Kofeiini

Kofeiini elimistössä

Monet tekijät, kuten tupakointi, maksasairaus, alkoholin kulutus, tietyt lääkkeet ja ruokavalio, voivat olla yhteydessä kofeiinin yksilöllisiin vaikutuksiin. Tutkimustietojen perusteella perimä vaikuttaa ratkaisevasti siihen, kuinka yksilö reagoi kofeiiniin ja määrittää, kuinka paljon kahvia hän todennäköisesti yleensä juo. Tutkimuksissa on selvitetty kofeiinin aineenvaihduntaan vaikuttavia tekijöitä ja sitä, kuinka kofeiinin saanti vaikuttaa päivittäisiin toimintoihin^16,17.

Kofeiini elimistössä

Kofeiini imeytyy vereen ja kudoksiin täysin noin 45 minuutissa⁷, ja sen pitoisuus on suurimmillaan 15-120 minuuttia nauttimisen jälkeen. Kofeiinipitoisuus puolittuu elimistössä noin neljässä tunnissa. Eri ihmisillä tämä aika voi kuitenkin olla pidempi tai lyhyempi^16,17. Puoliintumisaika on esimerkiksi lyhentynyt tupakoijilla ja pidentynyt raskauden viimeisen kolmanneksen aikana sekä henkilöillä, joilla maksan toiminta on heikentynyt¹⁶. Kofeiinin vaikutukset voivat kestää useita tunteja, riippuen kofeiinin aineenvaihdunnan nopeudesta⁷. Ikä, sukupuoli, perimä, sairaudet, lääkkeet tai nikotiinin käyttö eivät näytä olevan yhteydessä kofeiinin imeytymiseen. Kofeiini imeytyy samalla tavalla sekä teestä että kahvista¹⁸.

_{Tutkimusten mukaan kofeiinin puoliintumisaika elimistössä on noin neljä tuntia,
mutta se voi vaihdella esimerkiksi raskaana olevilla naisilla, tupakoijilla ja henkilöillä, joilla maksan toiminta on häiriintynyt^16,17.
Kofeiinin vaikutukset voivat kestää useita tunteja, riippuen kofeiinin aineenvaihdunnan nopeudesta⁷.
Kuva: ISIC, Institute for scientific information on coffee}

 

Kofeiinin aineenvaihdunta

Sytokromi P450 entsyymit vastaavat 90-prosenttisesti kofeiinin muokkaamisesta ja hajottamisesta maksassa¹⁹. Kofeiinin aineenvaihdunnasta vastaavaa entsyymiä koodaa CYP1A2-geeni, jonka aktiivisuuden suuri vaihtelevuus vaikuttaa kofeiinin poistumiseen elimistöstä. Geenin aktiivisuuteen voivat vaikuttaa mm. sukupuoli, etninen alkuperä, geneettiset polymorfiat, sairaudet ja altistuminen indusoijille^16,17,19. Kahdessa tutkimuksessa on raportoitu, että säännöllinen kofeiinin saanti viikon ajan ei muuttanut kofeiinin farmakokinetiikkaa^20,21. Jatkotutkimuksessa kuitenkin todettiin, että vähintään kolme kupillista kahvia päivässä lisäsi CYP1A2-aktiivisuutta²².

_{Kofeiinin aineenvaihdunnasta vastaavaa entsyymiä koodaa CYP1A2-geeni, jonka aktiivisuuteen vaikuttavat
mm. sukupuoli, etninen alkuperä, geneettiset polymorfiat, sairaudet ja indusoijille altistuminen^16,17,19.
Kuva: ISIC, Institute for scientific information on coffee}

 

Kofeiini, terveys ja yksilölliset tekijät

Monet perimästä riippumattomat tekijät voivat vaikuttaa kofeiinin aineenvaihduntaan ja hyödyntämiseen elimistössä.

Maksasairaudet

Maksa on kofeiinin aineenvaihdunnan kannalta tärkein elin. Muutamissa tutkimuksissa on selvitetty tiettyjen maksasairauksien, kuten kirroosin ja hepatiitti B:n tai C:n, mahdollisia vaikutuksia kofeiinin aineenvaihduntaan. Tulosten mukaan ne saattavat pienentää kofeiinin plasmapuhdistumaa sairauden vakavuusasteen mukaan^23,24. (Lisätietoa kohdassa Maksan toiminta)

Tupakointi

Tutkimusten mukaan tupakointi kiihdyttää kofeiinin poistumista verenkierrosta¹⁶ ja entsyymien aktivoitumisen seurauksena lähes kaksinkertaistaa kofeiinin aineenvaihdunnan nopeuden^25,26. Tupakoinnin lopettaminen hidastaa kofeiinin poistumista verenkierrosta ja palauttaa kofeiinin aineenvaihdunnan normaaliksi²⁷.

