Кофеин, депрессия и тревожность

Исследователей, занимающихся депрессией и тревожными расстройствами, давно интересовал вопрос о взаимосвязи между данными расстройствами и потреблением кофеина. Кофеин быстро всасывается и поступает в кровь, воздействуя на центральную и периферическую нервную систему через аденозиновые рецепторы. В то время как аденозин действует как ингибитор высвобождения нейромедиаторов, кофеин предотвращает уменьшение высвобождения нейромедиаторов, одновременно влияя на активность дофамина в мезолимбическом дофаминовом пути. Считается, что модулированная таким образом передача сигналов в моноаминергических системах лежит в основе воздействия кофеина на поведение, восприятие и мыслительные процессы.

Учитывая то, какой эффект производит кофеин – популярное вещество, которое может употребляться в различных формах – полезно составить представление о механизме его действия.

Кофеин – вещество с высокой биодоступностью. Его метаболизм варьируется в зависимости от различных индивидуальных факторов, таких как курение, употребление алкоголя, прием оральных контрацептивов, беременность, менопауза, диета, возраст и генетика. В зависимости от дозы период полувыведения кофеина составляет от 2,5 до 10 часов. После употребления кофеин всасывается в желудочно-кишечном тракте в течение 30-45 минут. Его уровень в плазме быстро повышается, он транспортируется по печеночной вене и равномерно распределяется по всем тканям организма, включая головной мозг. Благодаря своим липофильным свойствам кофеин легко проникает через биологические мембраны и гематоэнцефалический барьер.

Физиологическое воздействие кофеина на организм основано на различных механизмах. Три основных механизма: мобилизация кальция, ингибирование фосфодиэстеразы и антагонизм к аденозиновым рецепторам. Для активации первых двух механизмов необходимы высокие дозы.

Считается, что основным механизмом действия кофеина является его антагонизм к аденозиновым рецепторам. На этом механизме основано влияние нетоксичных концентраций кофеина на синаптическую передачу и пластичность гиппокампа. Рецепторы аденозина А1 ответственны за воздействие кофеина на синаптическую передачу, в то время как рецепторы аденозина А2А регулируют долгосрочные потенциирующие эффекты кофеина.

Аденозин – это эндогенный нуклеозид, который оказывает ингибирующее действие как на периферическую, так и на центральную нервную систему. Будучи структурно сходным с аденозином, кофеин конкурирует с ним за связывание с рецепторами и оказывает стимулирующее действие в качестве антагониста аденозина. 

Кофеин предотвращает снижение концентрации молекул нейромедиаторов и воздействует на дофаминергическую, глутаматергическую, серотонинергическую, холинергическую, ГАМКергическую и норадренергическую систему.

Основной функциональной особенностью, обусловливающей частое употребление кофеина, является его способность повышать бдительность и усиливать концентрацию внимания.

Еще одна особенность кофеина – это его способность оказывать противовоспалительное действие за счет снижения уровня провоспалительных молекул (интерлейкины, гамма-интерферон, гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор, макрофагальный воспалительный белок 1?, моноцитарный хемоаттрактантный белок-1 и фактор некроза опухоли).

Концентрация кофеина (мг) в различных источниках [1]:

• Эспрессо 60 мл – 80 мг
• Американо 355 мл – 150 мг
• Растворимый кофе 150 мл – 60 мг
• Черный чай 220 мл – 50 мг
• Зеленый чай 240 мл – 45 мг
• Стандартный энергетик 250 мл – 80 мг
• Шоколад 50 г – 25 мг
• Молочный шоколад 50 г – 10 мг
• Темный шоколад (60-85 %) 100 г – 82 мг

Депрессия и кофеин

Действие кофеина на симптомы депрессии основано на антагонизме к аденозиновым рецепторам. Функции рецепторов аденозина различны. Активация А2А-рецепторов связана с усилением депрессивных симптомов, в то время как усиление передачи сигналов от рецептора А1 вызывает антидепрессивный эффект. Усиление рецепторов А2А связано со снижением синаптической пластичности и плотности синаптических белков. Вместе с этим рецепторы A2A могут вызывать ингибирование рецепторов A1. Максимальный нейропротективный эффект достигается при сочетании блокады А2А-рецепторов и повышении активации рецептора A1.

Кофеин и аденозин схожи по структуре, но оказывают антагонистическое действие. Аденозин действует как ингибитор нейромедиаторов, а конкурирующий с ним кофеин оказывает противоположный эффект, увеличивая высвобождение нейромедиаторов. При депрессии наблюдается снижение концентрации нейромедиаторов. Таким образом, кофеин, который связывается с аденозиновыми рецепторами в различных частях мозга, таких как полосатое тело, гиппокамп, амигдала и префронтальная кора, может влиять на поведенческие и когнитивные функции, воздействуя на нейротрансмиттерные системы, чья работа нарушается при депрессии. 

Описана обратная связь между потреблением кофеина и симптомами депрессии [2]. Концентрация дофамина при депрессии может снижаться. На основании того факта, что рецепторы A2A экспрессируются в областях, богатых дофамином, где рецепторы дофамина и рецепторы A2A вовлечены в один сигнальный путь, можно предположить, что кофеин способен облегчать депрессию, оказывая дофаминергический эффект. Увеличивая высвобождение нейромедиаторов с дофаминергическим эффектом, кофеин стимулирует психомоторную активность, повышает концентрацию внимания, улучшает настроение и когнитивные функции. По данным Европейского управления по безопасности пищевых продуктов (EFSA), для достижения таких когнитивных и психологических эффектов необходима доза кофеина около 75 мг (без учета индивидуальных различий).

