Table of Contents
Kofeín patrí medzi najužívanejšie a najpopulárnejšie legálne stimulanty na svete. V rôznych podobách po ňom siahne ako psychicky vyťažený študent alebo zaneprázdnený businessman, tak vytrvalostný či silový športovec. Možno ste však už niekedy premýšľali, čo stojí za tým, že každý môže na kofeín reagovať odlišne. Áno, tušíte správne, môžu za to naše gény. A my sa na metabolizáciu kofeínu na základe našich genetických predpokladov dnes poriadne pozrieme.
Prečo by nás malo zaujímať, ako metabolizuje kofeín?
Kofeín je známy alkaloid prírodného pôvodu, ktorý preukázateľne zvyšuje fyzickú aj psychickú výkonnosť. Prirodzene sa nachádza v káve, čaji, kakau aj yerba maté. Tiež je pridávaný do doplnkov stravy, ako sú kofeínové tablety, kapsuly či nápoje, spaľovače tuku alebo nakopávače.
Znalosť genetických vlôh, ktoré okrem iného určujú rýchlosť odbúrania kofeínu z tela, vám môže poskytnúť užitočné informácie pre jeho správne dávkovanie. Rovnako sa vďaka nim dozviete, či z jeho užívania môžete mať naozaj prospech, alebo vám môže naopak skôr uškodiť. [4]
Kde a ako sa v tele odbúrava kofeín?
Pečeň je ústredným orgánom metabolizmu a podieľa sa na odbúravaní kofeínu aj iných telu cudzích látok, ktoré všeobecne nazývame xenobiotiká. Bunky pečene potom obsahujú špeciálnu skupinu enzýmov zvanú cytochróm P450 (CYP450), ktoré tieto látky upravujú do takej podoby, aby sa dali z tela ľahšie a rýchlejšie vylúčiť. Najčastejšie sa to deje prostredníctvom moču alebo žlče. V prípade kofeínu ide najmä o jeden z enzýmov tejto rodiny cytochrómu zvaný CYP1A2. Ten odbúrava kofeín na jeho 3 metabolity paraxantín, teofylín a teobromín, ktoré vylučujeme postupne preč z tela močom. [8]
Aký vplyv má genetika na rýchlosť odbúravania kofeínu?
Tento enzým CYP1A2 je v našej genetickej informácii kódovaný 2 tzv. alelami, ktoré si možno predstaviť ako 2 varianty génu. Tieto dve varianty génu – jedna zdedená od matky, druhá od otca, sa značia písmenami A a C.
- Štúdie ukázali, že ľudia, ktorí majú vo svojich génoch variant alel AA, vylučujú z tela kofeín rýchlejšie, a sú preto považovaní za tzv. rýchle metabolizátory.
- Naopak ľudia, ktorí majú varianty alel AC alebo CC, vylučujú kofeín z tela pomalšie a sú označovaní ako pomalí metabolizátori.
S rýchlosťou vylučovania cudzorodých látok (aj kofeínu) z tela sa spája pojem tzv. biologický polčas. Ide o čas (vyjadrený najčastejšie v hodinách), za ktorý telo zníži koncentráciu danej látky v krvi o 50 %. Priemerný biologický polčas kofeínu sa udáva 4 – 6 hodín, avšak kvôli týmto genetickým odlišnostiam je jeho rozpätie až 1,5 – 10 hodín. [8]
To je priamo späté s tým, ako reagujete na podanie kofeínu – niekomu nerobí problém dať si v podvečer nakopávač pred tréningom a po návrate z posilky ísť v pohode spať, pretože ho rýchlo odbúra. Zatiaľ čo pre niekoho popoludňajšia káva už môže znamenať výrazný problém s večerným zaspávaním. V takom prípade sa kofeín z tela vylučuje podstatne dlhšie a stále účinkuje.
Ak sa o káve chcete dozvedieť viac informácií, nemal by vám ujsť náš článok Je káva zdravá? 7 dôvodov, prečo by ste jej mali dať šancu.
Čo všetko genetika odbúravania kofeínu ovplyvňuje?
Športová výkonnosť
Doteraz najväčšia štúdia na túto tému bola uskutočnená v roku 2018. Zúčastnilo sa jej 108 športovcov, ktorých úlohou bolo na bicykli prejsť čo najrýchlejšie 10 kilometrovú trať. Túto trať postupne absolvovali buď s požitím placeba (0 mg/kg), dávkou 2 mg/kg, alebo dávkou 4 mg/kg telesnej hmotnosti kofeínu. Výskumníkov zaujímalo, ako sa na výslednom čase prejaví interakcia medzi genetikou a podanou dávkou kofeínu. [5]
- Rýchli metabolizátori (AA) zlepšili svoj čas výkonu pri dávke 2 mg/kg oproti placebu o 4,8 % a pri dávke 4 mg/kg dokonca o 6,8 %!
