina possa svilupparsi a seguito di un suo consumo abituale,
studi sperimentali condotti per verificare questa ipotesi hanno
dato risultati contrastanti. Uno studio ha osservato che 5 giorni
di consumo di elevate dosi di caffeina induce lo sviluppo di
tolleranza sui livelli plasmatici di glucosio [83], mentre un altro
studio dimostra che anche il consumo prolungato di caffeina (7
giorni) riduce la sensibilità all’insulina [84]. Forse, però, entrambi
gli studi peccano di una breve durata; infatti, alcune evidenze
dimostrano che i meccanismi di tolleranza si instaurano dopo
periodi di consumo più lunghi [28].
Lo sviluppo di un processo di tolleranza sarebbe in linea con
l’ipotesi che gli effetti della caffeina sul metabolismo del
glucosio siano mediati dall’incremento della concentrazione
plasmatica di epinefrina (l’epinefrina ha un effetto sul
metabolismo del glucosio diametralmente opposto a quello
dell’insulina: promuove la sintesi di glucosio nel fegato e
inibisce la sua raccolta dai tessuti periferici [85]). Infatti, gli effetti
della caffeina sui livelli circolanti di epinefrina spariscono entro
pochi giorni di consumo [86].
Va, infine, evidenziato che l’effetto negativo della caffeina sulla
sensibilità all’insulina e sulla tolleranza al glucosio può subire
modificazioni quando questa venga assunta all’interno di una
miscela complessa quale è il caffè.
Uno studio piuttosto datato dimostra che la coamministrazione di caffè con un carico di glucosio riduce la
risposta post-prandiale del glucosio rispetto al placebo [87].
È stato, inoltre, dimostrato che l’effetto della caffeina, sulla
concentrazione plasmatica di insulina dopo carico di glucosio,
è maggiore di quello del caffè contenente la stessa quantità di
caffeina; il caffè (normale e decaffeinato) induce una risposta
al glucosio attenuata rispetto al placebo [29]. Inoltre, dopo 4
settimane di elevato consumo di caffè è stato verificato
l’instaurarsi di un processo di tolleranza sui livelli a digiuno di
glucosio, ma non su quelli di insulina [28].
Uno studio sperimentale condotto in crossover dimostra che il
consumo di caffè (sia normale che decaffeinato) riduce la
concentrazione plasmatica del peptide-C dell’insulina (un
marker della secrezione di insulina), suggerendo un effetto
benefico sulla sensibilità all’insulina [88].
Infine, uno studio sperimentale dimostra che in soggetti
supplementati con un caffè arricchito in acido clorogenico (ma
non in quelli supplemetati con caffè normale) la curva del
glucosio dopo carico è più attenuata rispetto al placebo [89].
Questo dato aggiunto all’analisi dei dati ottenuti dopo
consumo di caffè decaffeinato lascia supporre che altri
costituenti del caffè possano contrastare l’effetto negativo
della caffeina. Uno studio condotto su modelli animali a dieta
19
Possibili meccanismi d’azione
ricca in grassi dimostra che il consumo di caffè decaffeinato
per 4 settimane migliora la sensibilità all’insulina [90]. Per quanto
riguarda le ricerche sull’uomo, mentre uno studio riporta che il
consumo di caffè decaffeinato influenza negativamente il
metabolismo del glucosio, anche se in maniera
significativamente più bassa della caffeina [91], la gran parte
degli studi evidenziano un'assenza di effetto [92,93] o addirittura
una riduzione della risposta del glucosio da carico di glucosio
sia in acuto [29] che in cronico [6].
Ciò dimostra che altri costituenti del caffè potrebbero
attenuare, o addirittura antagonizzare, gli effetti negativi della
caffeina sul metabolismo del glucosio.
20
A conferma di ciò, alcuni studi epidemiologici mostrano per i
consumatori abituali di caffè: una più bassa prevalenza di
iperinsulinemia [15,32], un aumento della sensibilità all’insulina [48],
una riduzione del rischio di insulino-resistenza [16,94] ed una
minore concentrazione plasmatica di glucosio 2 ore dopo
carico di glucosio [13,15,95].
