Caféine : la molécule qui réveille

Dans chaque tasse de café se cache une molécule fascinante : la caféine. 

Bien plus qu’un simple « coup de fouet », elle est un stimulant psychoactif qui agit à l’échelle cellulaire, modifie notre neurochimie, influence nos performances et peut, à forte dose, dérégler notre système nerveux. 

Plongez dans les méandres biochimiques de cette substance que des milliards d’humains consomment chaque jour.

Structure et origine : un alcaloïde végétal

La caféine (C₈H₁₀N₄O₂) appartient à la famille des méthylxanthines, des alcaloïdes naturellement produits par certaines plantes comme mécanisme de défense contre les insectes. 

On la retrouve dans plus de 60 espèces végétales, notamment dans les graines de caféier (Coffea arabica, Coffea canephora), les feuilles de théier (Camellia sinensis), le guarana, le maté et les fèves de cacao.

Sa structure est proche de celle de l’adénosine, un neuromodulateur clé impliqué dans la régulation du sommeil et de la vigilance. C’est précisément cette similarité moléculaire qui lui permet d'agir si efficacement sur notre cerveau.

[Café contenant des cristaux de caféine sous le microscope.]

Mécanisme d’action

Une fois ingérée, la caféine est rapidement absorbée par l’intestin grêle, atteignant sa concentration plasmatique maximale en 30 à 90 minutes. Elle traverse facilement la barrière hématoencéphalique, ce qui lui permet d'agir directement sur le système nerveux central.

[Grossissement au microscope des villosités intestinales. La paroi interne de la muqueuse intestinale.]

Son effet principal ?

Bloquer les récepteurs d’adénosine (A1 et A2A) :

En temps normal, l’adénosine s’accumule au cours de la journée et signale au cerveau qu’il est temps de ralentir. En empêchant cette molécule de se fixer à ses récepteurs, la caféine freine la sensation de fatigue, améliore l’attention, la vigilance et la mémoire de travail.

Ce blocage entraîne aussi une augmentation indirecte de la dopamine dans certaines régions du cerveau, ce qui peut expliquer l’effet légèrement euphorique que certains ressentent après une bonne tasse.

[Motoneurone sous le microscope dans un laboratoire.]

Métabolisme et durée d’action

La caféine est métabolisée principalement par l’enzyme CYP1A2 dans le foie. Sa durée d'effet varie considérablement d’une personne à l’autre (de 2 à 8 heures), selon des facteurs comme la génétique, l’âge, l’usage de contraceptifs oraux ou encore la grossesse.

Certaines personnes sont des « métaboliseurs rapides », ce qui signifie que la caféine est éliminée rapidement de leur organisme, tandis que d’autres sont des « métaboliseurs lents » et en subissent les effets plus longtemps — y compris l’insomnie, les palpitations ou l’anxiété.

Effets recherchés 

À faible ou modérée dose (50 à 200 mg), la caféine améliore la concentration, la vigilance, la coordination motrice et l’endurance physique. Elle est d’ailleurs autorisée en compétition sportive, à condition de ne pas dépasser certaines limites.

Mais en excès (plus de 400 mg / jour chez l’adulte), elle peut provoquer :

- Tachycardie
- Nervosité et agitation
- Troubles du sommeil
- Effets diurétiques légers
- Syndrome de sevrage : maux de tête, fatigue, irritabilité

Chez les adolescents, dont le système nerveux est encore en développement, Santé Canada recommande de ne pas dépasser 2,5 mg/kg de poids corporel par jour.

Une molécule aux bienfaits documentés

Des études épidémiologiques robustes suggèrent que la caféine, lorsqu’elle est consommée dans des produits non ultra-transformés comme le café ou le thé, est associée à :

- La réduction du risque de Parkinson et d’Alzheimer
- Une meilleure sensibilité à l’insuline
- La diminution du risque de certains cancers
- L'amélioration de la performance physique
  (via la mobilisation accrue des acides gras libres)

* Attention toutefois à l’effet synergique avec d’autres composés, comme les catéchines dans le thé vert ou la théobromine dans le cacao, qui peuvent moduler ses effets.

[Sang humain sous un microscope. Vous pouvez voir les érythrocytes, c'est-à-dire les globules rouges.]

Et dans la tasse, combien il y a-t-il de caféine ?

Maintenant avec toutes cette information, vous devez surement vous poser cette exacte question : « il y a combien de caféine dans mon café au final ? » En fait, ce n’est pas aussi simple que ça. Chaque méthode d’extraction présente différents teneurs en caféine dans la tasse.  

La teneur dépend surtout de la quantité de café utilisée, du ratio eau / café et de la mouture. Comme la caféine est très soluble, une bonne partie est extraite rapidement, donc une infusion plus longue peut en extraire davantage. En bref, la dose et le ratio influencent bien plus le résultat final que quelques secondes d’extraction en plus ou en moins.

teneur en caféine vs. méthode d'extraction (approximativement)

Espresso (~ 30 ml)	~ 60 – 65 mg
Pour-over / Infusion (~240 ml / 8 oz)	95 – 185 mg
Cafetière (~240 ml / 8 oz)	~ 95 mg en moyenne (70 – 125 mg)
French Press (~240 ml / 8 oz)	~ 80 – 120 mg (peut atteindre + de 135 mg)
Cold Brew (~240 ml / 8 oz)	> 150 mg (selon la concentration)

[Cristaux de caféine sous lumière polarisée.]

Conclusion

La caféine est une molécule complexe et puissante.

Bien utilisée, elle peut être une alliée de la cognition, de la performance et du bien-être mental. Mais comme tout principe actif, elle demande à être consommée avec modération. Ce n’est pas une potion magique ni un substitut au repos ou à une bonne hygiène de vie. C’est un outil, et comme tout outil, sa valeur dépend de celui qui la manie.

 — Marie-Claire Marquis
     Recherche

Médiagraphie

Nehlig, A. (2016). "Interindividual differences in caffeine metabolism and factors driving caffeine consumption." Pharmacological Reviews. Santé Canada (2020). "Caféine : informations et recommandations." EFSA (2015). "Scientific Opinion on the safety of caffeine." Harvard Medical School (2023). "Caffeine and health: What’s the buzz?" Real-Time Source: The Spruce Eats, How Much Caffeine Is in a Cup of Coffee? (2024) — données sur drip, French Press, Aeropress, espresso. CoffeExplore.com, Pour Over Coffee Caffeine: Vs. Espresso, Drip & French Press (2025) — fourchette pour pour-over.