- U pomalých metabolizátorov (AC) bol výsledný čas výkonu rovnaký pri podaní všetkých 3 dávok.
- Pri druhej skupine pomalých metabolizátorov (CC) s najmenej priaznivou genetikou však podanie dávky 4 mg/kg kofeínu zhoršilo čas o 13,7 % v porovnaní s placebom.
Štúdia tak jasne ukázala, že kofeín má pozitívny vplyv na výkonnosť pri aeróbnom zaťažení iba u rýchlych metabolizátorov (AA), naopak vyložene negatívny vplyv u pomalých metabolizátorov (CC). Preto je potrebné poznať svoju genetiku, aby hrala vo váš prospech, a nie proti vám.
Pokiaľ sa chcete o problematike užívania kofeínu pred tréningom dozvedieť viac, prečítajte si náš článok Kofeín pred tréningom: Funkcie, výhody, riziká a dávkovanie.
Nervozita a úzkosť u športovcov
Kofeín ovplyvňuje nielen fyzické, ale aj psychické funkcie, ako je napr. sústredenosť, reakčný čas alebo bdelosť. Pri vyšších dávkach sa však môže objaviť nervozita, úzkosť a búšenie srdca. Vlohy pre vznik týchto nepríjemných pocitov, ktoré môžu potenciálne zhoršovať športový výkon, sú kódované génom s názvom ADORA2A.
Pre ľahšie pochopenie si pod tým môžeme predstaviť „citlivosť” na podanie kofeínu. Niekoľko štúdií ukázalo, že jedinci s kombináciou alel TT sú na pôsobenie kofeínu v tomto ohľade oveľa citlivejší ako nosiči alel CT a CC. U týchto športovcov tak môže vyššia dávka kofeínu spôsobiť prehnanú úzkosť pred pretekmi, ktorá môže znížiť ich výkonnosť. Keď to skombinujete aj s prítomnosťou vlohy pre pomalú metabolizáciu kofeínu, môže mať taký športovec pred sebou celkom podstatný problém! [1, 7]
Krvný tlak a kardiovaskulárne zdravie
Jedna zo štúdií napr. ukázala, že status pomalého metabolizátora kofeínu (CC) bol pri príjme 2 – 3 šálok kávy denne spojený s o 72 % vyšším rizikom rozvoja vysokého krvného tlaku a pri príjme viac ako 3 šálok kávy denne o 200 % v porovnaní s pomalými metabolizátormi, ktorí žiadnu kávu nepili. Podobne nepriaznivo dopadla aj iná štúdia. Príjem kávy v podobe 2 a viac šálok denne bol u pomalých metabolizátorov spojený s vyšším rizikom vzniku infarktu myokardu. [2] [6]
You might be interested in these products:
Ako podľa svojich génov upraviť príjem kofeínu?
Nielen objektívne z vedeckých štúdií, ale aj subjektívne z našich vlastných pocitov, ktoré po príjme kofeínu v rôznych podobách zažívame, je možné jednoznačne odvodiť, že nie všetci na kofeín reagujeme rovnako. Na základe toho by sme mali svoj príjem kofeínu vhodne upraviť.
Príjem kofeínu pred fyzickou aktivitou
Rýchli metabolizátori, ktorí po kofeíne necítia žiadnu nervozitu alebo úzkosť, sa jeho príjmu pred aktivitou nemusia obávať. Za ideálnu dávku, ktorá sa používa v štúdiách na podporu výkonnosti, sa považuje 3 – 6 mg/kg TH. Tí, ktorí majú s kofeínom nejaké skúsenosti, si iste povedia, že to je veľmi vysoká dávka! V súčasnej dobe sa však predpokladá, že minimálna efektívna dávka kofeínu pre účinky na výkonnosť sa nachádza na úrovni 2 – 3 mg/kg TH.
Preto by som odporučil pred tréningom začať práve na tejto dávke a v prípade potreby postupne zvyšovať. A čo pomalí metabolizátori? Tí sa pokojne zaobídu bez kofeínu. Prípadne si môžu vyskúšať veľmi malé dávky okolo 1, maximálne 2 mg/kg, ak by pre nich mohli predstavovať aspoň malý benefit, ktorý by prevažoval nad možnými negatívami. [4, 5]
Príjem kofeínu popoludní a podvečer
Rýchli metabolizátori z tela kofeín odbúravajú rýchlo. Preto možno predpokladať, že ani príjem v neskorých popoludňajších hodinách by pre nich nemal byť problém. Najlepšie je si však vyskúšať v praxi, akú dávku kofeínu a kedy najneskôr si môžete dať, aby sa to negatívne neprejavilo na zaspávaní a kvalite vášho spánku.
