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42 Der Allgemeinarzt 17/2017 www.allgemeinarzt-online.de

Wie Kaffee das Risiko

beeinflusst

Mauritius

LEBENSSTIL UND DIABETES

Martin Röhling, Kerstin Kempf, Stephan Martin

Ein inaktiver Lebensstil und eine Fehlernährung können zur Entwicklung eines Typ-2-Diabetes führen. Andererseits zeigen wissenschaftliche Studien, dass gesunde Ernährung

und Bewegung nicht nur die Entwicklung eines Typ-2-Diabetes bei Hochrisikopersonen reduzieren, sondern auch bei Perso-

nen mit bereits manifestem Diabetes die Stoffwechsel- einstellung verbessern bzw. sogar

in einer Remission des Typ-2-Diabetes münden kann. Ein

häufig diskutierter Einfluss-faktor auf den Diabetes und die kardiovaskuläre

Gesundheit ist der Lebens-stilfaktor „Kaffeekonsum“.

Dem Kaffee und den darin enthaltenen Kompo-

nenten werden unterschied-liche Wirkungen nachgesagt. Wel-

che dies sind, beschreiben wir im Folgenden.

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43www.allgemeinarzt-online.de Der Allgemeinarzt 17/2017

Kaffee ist das Lieblingsgetränk der Deutschen. Im Durchschnitt trin-

ken die Bundesbürger 162 Liter pro Jahr [8]. Äl-tere Publikationen deuteten darauf hin, dass ein erhöhter Kaffeekonsum das Risiko für Herz-infarkt [9], koronare Herzerkrankungen [10] sowie die kardiovaskuläre Mortalität steigert [11]. Der Wechsel zu entkoffeiniertem Kaffee bewirkte dabei übrigens keine Veränderung des Herzinfarktrisikos [12].

Kaffee steigert das KHK-Risiko nichtMitte der 1990er-Jahre deuteten neuere Stu-dienergebnisse jedoch darauf hin, dass nicht der Kaffeekonsum selbst das kardiovaskuläre

Risiko steigert [13, 14], sondern vielmehr begleitende Faktoren – wie zum Beispiel das Zigaret-tenrauchen [15]. In einer itali-enischen Fall-Kontroll-Studie konnte beispielsweise gezeigt werden, dass sich nach Adjus-tierung für den Faktor Rauchen das Risiko für einen Herzinfarkt

drastisch verringerte [16]. Das Risiko für kardio-vaskuläre bzw. makrovaskuläre Ereignisse [17] infolge von Kaffeekonsum bei Männern [18] und Frauen [19] mit Diabetes ließ sich in pro-spektiven Kohortenstudien nicht bestätigen. Darüber hinaus deuten Ergebnisse einer finni-schen Studie auf eine inverse Assoziation zwi-schen Kaffeekonsum und Mortalität bei Per-sonen mit einem hohen Lebensalter hin [20].

Jede Tasse Kaffee senkt das DiabetesrisikoIn der Hoorn-Studie, bei der über 17.000 ge-sunde Personen über viele Jahre prospektiv begleitet wurden, konnte eine protektive Wir-

