Koffeinforbruk induserer reduksjon i volum av grå substans

En nylig menneskelig studie viste at bare 10 dager med koffeinforbruk forårsaket en betydelig doseavhengig reduksjon i grått rolle volum i medial temporallapp¹, som har mange viktige funksjoner som kognisjon, emosjonell regulering og lagring av minner². Dette antyder at det kan være raske, reelle negative effekter av å konsumere koffein, for eksempel gjennom kaffe, på hjerne funksjoner.

Koffein er et sentralnervesystemstimulerende middel³. Koffein metaboliseres til ulike forbindelser i kroppen, paraxanthin og andre xanthiner⁴. De viktigste virkningsmekanismene mediert av koffein og dets metabolitter er antagonismen av adenosinreseptorer, mobilisering av intracellulær kalsiumlagring og hemming av fosfodiesteraser⁴.

Koffein blokker A₁ Og a_2A adenosinreseptorer⁴, og dermed stoppe adenosin som utøver sin virkning gjennom disse reseptorene i hjernen. EN₁ reseptorer finnes i nesten alle områder av hjernen og kan hemme frigjøring av nevrotransmittere⁴. Derfor forårsaker antagonismen til disse reseptorene økninger i de stimulerende nevrotransmitterne dopamin, noradrenalin og glutamat⁴. Videre er antagonismen til A_2A reseptorer øker signaleringen av dopamin D₂ reseptorer⁴, som ytterligere bidrar til en stimulerende effekt. Adenosin har imidlertid en vasodilaterende effekt og koffeinets effekt som blokkerer adenosinreseptorer i hjernen gir redusert blodgjennomstrømning i hjernen⁴ som kan være medvirkende til den raske grå rolle atrofi sett i medial temporallapp av koffein¹.

Mobiliseringen av intracellulært kalsium kan øke produksjonen av kontraktilkraft i skjelettmuskulaturen, noe som kan forårsake en fysisk ytelsesforbedrende effekt av koffein⁴, og dets fosfodiesterasehemming (som forårsaker vasodilaterende effekter⁵) er ikke merkbar da den krever svært høye doser koffein⁴.

De stimulerende effektene av koffein som fører til en økning i dopaminerg signalering forårsaker en reduksjon i risikoen for Parkinsons sykdom⁴ (da redusert dopamin antas å bidra til sykdommen). I tillegg er det assosiert i epidemiologiske studier med en betydelig lavere risiko for å utvikle nevrodegenerative sykdommer, som Alzheimers sykdom⁴. Imidlertid kan den reduserte cerebrale blodstrømmen ha negative effekter og skaper et komplekst samspill som gjør det uklart om koffein er en netto positiv eller netto negativ for hjernens helse, da dens dopaminøkende effekter kan forårsake reduksjoner i utviklingen av Alzheimers sykdom, men til tross for koffein. ulike positive kognitive effekter gjennom sin stimulerende virkning, den har også angstøkende og "anti-søvn" effekter³. Dette gjør dette naturlig funnet psykostimulerende stoffet svært komplekst og kan gjøre det til individuell bruk, for eksempel åpenbare prestasjonsfremmende effekter ved trening, men bør gjøres for forsiktig bruk på grunn av hemmende effekter på cerebral blodstrøm og forårsake reduksjoner i grått rolle i den mediale tinninglappen.

***

Referanser:  

1. Yu-Shiuan Lin, Janine Weibel, Hans-Peter Landolt, Francesco Santini, Martin Meyer, Julia Brunmair, Samuel M Meier-Menches, Christopher Gerner, Stefan Borgwardt, Christian Cajochen, Carolin Reichert, daglig koffeininntak induserer konsentrasjonsavhengig medial temporær plastisitet in Humans: A Multimodal Double-blind Randomized Controlled Trial, Cerebral cortex, bind 31, utgave 6, juni 2021, side 3096–3106, publisert: 15. februar 2021.DOI: https://doi.org/10.1093/cercor/bhab005  

2. Science Direct 2021. Emne- Medial temporallapp.

3. Nehlig A, Daval JL, Debry G. Koffein og sentralnervesystemet: virkningsmekanismer, biokjemiske, metabolske og psykostimulerende effekter. Brain Res Brain Res Rev. 1992 mai-aug;17(2):139-70. gjør jeg: https://doi.org/10.1016/0165-0173(92)90012-b. PMID: 1356551. 

4. Cappelletti, S., Piacentino, D., Sani, G., & Aromatario, M. (2015). Koffein: kognitiv og fysisk ytelsesforbedrer eller psykoaktivt stoff?. Nåværende nevrofarmakologi, 13(1), 71-88. https://doi.org/10.2174/1570159X13666141210215655 

5. Padda IS, Tripp J. Fosfodiesterasehemmere. [Oppdatert 2020. november 24]. I: StatPearls [Internett]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2021 Jan-. Tilgjengelig fra: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK559276/ 

***