Koffeinkonsum führt zu einer Verringerung des Volumens der grauen Substanz

A recent human study showed that just 10 days of caffeine consumption caused a significant dose-dependant reduction in grey Materie volume in the medial temporal lobe¹, das viele wichtige Funktionen wie Kognition, emotionale Regulation und Speicherung von Erinnerungen hat². Dies deutet darauf hin, dass der Konsum von Koffein, beispielsweise durch Kaffee, schnelle, reale negative Auswirkungen haben kann Einnahme von Medikamenten Funktionen.

Koffein ist ein Stimulans des zentralen Nervensystems³. Koffein wird im Körper zu verschiedenen Verbindungen, Paraxanthin und anderen Xanthinen, verstoffwechselt⁴. Die Hauptwirkungsmechanismen von Koffein und seinen Metaboliten sind der Antagonismus von Adenosinrezeptoren, die Mobilisierung der intrazellulären Kalziumspeicherung und die Hemmung von Phosphodiesterasen⁴.

Koffein Blöcke A₁ und A_2A Adenosinrezeptoren⁴, wodurch die Wirkung von Adenosin über diese Rezeptoren im Gehirn gestoppt wird. EIN₁ Rezeptoren finden sich in fast allen Bereichen des Gehirns und können die Ausschüttung von Neurotransmittern hemmen⁴. Daher führt der Antagonismus dieser Rezeptoren zu einem Anstieg der stimulierenden Neurotransmitter Dopamin, Noradrenalin und Glutamat⁴. Darüber hinaus ist der Antagonismus von A_2A Rezeptoren erhöht die Signalübertragung von Dopamin D₂ Rezeptoren⁴, was weiter zu einer stimulierenden Wirkung beiträgt. Adenosin hat jedoch eine gefäßerweiternde Wirkung und die Wirkung von Koffein, Adenosinrezeptoren im Gehirn zu blockieren, führt zu einer verminderten Durchblutung des Gehirns⁴ which may be contributing to the rapid grey Materie atrophy seen in the medial temporal lobe by caffeine¹.

Die Mobilisierung von intrazellulärem Kalzium kann die Kontraktionskraftproduktion durch die Skelettmuskulatur erhöhen, was zu einer leistungssteigernden Wirkung von Koffein führen kann⁴, und seine Phosphodiesterase-Hemmung (die gefäßerweiternde Wirkungen verursacht)⁵) ist nicht wahrnehmbar, da sehr hohe Koffeindosen benötigt werden⁴.

Die stimulierende Wirkung von Koffein, die zu einer Erhöhung der dopaminergen Signalübertragung führt, verringert das Risiko der Parkinson-Krankheit⁴ (da angenommen wird, dass reduziertes Dopamin zur Krankheit beiträgt). Darüber hinaus wird es in epidemiologischen Studien mit einem deutlich geringeren Risiko für die Entwicklung neurodegenerativer Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit in Verbindung gebracht⁴. Die reduzierte Durchblutung des Gehirns kann jedoch negative Auswirkungen haben und schafft ein komplexes Zusammenspiel, das es unklar macht, ob Koffein für die Gehirngesundheit netto positiv oder netto negativ ist, da seine Dopamin-erhöhenden Wirkungen die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit verringern können, aber trotz Koffein verschiedene positive kognitive Effekte durch seine stimulierende Wirkung, es hat auch angststeigernde und „Anti-Schlaf“-Wirkungen³. This makes this naturally-found psychostimulant drug very complex and may make for individual specific use, such as obvious performance-enhancing effects for exercise, but should make for cautious use because of inhibitory effects on cerebral blood flow and causing reductions in grey Materie in the medial temporal lobe.

***

References:  

1. Yu-Shuan Lin, Janine Weibel, Hans-Peter Landolt, Francesco Santini, Martin Meyer, Julia Brunmair, Samuel M. Meier-Menches, Christopher Gerner, Stefan Borgwardt, Christian Cajochen, Carolin Reichert, Tägliche Koffeinaufnahme induziert konzentrationsabhängige mediale zeitliche Plastizität beim Menschen: Eine multimodale doppelblinde randomisierte kontrollierte Studie, Zerebraler Kortex, Band 31, Ausgabe 6, Juni 2021, Seiten 3096–3106, Veröffentlicht: 15. Februar 2021.DOI: https://doi.org/10.1093/cercor/bhab005  

2. Science Direct 2021. Thema- Medialer Temporallappen.

3. Nehlig A, Daval JL, Debry G. Koffein und das zentrale Nervensystem: Wirkmechanismen, biochemische, metabolische und psychostimulierende Wirkungen. Brain Res Brain Res Rev. 1992 May-Aug;17(2):139-70. mach: https://doi.org/10.1016/0165-0173(92)90012-b. PMID: 1356551. 

4. Cappelletti, S., Piacentino, D., Sani, G., & Aromatario, M. (2015). Koffein: Verbesserung der kognitiven und körperlichen Leistungsfähigkeit oder psychoaktive Droge?. Aktuelle Neuropharmakologie, 13(1), 71-88. https://doi.org/10.2174/1570159X13666141210215655 

5. Padda IS, Tripp J. Phosphodiesterase Inhibitors. [Aktualisiert am 2020. November 24]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2021 Jan-. Verfügbar ab: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK559276/ 

***