Die Analyse von Lebensstilfak-toren ist schwierig

Grundproblem bei Lebensstilfaktoren wie Kaf-feekonsum ist, dass eine Analyse durch ran-domisierte und kontrollierte Langzeitstudien nicht möglich ist, denn wie müsste eine solche Studie aussehen? Man würde Personen mit ei-nem erhöhten Risiko für Typ-2-Diabetes oder für kardiovaskuläre Ereignisse in zwei Gruppen randomisieren. Eine Gruppe müsste täglich über Jahre eine bestimmte Menge an Kaffee trinken, der anderen Gruppe würde man dies verbieten. Es wäre aber nicht auszuschließen, dass die Gruppe ohne Kaffeekonsum dafür an-dere Lebensmittel als Ersatz vermehrt konsu-mieren würde. Daher wäre es sinnvoll, Kaffee und Plazebokaffee einzusetzen. Letzterer wür-de wie Kaffee aussehen und schmecken, hätte aber nicht die relevanten Inhaltsstoffe. Dies macht deutlich, dass wir uns bei der Ana-lyse von Lebensstilfaktoren vermutlich wei-terhin auf Beobachtungsstudien verlassen müssen. Dabei ist die Aussagekraft von Fall-Kontroll-Studien, die eine Assoziation von kar-diovaskulärem Risiko mit dem Konsum von Kaffee nachgewiesen haben, deutlich schlech-ter als von prospektiven Studien, die keinen entsprechenden Zusammenhang nachweisen konnten. Unterschiede in Methodik sowie Stu-diendesign können neben „Confounding“ zu „Recall Bias“ und „Reverse Causation“ führen, die wiederum Einfluss auf die Ergebnisse ha-ben [21]. Außerdem sollte man zwischen akuten und chronischen Effekten bei Kaffeekonsum unter-scheiden. Akute Effekte des Kaffees (z. B. Blut-druckerhöhung oder Gefäßwandverengung) können in bestimmten Patientengruppen ko-ronare Ereignisse bewirken. Chronischer bzw. regelmäßiger Konsum von Kaffee dagegen zeigte in bisherigen Studien keinen Einfluss auf die Entstehung von Arteriosklerose [22]. Auch innerhalb unterschiedlicher Kaffeesor-ten und -mischungen zeigen sich verschiedene Einflüsse auf kardiometabolische Parameter wie Blutdruck oder HDL-Cholesterin [23].

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪Ein kardiovaskuläres Risiko

durch Kaffeekonsum lässt sich nicht bestätigen.

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kung durch Kaffeekonsum bezüglich Typ-2-Di-abetes festgestellt werden. Personen, die mehr als sieben Tassen Kaffee pro Tag tranken, redu-zierten ihr Risiko, an Typ-2-Diabetes zu erkran-ken, um ca. 50 % [24]. Weiterhin zeigten andere Studien eine inverse Assoziation zwischen der Höhe des Kaffeekonsums und dem Typ-2-Dia-betesrisiko [25, 26]. Studien aus Schweden [27, 28], Finnland [29–31], Griechenland [32], Japan [33, 34] und den Vereinigten Staaten [35, 36] bestätigten eine Dosis-Wirkungsbeziehung zwischen dem Kaffeekonsum und der Risiko-reduktion für die Entwicklung eines Typ-2-Di-abetes. Eine Metaanalyse zu diesen Studien- ergebnissen [37] ermittelte im Vergleich zu Per-sonen mit keinem bzw. nur geringem Kaffee-konsum (0–2 Tassen/Tag) ein relatives Risiko für die Entstehung eines Typ-2-Diabetes von 0,72 (95 %-Konfidenzintervall 0,62–0,83) für Personen mit mittlerem Kaffeekonsum (4–6 Tassen/Tag) und von 0,65 (0,54–0,78) für die Gruppe mit dem höchsten Kaffeekonsum (6–7 Tassen/Tag) (Abb. 1). Weiteres Ergebnis der Me-taanalyse war, dass jede Tasse Kaffee pro Tag das Diabetesrisiko um ca. 7 % reduziert [38]. Die Adjustierung nach einzelnen Inhaltsstoffen konnte diesen Zusammenhang nicht erklären [39]. Weitere Langzeitbeobachtungen [40–44] sowie Querschnittsanalysen [45] zeigten über-einstimmend eine geringere Inzidenz von be-einträchtigter Glukosetoleranz und Typ-2-Dia-betes mit steigendem Kaffeekonsum.

Ein inverses Verhältnis scheint weiterhin be-züglich des Kaffeekonsums vor und während der Schwangerschaft und dem Auftreten eines Gestationsdiabetes zu bestehen [46]. Diese Er-gebnisse bestätigten sich auch bei regelmäßi-gem Kaffeekonsum bei Hochrisikopatienten für Typ-2-Diabetes mit bereits beeinträchtig-ter Glukosetoleranz [47] und besonders bei Patienten mit erhöhten Gamma-Glutamyl-Transferase(GGT)-Spiegeln im Serum [48]. Er-höhte GGT-Spiegel finden sich insbesondere unter erhöhtem oxidativen Stress, um die Zelle zu schützen. Oxidativer Stress wird wiederum mit der Entstehung von Typ-2-Diabetes assozi-iert. Denn Personen mit hohen GGT-Spiegeln haben in der Regel ein höheres Diabetesrisiko. Kaffee jedoch besitzt eine Vielzahl an antioxi-

