Welche gesundheitlichen Vorteile bietet Kaffee? Wie wirkt sich Kaffee auf den Körper aus?
Wie Forscher der Texas A&M University in einer Studie über die vorbeugenden und gesundheitsfördernden Wirkungen von Kaffee herausgefunden haben, kann eine zweite Tasse Kaffee für Kaffeetrinker sogar von Vorteil sein.
Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass ein höherer Kaffeekonsum mit einer geringeren Sterblichkeit und einem geringeren Auftreten von neurologischen und Stoffwechselerkrankungen wie Parkinson und Typ-2-Diabetes einhergeht.
Darüber hinaus gibt es laut Prof. Dr. Stephen Safe von der Texas A&M University, einem der Autoren des Übersichtsartikels, Hinweise darauf, dass ein höherer Kaffeekonsum mit geringeren Erkrankungsraten von Dickdarmkrebs und Enddarmkrebs sowie Brustkrebs, Gebärmutterschleimhautkrebs und anderen Krebsarten einhergeht, auch wenn die Forschungsergebnisse hinsichtlich des Nutzens bei einigen dieser Krebsarten widersprüchlich sind.
ÜBERSICHT
Welche gesundheitsfördernden Inhaltsstoffe enthält Kaffee?
Die Mechanismen, die mit den chemopräventiven oder chemotherapeutischen Wirkungen der mehr als 1 000 Einzelverbindungen in geröstetem Kaffee zusammenhängen, sind den Wissenschaftlern zufolge komplex und können je nach Krankheit variieren.
Einige dieser Wirkmechanismen könnten mit Wegen zusammenhängen, die auf oxidativen Stress abzielen, oder mit Wegen, die reaktive Sauerstoffspezies induzieren, um kranke Zellen abzutöten.
Es gibt auch Hinweise darauf, dass neben epigenetischen Stoffwechselwegen und dem Darmmikrobiom auch Rezeptoren beteiligt sind.
In der Überprüfung (Review) wurde beispielsweise festgestellt, dass geröstete Kaffeebohnen und gebrühter Kaffee mehrere hundert einzelne phytochemische Verbindungen enthalten, darunter Chlorogensäure/Lignane, Alkaloide, Polyphenole, Terpenoide, Melanoidine, Vitamine und Metalle sowie das Flavonoid Quercetin, Chlorogensäure, Koffein, das Alkaloid Norharman, auch Beta-Carbolin genannt, und das Terpenoid Cafestrol.
Die Wirkungsmechanismen von Kaffee
Die Forschung hat gezeigt, dass die Wirkungsmechanismen des Kaffees komplex sind und von den Wirkungen seiner Inhaltsstoffe abhängen, darunter Chlorogensäuren, Polyphenole, Terpenoide, Alkaloide und andere Phytochemikalien.
Den Autoren der Studie zufolge gibt es auch Hinweise darauf, dass die antioxidative Wirkung des Kaffees, die den Nuklearfaktor Nrf2 (Nuclear Factor Erythroid 2-Related Factor 2) aktiviert, ein wichtiger Wirkmechanismus sein könnte.
Da Nrf2 jedoch sowohl gesundheitsschützende als auch arzneimittelresistente Aktivitäten aufweist, könnten auch andere zellkontextabhängige Faktoren eine Rolle spielen, so die Wissenschaftler.
Es gibt auch Hinweise darauf, dass die schützende Wirkung von Kaffee im Darm das Darmkrebsrisiko senkt, was auf seine Aktivität als Arylkohlenwasserstoff-Ligand zurückzuführen sein könnte. Der Aryl hydrocarbon Receptor (AhR) ist ein Transkriptionsfaktor, der die Genexpression reguliert.
- Die Studie zeigte auch, dass Extrakte aus geröstetem Kaffee teilweise über die Aktivierung des AhR wirken. Im Mausmodell löste Kaffee mehrere AhR-abhängige Reaktionen im Darm aus.
Dazu gehörten die Genexpression, die Hemmung des Wachstums von mit Darmstammzellen angereicherten Organoiden und die Hemmung der Schädigung der Darmbarriere.
Nach Ansicht der Autoren des Übersichtsartikels tragen diese Mechanismen zusammen mit möglichen epigenetischen Wegen und der Modulation der Darmmikrobiota und mikrobieller Metaboliten zu den gesundheitlichen Vorteilen eines höheren Kaffeekonsums bei.
