Kaffee und Koffein: nur gute Nachrichten?

Kaffee: schädlich oder doch gesund? Prof. Dr. Reinhard Renneberg geht aktuellen Studien und Mythen zum Koffein-Konsum auf den Grund.

Verbessert Koffein das Langzeit-Gedächtnis?

Kaffeekonsum nach dem Lernen wirkt offenbar als Verstärker für das Langzeitgedächtnis. Das fanden Forscher um Michael Yassa1 von der Universität Baltimore nach einer Studie an 160 Probanden heraus, die keinen oder wenig Kaffee tranken. Die Forscher zeigten den Probanden mehrere Gegenstände auf Bildern, die in die Kategorien "draußen" und "drinnen" eingeordnet werden sollten. Anschließend bekam die eine Hälfte 200 Milligramm Koffein in Tablettenform, die andere dagegen Placebos.

Der Gedächtnis-Test fand 24 Stunden später statt. Die Probanden bekamen erneut Bilder zu sehen (dieselben, völlig neue und sehr ähnliche), die von der Koffein-Gruppe deutlich besser erkannt wurden. Eine Tasse Kaffee enthält nun 80 bis 120 Milligramm Koffein. Spornt ein ständiger Coffee-to-Go das Gehirn an? Laut anderer Studien lässt sich die Koffeinwirkung nicht beliebig steigern2 - und zum praktischen Nutzen sagen die Studien meist nichts. Vielleicht relativiert ein Gewöhnungseffekt bei regelmäßigem Konsum das Gedächtnis ja auch wieder.

Mit Kaffee gegen überschüssige Kilos?

Aktueller denn je ist die Erforschung der Auswirkungen des Konsums koffeinhaltiger Getränke, die vor allem in der westlichen Welt zu den meist verbreitetsten Getränken neben Wasser zählen. Eine 2016 veröffentlichte Studie zeigt, dass regelmäßiger Kaffeegenuss beim Abnehmen helfen kann und sogar dafür sorgt, das Gewicht auch zu halten. Im Rahmen einer von Frau Dr. de Zwaan von der Universität Hannover geleiteten Studie3 wurden Daten von 500 Männern und Frauen aus dem Deutschen Gewichtskontroll-Register ausgewertet. Diese nahmen mehr Koffein zu sich als die über 2.000 Kontrollpersonen einer Bevölkerungs-Stichprobe. In der Auswertung  konnte der positive Beitrag von Koffein zur Gewichtsstabilisierung festgestellt werden.

Ziel des Deutschen Gewichtskontroll-Registers, das auf einen Zeitraum von 2 Jahren angelegt war, war es herauszufinden, welche Faktoren für eine langfristige Gewichtsstabilisierung von Bedeutung sind. Dabei wurden unter anderem auch die unterschiedlichen Ernährungsgewohnheiten untersucht und die Ergebnisse mit einer allgemeinen Bevölkerungsstichprobe verglichen.

"Es konnten signifikante Unterschiede bezogen auf den Konsum koffeinhaltiger Getränke zwischen den 500 Personen aus dem Deutschen Gewichtskontrollregister und der Allgemeinbevölkerung gefunden werden."

Martina de Zwaan, Leiterin der Klinik für Psychosomatik und Psychotherapie der Medizinischen Hochschule Hannover

Geringerer BMI durch Kaffeekonsum?

Die Teilnehmer des Gewichtskontroll-Registers, die über 1 Jahr erfolgreich an Gewicht um mindestens 10% abnahmen und das reduzierte Gewicht nachhaltig über mindestens 1 Jahr halten konnten, konsumierten deutlich höhere Mengen an Kaffee und koffeinhaltigen Getränken im Vergleich zur allgemeinen Bevölkerungsstichprobe.

"Der Koffeinkonsum scheint also negativ mit einer langfristigen Gewichtszunahme in Verbindung zu stehen, das heißt, man nimmt nach einer Gewichtsabnahme weniger schnell wieder zu, wenn man in größeren Mengen Koffein zu sich nimmt." 