< 1 1-2 3-4 5-6 >6Anzahl der Tassen Kaffee pro Tag

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0 Abb. 1: Entwicklung des Typ-2-Diabetes-Risikos in Relation zur Anzahl der konsumierten täglichen Tassen Kaffee. Das schwarze Quadrat entspricht dem zu erwartenden Wert und die vertikale Linie dem 95 %-Konfidenzintervall. Die Größe der Quadrate entspricht proportional dem statistischen Wert der einbezogenen Studi-en (modifiziert nach Huxley et al., 2009 [38]).

dativen und antiinflammatorischen Kompo-nenten, die gefährdete Personen (mit hohen GGT-Spiegeln) vor Diabetes schützen können. Weiterhin wurde in einer Studie mit männli-chen Hochrisikopatienten ge-zeigt, dass ein vermehrter Kaf-feekonsum die Blutglukose von der Stufe „erhöhte Nüchtern-glukose“ bzw. „gestörte Gluko-setoleranz“ zu normaler Glu-kosetoleranz reduzieren kann [49]. Bei manifestem Typ-2-Di-abetes konnte gezeigt werden, dass regelmäßiger Kaffeekon-sum mit weniger diabetischen Spätfolgen wie kardiovaskulären Erkrankungen und Ereignissen assoziiert ist [50] und dass Personen auch in der Regel weniger an Gewicht zunahmen [51].

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪Ein vermehrter Kaffeekonsum kann eine gestörte Glukoseto-leranz normalisieren.▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

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Kaffee ist nicht gleich KoffeinDie Begriffe Kaffee und Koffein werden in wis-senschaftlichen Publikationen oft synonym verwendet. Daher werden in vielen Untersu-chungen zu den Auswirkungen von Kaffee auf den Glukosestoffwechsel Koffeintabletten statt Kaffee eingesetzt. In diesem Zusammenhang entstanden mehrere Arbeiten, die bei akuter Koffeingabe neben einer Erhöhung des Blut-drucks und einer Verengung der Blutgefäße eine Verminderung der Glukosetoleranz und der Insulinsensitivität bei Gesunden wie auch bei Patienten mit Diabetes zeigten [52–57]. Die dabei verabreichten Koffeinmengen entspra-chen einer akuten Einnahme von ca. vier bis sechs Tassen Kaffee, die in dieser Form sicher nicht mit dem durchschnittlichen Kaffeekon-sum gleichzusetzen sind. Neben Koffein enthält Kaffee u. a. auch Paraxanthin, Theophyllin und verschiedene andere natürliche Inhaltsstoffe [58]. Insbesondere die letztgenannten Kompo-nenten des Kaffees haben dabei eine positive Wirkung auf den Glukosestoffwechsel. Die-se Wirkungen zeigten sich auch bei dem Kon-sum von koffeinfreiem Kaffee [41, 56, 59, 60].

Entgegen der Akutwirkung von Koffein zeigte sich in Langzeituntersuchungen ein protek-tiver Einfluss auf das Risiko für Typ-2-Diabe-tes. Im Tierversuch mit zu 90 % pankreatek-tomierten diabetischen Ratten führte eine mehrmonatige Koffeingabe zu einer Verbes-serung der Insulinsensitivität sowie der Be-tazellfunktion [61]. Auch in Humanstudien führte ein chronischer Kaffeekonsum zur Stei-gerung der Thermogenese und Lipolyse [62]. Dennoch deutet die aktuelle Tier- und Human-studienlage darauf hin, dass die Hauptursa-che für die beobachtete Schutzfunktion von Kaffee bezüglich des Typ-2-Diabetes überwie-gend außerhalb des Koffeins zu suchen ist. Ei-ne veröffentlichte Metaanalyse zum Einfluss von koffeinhaltigem und entkoffeiniertem Kaffee auf das Diabetesrisiko untermauert die zuvor genannte Annahme und zeigt dar-über hinaus eine Dosis-Wirkungsbeziehung zwischen Kaffeekonsum und Reduktion der Diabetesinzidenz [63].