_{Tutkimusten mukaan tupakointi kiihdyttää kofeiinin poistumista verenkierrosta¹⁶
ja entsyymien aktivoitumisen seurauksena lähes kaksinkertaistaa kofeiinin aineenvaihdunnan nopeuden^25,26.
Kuva: ISIC, Institute for scientific information on coffee}

Ruokavalio

Myös monet ruokavaliotekijät saattavat vaikuttaa kofeiinin aineenvaihduntaan.

• Greippimehun nauttiminen vähentää kofeiinin puhdistumaa 23 %:lla ja pidentää puoliintumisaikaa 31 %:lla^28,29.
• Parsakaalin ja muiden brassica-suvun kasvisten nauttiminen sekä suuret C-vitamiiniannokset pienentävät kofeiinin puhdistumaa³¹.

Hedelmissä ja kasviksissa on runsaasti kversetiiniä (flavonoidi), joka vaikuttaa kofeiinin ja sen pääaineenvaihduntatuotteen paraksantiinin aineenvaihduntaan vähentämällä paraksantiinin erittymistä virtsaan 32 %:lla. Kversetiini vaikuttaa myös monien muiden kofeiinin aineenvaihduntatuotteiden erittymiseen³².

_{Parsakaalin ja muiden brassica-suvun kasvisten nauttiminen sekä suuret
C-vitamiiniannokset pienentävät kofeiinin puhdistumaa³¹.
Kuva: ISIC, Institute for scientific information on coffee}

Naisten terveys

Kofeiinin aineenvaihdunta hidastuu raskauden aikana, erityisesti kolmannella raskauskolmanneksella^33,34. Tämä liittyy kofeiinin aineenvaihduntaan osallistuvan pääentsyymin toiminnan vähenemiseen, jonka seurauksena kofeiinin puoliintumisaika pitenee³⁵. Kofeiinin aineenvaihdunta palautuu ennalleen muutaman viikon kuluttua synnytyksestä³⁵. Suun kautta otettavien ehkäisyvalmisteiden käyttö lähes kaksinkertaistaa kofeiinin puoliintumisajan, pääasiassa kuukautiskierron toisella puoliskolla eli luteaalivaiheessa³⁵.

Euroopan elintarviketurvallisuusviranomainen (EFSA) neuvoo raskaana olevia naisia rajoittamaan kaikista lähteistä saatavan kofeiinin saannin yhteensä 200 mg:aan päivässä⁴.

Alkoholi

Alkoholi estää kofeiinin puhdistumaan osallistuvan CYP1A2-entsyymin aktiivisuutta³⁶. Kofeiinin puoliintumisaika pitenee 72 % ja puhdistuma vähenee 36 %, kun päivittäin nautitaan 50 g alkoholia²⁰. Kofeiini ei muuta alkoholimyrkytykseen liittyviä motorisia tai psyykkisiä oireita³⁷ eikä poista alkoholin aiheuttamia haitallisia vaikutuksia ajokykyyn huolimatta sen valppauteen ja reaktioaikaan liittyvistä myönteisistä vaikutuksista^38,39.

Tietyt lääkkeet

Tietyt lääkkeet voivat muuttaa kofeiinin farmakokinetiikkaa. Terveydenhuollon ammattilaisten tulisi huomioida tämä ja arvioida tarvitseeko lääkkeiden annostusta muuttaa tai ovatko erityiset ohjeet kofeiinin saannista tarpeen, kun he määräävät kofeiinia sisältäviä tai kofeiinin aineenvaihduntaan vaikuttavia lääkkeitä¹⁶.

Kofeiinireseptorien geneettinen vaihtelu

Perimä saattaa vaikuttaa siihen, kokeeko henkilö saavansa sivuvaikutuksia kofeiinista^16,17.

ADORA2A-polymorfia

Adenosiini A2 -reseptorit ovat keskeisiä kofeiinin stimuloivassa vaikutuksessa. Ihmisillä tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että näiden reseptoreiden geneettisellä vaihtelulla saattaa olla vaikutuksia kehossa^16,17.

Tutkimusten mukaan ADORA2A-genotyypin todennäköisyys on sitä pienempi mitä runsaampaa kofeiinin saanti on. Eli ne, joilla on tämä genotyyppi, eivät mahdollisesti ole niin herkkiä kofeiinin vaikutuksille ja valitsevat siksi muita todennäköisemmin kofeiinipitoisia juomia^16,17,40.