Es gibt auch Hinweise darauf, dass Kaffeetrinker einen geringeren BMI aufweisen. Koffein, als Stimulanz des zentralen Nervensystems wird also nach wie vor als die aktivste metabolische Komponente des Kaffees angesehen und mit verschiedenen Auswirkungen auf den Stoffwechsel in Verbindung gebracht: erhöhter Energieverbrauch, erhöhte Wärmebildung und verbesserte Fettverbrennung im Muskel unter körperlicher Aktivität.

Wie wirkt Koffein biochemisch?

Je aktiver die Nervenzellen sind, desto mehr Adenosin wird gebildet, desto mehr Adenosin-Rezeptoren werden besetzt. Die Nervenzellen arbeiten dann langsamer.  Dies wirkt sich wie eine Kettenreaktion auf weitere Hirnbereiche aus und macht dadurch müde. Der Adenosin-Regelkreis schützt so das Gehirn vor Energiemangel, der in besonders regen Hirnarealen ansonsten in langen Wachphasen entsteht.

Koffein ist dem Adenosin in seiner chemischen Struktur ähnlich und besetzt dieselben Rezeptoren, aktiviert sie jedoch nicht. Das Adenosin kann also nach Koffein-Bindung nicht mehr andocken. Die Nervenbahnen bekommen kein Signal – deshalb arbeiten sie auch bei steigender Adenosin-Konzentration weiter. Die Adenosin-Rezeptoren werden also kompetitiv durch Koffein gehemmt.

In höheren Dosen verhindert Koffein auch den enzymatischen Abbau von cyclischem Adenosin-3’,5’-monophosphat (cAMP).  Dieses cAMP spielt in der Zelle als sogenannter Zweiter Botenstoff (second messenger) eine wichtige Rolle in der Regulation. Koffein hemmt auch Phosphodiesterasen, Enzyme, die für den Abbau von cAMP verantwortlich sind. 

So kommt es durch den durch Koffein gehemmten Abbau zu einem Anstieg der cAMP-Konzentration in den Zellen. cAMP führt unter anderem zur Aktivierung der Proteinkinase A, die ihrerseits eine Vielzahl an Funktionen vermittelt, darunter die Freisetzung von Glucose in der Leber und die ATP-Produktion zur Muskelkontraktion im Skelettmuskel. 

Kaffee kann gesundheitsfördernd wirken

Der moderate Konsum von Kaffee ist also nicht mit einem gesundheitlichen Risiko verbunden, sondern zeigt vielfach sogar eine gesundheitsfördernde Wirkung. Hierfür ist nicht nur Koffein selbst entscheidend. Weitere Inhaltsstoffe von Kaffee und Tee spielen vermutlich eine wichtige Rolle. Als moderat wird eine Aufnahme von etwa 300 mg Koffein pro Tag angesehen, wobei eine Tasse Kaffee, je nach Zubereitungsart und Sorte, zwischen 80 und 120 mg Koffein enthält. Einige Studien zeigen präventive Effekte, auch bei höheren Zufuhrmengen. Exzessiver Konsum kann jedoch zu unerwünschten Wirkungen führen. 

Dabei bestehen hinsichtlich der Verträglichkeit von Koffein große individuelle Unterschiede. Der Genuss koffeinhaltiger Kaffees und Tees kann auf jeden Fall eine Gewichtsreduktionsmaßnahme positiv unterstützen. Ein erfolgreicher und langanhaltender Gewichtsverlust und -erhalt kann natürlich nur durch langfristige Veränderungen der Ess-, Trink-, Bewegungs- und Verhaltensgewohnheiten gelingen. Kaffee ersetzt weder eine Diät noch Bewegung - Kaffeetrinker haben es beim Abnehmen aber offenbar leichter.

Senkt Kaffee das Hautkrebsrisiko?

Einige Kaffee-Inhaltsstoffe können vor Zellschäden durch UVB-Strahlung schützen. Reaktionen im Reagenzglas sagen für die Praxis nicht viel aus, daher wertete ein Forscherteam um Erikka Loftfield von der Yale School of Public Health die Daten einer bereits abgeschlossenen amerikanischen Ernährungs- und Gesundheitsstudie aus. 