Physiologische Einflüsse der KaffeekomponentenDie Hoorn-Studie konnte erstmals die schüt-zende Wirkung von Kaffee belegen. In der Stu-die zeigte sich eine geringere Typ-2-Diabetes-Inzidenz sowie ein niedrigerer Blutglukosewert nach 2 h im oralen Glukosetoleranztest (OGTT) [25]. Diese positiven Wirkungen bestätigten sich auch in einer finnischen [45] und japani-schen Kohorte [64]. Bei der Genese des Typ-2-Diabetes gelten oxidativer Stress und inflammatorische Prozesse als wichtige Einflussfak-toren. Dabei charakterisiert sich der Typ-2-Diabetes durch eine beeinträchtigte oxidati-ve Abwehr [65] und aktivierte inflammatorische Prozesse. In der Nurses Health Studie fand man heraus, dass Frauen, die Kaffee trinken, in der Regel ei-nen höheren Adiponektinspie-gel hatten sowie verminderte Entzündungsmarker aufwie-sen [66, 67]. In einer weiteren Studie konnte gezeigt werden, dass bei Teilnehmern, die je-weils einen Monat lang keinen, vier oder acht Tassen Kaffee pro Tag tranken, die Serumspie-gel von 8-Isoprostan – einem Marker für oxida-tiven Stress –, Interleukin-18, HDL-Cholesterin und Adiponektin signifikant beeinflusst wor-den sind [58] (Abb. 2 und 3). Kaffee beinhaltet mehrere Substanzen mit nachgewiesener anti-oxidativer Wirkung [68, 69] und ist in manchen Ländern Hauptlieferant für die Zufuhr von An-tioxidantien, wie z. B. der Chlorogensäure [70]. Darüber hinaus konnten Querschnittsstudien zeigen, dass Antioxidantien, insbesondere die Chlorogensäure, über Inkretinhormone den Glukosetransport und die Glukoseaufnahme beeinflussen [71, 72], nicht jedoch die absolu-te Produktionsmenge von Glukose oder Insu-lin [73]. Daher wird angenommen, dass Kaffee nicht die Insulinsensitivität steigert, sondern möglicherweise protektiv auf die Betazellen wirkt [74].

Pharmazeutisch lässt sich die Funktion der Be-tazellen auch durch eine gezielte Zufuhr von

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪Oxidativer Stress und inflammatorische Prozesse beeinflussen die Genese von Typ-2-Diabetes.▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

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Magnesium steigern [75,76], wobei Kaffee ei-ne relevante Magnesiumquelle der täglichen Nahrung darstellt [77]. Magnesium wirkt an verschiedenen Stellen des Glukosestoffwech-sels, und dessen Vorkommen im Blut zeigt eine inverse Assoziation mit dem Typ-2-Diabetesri-siko [78, 79]. Ein weiterer Effekt, welcher sich infolge regelmäßigen Kaffeegenusses ergeben kann, ist die Erhöhung der Produktion des In-kretinhormons Glucagon-like peptide-1 (GLP-1), welches die Glukoseaufnahme verzögert und somit einer postprandialen Hyperglykämie vor-beugt [73]. Darüber hinaus kann Kaffeeextrakt (z. B. im Espresso) die Hemmung der 11-ß-Hy-droxysteroid-Dehydrogenase-1 (11-ßHSD-1) be-wirken, was wiederum die Bildung von Kortisol und die Glukokortikoid-induzierte Expression der Phosphoenol-Pyruvatcarboxykinase, ein Schlüsselenzym der Glukoneogenese, verhin-dert [80]. Zudem hängen auch erhöhte Harn-säurespiegel mit der Genese des Typ-2-Diabe-tes zusammen [81]. Hier zeigte eine Studie eine inverse Korrelation von Kaffeekonsum und der Höhe des Harnsäurespiegels im Blut [82]. Wei-tere wichtige Inhaltsstoffe von Kaffee sind lös-liche Ballaststoffe, vor allem in Form von Po-lysacchariden. Mäßiger Kaffeekonsum kann in der Größenordnung von 10 % zur täglichen Bal-laststoffgesamtzufuhr beitragen [83].

