Kaffeekonsum wird bei Menschen mit schweren psychischen Erkrankungen mit einer langsameren Zellalterung in Verbindung gebracht

Personen mit schweren psychischen Störungen, die bis zu vier Tassen Kaffee am Tag trinken, können ein Zellalter haben, das etwa fünf Jahre jünger zu sein scheint als diejenigen, die abstinent sind. Eine aktuelle Studie identifizierte ein optimales Fenster für moderaten Kaffeekonsum, der mit längeren Schutzkappen an den Enden der Chromosomen verbunden ist. Die Forschung wurde in der Zeitschrift veröffentlicht BMJ Psychische Gesundheit.

Menschen mit schweren psychischen Erkrankungen wie Schizophrenie oder bipolarer Störung haben im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung häufig eine kürzere Lebenserwartung. Diese vorzeitige Sterblichkeit ist häufig mit einer höheren Rate an Herz-Kreislauf-Erkrankungen, bestimmten Krebsarten und anderen körperlichen Gesundheitsproblemen verbunden. Forscher vermuten, dass diese gesundheitlichen Probleme auf einen beschleunigten biologischen Alterungsprozess im Körper hinweisen.

Um diese biologische Alterung zu verfolgen, untersuchen Wissenschaftler häufig Strukturen, die Telomere genannt werden. Telomere sind DNA-Sequenzen, die sich ganz am Ende menschlicher Chromosomen befinden. Sie funktionieren ähnlich wie die Plastikspitzen an den Enden von Schnürsenkeln und verhindern, dass das genetische Material ausfranst oder sich verschlechtert.

Während der Zellteilung kann die biologische Maschinerie, die die DNA kopiert, nicht die äußerste Spitze des Chromosoms erreichen. Aufgrund dieser mechanischen Einschränkung bleibt bei jeder Teilung ein kleiner Teil des Telomers zurück und geht verloren. Sobald sich diese Kappen auf eine kritisch kurze Länge zurückziehen, hört die Zelle auf, sich zu teilen, oder stirbt ab.
Aufgrund dieses natürlichen Prozesses dient die Telomerlänge als verlässlicher Indikator für die Zellalterung im Laufe des Lebens eines Menschen. Frühere klinische Tests haben gezeigt, dass Patienten mit schweren psychiatrischen Störungen tendenziell kürzere Telomere besitzen als gesunde Personen im genau gleichen chronologischen Alter. Die genauen biologischen Gründe für diesen Unterschied bleiben Gegenstand laufender Untersuchungen.

Wissenschaftler vermuten, dass Umwelt- und Lebensstilfaktoren den Telomerabbau im Laufe der Zeit stark beeinflussen. Die Ernährung ist ein primärer Umweltfaktor, der das biologische Altern beeinflussen kann. Kaffee ist eines der weltweit am häufigsten konsumierten Diätgetränke und enthält eine Vielzahl bioaktiver Verbindungen.

Aufgrund dieser potenziellen gesundheitlichen Vorteile beschloss ein Wissenschaftlerteam, den Zusammenhang zwischen Kaffeekonsum und biologischem Alter in einer psychiatrischen Population zu untersuchen. Die Forschung wurde von Vid Mlakar geleitet, einem Forscher am Institut für Psychiatrie, Psychologie und Neurowissenschaften am King’s College London. Mlakar und Kollegen stellten fest, dass Menschen mit schweren psychischen Störungen häufig große Mengen Koffein konsumieren. Bisherige Untersuchungen hatten jedoch nicht untersucht, wie sich diese Gewohnheit auf ihre Telomerlänge auswirkt.

Gesundheitsbehörden wie der National Health Service im Vereinigten Königreich raten gesunden Erwachsenen, nicht mehr als 400 Milligramm Koffein pro Tag zu sich zu nehmen. Diese Menge entspricht etwa vier normalen Tassen Kaffee. Der Verzehr von Mengen über diesem empfohlenen Grenzwert kann zu Schlaflosigkeit, Magen-Darm-Beschwerden und erhöhten Herzfrequenzen führen.