In der Studie haben fast eine halbe Million Personen über zehn Jahre lang ihre Essgewohnheiten sowie die UV-Belastung protokolliert. In der der  Follow-up-Studie, wurde bei 2 900 Teilnehmern ein Melanom festgestellt. Berechnungen zeigten, dass 4 und mehr Tassen Kaffee täglich das Hautkrebsrisiko um 20 Prozent reduzieren. Für diesen Effekt scheint das Koffein im Kaffee verantwortlich zu sein.

…und leben Kaffeetrinker denn nun länger?

Kaffee kann offenbar nicht nur Arbeitsstunden aktiv verlängern, sondern laut einer amerikanischen Studie auch das Leben. Ein Team der Harvard School of Public Health wertete dafür Daten von mehr als 200 000 Personen aus, die bereits im Rahmen der Nurses' Health Studies und der Health Professionals Follow-up Study erhoben wurden. Das sind seit über 30 Jahren andauernde amerikanische Langzeitstudien.

Das Ergebnis: Kaffeetrinker leben länger als Personen, die komplett auf dieses Heißgetränk verzichten. Bis zu 5 Tassen täglich verringern demnach das Risiko, vorzeitig an Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu sterben. Welche Inhaltsstoffe dafür verantwortlich sind, ist allerdings nicht ganz klar.

Auch Kaffee zählt für den Flüssigkeitshaushalt

Hartnäckig hält sich das Gerücht, Kaffee entwässere den Körper. Untersuchungen zeigten aber, dass Kaffee fast wie jede andere Flüssigkeit wirkt. Aber: Koffein ist harntreibend. Man muss häufiger urinieren, scheidet aber über den ganzen Tag gesehen nicht mehr Wasser aus. Regelmäßige Kaffeetrinker merken den treibenden Effekt nicht, sie gewöhnen sich daran. 

Das fand die britische Forscherin Sophie Killer bereits 2014 in einer Studie mit 50 Probanden heraus. Sie bekamen 3 Tage lang täglich jeder 4 Tassen Kaffee, nach zehntägiger Pause gab es dann anstelle des Kaffees dieselbe Menge Wasser. Die Flüssigkeiten wurden mit einem Wasserstoff-Isotop markiert. So wussten die Forscher, ob sie im Körper eingebaut oder rasch wieder ausgeschieden wurden. Kaffee trägt im Ergebnis also genauso zum Wasserhaushalt bei wie Wasser. Keine Dehydrierung, keine Entwässerung. Das oft zum Kaffee gereichte Glas Wasser ist eine nette Geste, aber nicht wirklich notwendig.

 

Referenzen: 

1. https://www.hopkinsmedicine.org/news/stories/caffeine_memory.html
2. Paiva, I. et al. Caffeine intake exerts dual genome-wide effects on hippocampal metabolism and learning-dependent transcription. J Clin Invest (2022).
3. de Zwaan et al. Caffeine intake is related to successful weight loss maintenance Eur J Clin Nutr. 2016 Apr;70(4):532-4. doi: 10.1038/ejcn.2015.183. Epub 2015 Nov 11.
4. M Yassa im Internet auf https://www.hopkinsmedicine.org/news/stories/caffeine_memory.html
5. Isabel Paiva, (33 Mitautoren!)… Anne-Laurence Boutillier, and David Blum: Caffeine intake exerts dual genome-wide effects on hippocampal metabolism and learning-dependent transcription. J Clin Invest. 2022; 132(12): e149371. https://doi.org/10.1172/JCI149371.
6. D Icken, S Feller, S Engeli, A Mayr, A Müller, A Hilbert , M de Zwaan: Caffeine intake is related to successful weight loss maintenance. Eur J Clin Nutr. 2016 Apr;70(4):532-4. doi: 10.1038/ejcn.2015.183. Epub 2015 Nov 11.
7. S. C. Killer, A.K. Blannin, A.E. Jeukendrup: No Evidence of Dehydration with Moderate Daily Coffee Intake: A Counterbalanced Cross-Over Study in a Free-Living Population. PLoS ONE, 9(1): e84154, January 10, 2014, doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084154.
8. E. Loftfield im Internet  https://ysph.yale.edu/news-article/coffee-and-cancer/