Als weiterer Risikofaktor für die Entstehung von Typ-2-Diabetes konnten hohe Eisenspiegel im Blut identifiziert werden [84]. In diesem Zusam-menhang führt Kaffeekonsum schon während seiner Zubereitung zur Verminderung des Ei-sengehalts im verwendeten Wasser [77] und in weiterer Folge zur Reduktion der Eisenresorp-tion postprandial aus dem Nahrungsbrei in ei-ner Größenordnung von rund 40% [85], wobei sich der Effekt in Kombination mit Milch noch verdoppelt [86, 87].

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Abb. 2: Einfluss des Kaffeekonsums auf das HDL-Cholesterin bei insulinresistenten Personen (mo-difiziert nach Kempf et al., 2010 [58]). * bedeutet signifikanter Unterschied von P < 0,05 im Vergleich zu 0 Kaffeetassen pro Tag.

Welchen Einfluss hat die Kaffee-Zu-bereitung?Die meisten Daten über den Zusammenhang zwischen Kaffee und Diabetes entstammen Erhebungen mit gefiltertem Brühkaffee. Dieser Zuberei-tungsform wird, wie auch der Instant-Zubereitung, ei-ne starke protektive Wirkung nachgesagt [40]. Aufgekoch-ter Kaffee dagegen korrelier-te im Vergleich zu gefiltertem Kaffee schwächer [88, 89]. Als mögliche Einflusskomponenten werden Ca-festol und Kahweol im aufgekochten Kaffee diskutiert (Cafetière, Kaffeepresse)[47]. Unter-suchungen zu den Auswirkungen von Espres-sogenuss sowie den Serviermöglichkeiten mit Milch und/oder Zucker ergaben keine eindeu-tigen Zusammenhänge [40]. ▪

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪Mäßiger Kaffeekonsum kann bis zu 10 % zur täglichen Ballaststoffzufuhr beitragen.▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

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online

Die vollständige Literaturliste finden Sie auch unter

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Anzahl der Kaffeetassenpro Tag

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Abb. 3: Einfluss des Kaffeekonsums auf das pro-inflammatorische Zytokin Interleukin-18 (IL-18) bei insulinresistenten Personen (modifiziert nach Kempf et al., 2010 [58]). * bedeutet signifi-kanter Unterschied von P < 0,05 im Vergleich zu 0 Kaffeetassen pro Tag.

Schlussfolgerung

Kaffee ist ein möglicher Lebensstilfaktor, der innerhalb einer Dosis-Wirkungsbeziehung vor der Erkrankung Typ-2-Diabetes schützen kann. Unterschiedliche Komponenten des Kaffees (z. B. Chlorogensäure) spielen dabei eine zentrale Rolle. Sie können oxidati-vem Stress und inflammatorischen Prozessen vorbeugen, welche die Entstehung von Typ-2-Diabetes begünstigen können. Weiterhin bewirkt Kaffeekonsum eine verzöger-te Glukoseaufnahme. Dies macht sich insbesondere nach dem Mittagessen bemerkbar. Die aktuelle Datenlage gibt derzeit keinen Hinweis darauf, dass Personen mit Diabe-tes oder erhöhtem Diabetesrisiko ihren Kaffeekonsum limitieren sollten. Im Gegenteil deutet sie tendenziell auf einen protektiven Effekt von Kaffeekonsum auf das Typ-2-Di-abetes- und das kardiovaskuläre Risiko hin, und zwei bis drei Tassen Kaffee werden als generell kardiologisch unbedenklich bzw. protektiv eingeschätzt [90]. Trotz der um-fangreichen Studienlage kann man derzeit keine evidenzbasierten Empfehlungen zum Kaffeekonsum für Patienten mit Typ-2-Diabetes oder Personen mit erhöhtem Risiko für Typ-2-Diabetes als unterstützende Therapie aussprechen [91]. Ein Verbot bzw. eine Ein-schränkung des Kaffeekonsums wäre jedoch falsch und entspräche nicht der derzeiti-gen Studienlage. Daher besteht weiterer Forschungsbedarf, um quantifizierbare Emp-fehlungen geben zu können.