Ancora una volta, quindi, dobbiamo sottolineare che caffè non
è sinonimo di caffeina e che gli effetti di un consumo abituale
di caffè possono essere molto diversi da quelli di un suo
consumo occasionale. La grande disconformità dei risultati
ottenuti nei diversi studi sperimentali e epidemiologici
potrebbe essere messa in relazione alla grande varietà di modi
di preparare il caffè. Infatti, il tipo di miscela utilizzata, la
quantità di polvere e il metodo di infusione scelti possono
portare a grandi differenze nel contenuto delle molecole
bioattive presenti nel caffè.
Il caffè è una miscela complessa di un paio di migliaia di
composti, tra cui la caffeina, composti fenolici, niacina e
quantità moderate di minerali (magnesio, potassio) nonché
fibra. Molti di questi composti potrebbero avere un ruolo nel
metabolismo del glucosio e nello sviluppo del diabete.
Effetti della caffeina
Alcuni ricercatori hanno ipotizzato che l’effetto protettivo del
caffè possa esplicarsi attraverso l’effetto termogenico della
caffeina e quindi attraverso la riduzione del rischio di obesità
(che è un fattore di rischio importante del diabete) [96].
Studi condotti su modelli animali dimostrano che il consumo di
caffeina aumenta la termogenesi del tessuto adiposo bruno
(aumentando l’espressione delle proteine disaccoppianti (UCP) [97].
Mentre uno studio condotto sull’uomo dimostra che il
consumo abituale di caffeina aumenta la spesa energetica e
stimola l’ossidazione lipidica [98]. Infine, alcuni studi condotti
sull’uomo sembrano indicare che il consumo di caffeina stimoli
la lipolisi [99,100].
La caffeina, inoltre, sembrerebbe capace di aumentare il senso
di sazietà [101,102].
A conferma di tutto ciò, alcuni studi sembrano indicare
un’associazione inversa tra consumo di caffeina e peso corporeo [103].
L’attivazione del metabolismo energetico potrebbe essere
promosso dall’induzione del rilascio di catecolamine o
dall’antagonismo con il recettore dell’adenosina [96].
Uno studio italiano dimostra che anche il consumo di caffè può
stimolare la termogenesi [104], ma l’effetto sembra dipendere
esclusivamente dal suo contenuto in caffeina; infatti lo stesso
effetto non è evidenziato quando si utilizza caffè decaffeinato [105].
21
Effetti dei composti fenolici
I composti fenolici sono prodotti secondari del metabolismo
delle piante e sono molto abbondanti negli alimenti di origine
vegetale. Gli acidi fenolici presenti nel caffé sono rappresentati
prevalentemente da acidi clorogenici (che per idrolisi liberano
acido caffeico, ferulico e p-cumarico) (vedi figura pag. 27), il
cui contenuto è davvero notevole (dai 200 ai 500 mg per tazza)
(per un approfondimento si rimanda all’opuscolo “Antiossidanti
e caffè”)
Effetti sul metabolismo del glucosio
22
In studi condotti su modelli animali è stato dimostrato che il
consumo di acido clorogenico e/o suoi derivati o di estratti di
piante, sono in grado di ridurre la concentrazione plasmatica di
glucosio [106-108], aumentare la sensibilità all’insulina [109] e
rallentare la sua comparsa in circolo dopo carico [93,110]. Anche
alcuni metaboliti dei composti fenolici presenti nel caffè (come
acido ferulico e isoferulico) hanno dimostrato di possedere un
effetto ipoglicemico su modelli animali [111,112].
Numerosi meccanismi sono stati proposti per spiegare come
l’acido clorogenico possa influenzare l’omeostasi del glucosio.
Uno studio sperimentale condotto in vitro su vescicole di
membrana di intestino di ratto dimostra che l’acido clorogenico
può ridurre l’assorbimento intestinale di glucosio, attraverso
l’inibizione del trasportatore di glucosio Na-dipendente [113]. Uno
studio condotto utilizzando lo stesso modello sperimentale
dimostra che l’acido caffeico ha una debole attività inibitoria nei
confronti dell’attività saccarasica (enzima coinvolto nella
digestione dei carboidrati) [113]. Mentre studi sperimentali condotti
in vitro su microsomi di fegato di ratto [114,115] e umani [116]
dimostrano che l’acido clorogenico è capace di inibire la
glucosio 6-fosfatasi, enzima chiave nella produzione di
glucosio nel fegato. Infine, uno studio su colture cellulari
dimostra che l’acido clorogenico può potenziare la raccolta di
glucosio da parte di miotubi attraverso l’aumento
dell’espressione del trasportatore di glucosio GLUT4 [117].
