Il Caffè: questione di genetica

Bere caffè è un’abitudine comune nella mostra società, sia per il gusto puro sia per l’effetto attivo della caffeina.

Sicuramente avrete notato che ci sono delle persone in cui l’effetto eccitante del caffè è maggiore rispetto ad altre, ma perché le risposte alla caffeina sono così individuali?

Le risposte individuali alla caffeina

Come si può immaginare, la risposta alla domanda “perché le risposte alla caffeina sono così individuali” è complessa.

Possiamo però fornire due risposte che ne riassumono molte:

  • Il contenuto dello stomaco: uno stomaco pieno riduce i tassi di assorbimento.
  • La velocità con cui la sostanza viene metabolizzata: ciascuno di noi ha una genetica differente che determina la modalità in cui viene metabolizzata tale sostanza. Attualmente infatti, è stato dimostrato che la variazione di due geni, chiamati CYP1A2 e ADORA2A, è in grado di influenzare in positivo o negativo gli effetti della caffeina.

DNA e la metabolizzazione della caffeina

CYP1A2 è il gene che influenza il modo in cui noi riusciamo a metabolizzare la caffeina.

Essendo codificante per l’enzima citocromo P450 presente nel fegato, un piccolo cambiamento in questo gene può far produrre un quantitativo maggiore o minore di citocromo P450, predisponendo le persona ad essere un metabolizzatore “veloce” o un metabolizzatore “lento” per la caffeina.

Il citocromo P450 è, infatti, responsabile del metabolismo di circa il 5-10% dei farmaci attualmente in uso clinico, tra cui i più importanti sono alcune clozapine, imipramine e ovviamente caffeine.

  • Un metabolizzatore veloce avrà una genetica (gene CYP1A2) che produrrà un quantitativo maggiore di citocromo P450: degraderà più rapidamente la caffeina, quindi gli effetti di una tazzina di caffè dovrebbero durare per un tempo più breve rispetto alla media.
  • Un metabolizzatore lento avrà una genetica (gene CYP1A2) che produrrà un quantitativo minore di citocromo P450: degraderà più lentamente la caffeina, quindi gli effetti di una tazzina di caffè dovrebbero durare per un tempo più lungo rispetto alla media.

DNA e l’azione della caffeina sul sistema nervoso

ADORA2A è il gene che ci rende più o meno sensibili alla caffeina.

Essendo codificante per un recettore in cu si lega l’adenosina, quando l’adenosina si lega a questo recettore ci fa sentire stanchi.

La caffeina, competendo con l’adenosina, si lega a tali recettori al posto dell’adenosina.

Quindi, più caffeina si lega a questi recettori, meno adenosina potrà legarsi e, di conseguenza, ci sentiremo meno stanchi.

Più il gene ADORA2A avrà una variazione per produrre un numero maggiore di recettori di adenosina maggiore sarà la quantità di tazzine di caffè (caffeina) che dovremo bere per avere per avere gli effetti di risveglio desiderati.

La caffeina si lega con i neuroni che di solito vengono occupati da un neurotrasmettitore che si chiama adenosina.

L’adenosina è in grado di innescare un processo che porta a provare una sensazione di stanchezza, però se i recettori dell’adenosina sono occupati dalla caffeina questo meccanismo non funziona e l’effetto è di sentirsi più svegli ed eccitati.

Ed è per questo che bere caffè ha un effetto eccitante.

La variazione in questo gene potrebbe anche contribuire ad aumentare l’ansia o la difficoltà a dormire con l’aumento della somministrazione di caffeina, che potrebbe anche influenzare le prestazioni sportive.

Gli effetti del caffè sulle persone: questione di genetica

Gli effetti del caffè sulle persone sono differenti per via della loro differente genetica.

La combinazione delle varianti genetiche permette di dividere i consumatori di caffè in quelli che hanno alta sensibilità al caffè e bassa sensibilità al caffè.