Pomalí metabolizátori by si v pokročilú dennú dobu mali dať na kofeín väčší pozor, pokiaľ nechcú riskovať ťažké zaspávanie a zlú kvalitu spánku. Opäť je ale potrebné si prípadný primeraný príjem kofeínu vyskúšať priamo na sebe a podľa toho voliť dávkovanie. V praxi to môže znamenať, že si pred tréningom dáte iba polovičnú dávku pre-workoutu alebo radšej zvolíte verziu kompletne bez kofeínu.
Celkový príjem kofeínu za deň
Pokiaľ sa po kofeíne cítite krásne nakopnutí a nabudení, pripravení lámať rekordy v športe a podávať skvelé výkony v škole alebo v zamestnaní, s jeho príjmom si nemusíte robiť výraznejšie starosti, avšak zbytočne to s ním nepreháňajte, obzvlášť večer. Žiaduce tiež je, aby ste neprekračovali jeho celkový denný bezpečný príjem stanovený EFSA. Ten pre 70 kilového človeka predstavuje 400 mg kofeínu (tj 5,7 mg/kg telesnej hmotnosti). [3]
Tým z vás, ktorí kofeín metabolizujú pomalšie a ste naň celkovo citlivejší, tu odporúčam vyššiu opatrnosť. Aj keď by mal byť vyššie uvedený limit EFSA bezpečný pre všetkých, genetická lotéria môže na tento limit vnášať isté percento pochybností. Napríklad kvôli niekoľkým štúdiám, ktoré preukázali určitú súvislosť medzi pomalšou metabolizáciou kofeínu a vyšším rizikom kardiovaskulárnych chorôb.
U takého človeka je preto samozrejme vhodné, aby prijímal len také množstvo kofeínu, keď pozitíva z jeho príjmu (napr. súčasný príjem antioxidantov v kvalitnej káve) ešte prevyšujú nad možnými rizikami. Také množstvo tak bude zodpovedať napr. maximálne iba 1 – 2 šálkam kávy za deň.
Pokiaľ vás zaujíma viac informácií o kofeíne, prečítajte si náš článok Kofeín a ako ním zefektívnite svoj tréning.
Kde a ako si nechať otestovať svoju reakciu na kofeín?
V dnešnej dobe existuje možnosť podstúpiť genetické testovanie pomocou jednoduchých DNA domácich testov v podobe odberových setov zo špecializovaných genetických laboratórií, ktoré ponúkajú vyhodnotenie celých panelov rôznych genetických parametrov.
Stále atraktívnejšie je toto genetické testovanie u športovcov. Súčasťou testu býva analýza metabolizmu kofeínu (CYP1A2, ADORA2A), ale aj genetický podklad pre vznik kŕčov, vlohy pre svalový rast, regeneráciu, antioxidačnú kapacitu organizmu, rozvoj sily aj vytrvalosti a ďalšie zaujímavé parametre.
Takéto testovanie sa však môže týkať aj nášho metabolizmu a výživy. Konkrétne toho, ako dokážeme využívať niektoré vitamíny, minerálne látky alebo esenciálne mastné kyseliny omega-3, čo nás môže predurčovať k ich nadbytku alebo naopak nedostatku. Na základe toho môžeme vhodne upraviť našu stravu.
Ako veľmi zaujímavý sa tiež javí skríning skrytých vlôh pre vznik vzácnych dedičných chorôb, ako sú fenylketonúria, cystická fibróza, muskulárne choroby atď., ktoré by sme mohli preniesť na svojich potomkov. To by sa mohlo stať aj v prípade, že my sami ani náš partner týmito chorobami netrpíme. Vyšetrenie nám môže tiež poskytnúť informácie o riziku rozvoja tzv. civilizačných chorôb (diabetes 2. typu, kardiovaskulárne choroby, niektoré druhy nádorov).
Zaujala vás téma a chcete sa o domácich DNA testoch dozvedieť viac? Všetko podstatné sa dočítate v našom článku Všetko, čo potrebujete vedieť o domácich DNA testoch. V prípade, že chcete genetické testy vyskúšať, nemali by vám uniknúť sety testov od značiek TellMeGen a GenePlanet.
Čo si z toho vziať?
Každý človek je iný a líšime sa aj v citlivosti na kofeín a jeho metabolizáciu. Súčasná veda preto rozlišuje pojmy rýchli a pomalí metabolizátori kofeínu. Tieto vlastnosti je možné do istej miery odhadnúť na základe vašich reakcií na jeho príjem (nervozita, búšenie srdca, podpora výkonnosti, zlé zaspávanie po jeho príjme). Podľa toho je vhodné váš príjem kofeínu nastaviť tak, aby ste z jeho používania získali viac benefitov ako nevýhod. Pokiaľ chcete mať v tejto veci jasno, môžete podstúpiť jednoduché genetické vyšetrenie prostredníctvom domáceho DNA testu, ktorý vám tieto vlohy kompletne 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/