Voor miljoenen mensen in de wereld behoort een warme kop koffie tot het vaste ochtendritueel, om lekker op te staan of om de slaperigheid te verdrijven.
Maar voor sommige slaperige zielen is een kop koffie nooit de juiste remedie. In welke vorm je het ook binnenkrijgt, zelfs een kleine hoeveelheid cafeïne kan deze mensen trillerig maken of de hele nacht wakker houden. Waarom beïnvloedt cafeïne mensen op zulke dramatisch verschillende manieren? Het antwoord zit ’m deels in onze genen.
“Wat we zien, is dat we ingebouwde genetische factoren hebben waarmee we onze cafeïne-inname zelf reguleren,” zegt Marilyn Cornelis, cafeïne-onderzoekster aan de Northwestern University in Chicago, Illinois. “Het is interessant om te zien hoe groot de invloed van onze genen daarbij is.”
Geregelde koffiedrinkers ontwikkelen na verloop van tijd een zekere tolerantie voor cafeïne, die weer verdwijnt als het dagelijkse kopje achterwege wordt gelaten. Maar bij mensen die koffie mijden omdat ze er trillerig of misselijk van worden of er niet door kunnen slapen, kan dat liggen aan minieme variaties van slechts één nucleotide in het DNA – de letters A, G, C en T van ons genetische alfabet.
Regulerende reacties
Het begint allemaal met de manier waarop je lichaam reageert op de cafeïne die in je systeem circuleert. Dat is het werk van jouw metabolisme, en in het geval van cafeïne zijn het maar twee genen die het meeste werk doen. CYP1A2 produceert een leverenzym dat zo’n 95 procent van alle ingeslikte cafeïne metaboliseert. AHR controleert hoeveel van dat enzym je produceert. Samen regelen deze genen hoeveel cafeïne er in je bloedsomloop circuleert en hoelang de cafeïne in het bloed blijft.
“Iemand die een genetische variant heeft die ervoor zorgt dat je minder cafeïne kunt metaboliseren, zal waarschijnlijk minder koffie drinken in vergelijking tot iemand wiens genetische variant de cafeïne beter kan metaboliseren,” zegt Cornelis.
Kortom, als je cafeïne snel kunt metaboliseren – of als je rookt, wat tot een sneller metabolisme leidt – zal de cafeïne niet lang genoeg in je bloed blijven circuleren om de stimuleringscentra in de hersenen te beïnvloeden, zodat je al snel weer een volgend kopje inschenkt. Maar als je minder van het cafeïne-verwerkende enzym produceert, zal er gedurende langere tijd meer cafeïne in je bloed blijven circuleren, waardoor je er meer door wordt beïnvloed.
Aangepaste houding
Een heel andere cluster van genen is betrokken bij de manier waarop cafeïne van invloed is op de activiteit en de ‘beloningscentra’ van de hersenen en op andere bijwerkingen, zoals onrust, slapeloosheid en een misselijk gevoel in de maag.
Adenosine, een van de stoffen die ons ’s ochtends en vlak na de middaglunch slaperig doet voelen, vertraagt de activiteit van de zenuwen en blokkeert het vrijkomen van veel opwekkende stoffen in de hersenen, waaronder dopamine. Maar als er cafeïne in je bloedsomloop circuleert, slaat die cafeïne snel aan op receptoren in de hersenen en elders in het lichaam en vervangt daar de adenosine, zodat je sneller wakker wordt.
De expressie van adenosine-receptoren wordt geregeld door een gen genaamd ‘ADORA2A’, en uit talloze studies blijkt dat variaties in dit gen onze reactie op cafeïne beïnvloedt. Dat zou een van de redenen kunnen zijn waarom sommige mensen zelfs na een kopje koffie vroeg op de dag toch last van slapeloosheid krijgen. Ook is gebleken dat het gen een rol speelt bij onrust; in 2008 bleek uit een onderzoek dat slechts 150 milligram cafeïne per dag – de hoeveelheid in een stevige cappuccino – bij mensen met een bepaalde variant van dit gen tot verstorende onrust kan leiden. In een andere studie werden variaties in adenosine-receptoren bij sommige mensen verantwoordelijk gehouden voor angstaanvallen.
Het lijkt logisch dat sommige mensen koffie mijden omdat ze de drank associëren met onaangename bijwerkingen, zoals afgelopen april werd bericht in een studie in het tijdschrift Pharmacological Reviews.
“De inname van cafeïne varieert sterk per individu en per land,” schrijft Astrid Nehlig, cafeïne-onderzoekster aan het Franse INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale) en auteur van de studie uit april. “Deze variaties kunnen deels worden toegeschreven aan het feit dat sommige personen na de inname van cafeïne bijwerkingen als zenuwachtigheid, hartkloppingen en onrust ervaren.”
Ook variaties in het gen DRD2, dat een van de dopaminereceptoren controleert, kunnen van invloed zijn op de vraag of je van koffie houdt of er juist helemaal niet tegen kunt. Cornelis ontdekte ook dat het gen ABCG2, dat is betrokken bij het doorlaten van bestanddelen door de bloed-hersenbarrière, van invloed kan zijn op de hoeveelheid cafeïne die het centrale zenuwstelsel bereikt.
Koffievoorkeuren
Los van de cafeïne kan koffie door zijn smaak en geur zeer uiteenlopende reacties bij mensen oproepen, en ook die reacties worden bepaald door onze genen.
In een studie van geur- en smaakonderzoekster Danielle Reed, verbonden aan het Monell Center in Philadelphia, werd bij een groep koffiedrinkers gekeken naar de activiteit van genen die betrokken zijn bij de waarneming van bittere smaken. Wanneer ze pure cafeïne in vloeibare vorm kregen te proeven, beoordeelden de dagelijkse koffiedrinkers onder de proefpersonen het drankje als bitterder dan degenen die minder vaak koffie dronken.
Toen Reed en haar team de bijbehorende genen voor de waarneming van bitterheid onderzochten, ontdekten ze dat die genen actiever waren bij echte koffieleuten. Maar de andere proefpersonen misten de genvariant waarmee ze de bitterheid van cafeïne konden proeven. Zou dat betekenen dat deze mensen koffie als lekkerder zouden ervaren?
“Slechts vijftien procent van de bitterheid van koffie komt door de cafeïne, de overige 85 procent wordt door een palet van andere bestanddelen veroorzaakt,” zegt Reed. “Er zijn veel verschillende receptoren voor bitterheid, maar in koffie zitten ook veel verschillende bitterstoffen. Dus moet je per kopje naar de genetica kijken, want elke koffiesoort is weer anders.”
Cafeïne kan bij sommige mensen ook zintuigelijke reactiepaden beïnvloeden, op manieren die we nog niet goed begrijpen, zegt Reed. Het bestanddeel slaat niet alleen aan op het oppervlak van receptorcellen maar kan ook de cel zelf binnendringen, waar het een nog onduidelijke invloed uitoefent.
“Als je zeer gevoelig bent voor bittere smaken, ben je weliswaar geneigd om de bitterheid van koffie duidelijker waar te nemen, maar zou je die smaak toch lekker kunnen vinden als gevolg van conditionering of de farmaceutische effecten van cafeïne,” zegt Reed.
“Maar misschien behoor je wel gewoon tot de mensen die een genuanceerde waardering van voedingswaren bezitten, waardoor ze iets tegelijkertijd bitter én aangenaam kunnen vinden.”
Lees ook: Cacaoboon werd 4000 jaar geleden ontdekt – en niet Meso-Amerika
Lees ook: Eten uit de Mayawereld
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com