  • Persona con alta sensibilità al caffè: possiede recettori dell’adenosina che favoriscono il legame con la caffeina e la variante del gene CYP1A2 che tende a produrre minori quantità dell’enzima che metabolizza la caffeina.

RISULTATO: la persona elimina lentamente la caffeina e l’effetto eccitante è superiore alla media per via del maggior perdurare della caffeina nel corpo (gene CYP1A2) unita alla non modifica dei recettori per l’adenosina

  • Persona con bassa sensibilità al caffè: presenta una elevata capacità dell’organismo di liberarsi della caffeina grazie a grandi quantità dell’enzima prodotto dal gene CYP1A2.

RISULTATO: la persona elimina velocemente la caffeina e l’effetto eccitante è inferiore alla media per via del minor perdurare della caffeina nel corpo (gene CYP1A2) unita alla modifica dei recettori per l’adenosina (gene ADORA2A). In questo gruppo rientrerebbero le persone che possono bere il caffè anche la sera senza subire effetti sul sonno.

La sensibilità media è prodotta da un bilanciamento tra la capacità di metabolizzare la caffeina e la sensibilità del sistema nervoso e darebbe la possibilità di bere, per persone che non hanno patologie cardiocircolatorie, tra 3 e 5 tazzine di caffè al giorno.

Le ricerche evidenziano, inoltre, che ci sono anche altri fattori che influiscono sulla capacità di metabolizzare la caffeina.

Per esempio il fumo di sigaretta la aumenta perché si libera più rapidamente della caffeina.

Ma contano anche:

  • il sesso.
  • L’età.
  • Malattie del fegato.
  • Obesità
  • Dieta.

 Uno studio ha recentemente provato una correlazione tra il diabete di tipo 2 e una maggiore attivazione del gene CYP1A2.

Il caffè e gli effetti sulla salute

Negli ultimi anni numerose meta-analisi hanno evidenziato gli esiti positivi sulla salute associati al consumo (entro i normali livelli) di caffè nella popolazione generale.


I risultati positivi sulla salute includono una minore incidenza di diabete mellito di tipo 2, calcoli renali, morbo di Parkinson, gotta, fibrosi epatica, steatosi epatica non alcolica, cirrosi epatica, cancro del fegato e malattia epatica cronica.

Uno di quei vantaggi che si distingue dagli altri è un ridotto rischio di sviluppare il cancro al fegato.

Due tazze di caffè al giorno possono ridurre del 38% il rischio di sviluppare un cancro al fegato.

Questa è la conclusione di una revisione generale delle meta-analisi e dell’EPIC (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition Study).

Gli effetti sulla salute sembrano essere associati a componenti importanti della miscela di caffè che includono acidi clorogenici, trigonellina, N-metilpiridinio, i diterpeni kahweol e cafestol, polisaccaridi, peptidi e melanoidine.

Per molti di questi componenti è stata postulata un’attività antinfiammatoria e antiossidante, ma il meccanismo molecolare responsabile di questi presunti effetti sulla salute è ancora irrisolto.

Bibliografia:

  • Womack CJ, et al. J Int Soc Sports Nutr. 2012;9(1):7.
  • Loy B, et al. Journal of Caffeine Research 2015;5(2):73-81.
  • Pickering C, Kiely Are the Current Guidelines on Caffeine Use in Sport Optimal for Everyone? Inter-individual Variation in Caffeine Ergogenicity, and a Move Towards Personalised Sports NutritionJ. Sports Med. 2017
  • Multicenter Study Am J Clin Nutr 2012 Apr;95(4):901-8. doi: 10.3945/ajcn.111.023648.Epub 2012 Feb 15.Coffee consumption and risk of chronic disease in the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC)-Germany study
  • Chao Cao et al, Regular Coffee Consumption Is Associated with Lower Regional Adiposity Measured by DXA among US Women, The Journal of Nutrition(2020). DOI: 10.1093/jn/nxaa121

Dott.Emanuele Rondina – Biologo Nutrizionista – Bologna

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