Table of Contents
Kofein patří mezi nejužívanější a nejpopulárnější legální stimulanty na světě. V různých podobách po něm sáhne jak psychicky vytížený student nebo zaneprázdněný businessman, tak vytrvalostní či silový sportovec. Možná jste už však někdy přemýšleli, co stojí za tím, že každý může na kofein reagovat odlišně. Ano, tušíte správně, mohou za to naše geny. A my se na metabolizaci kofeinu na základě našich genetických předpokladů dneska pořádně podíváme.
Proč by nás mělo zajímat, jak metabolizujeme kofein?
Kofein je známý alkaloid přírodního původu, který prokazatelně zvyšuje fyzickou i psychickou výkonnost. Přirozeně se nachází v kávě, čaji, kakau i yerba maté. Též je přidáván do doplňků stravy, jako jsou kofeinové tablety, kapsle či nápoje, spalovače tuku nebo nakopávače.
Znalost genetických vloh, které mimo jiné určují rychlost odbourání kofeinu z těla, vám může poskytnout užitečné informace pro jeho správné dávkování. Stejně tak se díky nim dozvíte, jestli z jeho užívání můžete mít opravdu prospěch, nebo vám může naopak spíše uškodit. [4]
Kde a jak se v těle odbourává kofein?
Játra jsou ústředním orgánem metabolismu a podílejí se na odbourávání kofeinu i jiných, tělu cizích látek, které obecně nazýváme xenobiotika. Buňky jater pak obsahují speciální skupinu enzymů zvanou cytochrom P450 (CYP450), které tyto látky upravují do takové podoby, aby se daly z těla snáze a rychleji vyloučit. Nejčastěji se to děje prostřednictvím moči nebo žluče. V případě kofeinu se jedná zejména o jeden z enzymů této rodiny cytochromu zvaný CYP1A2. Ten odbourává kofein na jeho 3 metabolity paraxanthin, theofylin a theobromin, které vylučujeme postupně pryč z těla močí. [8]
Jaký vliv má genetika na rychlost odbourávání kofeinu?
Tento enzym CYP1A2 je v naší genetické informaci kódován 2 tzv. alelami, které si lze představit jako 2 varianty genu. Tyto dvě varianty genu – jedna zděděná od maminky, druhá od tatínka, se značí písmeny A a C.
- Studie ukázaly, že lidé, kteří mají ve svých genech variantu alel AA, vylučují z těla kofein rychleji, a jsou proto považováni za tzv. rychlé metabolizátory.
- Naopak lidé, kteří mají varianty alel AC nebo CC, vylučují kofein z těla pomaleji a jsou označováni jako pomalí metabolizátoři.
S rychlostí vylučování cizorodých látek (i kofeinu) z těla se pojí pojem tzv. biologický poločas. Jedná se o čas (vyjádřený nejčastěji v hodinách), za který tělo sníží koncentraci dané látky v krvi o 50 %. Průměrný biologický poločas kofeinu se udává 4–6 hodin, ovšem kvůli těmto genetickým odlišnostem je jeho rozpětí až 1,5–10 hodin. [8]
To je přímo spjato s tím, jak reagujete na podání kofeinu – někomu nedělá problém dát si v podvečer nakopávač před tréninkem a po návratu z posilky jít v pohodě spát, protože ho rychle odbourá. Zatímco pro někoho odpolední káva už může znamenat výrazný problém s večerním usínáním. V takovém případě se kofein z těla vylučuje podstatně déle a stále účinkuje.
Pokud se o kávě chcete dozvědět více informací, neměl by vám ujít náš článek Je káva zdravá? 7 důvodů, proč byste jí měli dát šanci.
Co všechno genetika odbourávání kofeinu ovlivňuje?
Sportovní výkonnost
Dosud největší studie na toto téma byla uskutečněna v roce 2018. Zúčastnilo se jí 108 sportovců, jejichž úkolem bylo na kole urazit co nejrychleji 10kilometrovou trať. Tuto trať postupně absolvovali buď s požitím placeba (0 mg/kg), dávkou 2 mg/kg, nebo dávkou 4 mg/kg tělesné hmotnosti kofeinu. Výzkumníky zajímalo, jak se na výsledném čase projeví interakce mezi genetikou a podanou dávkou kofeinu. [5]
- Rychlí metabolizátoři (AA) zlepšili svůj čas výkonu při dávce 2 mg/kg oproti placebu o 4,8 %, a při dávce 4 mg/kg dokonce o 6,8 %!
- U pomalých metabolizátorů (AC) byl výsledný čas výkonu stejný při podání všech 3 dávek.
- U druhé skupiny pomalých metabolizátorů (CC) s nejméně příznivou genetikou však podání dávky 4 mg/kg kofeinu zhoršilo čas o 13,7 % ve srovnání s placebem.