Uno studio sperimentale condotto sull’uomo dimostra che il
caffè decaffeinato modifica la secrezione postprandiale di
ormoni gastrointestinali secreti in risposta all’assorbimento di
glucosio e coinvolti nel suo metabolismo (glucose-dependent
insulinotropic polypeptide GIP e glucagon-like peptide 1 GLP1), suggerendo che il caffè possa diminuire la velocità di
assorbimento intestinale di glucosio, spostando l’assorbimento
del glucosio in una regione più distale del tratto
gastrointestinale [92].
Sulla base di questi dati, quindi, l’acido clorogenico potrebbe
rallentare il catabolismo di carboidrati complessi, inibire
l’assorbimento di glucosio a livello intestinale, ridurre la
mobilizzazione di glucosio dal fegato e aumentarne la raccolta da
parte dei tessuti periferici. Questi effetti potrebbero spiegare
perché il consumo di caffè ha un effetto maggiore sui livelli di
glucosio post-carico piuttosto che su quelli di digiuno [28,31,95].
Va inoltre detto, che un aumento nella secrezione di GLP-1,
oltre che essere un indicatore del rallentamento
dell’assorbimento di glucosio, può avere un effetto trofico sulle
cellule beta del pancreas e quindi potrebbe proteggere o
revertire la disfunzione delle cellule beta che si osserva nello
sviluppo del diabete di tipo 2 [118].
Infine uno studio sperimentale condotto su colture cellulari e
su un modello animale dimostra che metaboliti dei composti
fenolici presenti nel caffè (acido ferulico) sono in grado di
stimolare la secrezione di insulina da parte delle cellule beta del
pancreas e che questo effetto si riflette sulla concentrazione
plasmatica di glucosio [119].
23
Effetto sul controllo del peso
Qualche studio sembra indicare che anche l’acido clorogenico
possa avere un effetto sul controllo del peso corporeo. Un
supplemento ricco in acido clorogenico è risultato
significativamente più efficace del placebo nella riduzione del
peso di individui in sovrappeso [120], mentre il consumo di caffè
arricchito in acido clorogenico per 3 mesi ha determinato una
riduzione significativa del peso corporeo e della massa grassa
in soggetti in sovrappeso [89].
Effetto antiossidante
24
I composti fenolici presenti nel caffè possiedono una notevole
capacità antiossidante, tanto che il caffè è uno degli alimenti
che contribuisce maggiormente alla capacità antiossidante
della dieta in numerosi paesi (per un approfondimento vedi
opuscolo “Antiossidanti e caffè”).
Numerosi studi dimostrano che lo stress ossidativo indotto
dall’esposizione cronica all’iperglicemia gioca un ruolo
importante nel processo che conduce alla disfunzione delle
cellule beta del pancreas (quindi alla riduzione nella produzione
e secrezione di insulina, caratteristica della patogenesi del
diabete di tipo 2) [121], mentre alcuni studi dimostrano che questi
effetti possono essere prevenuti da antiossidanti di diversa
natura [122,123]. In studi epidemiologici il consumo di antiossidanti
con la dieta (soprattutto vitamina E) è stato associato ad una
aumento nella protezione dal rischio di diabete di tipo 2 [124].
Questo effetto non è stato confermato dagli studi sperimentali,
che hanno osservato che la supplementazione prolungata di
vitamina E o b-carotene non ha alcun effetto sul rischio di
diabete [125,126].
Gli antiossidanti del caffè potrebbero proteggere le cellule beta
del pancreas dallo stress ossidativo.
Uno studio sperimentale condotto su un modello animale,
dimostra che il consumo per 24 giorni di un antiossidante del
caffè (il lignano secoisolariciresinolo di glucoside) è in grado di
ridurre del 75% lo sviluppo di diabete indotto da
streptozotocina [127].
Effetto antinfiammatorio
Poiché un leggero stato di infiammazione (infiammazione subclinica) è fortemente coinvolto nella patogenesi del diabete di
tipo 2, sostanze con attività anti-infiammatoria potrebbero
ridurre il rischio di diabete.
Numerose sono le evidenze sperimentali che indicano che i
composti fenolici possono regolare i processi cellulari che
portano alla risposta infiammatoria. Queste osservazioni sono
valide anche per i principali composti fenolici del caffè, quali
acido clorogenico [128], acido caffeico [129,130] e acido ferulico [131,132].
