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Faktoren wie Raucherstatus, Lebererkrankungen, Alkoholkonsum, einige Medikamente und Ernährung können die Wirkung von Koffein auf eine Person beeinflussen, wobei Daten darauf hindeuten, dass die Genetik auch eine entscheidende Rolle spielt, nicht nur bei der Reaktion eines Individuums auf Koffein,sondern auch bei der Bestimmung, wie viel Kaffee er wahrscheinlich überhaupt trinkt16, 17.,
Studien haben die verschiedenen Faktoren untersucht, die Einfluss darauf haben, wie der Körper Koffein metabolisiert und wie sich die Koffeinaufnahme auf die tägliche Aktivität auswirkt16, 17.
Koffein im Körper
Nach oralem Verzehr wird Koffein in Blut und Körpergewebe aufgenommen. Die Absorption ist etwa 45 Minuten nach der Einnahme praktisch abgeschlossen7. Die maximale Koffeinkonzentration im Plasma wird 15-120 Minuten nach der Einnahme erreicht., Koffein hat eine Halbwertszeit von ungefähr vier Stunden, obwohl diese Zeitskala bei bestimmten Gruppen von Personen wie Schwangeren, Rauchern und Menschen mit eingeschränkter Leberfunktion16,17 reduziert oder verlängert werden kann.
Die Wirkung von Koffein hält mehrere Stunden an, je nachdem, wie schnell oder langsam es vom Körper metabolisiert wird7.
Die Aufnahme von Koffein aus Nahrungsmitteln und Getränken scheint nicht von Alter, Geschlecht, genetischem Hintergrund und Krankheit oder Drogen, Alkohol-und Nikotinkonsum abhängig zu sein. Koffeinaufnahme aus Tee und Kaffee ist ähnlich18.,
Wie der Körper Koffein metabolisiert
Koffein wird hauptsächlich in der Leber durch Cytochrom-P450-Enzyme metabolisiert, die für mehr als 90% der Koffeinfreigabe verantwortlich sind19. Das Enzym, das für den Metabolismus von Koffein verantwortlich ist, wird durch das Gen CYP1A2 kodiert.
Die große Variabilität der CYP1A2-Aktivität beeinflusst die Clearance von Koffein und kann durch Faktoren wie Geschlecht, Rasse, genetische Polymorphismen, Krankheit und Exposition gegenüber Induktoren beeinflusst werden16, 17,19., Zwei Studien haben berichtet, dass die regelmäßige Einnahme von Koffein für eine Woche die Pharmakokinetik von Koffein nicht verändert20, 21. Eine weitere Studie deutete jedoch darauf hin, dass der tägliche Konsum von mindestens 3 Tassen Kaffee die CYP1A2-Aktivität erhöht22.
Koffein, Gesundheit und individuelle Faktoren
Eine Reihe individueller, nicht genetischer Faktoren kann die Art und Weise beeinflussen, wie Koffein im Körper metabolisiert und genutzt wird.
Lebererkrankung
Die Leber ist das Hauptorgan, das für den Koffeinstoffwechsel verantwortlich ist., Eine kleine Anzahl von Studien hat die möglichen Auswirkungen bestimmter Arten von Lebererkrankungen, einschließlich Zirrhose und Hepatitis B oder C,untersucht, was darauf hindeutet, dass sie eine Verringerung der Plasmaclearance von Koffein in Korrelation mit der Schwere der Krankheit23, 24. (Siehe Leberfunktionsthema für weitere Informationen)
Raucherstatus
Untersuchungen legen nahe, dass Rauchen die Koffeinfreisetzung stimuliert16und verdoppelt die Rate des Koffeinstoffwechsels infolge der Enzyminduktion25,26.,
Raucherentwöhnung reduziert die Koffeinfreigabe und verändert das Muster des Koffeinstoffwechsels wieder auf normales Niveau.
Diät
Eine Reihe von Ernährungsfaktoren können auch den Koffeinstoffwechsel beeinflussen.
Der Konsum von Grapefruitsaft verringert die Koffein-Clearance um 23% und verlängert die Halbwertszeit um 31% 28,29.
Der Verzehr von Brokkoli und Brassica-Gemüse im Allgemeinen 30 und die Aufnahme großer Mengen Vitamin C erhöhen die Koffeinfreisetzung31.,
Das Flavonoid Quercetin, das in Obst und Gemüse weit verbreitet ist, beeinflusst den Stoffwechsel von Koffein und Paraxanthin und verringert hauptsächlich die Ausscheidung der letzteren Verbindung im Urin um 32%; es verändert auch die Ausscheidung mehrerer anderer Metaboliten von Koffein32.
Frauengesundheit
Während der Schwangerschaft ist der Koffeinstoffwechsel insbesondere im dritten Trimester reduziert33, 34. Dies ist mit einer Verringerung der Aktivität des am Koffeinstoffwechsel beteiligten Hauptenzyms und einer daraus resultierenden Erhöhung der Koffeinhalbwertszeit verbunden35., Der Koffeinstoffwechsel normalisiert sich einige Wochen nach der Entbindung35.
Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) rät schwangeren Frauen, ihre Koffeinaufnahme auf 200 mg aus allen Quellen zu beschränken4.
Die Verwendung von oralen Kontrazeptiva verdoppelt ihre Halbwertszeit fast, hauptsächlich während der zweiten Hälfte des Menstruationszyklus (der Lutealphase)35.
Alkoholkonsum
Alkohol wirkt hemmend auf die CYP1A2-Aktivität (das Enzym, das an der Koffein-Clearance beteiligt ist)36. Alkoholkonsum von 50 g pro Tag verlängert die Koffeinhalbwertszeit um 72% und verringert die Koffeinclearance um 36% 20.,
Koffein verändert weder die motorischen oder psychischen Symptome einer Alkoholvergiftung37 noch hebt es die negativen Auswirkungen von Alkohol auf die Fahrfähigkeiten trotz seiner Auswirkungen auf Wachsamkeit und Reaktionszeit auf38,39.