Studie tak jasně ukázala, že kofein má pozitivní vliv na výkonnost při aerobním zatížení pouze u rychlých metabolizátorů (AA), naopak vyloženě negativní vliv u pomalých metabolizátorů (CC). Proto je potřeba znát svoji genetiku, aby hrála ve váš prospěch, a ne proti vám.
Pokud se chcete o problematice užívání kofeinu před tréninkem dozvědět více, přečtěte si náš článek Kofein před tréninkem: Funkce, výhody, rizika a dávkování.
Nervozita a úzkost u sportovců
Kofein ovlivňuje nejen fyzické, ale také psychické funkce, jako je např. soustředěnost, reakční čas nebo bdělost. Při vyšších dávkách se však může objevit nervozita, úzkost a bušení srdce. Vlohy pro vznik těchto nepříjemných pocitů, které mohou potenciálně zhoršovat sportovní výkon, jsou kódovány genem s názvem ADORA2A.
Pro snazší pochopení si pod tím můžeme představit onu „citlivost” na podání kofeinu. Několik studií ukázalo, že jedinci s kombinací alel TT jsou na působení kofeinu v tomto ohledu mnohem citlivější než nosiči alel CT a CC. U těchto sportovců tak může vyšší dávka kofeinu způsobit přehnanou úzkost před závodem, která může snížit jejich výkonnost. Když to zkombinujete i s přítomností vlohy pro pomalou metabolizaci kofeinu, může mít takový sportovec zaděláno na celkem podstatný problém! [1, 7]
Krevní tlak a kardiovaskulární zdraví
Jedna ze studií např. ukázala, že status pomalého metabolizátora kofeinu (CC) byl při příjmu 2–3 šálků kávy denně spojen s o 72 % vyšším rizikem rozvoje vysokého krevního tlaku a při příjmu více než 3 šálků kávy denně o 200 % ve srovnání s pomalými metabolizátory, kteří žádnou kávu nepili. Podobně nepříznivě dopadla i jiná studie. Příjem kávy v podobě 2 a více šálků denně byl u pomalých metabolizátorů spojen s vyšším rizikem vzniku infarktu myokardu. [2] [6]
You might be interested in these products:
Jak podle svých genů upravit příjem kofeinu?
Nejenom objektivně z vědeckých studií, ale i subjektivně z našich vlastních pocitů, které po příjmu kofeinu v různých podobách zažíváme, lze jednoznačně odvodit, že ne všichni na kofein reagujeme stejně. Na základě toho bychom měli svůj příjem kofeinu vhodně upravit.
Příjem kofeinu před fyzickou aktivitou
Rychlí metabolizátoři, kteří po kofeinu necítí žádnou nervozitu nebo úzkost, se jeho příjmu před aktivitou nemusí obávat. Za ideální dávku, která se používá ve studiích pro podporu výkonnosti, se považuje 3–6 mg/kg TH. Ti, kteří mají s kofeinem nějaké zkušenosti, si jistě řeknou, že to je hodně vysoká dávka! V současné době se však předpokládá, že minimální efektivní dávka kofeinu pro účinky na výkonnost se nachází na úrovni 2–3 mg/kg TH.
Proto bych doporučil před tréninkem začít právě na této dávce a v případě potřeby postupně zvyšovat. A co pomalí metabolizátoři? Ti se mohou bez kofeinu klidně obejít. Případně si mohou vyzkoušet velmi malé dávky kolem 1, maximálně 2 mg/kg, pokud by pro ně mohly představovat alespoň malý benefit, který by převažoval nad možnými negativy. [4, 5]
Příjem kofeinu odpoledne a v podvečer
Rychlí metabolizátoři z těla kofein odbourávají rychle. Proto lze předpokládat, že ani příjem v pozdních odpoledních hodinách by pro ně neměl být problém. Nejlepší je si však vyzkoušet v praxi, jakou dávku kofeinu a v kolik hodin si můžete nejpozději dát, aby se to negativně neprojevilo na usínání a kvalitě vašeho spánku
Pomalí metabolizátoři by si v pokročilou denní dobu měli dát na kofein větší pozor, pokud nechtějí riskovat obtížné usínání a špatnou kvalitu spánku. Opět je ale potřeba si případný přiměřený příjem kofeinu vyzkoušet přímo na sobě a podle toho volit dávkování. V praxi to může znamenat, že si před tréninkem dáte pouze poloviční dávku pre-workoutu nebo raději zvolíte verzi kompletně bez kofeinu.