Prof. Dr. Stephan Martin

Verbund Katholischer Kliniken Düsseldorf (VKKD), Westdeut-sches Diabetes- und Gesundheitszentrum (WDGZ)40591 Düsseldorf

INTERESSENKONFLIKTE: Das WDGZ hat eine Projektför-derung zur Durchführung einer Studie (siehe Referenz 58) von der Firma Tchibo erhalten.

Prof. Martin ist Mitglied des wissenschaftlichen Beirates „Kaffee und Gesundheit“ des Deutschen Grünen Kreuzes e. V.

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FRAGEN ZUR ZERTIFIZIERTEN FORTBILDUNG

„Kaffee und Diabetes“

1. Welches nachteilige kardiovaskuläre Outcome bewirkt der regelmäßige, chronische Konsum von Kaffee bei Patienten mit Diabetes?A BlutdruckerhöhungB GefäßwandversteifungC Es gibt keinen wissenschaftlichen Beweis für ein nach-

teiliges kardiovaskuläres OutcomeD ArterioskleroseE LDL-Cholesterinerhöhung

2. Welche der nachfolgenden Patientengruppen zeigte in Langzeituntersuchungen keinen protektiven Effekt durch regelmäßigen Kaffeekonsum?A Patienten mit GestationsdiabetesB Patienten mit erhöhten Gamma-Glutamyl-

Transferase(GGT)-SpiegelnC Patienten mit niedrigen EisenspiegelnD Patienten mit gestörter NüchternglukoseE Patienten mit gestörter Glukosetoleranz

3. Wofür ist Kaffee eine relevante Quelle?A ZinkB Vitamin B12C MagnesiumD Vitamin CE Selen

4. Welche tägliche Kaffeedosis ist vergleichsweise am bes-ten geeignet für die Reduktion der Typ-2-Diabetesinzidenz laut aktueller wissenschaftlicher Datenlage?A Keine Tasse KaffeeB Geringe Zufuhr an Kaffee (0–2 Tassen täglich)C Mittlere Zufuhr an Kaffee (4–6 Tassen täglich)D Hohe Zufuhr an Kaffee (6–7 Tassen täglich)E So viel wie möglich an Kaffee konsumieren (bis zu 20

Tassen täglich)

5. Welchen Inhaltsstoff enthält Kaffee nicht?A Chlorogensäure B AlkoholC ParaxanthinD TheophyllinE Lösliche Ballaststoffe

6. Welche Schutzfunktion bzw. Verbesserung ist bei regel-mäßigem Kaffeekonsum bisher nicht nachgewiesen wor-den?A Schutz vor oxidativem StressB Verminderung antiinflammatorischer ProzesseC Erhöhung der InsulinsensitivitätD Reduktion der DiabetesinzidenzE Reduktion der Gestationsdiabetesinzidenz

7. In welcher Größenordnung kann mäßiger Kaffeekonsum (2–3 Tassen) zum Gesamttagesbedarf an Ballaststoffen bei-tragen?A 5 %B 10 %C 25 %D 50 %E Enthält keine Ballaststoffe

8. Welche tägliche Kaffeedosis wird als kardiologisch unbe-denklich eingestuft und protektiv eingeschätzt?A 0–1 Tassen KaffeeB 2–3 Tassen KaffeeC 4–6 Tassen KaffeeD 6–7 Tassen KaffeeE >7 Tassen Kaffee

9. In welcher Größenordnung bewirkt Kaffeekonsum postprandial eine Reduktion der Eisenresorption durch den Nah-rungsbrei?A 10 %B 20 %C 40 %D 80 %E Keine Reduktion der Eisenresorption

10. Welche quantitative und evidenzbasierte Empfehlung kann der Hausarzt seinem Patienten mit Typ-2-Diabetes für den Kaffeekonsum aussprechen?

A KeineB Täglich 2–3 TassenC Täglich 4–6 TassenD Mehr als 7 Tassen täglichE Täglich 2–3 Tassen Kaffee mit Milch →

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