• Vuonna 2012 julkaistussa tutkimuksessa selvitettiin vaihtelua, joka liittyy kofeiinin saannin vaikutuksiin verenpaineeseen. Tulosten mukaan adenosiini A2A -reseptorien ja α2-adrenergisten reseptorien geneettiset polymorfiat voivat osittain selittääkofeiinin erilaisia välittömiä vaikutuksia verenpaineeseen⁴¹.
• Kattavassa PEGASUS-konsortiotutkimuksessa yhdistettiin viiden väestöpohjaisen tapaus-verrokkitutkimuksen tulokset. Mukana oli 1 325 Parkinsonin tautia sairastavaa ja 1 735 kontrollia. Tulosten mukaan riski sairastua Parkinsonin tautiin oli käänteisesti yhteydessä ADORA2A-polymorfiaan⁴².

Adenosiini A2A -reseptorigeenin (ADORA2A) eri genotyyppien jakautuminen on erilainen niillä, jotka arvioivat itsensä kofeiiniherkiksi ja joilla on heikko unenlaatu verrattuna niihin, jotka eivät koe olevansa herkkiä kofeiinille⁴⁰. Sama määrä kofeiinia voi siis vaikuttaa kahteen muuten samanlaiseen yksilöön eri tavalla, riippuen heidän perimästään.

_{Henkilöt, joilla on adenosiini A2A -genotyyppi (ADORA2A) eivät mahdollisesti ole yhtä herkkiä
kofeiinille kuin muut. Siksi he valitsevat muita todennäköisemmin kofeiinipitoisia juomia^16,17,40.
Kuva: ISIC, Institute for scientific information on coffee}

CYP1A2-polymorfia

CYP1A2-entsyymi vastaa 95-prosenttisesti kofeiinin aineenvaihdunnasta, ja sitä koodaavaan geenin polymorfia voi mahdollisesti jakaa väestön kofeiinin aineenvaihdunnan suhteen "hitaiksi" ja "nopeiksi"^16,17.

Meta-analyysissa tarkasteltiin tavanomaisen kahvinkäytön yhteyttä CYP1A2-polymorfiaan, joka jakaa väestön kofeiinin aineenvaihdunnan suhteen nopeisiin ja hitaisiin⁴³. Analyysi osoitti, että kahvinkäyttö on yhteydessä nopeaan kofeiiniaineenvaihduntaan miehillä, alle 59-vuotiailla ja kaukasialaisilla, mutta ei naisilla, yli 59-vuotiailla ja aasialaisilla. Tämä oli ensimmäinen tutkimus, jossa nopean kofeiiniaineenvaihdunnan havaittiin olevan yhteydessä kahvinkäyttöön aasialaisessa väestössä ja jossa havaittiin ikään ja sukupuoleen liittyviä eroja⁴³.

Kofeiinin saanti

ADORA2A-genotyyppi on yhteydessä erisuuruisiin kofeiinin saanteihin. Henkilöt, joilla on ADORA2A 1976TT genotyyppi nauttivat merkitsevästi todennäköisemmin vähemmän kofeiinia kuin muut⁴⁴. Koska kofeiinin yksilölliset vaikutukset voivat vaihdella perimän mukaan, yksilöillä on taipumus nauttia vain se määrä kofeiinia, joka tuntuu heistä sopivalta⁴⁴.

EFSA:n (Euroopan elintarviketurvallisuusviranomainen) mukaan korkeintaan 400 mg päivässä tai korkeintaan 200 mg kerta-annos kaikista lähteistä saatua kofeiinia on turvallista⁴ osana monipuolista ruokavaliota ja terveellistä elämäntapaa. 400 mg kofeiinia vastaa korkeintaan 5 kupillista kahvia päivässä. Raskaana oleville naisille EFSA suosittelee kaikista lähteistä saadun kofeiinin yhteismääräksi korkeintaan 200 mg/päivä⁴.

Mahdolliset jatkotutkimukset

Eri väestöryhmät voitaisiin kofeiiniin liittyvissä jatkotutkimuksissa luokitella perimätyyppien perusteella huomioiden kofeiinin saannin vaikutukset eri toimintoihin. Kofeiinin saantiin vaikuttavien tekijöiden parempi ymmärtäminen voi auttaa määrittelemään elämänlaatuun ja/tai sairastumisalttiuteen liittyviä kriittisiä tekijöitä^16,17.