Нарушение нейрогенеза в гиппокампе – один из этиологических факторов депрессии. У мышей, переживающих хронический стресс, наблюдается снижение нейрогенеза и нейровоспаление. Есть данные о том, что кофеин предотвращает снижение нейрогенеза, подавляя индуцированную кортикостероном активацию микроглии. Другая гипотеза связывает действие кофеина с его влиянием на воспаление и нейропластичность. Кофеин  предотвращает снижение уровня нейротрофического фактора головного мозга (BDNF) и тем самым ослабляет симптомы депрессии [3].

Влияние кофеина зависит от его источника. Потребление кофе (240 мл) снижает риск депрессии на 4 %, в то время как между потреблением чая и депрессией не было выявлено существенной связи [4]. 

Исследования, посвященные связи дозы кофеина с депрессивными симптомами, дают противоречивые результаты. Ежедневное потребление 119,52-236,5 мг кофеина снижает риск депрессии; в частности, люди, потребляющие в среднем 119,52 мг кофеина, входят в группу самого низкого риска депрессии [5]. В ходе исследования эффективности низких доз кофеина была обнаружена связь только с дозой менее 90 мг [6]. С другой стороны, исследование, проведенное в Японии, показало значительное ослабление симптомов депрессии при потреблении кофеина в дозе до 291 мг/сут [7].

Тревожность и кофеин

Анксиогенное действие кофеина плохо изучено. Из-за антагонизма к аденозиновым рецепторам кофеин может вызывать такие симптомы, как гипервентиляция и одышка, характерные для тревожности. Рецепторы А2А связаны с тревожным поведением. С другой стороны, считается, что в развитии тревожных расстройств участвует серотонинергическая система, а кофеин изменяет активность серотонинергических нейронов и экспрессию серотонинергических генов.

Что касается связи дозировки с тревожностью, то есть данные о том, что низкие и умеренные дозы (40-300 мг) положительно влияют на настроение, в то время как высокие дозы (> 400 мг) могут оказывать анксиогенное действие [8].

Неоднозначность связи между употреблением кофеина и тревожностью объясняется несколькими факторами. Во-первых, важную роль играет привычка употреблять кофеин. При резком прекращении регулярного употребления кофеина у людей могут возникнуть симптомы отмены, в том числе тревожность и депрессия [9]. Вторым важным фактором является генетика. Считается, что однонуклеотидный полиморфизм, наблюдаемый в гене CYPA12, влияет на активность фермента, участвующего в метаболизме кофеина, а вариации в гене ADORA2A опосредованно влияют на связывание рецептора аденозина с кофеином. Соответственно от гена ADORA2A может зависеть усиление тревожности после употребления кофеина.

Безопасная доза

Верхние допустимые границы потребления кофеина, по рекомендациям EFSA [10]:

• 200 мг – одна доза, взрослые
• 3 мг/кг – одна доза, дети и подростки до 18
• 400 мг – суточная доза, взрослые
• 5,7 мг/кг – суточная доза, дети и подростки до 18 (но из-за недостатка данных лучше ориентироваться на дозу 3 мг/кг) 
• 200 мг – суточная доза, беременные и кормящие

Перевод: Филиппов Д. С.

Источник: Unsal, S., Sanlier, N. Longitudinal Effects of Lifetime Caffeine Consumption on Levels of Depression, Anxiety, and Stress: A Comprehensive Review. Curr Nutr Rep 14, 26 (2025

Ссылки:

[1] Saini A, Patel R, Gaba S, Singh G, Gupta GD, Monga V. Adenosine receptor antagonists: recent advances and therapeutic perspective. Eur J Med Chem. 2022;227:113907

[2] Iranpour S, Sabour S. Inverse association between caffeine intake and depressive symptoms in US adults: data from National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) 2005–2006. Psychiatry Res. 2019;271:732–9

[3] Bao J, Li P, Guo Y, Zheng Y, Smolinski M, He J. Caffeine is negatively associated with depression in patients aged 20 and older. Front Psychiatry. 2022;13:1037579.

[4] Torabynasab K, Shahinfar H, Payandeh N, Jazayeri S. Association between dietary caffeine, coffee, and tea consumption and depressive symptoms in adults: a systematic review and dose-response meta-analysis of observational studies. Front Nutr. 2023;10:1051444

[5] Yang LS, Zhang ZY, Yan LJ, Yan YC, Tan SY, Wang DX, et al. Caffeine intake is associated with less severe depressive symptoms in noncancer populations: an analysis based on NHANES 2007–2016. Nutr Res. 2023;118:1–11

[6] Bao J, Li P, Guo Y, Zheng Y, Smolinski M, He J. Caffeine is negatively associated with depression in patients aged 20 and older. Front Psychiatry. 2022;13:1037579

[7] Pham NM, Nanri A, Kurotani K, Kuwahara K, Kume A, Sato M, et al. Green tea and coffee consumption is inversely associated with depressive symptoms in a Japanese working population. Public Health Nutr. 2014;17(3):625–33

[8] McLellan TM, Caldwell JA, Lieberman HR. A review of caffeine’s effects on cognitive, physical and occupational performance. Neurosci Biobehavioral Reviews. 2016;71:294–312

[9] Booth N, Saxton J, Rodda SN. Estimates of Caffeine Use Disorder, Caffeine Withdrawal, Harm and help-seeking in New Zealand: a cross-sectional survey. Addict Behav. 2020;109:106470

[10] EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA). Scientific opinion on the safety of caffeine. EFSA J. 2015;13(5):4102