Genussmittel mit pharmakologischer Wirkung

Koffein ist ein natürlich vorkommendes Alkaloid aus Kaffee-, Tee- oder Kakaopflanzen. Es ist hauptsächlich wegen seiner stimulierenden Wirkung bekannt. Die psychoaktive Substanz blockiert als Adenosin-Antagonist an A₁- und A_2A-Rezeptoren die dämpfenden Effekte von Adenosin im zentralen Nervensystem. Zusätzlich beeinflusst Koffein die Freisetzung von Neurotransmittern wie Dopamin und Noradrenalin. Das erhöht die Wachsamkeit und steigert die kognitive Leistung.

Weniger bekannt sind weitere Mechanismen, über die Koffein Wirkungen entfaltet. In höheren Dosen hemmt es kompetitiv die Phosphodiesterase und damit den Abbau von zyklischem AMP (cAMP). Hohe cAMP-Werte aktivieren die hormonsensitive Lipase im Fettgewebe, die für die Lipolyse erforderlich ist.

Werden sehr hohe Mengen an Koffein aufgenommen, werden Calciumkanäle aktiviert und es tritt Calcium aus den Zellen aus. Die verringerte intrazelluläre Calciumkonzentration kann die Neurotransmission beeinflussen. Koffein kann auf diese Weise auch in den Muskeln die Aufnahme und Speicherung von Calcium durch das sarkoplasmatische Retikulum einschränken und die Muskelkraft und sportliche Leistung steigern. Bei toxischen Koffeinkonzentrationen tritt ein Antagonismus an GABA_A-Rezeptoren auf. Zudem kann Koffein womöglich schwach die Prostaglandinsynthese hemmen, jedoch ist dieser Mechanismus weniger erforscht.

In Kombination mit Analgetika wie Acetylsalicylsäure (ASS), Paracetamol oder Ibuprofen steigert Koffein die schmerzlindernde Wirkung und beschleunigt den Wirkeintritt. Patienten benötigen infolge des Koanalgetikums weniger des eigentlichen Schmerzmittels, was das Risiko für Nebenwirkungen senkt. Studien bestätigen den Effekt von Koffein im Dosierungsbereich von 50 bis 150 mg; als Wirkverstärker kann es sogar den Ceiling-Effekt von Ibuprofen durchbrechen.

In der Leitlinie der Deutschen Migräne Gesellschaft »Therapie der Migräneattacke und Prophylaxe der Migräne« beschreiben die Autoren die fixe Kombination aus 250 oder 265 mg ASS, 200 oder 250 mg Paracetamol und 50 oder 65 mg Koffein als wirksamer bei der Behandlung von akuten Migräneattacken als die Einzelsubstanzen. Einige Studien weisen jedoch darauf hin, dass die Verwendung von Kombinationsanalgetika ein leicht erhöhtes Risiko für Medikamentenübergebrauchs-Kopfschmerz mit sich bringen kann.

Koffein findet sich auch in Kombinationspräparaten gegen Erkältungssymptome. Es wirkt hier als Stimulans, um die oft mit Erkältungen einhergehende Müdigkeit zu lindern, und soll gleichzeitig eine analgetische Wirkung verstärken.

Eine der wichtigsten Anwendungen von Koffein ist jedoch die Therapie der primären Apnoe bei Frühgeborenen. Als zentralnervöses Atemstimulans trägt es dazu bei, die Häufigkeit und Dauer von Atemaussetzern zu verringern. Dabei entfaltet Koffein laut Fachinformation seine Wirkung, indem es unter anderem das Atemzentrum anregt, die Schwelle für Hyperkapnie (erhöhter Kohlendioxidgehalt im Blut) senkt, den Tonus der Skelettmuskulatur erhöht, die Ermüdung des Zwerchfells verringert und die Stoffwechselrate sowie den Sauerstoffverbrauch steigert.

