Metyloksantyny są związkami molekularnymi, które pochodzą naturalnie lub syntetycznie z ksantyny i są powszechnie stosowane w lekach na niektóre problemy z oddychaniem. Są jednocześnie stymulantami, które mogą zwiększyć tętno i przepływ krwi, oraz środkami zwiotczającymi, które mogą otwierać naczynia krwionośne i rozluźniać tkankę mięśniową. Kofeina zawiera je naturalnie, a cząsteczki te są jednym z głównych powodów, dla których ludzie często odczuwają przyspieszone bicie serca po spożyciu dużej ilości pokarmów lub napojów zawierających kofeinę. Naukowcy i producenci farmaceutyczni często stosują tę cząsteczkę w lekach przeznaczonych do zwalczania przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP), a w wielu przypadkach może ona zapewnić niemal natychmiastową ulgę w blokowaniu płuc. Związki te można również znaleźć w wielu typach astmy i inhalatorów oskrzelowych. W tych warunkach cząsteczka pomaga otworzyć drogi oddechowe, ułatwiając oddychanie.
Podstawy molekularne
Leki sklasyfikowane jako metyloksantyny są w rzeczywistości pochodnymi ksantyny, która jest puryną — naturalną i wysokobiałkową częścią większości komórek — znajdującą się w ludzkim ciele. Ksantyny przekształcają się w procesie znanym jako metylacja, który polega na dodawaniu grup metylowych w celu utworzenia alkaloidów. Może się to zdarzyć samoistnie w naturze, jak ma to miejsce między innymi w przypadku owoców kawy i liści herbaty. W takich przypadkach liście i owoce, które zawierają kofeinę, syntetyzują ksantyny w ramach ich naturalnego dojrzewania. Wszystko to dzieje się na poziomie komórkowym, zwykle w momencie, gdy rośliny przygotowują się do dojrzewania. Moment tego procesu jest jednym z powodów, dla których bardzo młode kawy i herbaty zwykle nie zawierają tak dużej kofeiny, jak mieszanki ze starszych roślin.
Stymulant może być również sztucznie wytworzony w laboratoriach, co zwykle ma miejsce, gdy farmakolodzy chcą go stosować w lekach. Zamiast izolować cząsteczki kofeiny, a następnie dalej identyfikować i oddzielać naturalne metyloksantyny, naukowcy zazwyczaj wolą tworzyć związki syntetycznie z ksantyn, których na ogół jest dość dużo.
Leczenie chorób płuc
Jednym z najczęstszych zastosowań farmaceutycznych tego związku jest dodatek do leków dla osób cierpiących na POChP. POChP to choroba płuc, która zasadniczo powoduje, że płuca człowieka tracą dostęp do tlenu, często dlatego, że serce nie jest w stanie przepompować do nich wystarczającej ilości krwi. Palenie jest jedną z głównych przyczyn, ale winne mogą być również pewne choroby genetyczne i inne narażenia środowiskowe. Metyloksantyny mogą pomóc, stymulując przepływ krwi i otwierając blokady. Ich działanie zwykle nie jest trwałe i zwykle nie są postrzegane jako lekarstwo, ale mogą pomóc natychmiast i mogą być dobrym rozwiązaniem krótkoterminowym.
Tego rodzaju związki mogą być również bardzo pomocne dla osób z przewlekłymi obturacyjnymi chorobami płuc lub dróg oddechowych, rozedmą płuc i przewlekłym zapaleniem oskrzeli. Cząsteczki działają na zwężone oskrzela i oskrzeliki, poprawiając przepływ powietrza, zmniejszając stan zapalny i rozluźniając drogi oddechowe, jednocześnie zwiększając przepływ krwi poprzez stymulację serca.
W dużej mierze z tych samych powodów są one również powszechnie spotykane w wielu lekach na astmę. W tych warunkach zwykle podaje się je za pomocą inhalatorów lub w postaci tabletek. Wpływają na gardło, płuca, serce i inne kluczowe części układu oskrzelowego i płucnego, a przyspieszona reakcja płucna i rozluźnienie dróg oddechowych spowodowane tym lekiem powoduje, że osoby często pijące kawę skarżą się na duszność, przyspieszone tętno , a nawet łagodną arytmię.
Jako ogólny stymulant
Zarówno metylowane, jak i niemetylowane syntetyczne ksantyny mogą być stosowane ogólniej jako łagodne stymulanty, to znaczy poza leczeniem dowolnego konkretnego stanu. Inne niż kofeina związki z tej grupy to teofilina, aminofilina, paraksantyna i teobromina. Struktury molekularne każdego z nich nieco się różnią, ale wszystkie mają ten sam rdzeń i te same podstawowe cechy.
Ich skutkiem jest to, że osoby cierpiące na dolegliwości oddechowe, przeziębienia lub alergie często leczą się samemu, pijąc herbatę, wdychając parę z herbaty lub wdychając aromat moczonych liści herbaty, co może pomóc rozluźnić drogi oddechowe i ułatwić oddychanie. Chociaż nie jest to skuteczna terapia długoterminowa, korzyści te mogą zapewnić tymczasową ulgę w przypadku łagodnego dyskomfortu. Związki te są również zatwierdzone przez Międzynarodowy Komitet Olimpijski (MKOl), podczas gdy kofeina w większości przypadków nie. Dlatego zawodnicy olimpijscy mogą stosować te substancje w celu chwilowego zwiększenia energii i odpowiedzi adrenalinowej.
Typowe zagrożenia
Małe dawki i tymczasowe zastosowania tego związku zwykle nie stanowią poważnego ryzyka. Cząsteczka ma jednak działanie moczopędne, co oznacza, że może odwadniać, a osoby, które ją przyjmują lub spożywają, powinny zwykle pić dużo wody. Nadmierne używanie przez długi czas może powodować stres serca.
Pacjenci z chorobą refluksową przełyku lub GERD mogą również odczuwać negatywne skutki uboczne metyloksantyn i żywności je zawierającej, zwłaszcza napojów o wysokiej zawartości kofeiny, takich jak kawa i herbata, lub produktów o wysokiej zawartości teobrominy, takich jak czekolada. Ponieważ związki rozluźniają przełyk, mogą przyczyniać się do reakcji refluksu żołądkowego. Chociaż małe ilości mogą nie powodować reakcji, większe spożycie może prowadzić do nudności i zgagi.