Kafein adalah salah satu stimulan yang paling tersebar luas di seluruh dunia. Produk seperti kopi atau cola dan minuman energi lainnya mengandung kafein, tetapi tidak hanya produk ini, tetapi banyak obat juga mengandung bahan ini yang bertujuan untuk membuat pasien tetap aktif. Misalnya, sebagian besar obat untuk meredakan gejala pilek membawa stimulan ini untuk memerangi kelelahan umum yang berhubungan dengan penyakit. Obat lain yang dimaksudkan untuk menghilangkan rasa sakit dan peradangan juga mengandung kafein untuk menghindari kelesuan umum yang dapat ditimbulkan oleh obat jenis ini.
Guaranine memiliki struktur molekul yang mirip dengan kafein dan memiliki efek yang sama pada reseptor adenosin.
Efeknya yang diakui adalah peningkatan kewaspadaan, penurunan rasa kantuk, dan peningkatan diuresis; sedang dalam diskusi apakah itu dapat membantu memori. Akhirnya, kafein dan turunannya serta molekul terkait seperti theine (dari teh), guaranine (dari buah guarana) atau mateina (dari ramuan mate), adalah senyawa yang banyak digunakan. Sebagai gambaran, di AS 90% populasi mengonsumsi beberapa senyawa dengan kafein setiap hari.
Kafein adalah alkaloid , seperti obat psikoaktif lainnya, tetapi membuat penarikan jauh lebih sedikit. Molekul kafein memiliki 8 karbon, 10 hidrogen, 4 nitrogen, dan 2 molekul oksigen. Secara kimia dikenal dengan nama 1,3,7-trimetil-1H-purin-2,6 (3H, 7H) -dion 1,3,7-trimetilxantin. Strukturnya dibentuk oleh purin (senyawa organik heterosiklik, dibentuk oleh dua cincin yang masing-masing terdiri dari 6 dan 5 atom, di antaranya adalah 4 nitrogen).
Senyawa yang kami sebutkan di atas bertindak sebagai antagonis reseptor adenosin (molekul lain yang strukturnya adalah purin). Adenosin disintesis dalam tubuh melalui pemecahan protein. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang adenosin dan efek sarafnya pada sistem saraf dalam artikelnya di sini . Pada sistem saraf, hal itu menyebabkan pelemahan aktivitas (yang diterjemahkan menjadi kantuk) dan juga meningkatkan tidur, baik mereka yang memiliki gerakan mata cepat maupun yang tidak, tidur nyenyak dan nyenyak.
Karena kafein memiliki struktur yang sangat mirip dengan adenosin, keduanya didasarkan pada purin, kafein mampu mengikat reseptor sel yang ditujukan untuk molekul ini. Namun, kafein tidak mengandung gula adenosin (ribosa), jadi meskipun berikatan dengan reseptor membran, kafein tidak memicu aktivitas intraseluler reseptor, dikatakan sebagai antagonis yang bersaing. Akibatnya, jumlah molekul adenosin yang mengikat reseptornya berkurang, mencegah munculnya efek adenosin, kantuk.
Demikian juga, kafein memiliki efek lain pada metabolisme adenosin. Ini juga telah terbukti menghambat degradasi AMP siklik, senyawa yang berasal dari adenosin yang bertindak sebagai pembawa pesan sekunder dalam banyak sinyal seluler seperti regulasi glukosa, glikogen atau metabolisme lipid. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa itu secara langsung mengganggu enzim yang membentuk senyawa ini, adenilat siklase.