Metylxantiner är molekylära föreningar som härrör antingen naturligt eller syntetiskt från xantin, och som ofta finns i mediciner för vissa luftvägsproblem. De är på en gång stimulantia som kan öka hjärtfrekvensen och blodflödet och avslappnande medel som kan öppna blodkärlen och lossa muskelvävnaden. Koffein innehåller dem naturligt, och dessa molekyler är en av de främsta anledningarna till att människor ofta känner att deras hjärtan rasar efter att ha konsumerat mycket koffeinhaltig mat eller dryck. Forskare och läkemedelstillverkare använder ofta molekylen i mediciner utformade för att bekämpa kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) och i många fall kan den ge nästan omedelbar lindring av lungblockeringar. Föreningarna kan också finnas i många typer av astma och bronkial inhalatorer. I dessa inställningar hjälper molekylen till att öppna luftvägarna för att göra andningen lättare.
Molekylära grunder
Läkemedel som klassificeras som metylxantiner är faktiskt derivat av xantin, som är en purin – en naturlig och proteinrik del av de flesta celler – som finns i människokroppen. Xantiner omvandlas genom en process som kallas metylering, vilket innebär att man lägger till metylgrupper för att bilda alkaloider. Detta kan ske på egen hand i naturen, vilket är fallet med bland annat kaffebär och teblad. I dessa fall syntetiserar bladen och frukterna, som innehåller koffein, xantiner som en del av deras naturliga mognad. Allt detta händer på cellnivå, vanligtvis precis när växterna gör sig redo att mogna. Tidpunkten för denna process är en av anledningarna till att mycket unga kaffe och teer vanligtvis inte är lika koffeinhaltiga som blandningar gjorda av äldre växter.
Stimuleringsmedlet kan också skapas på konstgjord väg i laboratorier, vilket är vad som vanligtvis händer när farmakologer vill använda det i medicinering. Istället för att ta stegen att isolera koffeinmolekyler och sedan ytterligare identifiera och separera de naturliga metylxantinerna, väljer forskare i allmänhet att skapa föreningarna syntetiskt från xantiner, som i allmänhet är ganska rikliga.
Behandling av lungtillstånd
En av de vanligaste farmaceutiska användningsområdena för denna förening är som tillsats till mediciner för personer som lider av KOL. KOL är en lungsjukdom som i huvudsak gör att en persons lungor förlorar tillgång till syre, ofta för att hjärtat inte kan pumpa tillräckligt med blod till dem. Rökning är en av de främsta orsakerna, men vissa genetiska tillstånd och andra miljöexponeringar kan också vara skyldiga. Metylxantiner kan hjälpa till genom att stimulera blodflödet och öppna blockeringar. Deras effekt är vanligtvis inte permanent och de ses vanligtvis inte som ett botemedel, men de kan hjälpa omedelbart och kan vara en bra kortsiktig lösning.
Dessa typer av föreningar kan också vara till stor hjälp för personer som har kroniska obstruktiva lung- eller luftvägssjukdomar, emfysem och kronisk bronkit. Molekylerna verkar på sammandragna bronkier och bronkioler för att förbättra luftflödet, minska inflammation och slappna av i luftvägarna, samtidigt som det ökar blodflödet genom hjärtstimulering.
Av i stort sett samma skäl finns de också ofta i många astmamediciner. I dessa inställningar tenderar de att administreras via inhalatorer eller i tablettform. De påverkar halsen, lungorna, hjärtat och andra viktiga delar av bronkial- och lungsystemen, och den accelererade lungresponsen och avslappningen av luftvägarna som orsakas av denna medicin är anledningen till att frekventa kaffedrickare ibland klagar över andnöd, ökad hjärtfrekvens och till och med mild arytmi.
Som en allmän stimulans
Både metylerade och icke-metylerade syntetiska xantiner kan användas som milda stimulantia mer generellt också, det vill säga utanför behandlingen för något speciellt tillstånd. Andra än koffein inkluderar andra föreningar i denna grupp teofyllin, aminofyllin, paraxantin och teobromin. De molekylära strukturerna för var och en av dessa varierar något, men de har alla samma kärna och samma grundläggande egenskaper.
Deras effekt är varför människor som lider av andningsbesvär, förkylningar eller allergier ofta självbehandlar genom att dricka te, andas in ångan från te eller andas in doften av blötande teblad, vilket allt kan hjälpa till att slappna av luftvägarna och underlätta andningen. Även om det inte är en effektiv långtidsbehandling, kan dessa fördelar ge tillfällig lindring av milda obehag. Föreningarna är också godkända av Internationella olympiska kommittén (IOC), medan koffein i de flesta fall inte är det. Därför kan OS-tävlande använda dessa substanser för att tillfälligt öka energi- och adrenalinresponsen.
Vanliga risker
Små doser och tillfällig användning av denna förening utgör vanligtvis inte några allvarliga risker. Molekylen är dock ett diuretikum, vilket innebär att det kan vara uttorkande, och personer som tar det eller konsumerar det bör vanligtvis se till att dricka mycket vatten. Överdriven användning under långa perioder kan orsaka stress på hjärtat.
Patienter med gastroesofageal refluxsjukdom, eller GERD, kan också drabbas av negativa biverkningar från metylxantiner och livsmedel som innehåller dem, särskilt koffeinrika drycker som kaffe och te eller mat med hög teobrominhalt som choklad. Eftersom föreningarna slappnar av i matstrupen kan de bidra till gastriska refluxreaktioner. Även om små mängder inte kan orsaka en reaktion, kan större intag leda till illamående och halsbränna.