Einige Medikamente
Die Pharmakokinetik von Koffein kann durch einige Medikamente verändert werden. Daher sollten Angehörige der Gesundheitsberufe bei der Verschreibung von koffeinhaltigen Arzneimitteln oder Arzneimitteln, die mit dem Koffeinstoffwechsel interagieren, berücksichtigen, ob Dosisanpassungen oder spezifische Ratschläge zum Koffeinkonsum erforderlich sind16.,
Genetische Variabilität
Die Genetik kann eine Rolle bei der Bestimmung spielen,ob eine Person Nebenwirkungen von Koffein erfährt16, 17.
Genetische Variabilität in Koffeinrezeptoren
ADENA2A-Polymorphismus
Adenosin A2-Rezeptoren sind der Schlüssel zur stimulierenden Wirkung von Koffein (weitere Informationen finden Sie unter Geistige Leistungsfähigkeit). Humanstudien haben gezeigt,dass Polymorphismen dieser Rezeptoren eine Wirkung auf den Körper haben16, 17.,
Die Forschung legt nahe, dass die Wahrscheinlichkeit,den ADORA2A-Genotyp zu haben,mit zunehmendem gewohnheitsmäßigen Koffeinkonsum abnimmt, was bedeutet, dass Personen mit diesem Genotyp möglicherweise weniger empfindlich auf die Auswirkungen von Koffein reagieren und daher eher koffeinhaltige Getränke wählen16, 17, 40.
- Eine Studie aus dem Jahr 2012 untersuchte die Variabilität der Wirkung der Koffeinaufnahme auf den Blutdruck (BP), was darauf hindeutet, dass die Variabilität der akuten BP-Reaktion auf Kaffee teilweise durch genetische Polymorphismen der Adenosin-A2A-Rezeptoren und α2-adrenergen Rezeptoren erklärt werden41.,
- Eine große PEGASUS-Studie (Large Consortium) kombinierte Daten aus fünf populationsbasierten Fall-Kontroll-Studien, darunter 1.325 Fälle der Parkinson-Krankheit (PD) und 1.735 Kontrollen. Die Studie berichtete, dass das PD-Risiko umgekehrt mit zwei ADORA2-Polymorphismusen42.
- Die Verteilung verschiedener Genotypen des Adenosin-A2A-Rezeptorgens (ADORA2A) unterscheidet sich zwischen selbst bewerteten koffeinempfindlichen Personen mit verminderter Schlafqualität und koffeinunempfindlichen Individuen40., Die gleiche Menge an Koffein kann daher je nach genetischem Make-up zwei ansonsten ähnliche Individuen unterschiedlich beeinflussen.
Genetische Variabilität im Stoffwechsel – CYP1A2-Polymorphismus
Ein Polymorphismus des Gens, das für CYP1A2 kodiert, das Enzym,das für 95% des Koffeinstoffwechsels verantwortlich ist, kann die Population möglicherweise in „langsame“ und „schnelle“ Koffeinmetabolisierer16, 17.,
Eine Metaanalyse untersuchte den Zusammenhang zwischen gewohnheitsmäßiger Kaffeekonsum und CYP1A2-Polymorphismus, der die Population in schnelle Koffeinmetabolisierer und langsame Koffeinmetabolisierer aufteilt43. Die Analyse zeigte einen Zusammenhang zwischen schnellen Metabolisierern und Kaffeekonsum bei Männern, Personen jünger als 59 Jahre, und Kaukasier, aber nicht bei Frauen, Personen älter als 59 Jahre, und Asiaten. Dies ist die erste Studie, die einen schwachen Zusammenhang zwischen dem Profil des schnellen Koffeinmetabolisators und der Kaffeeaufnahme in der asiatischen Bevölkerung sowie der alters-und geschlechtsspezifischen Variation identifiziert., Weitere Untersuchungen werden unser Verständnis unterstützen43.
Koffeinaufnahme
Der ADORA2A-Genotyp ist mit unterschiedlichen Mengen an Koffeinaufnahme verbunden. Personen mit dem Genotyp ADORA2A 1976TT konsumieren signifikant häufiger weniger Koffein44.
Da individuelle Reaktionen auf Koffein je nach genetischer Variabilität unterschiedlich sein können, neigen Individuen dazu, nur die Menge an Koffein zu konsumieren, mit der sie sich wohl fühlen.,
Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) rät, dass tägliche Koffeinzufuhr von bis zu 400 mg und Einzeldosen von bis zu 200 mg keine Bedenken aufwerfen, wenn sie im Rahmen einer ausgewogenen Ernährung konsumiert werden4. 400mg Koffein entspricht bis zu 5 Tassen Kaffee pro Tag, als Teil einer gesunden, ausgewogenen Ernährung und eines aktiven Lebensstils. Die EFSA empfiehlt niedrigere Spiegel für schwangere Frauen, denen empfohlen wird, die Koffeinaufnahme aus allen Quellen auf 200 mg zu beschränken4.,
Mögliche weitere Forschung
Weitere Untersuchungen zu Koffein könnten Populationen nach Gen-Typ und die Auswirkungen des Koffeinkonsums auf verschiedene Funktionen kategorisieren. Ein besseres Verständnis der Faktoren, die die Koffeinaufnahme beeinflussen, könnte helfen,kritische Faktoren zu identifizieren, die die Lebensqualität und/oder die Anfälligkeit für Krankheiten beeinflussen16, 17.
Diese Informationen richten sich an ein professionelles Publikum im Gesundheitswesen.
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