Nadwrażliwość na kofeinę – czy może mieć podłoże genetyczne? Objawy i badania

Kofeina jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych substancji na całym świecie. Główne źródło kofeiny stanowią ziarna kawy, ale występuje też w herbacie, ziarnach kakaowca czy jagodach guarany. Jest składnikiem wielu syntetycznie produkowanych napojów energetycznych, cukierków czy gum do żucia. W poniższym artykule opisujemy jak kofeina wpływa na zdrowie człowieka oraz czy reakcja organizmu po spożyciu kofeiny może być zależna od uwarunkowań genetycznych.

Różnice między nadwrażliwością na kofeinę a alergią

Nadwrażliwość na kofeinę może wynikać z występowania określonych wariantów genów (polimorfizmy), kodujących białka uczestniczące w jej metabolizmie, o czym piszemy w dalszej części artykułu. Alergia na kofeinę jest całkowicie inną reakcją organizmu i może mieć poważne konsekwencje zdrowotne. 

Alergia polega na wystąpieniu reakcji immunologicznej organizmu na zadziałanie określonego czynnika alergizującego. Organizm wytwarza przeciwciała, które następnie wiążą się z odpowiednim antygenem i dochodzi do uwolnienia mediatorów stanu zapalnego. Alergia na kofeinę jest zjawiskiem bardzo rzadkim. Objawami towarzyszącymi są wysypka, swędzenie/mrowienie w jamie ustnej, zaburzenia pracy układu oddechowego i sercowo-naczyniowego. Alergie w skrajnych przypadkach mogą prowadzić do wystąpienia wstrząsu anafilaktycznego, który wymaga interwencji lekarskiej.

Objawami genetycznie uwarunkowanej nadwrażliwości na kofeinę mogą być:

• Podwyższone tętno
• Okresowy wzrost ciśnienia krwi
• Arytmia serca
• Ból głowy
• Drżenie rąk
• Uczucie lęku i niepokoju
• Bezsenność
• Rozdrażnienie
• Problemy żołądkowo-jelitowe: biegunka, ból brzucha, nudności.

Kiedy może się pojawić nadwrażliwość na kofeinę?

Zmienność reakcji organizmu człowieka na spożycie kofeiny ma podłoże genetyczne. Z metabolizmem kofeiny związane są dwa geny: CYP1A2 i ADORA2A. Polimorfizmy pojedynczego nukleotydu w obrębie genu CYP1A2 lub ADORA2A mogą odpowiadać za osobnicze różnice w biotransformacji kofeiny w organizmie człowieka. Oznacza to, że w zależności od wariantu polimorfizmu, który występuje u danej osoby, może być ona bardziej narażona na różne działania kofeiny, np. pobudzające w porównaniu do innych ludzi.

Sprawdź e-Pakiet badań – nadwrażliwość na kofeinę.

Czym zastąpić kawę?

Alternatywnym zamiennikiem kawy może być zielona herbata lub yerba mate. Yerba mate, podobnie do kawy, wpływa na pamięć i koncentrację, zwiększa przemianę materii, poprawia pracę układu trawiennego oraz dodaje energii. Zawiera naturalne przeciwutleniacze oraz witaminy. 

Matcha, czyli rodzaj zielonej herbaty, ma postać drobno zmielonego proszku, który można rozpuścić w wodzie. Matcha zazwyczaj ma większą zawartość kofeiny w porównaniu do zielonej herbaty ze względu na spożywanie całych liści. 

Alternatywą dla kawy może być również bezkofeinowa czerwona herbata rooibos wywodząca się z Republiki Południowej Afryki lub kawa zbożowa produkowana z palonych ziaren żyta, cykorii, jęczmienia lub pszenicy. Porcja kawy zbożowej zawiera duże ilości błonnika, który reguluje pracę jelit, przyspiesza przemianę materii i ułatwia trawienie.

Przeczytaj również: Jak przyspieszyć metabolizm? Porady lekarza.

Jak wygląda diagnostyka nadwrażliwości na kofeinę?

Diagnostyka nadwrażliwości na kofeinę polega na wykonaniu badań genetycznych określających występowanie określonego wariantu genu CYP1A2 u danego człowieka. Gen CYP1A2 koduje enzym, który odpowiedzialny jest za metabolizm kofeiny. Wykrycie polimorfizmu w obszarze wspomnianego genu powoduje zmniejszenie aktywności tego enzymu, a tym samym wpływa na zmniejszenie tolerancji spożywania kofeiny, jej kumulowanie się w organizmie i wystąpienie negatywnych skutków dla zdrowia np. wzrostu ciśnienia krwi czy zaburzenia akcji serca. 

Materiałem niezbędnym do badania jest próbka krwi żylnej, z której izolowany jest materiał genetyczny pacjenta. Badanie nie wymaga specjalnego przygotowania, a próbka krwi może być pobrana o dowolnej porze dnia. Pacjent nie musi być na czczo.

Wpływ kofeiny na organizm

W ludzkim organizmie kofeina jest bardzo szybko wchłaniana w jelicie cienkim. Na opóźnienie wchłaniania kofeiny może wpłynąć obecność pokarmu w układzie trawiennym lub pH treści pokarmowych. Kofeina jest metabolizowana głównie przez enzymy układy cytochromu CYP450, które występują w wątrobie. Znaczącą rolę odgrywa izoenzym CYP1A2. Kofeina wpływa na wiele narządów i układów w organizmie człowieka, np.:

• układ pokarmowy – kofeina może zwiększać wydzielanie kwasu żołądkowego, stymulować wydzielanie kwasu solnego, rozluźniać mięśnie gładkie przewodu pokarmowego, zwiększając ryzyko wystąpienia stanu zapalnego błony śluzowej żołądka i jelit. Z drugiej strony kofeina wykazuje również działanie przeciwzapalne i przeciwutleniające, może obniżać poziom aminotransferazy alaninowej (ALT), aminotransferazy asparaginianowej (AST) i bilirubiny w surowicy;
• ośrodkowy układ nerwowy – kofeina może wpływać na różne funkcje mózgu, w tym uczenie się i zapamiętywanie, sen lub funkcje poznawcze. W dawkach <2 μg/ml we krwi, kofeina będzie stymulować OUN, natomiast wysokie dawki mogą powodować bezsenność, niepokój lub stany lękowe. Według danych naukowych odpowiednie dawki kofeiny mogą działać neuroprotekcyjnie, zmniejszając ryzyko demencji i choroby Alzheimera. Kofeina jest również składnikiem wielu leków przeciwbólowych. Kofeina powoduje zwężanie naczyń krwionośnych i ma działanie przeciwzapalne, co powoduje zwiększenie skuteczności leków przeciwbólowych;
• układ oddechowy – według opublikowanych badań naukowych kofeina wywiera korzystny wpływ na układ oddechowy. Określone dawki kofeiny mogą poprawić funkcjonowanie płuc poprzez zwiększenie intensywności wentylacji, przepływu wdechowego i objętości oddechowej;
• układ krwionośny – spożycie wysokich dawek kofeiny może spowodować wzrost ciśnienia skurczowego i rozkurczowego krwi, tachykardię i zaburzenia rytmu serca; 
• układ moczowy – kofeina wywiera działanie moczopędne poprzez zwiększenie szybkości filtracji kłębuszkowej. Kofeina hamuje wchłanianie zwrotne Na⁺ oraz indukuje diurezę;
• układ mięśniowo-szkieletowy – kofeina może wpłynąć na poprawienie wydajności ćwiczeń i zwiększenie przepływu adrenaliny, dlatego jest składnikiem wielu suplementów diety stosowanych przez sportowców.