Die Forschungsergebnisse zeigen auch, dass einige Kaffeebestandteile an den NR4A1-Rezeptor binden, der mit dem AhR-Rezeptor interagiert. Der NR4A1-Rezeptor ist ein Schlüsselfaktor bei zahlreichen Krankheiten wie Arthritis, Entzündungen, Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, und eine hohe NR4A1-Expression wird mit Brustkrebs in Verbindung gebracht.
- Die Studie wurde im International Journal of Molecular Sciences veröffentlicht.
Wirkung von Kaffee bei Nikotinsucht
Chemische Verbindungen in gerösteten Kaffeebohnen können helfen, das morgendliche Verlangen nach Nikotin zu dämpfen, so Forscher der University of Florida.
In einer zellbasierten Studie identifizierten die Wissenschaftler zwei Verbindungen im Kaffee, die direkt auf bestimmte hochempfindliche Nikotinrezeptoren im Gehirn wirken. Bei Rauchern können diese Rezeptoren nach einer Nacht ohne Nikotin überempfindlich werden.
Laut Prof. Dr. Roger L. Papke, Professor für Pharmakologie am UF College of Medicine, müssen die Forschungsergebnisse noch am Menschen getestet werden, aber sie sind ein wichtiger Schritt, um besser zu verstehen, wie Kaffee und Zigaretten die Nikotinrezeptoren im Gehirn beeinflussen. Für die meisten Menschen ist Koffein der anregende Bestandteil des Kaffees, aber Raucher können auch eine andere Art von Stimulans erhalten.
Die Wissenschaftler haben eine Lösung aus dunkel geröstetem Kaffee auf Zellen aufgetragen, die einen bestimmten menschlichen Nikotinrezeptor exprimieren. Eine organische chemische Verbindung im Kaffee könnte dazu beitragen, die Fehlfunktion des Nikotinrezeptors wiederherzustellen, die bei Rauchern das Verlangen nach Nikotin auslöst, so die Forscher.
Die Ergebnisse führten Papke zu einer weitergehenden Hypothese: Eine der Verbindungen in gebrühtem Kaffee, das so genannte n-MP, könnte dazu beitragen, das morgendliche Verlangen nach Nikotin zu unterdrücken.
- Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Neuropharmacology veröffentlicht.
Was Koffein im Gehirn auslöst
Koffein verdrängt im Gehirn das müde machende Adenosin von den Rezeptoren der Nervenzellen.
Nach Angaben von Wissenschaftlern des Jülicher Instituts für Neurowissenschaften und Medizin reichen bereits vier bis fünf Tassen Kaffee aus, um etwa 50 Prozent der Adenosin-Rezeptoren zu blockieren. Da Adenosin den Forschern zufolge normalerweise die Aktivität der Nervenzellen hemmt, führt die Blockade durch Koffein zu einer Enthemmung, also einer Aktivierung der Nervenzellen.
Die neurobiologischen Effekte des Koffeins
Durch seine stimulierende Wirkung steigert Koffein den Antrieb, die Stimmung, die Aufmerksamkeit und die Konzentrationsfähigkeit. Außerdem erhöht Koffein die Denkgeschwindigkeit, erleichtert das Lernen und verbessert das Langzeitgedächtnis und die kognitive Leistungsfähigkeit.
Quellen
- Stephen Safe et al., Health Benefits of Coffee Consumption for Cancer and Other Diseases and Mechanisms of Action, International Journal of Molecular Sciences (2023). DOI: 10.3390/ijms24032706
- Roger L. Papke et al, Coffee and cigarettes: Modulation of high and low sensitivity α4β2 nicotinic acetylcholine receptors by n-MP, a biomarker of coffee consumption, Neuropharmacology (2022). DOI: 10.1016/j.neuropharm.2022.109173
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Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Forschungszentrum Jülich / Caffeine Occupancy of Human Cerebral A1 Adenosine Receptors: In Vivo Quantification with 18F-CPFPX and PET; David Elmenhorst, Philipp T. Meyer, Andreas Matusch, Oliver H. Winz and Andreas Bauer, Journal of Nuclear Medicine, November 2012, 53 (11) 1723-1729; DOI: https://doi.org/10.2967/jnumed.112.105114
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