Eingesetzt wird als Standardpräparat Koffeincitrat (Peyona®) als intravenöse Injektion oder als orale Lösung. Es liegen Dosierungsrichtlinien vor, die eine initiale hohe Dosis gefolgt von einer täglichen Erhaltungsdosis vorsehen. Eine systematische Übersicht und Metaanalyse aus dem Jahr 2024 ergab, dass Koffein bei Frühgeborenen Apnoe und bronchopulmonale Dysplasie reduzierte. Koffein hatte jedoch keinen Einfluss auf neurokognitive Beeinträchtigungen in der frühen Kindheit, aber einen möglichen Nutzen für die motorischen Funktionen in der mittleren Kindheit.

Weiterhin wird Koffein in niedrigen Dosierungen zur kurzfristigen Unterstützung bei Kreislaufbeschwerden und niedrigem Blutdruck verwendet. Es lässt den Blutdruck leichter wieder ansteigen und wirkt belebend. In der Selbstmedikation werden Koffeintabletten (200 mg als Einzeldosis) auch als »Muntermacher« eingesetzt, um kurzfristig Ermüdungserscheinungen zu beseitigen.

Einige Sportler wenden zur Leistungssteigerung koffeinhaltige Nahrungsergänzungsmittel an. Vor Koffeinpulver, das Konsumenten selbst dosieren, warnte kürzlich das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR). Es drohten gefährliche Überdosierungen. Gesunde Erwachsene sollten als Einzeldosis maximal 200 mg Koffein zu sich nehmen. Über den Tag verteilt wird eine Gesamtmenge von bis zu 400 mg als unbedenklich eingestuft. Für schwangere und stillende Frauen liegt die empfohlene Höchstmenge bei 200 mg pro Tag. Die Menge von 200 mg entspricht ungefähr einer Messerspitze Pulver und lässt sich mit einer Küchenwaage oder einem Standardmesslöffel nicht präzise abmessen. Beim erwachsenen Menschen gilt eine Koffeinmenge von 5 bis 10 g als potenziell akut tödlich.

Wer mehr Koffein als empfohlen zu sich nimmt oder sensibel darauf reagiert, kann Nebenwirkungen wie Nervosität und Tachykardie entwickeln. Gastrointestinale Beschwerden entstehen, weil Koffein die Magensäuresekretion erhöht. Schlaflosigkeit ist die Folge, wenn abends noch zu viel Koffein im Blut enthalten ist. Die Halbwertszeit von Koffein liegt durchschnittlich bei vier bis fünf Stunden, variiert jedoch je nach individuellen Faktoren wie Alter, genetischen Unterschieden und Lebensstil.  

Koffein wird hauptsächlich in der Leber durch Cytochrom-P450-Enzyme, insbesondere durch CYP1A2, verstoffwechselt, wobei sich die drei Hauptmetaboliten Paraxanthin, Theobromin und Theophyllin bilden. Je nach Subtyp unterstützen sie den Fettabbau, wirken als Diuretikum oder erweitern die Atemwege. CYP1A2-Induktoren CYP1A2 wie Omeprazol, Carbamazepin, Tabakrauch oder Johanniskraut steigern den Koffeinabbau, während orale Kontrazeptiva, Citalopram oder Antibiotika wie Ciprofloxacin ihn hemmen, was die Halbwertszeit verlängert. Des Weiteren kann das Alkaloid die Wirkung von blutdrucksenkenden Medikamenten wie Betablockern beeinträchtigen. Es schwächt zudem die Wirkung von Benzodiazepinen und verringert die Aufnahme von Levothyroxin im Darm. Deshalb wird bei dem Schilddrüsenhormon ein Einnahmeabstand von mindestens vier Stunden empfohlen. Bei gleichzeitigem Konsum von Alkohol und Koffein kann die Wirkung des Alkohols maskiert werden. Das kann zu übermäßigem Alkoholkonsum verleiten.