Uno studio sperimentale condotto su colture cellulari dimostra
che il caffè può inibire la ri-attivazione dei glucocorticoidi,
attraverso l’inibizione della 11b-idrossisteroide deidrogenasi [133].
Un’eccessiva azione dei glucocorticoidi sembra giocare un
ruolo importante nella patogenesi del diabete e della sindrome
metabolica [134].
Un ruolo anti-infiammatorio è stato ipotizzato anche per la
caffeina. Infatti, uno studio sperimentale condotto su ratti
dimostra che elevate dosi di caffeina sono in grado di
proteggere le cellule beta del pancreas dalla tossicità indotta
con streptozotocina [135]. Mentre numerosi studi sperimentali
condotti su colture cellulari dimostrano che la caffeina o suoi
metaboliti sono in grado di sopprimere la produzione di
citochine pro infiammatorie (vedi review [47]).
25
Effetto chelante
Qualche autore ha infine suggerito che i polifenoli del caffè
potrebbero agire attraverso la riduzione delle scorte di ferro [136].
È noto, infatti, che i polifenoli hanno capacità chelanti e
possono quindi ridurre l’assorbimento di ferro. Studi prospettici
dimostrano che elevate scorte di ferro sono associate ad un
aumento del rischio di diabete di tipo 2 indipendentemente da
altri conosciuti fattori di rischio per il diabete [137,138]. Va detto
però che, sebbene ci siano dimostrazioni che il caffè, quando
consumato insieme a un pasto, possa ridurre l’assorbimento di
ferro [139], non ci sono sufficienti evidenze per affermare che un
consumo anche abituale e prolungato di caffè riduca le scorte
del metallo nel nostro organismo.
26
aumentando la sensibilità all’insulina, può avere un effetto
positivo sul metabolismo del glucosio [144]. Ma gli studi
epidemiologici sulla relazione caffè/diabete di tipo 2 non
sembrano confermare questo meccanismo. Infatti, anche dopo
aggiustamento per il consumo di magnesio, l’associazione tra
caffè e diabete permane [12,18,145].
27
Effetti della Trigonellina
La trigonellina (vedi figura) è un precursore della vitamina B3,
e rappresenta circa l’1% del peso secco dei chicchi di caffè
torrefatto [140]. Il suo contenuto nella bevanda di caffè è intorno
ai 50-100 mg per tazza [93,141,142].
Uno studio sperimentale condotto su un modello animale ha
dimostrato che la trigonellina ha un effetto ipoglicemico [143].
Ma uno studio condotto sull’uomo non ha confermato questi
dati, rivelando che la supplementazione di elevate dosi di
trigonellina non ha effetti sul metabolismo del glucosio, se non
a brevissimo termine (15 minuti dopo carico di glucosio) [93].
Possibile ruolo del magnesio
Il caffè è piuttosto ricco di magnesio (circa 30 mg/tazza di
espresso, 7 mg/tazza di caffè all’americana secondo le tabelle
nutrizionale dell’USDA), anche se il contributo che può dare agli
RDA è piuttosto basso (una tazza può contenere dal 2 all’8%
degli RDA). Numerosi studi dimostrano che il magnesio
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43
Sommario
44
Introduzione al diabete
2
Caffè e rischio del diabete di tipo 2
4
Caffè e indicatori di rischio associati al diabete di tipo 2
8
Modalità di consumo e rischio di diabete di tipo 2
10
Per maggiori approfondimenti anche relativi alle precedenti
pubblicazioni e per conoscere gli studi aggiornati
visita il sito:
Caffè e rischio diabete di tipo 1
11
www.caffemedicina.it
La nutrigenomica del caffè:
rischi diversi per persone diverse
12
Differenza tra “prevenzione” e trattamento della malattia 13
Caffè e diabete gestazionale
16
Un paradosso: l’effetto negativo della caffeina sul
metabolismo del glucosio
18
Possibili meccanismi d’azione
21
Effetti dei composti fenolici
22
Effetti della Trigonellina
26
Bibliografia
28
Coordinamento editoriale
Weber Shandwick Italia
Grafica e impaginazione
Café - Grafica e Comunicazione
Stampa
Litogramma
Stampato in ottobre 2010