CYP1A2 ist ein wichtiges Enzym, das hilft, Giftstoffe in unserem Körper abzubauen. Es ist auch das Schlüsselenzym, das für die Metabolisierung von Koffein verantwortlich ist. Daher können Variationen im CYP1A2-Gen einen großen Einfluss darauf haben, wie Kaffee unseren Körper beeinflusst. Darüber hinaus wurden CYP1A2-Varianten mit einem Risiko für Herzerkrankungen in Verbindung gebracht. Lesen Sie weiter, um mehr über dieses Enzym und Faktoren zu erfahren, die es erhöhen oder verringern können.
Was ist CYP1A2?
CYP1A2 ist ein wichtiges Entgiftungsenzym, das giftige Chemikalien, Medikamente, Hormone und andere Stoffwechselprodukte abbaut, um sie aus Ihrem Körper zu entfernen. Es wird hauptsächlich in der Leber gefunden .
Dieses Enzym ist eine der Cytochrom-P450-Monooxygenasen (CYPs). Dies sind Enzyme, die die meisten Medikamente und Toxine aus dem menschlichen Körper eliminieren . Sie können mehr über CYPs und CYP Metabolizer Typen lesen Sie hier.
Neben der Leber wurde CYP1A2 auch in der Bauchspeicheldrüse und in der Lunge nachgewiesen .
In der Leber macht es etwa 13% aller CYP-Enzyme aus .
Funktion
CYP1A2 metabolisiert:
- Koffein – CYP1A2 ist das wichtigste Koffein-metabolisierende Enzym
- Hormone: Melatonin und Östrogene (Östron und Östradiol)
- Stoffwechselabfallprodukte wie Bilirubin und Uroporphyrinogen
- Toxine wie aromatische heterocyclische Amine (in Zigarettenrauch, gebratenem Fleisch) , polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (in Zigarettenrauch, Dieselabgasen, Verschmutzung) und Aflatoxin B1 (in kontaminierten Lebensmitteln)
- Drogen: Theophyllin, Tacrin, atypische Antipsychotika, Tylenol (Acetaminophen) und MDMA (Ecstasy)
Dieses Enzym wird über den Arylkohlenwasserstoffrezeptor (Ahr) aktiviert .
Die CYP1A2-Aktivität zeigt einen bemerkenswerten Grad an Variation (bis zu 40-fach) zwischen Individuen, basierend auf ihren Genen, ihrer Abstammung und Umweltfaktoren (z. B. Rauchen, Kaffeekonsum und Ernährung) .Erblichkeitsstudien legen nahe, dass genetische Varianten bis zu 75% der CYP1A2-Enzymaktivität bestimmen können, während Nahrung, Nahrungsergänzungsmittel und Rauchen für den Rest verantwortlich sind .
CYP1A2: Das Gute
Dieses Enzym ist wichtig, um giftige Chemikalien aus unserem Körper zu entfernen und Hormone und andere Produkte unseres Stoffwechsels zu verarbeiten.
CYP1A2: Das Schlechte
CYP1A2 aktiviert krebserregende Stoffe wie aromatische heterocyclische Amine, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Aflatoxin B1 . Diese müssen dann durch andere Enzyme neutralisiert werden.Sowohl eine erhöhte als auch eine verminderte CYP1A2-Enzymaktivität wurden mit einem erhöhten Krebsrisiko in Verbindung gebracht .
Polymorphismen von Interesse
Bisher wurden mehr als 40 Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) im CYP1A2-Gen entdeckt .Studien deuten darauf hin, dass afrikanische und asiatische Populationen im Durchschnitt eine geringere Enzymaktivität aufweisen können .
RS762551
rs762551 (auch bekannt als -163C>A oder CYP1A2*1F) ist eines der am besten untersuchten SNPs im CYP1A2-Gen. Es beeinflusst die Aktivität des Enzyms und bestimmt dadurch, wie der Körper auf das Koffein in einer Tasse Kaffee reagiert.
Es gibt zwei mögliche Varianten (Allele): ‚A‘ und ‚C‘. Die Ausgangswerte des Enzyms können zwischen den beiden ähnlich sein, aber „A“ ist mit einer höheren „Induzierbarkeit“ verbunden, was bedeutet, dass das Enzym in Gegenwart von Induktoren wie Koffein oder Zigarettenrauch aktiver wird .
Menschen mit dem AA-Genotyp (Fast Metabolizers) verarbeiten Koffein und andere Substanzen, die von diesem Gen metabolisiert werden, viel schneller (wenn sie induziert werden), und diese Substanzen haben eine geringere Wirkung auf ihren Körper.
