Kaffee und Koffein – Wie wirkt sich die „Alltagsdroge“ auf unseren Körper aus?

Bild: “Cup of hot coffee” von Matthew Hamm. Lizenz: CC BY 2.0

Kaffee – mehr als nur Koffein

Im Kaffee wurden bisher mehr als 1000 unterschiedliche Inhaltsstoffe entdeckt, darunter über 400 Aromastoffe. Das macht es auch so schwer, das Kaffeearoma künstlich herzustellen. Ebenso wenig kann man behaupten, dass eine bestimmte Substanz für eine spezifische Wirkung verantwortlich ist.

Eine bedeutende Substanzgruppe sind die Alkaloide. Darunter zählt neben Koffein auch Trigonellin, Theobromin und Theophyllin. Trigonellin wird in unserem Körper in Nikotinsäure umgewandelt, was der Vorläufer des wichtigen Vitamins Niacin ist. Theobromin und Theophyllin sind gleichzeitig auch Abbauprodukte des Koffeins und ähneln diesem in ihrer Wirkung. Sie sind die Äquivalenten zu Koffein, die in Tee und Kakao (die auch Koffein enthaten, aber in deutlich geringeren Mengen) enthalten sind.

Das Koffein dient ursprünglich den Pflanzen als Schutz vor Fressfeinden und Parasiten, da es sehr bitter schmeckt. Es kann sehr gut resorbiert werden und findet sich kurze Zeit nach Einnahme in der Blutbahn. Die Halbwertszeit beträgt durchschnittlich einige Stunden, wobei sie sich bei oraler Kontrazeption und Schwangerschaft verlängert. Bei Nikotinkonsum hingegen wird Koffein schneller aus der Blutbahn entfernt. In der Leber wird Koffein über das Enzym CYP-P450-1A2 hauptsächlich zu Paraxanthin (aktiver Metabolit) und zu kleineren Mengen Theobromin und Theophyllin metabolisiert.

Neben den Alkaloiden finden sich im Kaffee auch Säuren. Zu großem Anteil ist hier die Chlorogensäure vertreten, die als Röststoff fungiert. Sie soll die Verdauung fördern und den Glucosestoffwechsel begünstigen. Es wird dabei die Induktion der Gastrin-Sekretion angenommen. Außerdem schreibt man ihr die bedeutsame antioxidative Wirkung des Kaffees zu.

Polysaccharide, Proteine, Lipide und Mineralstoffe sind ebenfalls im Kaffee enthalten. Unter den Lipiden, die auch unter Kaffeeöle zusammenfasst werden, zählt z.B. Kahweol und Kafestol. Sie sollen die Enzyme des Cholesterinabbaus hemmen, wodurch sich das LDL erhöht.

Koffein – ein Adenosin-Antagonist

Adenosin ist physiologisch ein Signalstoff, das die Ausschüttung von Neurotransmittern, wie Dopamin, Acetylcholin oder Noradrenalin hemmt. Das ist mit einer verringerten Erregungsweiterleitung verbunden. Die Folge kann eine Vasodilatation und Blutdrucksenkung sein. Weiterhin verringert es die Herzfrequenz und führt zu einer Verlängerung der AV-Überleitungszeit. Im Hypothalamus soll Adenosin schlafinduzierend wirken.

Das Koffein ähnelt dem Adenosin in seiner chemischen Struktur. Es bindet als Antagonist an A1- und A2A-Rezeptoren und behindert die weitere Signaltransduktion im Sinne einer weiteren hohen Sekretion von Neurotransmittern (z.B. von Dopamin). Dort, wo besonders viele solcher Adenosin-Rezeptoren exprimiert sind, wird sich die Konsequenz der Blockade deutlicher zeigen.

Warum kann ich von Kaffee schlecht einschlafen und du nicht?

Die Frage, warum sich der Eine nach einer Tasse Kaffee weniger müde als der Andere fühlt, kann mit genetischer Variation beantwortet werden. Man kann es sich wie ein Gesicht mit Nase, Mund und Augen vorstellen. Jeder besitzt diese Organe und sie erfüllen ihre Funktion, aber keine Nase gleicht der anderen zu 100%. So weist auch der Rezeptor minimale Abweichungen auf, die zu einer unterschiedlich ausgeprägten Sensibilität des Rezeptors auf den Liganden führen.

Hinzu kommt die individuell variierende Ausstattung mit Leberenzymen. Besitzt jemand das CYP-P450-1A2 nicht oder in geringerer Konzentration, so beeinflusst das die Abbaugeschwindigkeit negativ. Was länger im Körper verweilt, kann auch mehr Wirkung ausüben.

Koffein schützt vor Herzinfarkt

Kaffee löst keine Herzkreislauferkrankungen aus. Zu diesem Ergebnis sind mehrere, sehr große Studien und Metaanalysen gekommen.  Die gefürchtet Blutdruckerhöhung tritt zwar ein, hält aber nur kurzzeitig an. Ein Risiko zur Entwicklung oder Verschlimmerung einer arteriellen Hypertension konnte nicht belegt werden. Auf der anderen Seite schützt es sogar vor kardiovaskulären Erkrankungen.

Koffein erhöht die Herz- und Muskeltätigkeit.

Hinzu kommt die antioxidative Wirkung des Kaffees insgesamt. Außerdem werden B-Zellen des Pankreas zur Insulinproduktion stimuliert und vermehrt Adiponektin aus den Adipozyten ausgeschüttet. Dieses Hormon ist nicht nur selbst anti-inflammatorisch, es steigert zudem die Fettsäureoxidation und erhöht die Insulinsensitivität in den Adipozyten, Hepatozyten und quergestreiften Muskelzellen.

Alle drei Effekte tragen dazu bei, das Risiko an Diabetes mellitus Typ 2 zu erkranken zu verringern. Sekundär schützt das gegen Arteriosklerose und deren kardiovaskulären Folgeerkrankungen. Die Studien zeigen, dass mit steigender Dosis Koffein, die Mortalitätsrate nach einem Myokardinfarkt sinkt.

Die Studien geben außerdem Hinweise darauf, dass moderater Kaffeekonsum von 3-5 Tassen am Tag das Osteoporoserisiko vermindert. Die Leberwerte sollen positiver ausfallen, Leberfibrose und Leberkarzinome entwickeln sich seltener. Es fand sich auch ein verringertes Risiko, an Darmkrebs zu erkranken. Empirisch wird eine Besserung bei Sodbrennen beobachtet.

Ein schädigender Einfluss von Kaffeekonsum in der Schwangerschaft konnte nicht belegt werden.

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