In der Allgemeinbevölkerung haben Studien zur Untersuchung von Kaffee und Telomeren gemischte Ergebnisse geliefert. Einige Untersuchungen deuten darauf hin, dass Kaffee die Zellkapseln schützt, während andere Studien starken Konsum mit einer beschleunigten Verkürzung in Verbindung bringen. Mlakar und das Forschungsteam wollten diesen Zusammenhang speziell für Patienten mit schweren psychischen Erkrankungen untersuchen.

Das Untersuchungsteam entwarf eine Querschnittsstudie unter Verwendung der Daten von 436 zuvor in Norwegen rekrutierten Teilnehmern. Der Teilnehmerpool umfasste 259 Personen, bei denen Schizophrenie-Spektrum-Störungen diagnostiziert wurden. Bei weiteren 177 Personen wurden affektive Störungen wie eine bipolare Störung und eine schwere depressive Störung mit Psychose diagnostiziert.

In klinischen Interviews befragten Ärzte und Psychologen die Patienten zu ihren täglichen Kaffeegewohnheiten. Die Teilnehmer wählten aus vier Einnahmekategorien: null Tassen, ein bis zwei Tassen, drei bis vier Tassen oder fünf oder mehr Tassen pro Tag. Die Ärzte zeichneten auch Einzelheiten zum Tabakkonsum der Patienten, zu bestimmten Psychopharmaka, zum Alter und zum biologischen Geschlecht auf.

Um die Zellalterung zu messen, extrahierte das Team DNA aus den weißen Blutkörperchen der Teilnehmer. Sie nutzten eine Labortechnik namens quantitative Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion. Mit dieser Methode können Wissenschaftler die durchschnittliche Länge der Telomere in der gesamten Blutprobe abschätzen, indem sie sie mit einem Standard-Referenzgen vergleichen.

Die Analyse ergab eine umgekehrte J-förmige Beziehung zwischen Kaffeekonsum und Telomerlänge. Diese spezifische Form bedeutet, dass mit zunehmendem Kaffeekonsum von Null an auch die Länge der schützenden Chromosomenkappen bis zu einem bestimmten Punkt zunahm. Bei mehr als vier Tassen pro Tag kehrte sich die Schutzwirkung um und die Telomerlänge begann abzunehmen.

Teilnehmer, die täglich zwischen drei und vier Tassen Kaffee tranken, wiesen von allen Gruppen die längsten Telomere auf. Die größte Diskrepanz in der Chromosomenlänge trat zwischen dieser Gruppe mit moderatem Kaffeekonsum und denen auf, die überhaupt keinen Kaffee tranken. Die Gruppe, die fünf oder mehr Tassen konsumierte, zeigte nicht die gleichen schützenden zellulären Vorteile.

Die Forscher errechneten, dass die Telomerlänge der moderaten Kaffeetrinker einem biologischen Alter entsprach, das etwa fünf Jahre jünger war als das der Nichttrinkergruppe. Die statistische Analyse berücksichtigte Alter, Rauchergeschichte und Medikamentendosis, was bedeutet, dass diese Variablen die Ergebnisse nicht erklären konnten. Auch die Diagnosekategorie veränderte die Ergebnisse nicht, was darauf hindeutet, dass das Muster sowohl für Patienten mit Schizophrenie als auch für Patienten mit affektiven Störungen gilt.

Die Forscher schlugen einige biologische Mechanismen vor, die erklären könnten, warum ein mäßiger Kaffeekonsum die Zellkappen schützt. Kaffee enthält einen hohen Anteil an Chlorogensäure und anderen natürlichen Antioxidantien. Antioxidantien helfen dabei, instabile Moleküle im Körper, sogenannte freie Radikale, zu neutralisieren, die normalerweise oxidativen Stress verursachen und die DNA schädigen.