Menschen mit ‚AC‘- und ‚CC‘ -Genotypen (langsame Metabolisierer) verarbeiten Koffein und andere Substanzen, die von diesem Enzym metabolisiert werden, langsamer, weshalb sie eine stärkere Wirkung auf den Körper haben können. Die gleiche Menge an Koffein hat daher tendenziell negativere Auswirkungen auf langsame CYP1A2-Metabolisierer.In einer kleinen Pilotstudie mit 21 Teilnehmern berichteten 31% der langsamen Metabolisierer (CC oder AC) über eine erhöhte Nervosität nach Koffeinaufnahme, während keiner der schnellen Metabolisierer (AA) über diesen Effekt berichtete .
Studien haben gezeigt, dass schnelle Metabolisierer:
- Profitieren eher von Koffein als sportlichem Leistungsverstärker
- Entwickeln seltener Bluthochdruck (Hypertonie) und Herzerkrankungen, wenn sie Kaffee trinken
Eine Metaanalyse von 21 Studien mit über 10k Personen legt nahe, dass der AA-Genotyp mit einem höheren Risiko für Lungenkrebs, aber einem geringeren Risiko für Blasenkrebs verbunden sein kann .
Andererseits legen Studien nahe, dass langsame Metabolisierer, die Kaffee trinken:
- Kann ein höheres Risiko für Bluthochdruck (Hypertonie) und Herzerkrankungen haben, wenn sie regelmäßig Kaffee trinken
- Kann ein geringeres Risiko für Brustkrebs (Frauen) haben. Insbesondere fand eine Studie einen Zusammenhang zwischen dem Trinken von Kaffee in jungen Jahren und einem geringeren Brustkrebsrisiko bei Frauen, die CYP1A2 langsam metabolisierten und auch Träger der BRCA1-Mutation waren .
Es ist wichtig zu beachten, dass, nur weil bestimmte Genotypen mit einer Krankheit assoziiert sind, es nicht unbedingt bedeutet, dass jeder mit diesem Genotyp tatsächlich die Krankheit entwickeln wird. Viele verschiedene Faktoren, einschließlich anderer genetischer und umweltbedingter Faktoren, können das Risiko für Bluthochdruck, Herzerkrankungen und Krebs beeinflussen!
RS11854147
Menschen mit dem ‚CC‘-Genotyp dieses SNP sind schnelle Metabolisierer (aktiveres Enzym), während ‚CT‘- und ‚TT‘-Genotypen langsame Metabolisierer sind (weniger aktives Enzym).In einer Studie mit 717 Senioren, die viel Kaffee tranken, hatten schnelle Metabolisierer tendenziell eine geringere Knochenmineraldichte (BMD) als langsame Metabolisierer .
Faktoren, die CYP1A2 erhöhen oder verringern
Diese können laut Studien am Menschen die CYP1A2-Aktivität erhöhen:
- Zigarettenrauch: dosisabhängig, 1,72-fach für >20 Zigaretten pro Tag
- Kaffeekonsum: 1,45-fach pro Liter Kaffee täglich getrunken
- Bei hohen Temperaturen gebratenes Fleisch: 1,4-fach
- Gegrilltes Fleisch: 1,89-fach .
- Kreuzblütler, einschließlich Brokkoli, Kohl, Rosenkohl und Blumenkohl . Zum Beispiel erhöhen 500 g Brokkoli täglich die Enzymaktivität um das 1,19-fache
- Als Frau: 0.90-fach .
- Schweres Training
- Omeprazol
Diese können die CYP1A2-Aktivität bei Tieren erhöhen:
- Grüner und schwarzer Tee
- Insulin
Diese können die CYP1A2-Aktivität verringern, basierend auf Studien am Menschen:
- Apiaceous Gemüse (Karotten, Pastinaken, Sellerie und Petersilie)
- Curcumin
- Grapefruitsaft und seine Komponente Naringenin
- Echinacea purpurea
- Quercetin
- Antibiotikum Fluorchinolone
- Fluvoxamin, ein Antidepressivum
Diese können die CYP1A2-Aktivität bei Tieren verringern:
- Pfefferminz-, Kamille- und Löwenzahntee
- Einnahme von Grünkohl im Gegensatz zu anderen Kreuzblütlern
Es ist wichtig zu betonen, dass das, was bei Tieren gefunden wird, nicht immer mit dem übereinstimmt, was später beim Menschen gefunden wird. In diesem speziellen Fall wird bestätigt, dass Substanzen, die CYP1A2 bei Tieren beeinflussen, in einigen Fällen die gleiche Wirkung beim Menschen haben, während in anderen Fällen gezeigt wird, dass sie keine Wirkung haben . Die Informationen aus Tierversuchen dienen ausschließlich Informationszwecken und werden aktualisiert, sobald neue Erkenntnisse aus Humanstudien verfügbar sind.