Celkový příjem kofeinu za den
Pokud se po kofeinu cítíte krásně nakopnutí a nabuzení, připraveni lámat rekordy ve sportu a podávat skvělé výkony ve škole nebo v zaměstnání, s jeho příjmem si nemusíte dělat výraznější starosti, ovšem zbytečně to s ním nepřehánějte, obzvlášť večer. Žádoucí také je, abyste nepřekračovali jeho celkový denní bezpečný příjem stanovený EFSA. Ten pro 70kilového člověka představuje 400 mg kofeinu (tj. 5,7 mg/kg tělesné hmotnosti). [3]
Těm z vás, kteří kofein metabolizují pomaleji a jste na něj celkově citlivější, zde doporučuji vyšší opatrnost. I když by měl být výše uvedený limit EFSA bezpečný pro všechny, genetická loterie může na tento limit vnášet jisté smítko pochybností. Třeba kvůli několika studiím, které prokázaly určitou souvislost mezi pomalejší metabolizací kofeinu a vyšším rizikem kardiovaskulárních chorob.
U takového člověka je proto samozřejmě vhodné, aby přijímal jen takové množství kofeinu, kdy pozitiva z jeho příjmu (např. současný příjem antioxidantů v kvalitní kávě) ještě převyšují nad možnými riziky. Takové množství tak bude odpovídat např. maximálně pouze 1–2 šálkům kávy za den.
Pokud vás zajímá více informací o kofeinu, přečtěte si náš článek Kofein a jak jím zefektivníte svůj trénink.
Kde a jak si nechat otestovat svou reakci na kofein?
V dnešní době existuje možnost podstoupit genetické testování pomocí jednoduchých DNA domácích testů v podobě odběrových sad ze specializovaných genetických laboratoří, které nabízí vyhodnocení celých panelů různých genetických parametrů.
Stále atraktivnější je toto genetické testování u sportovců. Součástí testu bývá analýza metabolismu kofeinu (CYP1A2, ADORA2A), ale také genetický podklad pro vznik křečí, vlohy pro svalový růst, regeneraci, antioxidační kapacitu organismu, rozvoj síly i vytrvalosti a další zajímavé parametry.
Takové testování se však může týkat i našeho metabolismu a výživy. Konkrétně toho, jak dokážeme využívat některé vitamíny, minerální látky nebo esenciální mastné kyseliny omega-3, což nás může předurčovat k jejich nadbytku, nebo naopak nedostatku. Na základě toho můžeme vhodně upravit naši stravu.
Jako velmi zajímavý se také jeví screening skrytých vloh pro vznik vzácných dědičných chorob, jako jsou fenylketonurie, cystická fibróza, muskulární nemoci atd., které bychom mohli přenést na své potomky. To by se mohlo stát i v případě, že my sami ani náš partner těmito nemocemi netrpíme. Vyšetření nám může také poskytnout informace o riziku rozvoje tzv. civilizačních chorob (diabetes 2. typu, kardiovaskulární choroby, některé druhy nádorů).
Zaujalo vás téma a chcete se o domácích DNA testech dozvědět více? Vše podstatné se dočtete v našem článku Vše, co potřebujete vědět o domácích DNA testech. V případě, že chcete genetické testy vyzkoušet, neměly by vám uniknout sady testů od značek TellMeGen a GenePlanet.
Co si z toho vzít?
Každý člověk je jiný a lišíme se i v citlivosti na kofein a jeho metabolizaci. Současná věda proto rozlišuje pojmy rychlí a pomalí metabolizátoři kofeinu. Tyto vlastnosti lze do jisté míry odhadnout na základě vašich reakcí na jeho příjem (nervozita, bušení srdce, podpora výkonnosti, špatné usínání po jeho příjmu). Podle toho je vhodné váš příjem kofeinu nastavit tak, abyste z jeho užívání získali více benefitů než nevýhod. Pokud chcete mít v tomto ohledu jasno, nabízí se podstoupit jednoduché genetické vyšetření prostředním domácího DNA testu, které vám tyto vlohy kompletně odhalí.
[1] ALSENE K. – Association between A2a receptor gene polymorphisms and caffeine-induced anxiety. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12825092/
[2] CORNELIS M. – Coffee, CYP1A2 genotype, and risk of myocardial infarction. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16522833/
[3] EFSA – Scientific Opinion on the safety of caffeine – https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/j.efsa.2015.4102
[4] GUEST N. – International society of sports nutrition position stand: caffeine and exercise performance. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7777221/
[5] GUEST N. – Caffeine, CYP1A2 Genotype, and Endurance Performance in Athletes. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29509641/
[6] PALATINI P. – CYP1A2 genotype modifies the association between coffee intake and the risk of hypertension. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19451835/
[7] ROGERS – Association of the anxiogenic and alerting effects of caffeine with ADORA2A and ADORA1 polymorphisms and habitual level of caffeine consumption. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3055635/
[8] THORN C. – PharmGKB summary: caffeine pathway. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3381939/