Menschen mit schweren psychiatrischen Erkrankungen weisen häufig ein chronisch hohes Maß an systemischen Entzündungen und oxidativem Stress auf. Die Antioxidantien im Kaffee könnten helfen, diesen Entzündungszustand zu beruhigen und dabei die Telomere zu erhalten. Chlorogensäure aktiviert gezielt einen mikroskopischen Signalweg, der als natürliches Abwehrsystem des Körpers gegen Zellschäden fungiert.

Eine andere Erklärung deutet auf eine biologische Kettenreaktion hin, die das Überleben der Zellen steuert. Koffein interagiert mit diesem System, um die Produktion einer bestimmten Genkomponente namens TERT zu steigern. TERT ist ein wichtiger Baustein der Telomerase, dem Enzym, das für die Wiederanlagerung verlorener DNA an kurze Telomere verantwortlich ist.

Durch die Steigerung der TERT-Produktion könnte ein moderater Kaffeekonsum den Körper körperlich dazu anregen, seine chromosomalen Sicherheitsgrenzen zu verlängern. Allerdings kann übermäßiges Koffein seinen eigenen zellulären Stress erzeugen. Diese negative Reaktion erklärt wahrscheinlich, warum die biologischen Vorteile bei Patienten verschwanden, die fünf oder mehr Tassen pro Tag konsumierten.

Das Forschungsteam wies auch darauf hin, wie wichtig es ist, die Tabakgewohnheiten dieser psychiatrischen Bevölkerungsgruppe zu bewerten. Personen, bei denen schwere psychische Erkrankungen diagnostiziert wurden, rauchen häufig viel häufiger Tabak als die breite Öffentlichkeit. Nikotin regt die Leber an, bestimmte Enzyme zu produzieren, die Koffein schnell abbauen.

Da sie Koffein so schnell verarbeiten, nehmen Raucher oft viel größere Mengen Kaffee zu sich. Diese Angewohnheit kann leicht dazu führen, dass sie die schützende Schwelle von vier Tassen überschreiten, was zu kürzeren Telomeren führt. Die Daten zeigten, dass die stärksten Kaffeetrinker in der Studie auch die längste Rauchergeschichte hatten.

Die Studie basiert auf einem Querschnittsdesign und bietet nur eine einzige Momentaufnahme der Gesundheit der Teilnehmer. Ein einziger Schnappschuss kann nicht beweisen, dass Kaffeetrinken direkt zu einer Verlängerung der Telomere führt. Es zeigt lediglich einen starken statistischen Zusammenhang zwischen den beiden Variablen zum Zeitpunkt der Messung.

Eine weitere Einschränkung betrifft den selbst gemeldeten Charakter der Ernährungsdaten. Die Teilnehmer schätzten ihre eigene tägliche Tassenanzahl, was zu Gedächtnisverzerrungen führen könnte. Den Forschern fehlten auch Angaben zu den konsumierten Kaffeesorten, etwa ob die Teilnehmer Filterkaffee, Espresso oder Instantsorten bevorzugten.

Bei den Ernährungsfragen wurden andere häufige Koffeinquellen in der Nahrung wie Energy-Drinks, Limonaden oder Tees nicht erfasst. Die genaue Koffeinkonzentration pro Tasse Kaffee schwankte je nach Brühmethode wahrscheinlich stark zwischen den Teilnehmern. Die Ergebnisse waren statistisch nicht signifikant für die Bestimmung, ob sich der biologische Nutzen stark zwischen Männern und Frauen unterschied.

Zukünftige Untersuchungen müssen die Gewohnheiten und Zellveränderungen der Teilnehmer über mehrere Jahre hinweg verfolgen, um eine zuverlässige Abfolge von Ereignissen zu ermitteln. Wissenschaftler hoffen auch, mehrere Marker des biologischen Alterns gleichzeitig bewerten zu können. Die Kombination von Telomerlängenmessungen mit anderen epigenetischen Uhren könnte zu einem umfassenderen Verständnis darüber führen, wie die Ernährung die Zellgesundheit in psychiatrischen Populationen unterstützt.