Ist Docosahexaensäure (DHA) essentiell? Lehren aus der DHA-Statusregulierung, unserer alten Ernährung, Epidemiologie und randomisierten kontrollierten Studien

Die menschliche Ernährung hat sich in den letzten 100 Jahren erheblich verändert. , In Bezug auf die Qualität haben wir unsere Aufnahme von gesättigten Fettsäuren (SFA),1 Linolsäure (LA) und Transfettsäuren erhöht, gleichzeitig mit einer reduzierten Aufnahme von (n-3) Fettsäuren. Letzteres umfasst eine verringerte Aufnahme von α-Linolensäure (ALA)-reichen Lebensmitteln und einen geringeren Verzehr von langkettigen PUFA der (n-3) – Serie, d. H. Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA) – Säuren , insbesondere aus Fisch (1)., Diese diätetischen und anderen Umweltveränderungen gelten als eine der Hauptursachen für die rasche Ausbreitung von diätbedingten chronischen Erkrankungen (2), einschließlich Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) im vergangenen Jahrhundert. Es ist unwahrscheinlich, dass unsere genetische Konstitution mit der sich ändernden Ernährung Schritt gehalten hat. Die heutigen Ernährungsgewohnheiten sind folglich nicht die gleichen wie die, auf denen unsere Gene basieren (2). Die Rückkehr zu den Grundlagen mag angezeigt sein, aber wir haben leider keine zuverlässigen Kenntnisse über die alte Ernährung, auf der sich unsere Gene entwickelt haben., In dieser Literaturstudie versuchen wir herauszufinden, ob LC(n-3)P und insbesondere DHA essentiell sind.

Essentielle Fettsäure (EFA) Stoffwechsel und Funktion.

Die essentiellen Mutterfettsäuren (EFA), LA und ALA können im menschlichen Körper nicht synthetisiert werden und sind daher unverzichtbare Bestandteile unserer Ernährung. Sowohl LA als auch ALA können durch Kettendehnung, Entsättigung und Kettenverkürzung in ihre jeweiligen langkettigen Metaboliten umgewandelt werden, die gemeinsam LCP genannt werden (≥20 Kohlenstoffatome und ≥3 Doppelbindungen)., Das wichtigste LCP der (n-6) Fettsäureserie ist Arachidonsäure(AA), während EPA und DHA die wichtigsten LC (n-3)P. LCP können auch aus der Nahrung abgeleitet werden. Hohe Gehalte sind in Fleisch (AA) und Fisch (EPA, DHA) vorhanden. AA und DHA sind besonders häufig im Gehirn und in der Netzhaut. Sowohl LCP als auch ihre Elternvorläufer können zur Energieerzeugung dienen, aber LCP sind im Vergleich zu ihren Eltern relativ vor β-Oxidation geschützt. AA und DHA sind wichtige Bausteine struktureller Lipide., LCP in Phospholipiden tragen zu Membraneigenschaften wie Fließfähigkeit, Flexibilität, Permeabilität und Modulation von membrangebunden bei. DHA in Netzhaut und postsynaptischen Membranen ist entscheidend für die adäquate Funktion von eingebetteten Proteinen, d. H. Rhodopsin für das Sehen und postsynaptische Rezeptoren für die Neurotransmission. AA, EPA und Dihomo-γ-Linolensäure (DGLA), befreit von Membranphospholipiden, sind Vorläufer von kurzlebigen hochwirksamen regulatorischen Hormonen, die gemeinsam Eicosanoide genannt werden. Diese spielen eine wichtige Rolle bei Entzündungsreaktionen, Blutdruckkontrolle und Thrombozytenaggregation., Eicosanoide von AA sind an Vasokonstriktion/Thrombozytenaggregation (TxA2), Hemmung der Vasodilatation/Thrombozytenaggregation (Prostaglandin I2), Entzündung und Leukozytenchemotaxis und Adhäsion beteiligt. EPA und DGLA konkurrieren mit AA um die Eicosanoidsynthese. Die Eicosanoide von EPA (z. B. PGI3) und DGLA sind im Allgemeinen weniger stark und können dadurch das Gleichgewicht in Richtung abgeschwächter Entzündung, Thrombozytenaggregation und Vasokonstriktion verändern. PUFA, LCP und ihre Derivate sind als Modulatoren der Genexpression („Diät-Gen-Interaktion“) von zunehmendem Interesse., Sie sind beispielsweise Liganden von peroxisomenproliferatoraktivierten Rezeptoren (PPAR) (3) und Suppressoren von Sterol-regulatorischen Elementbindungsproteinen (4). Dies sind nukleare Transkriptionsfaktoren an der Kreuzung von Stoffwechselkontrolle, Cholesterin-Homöostase und Entzündung. PPAR-β / δ ist an Wachstum und Entwicklung beteiligt (5).

Beweise aus der Regulierung des AA – und DHA-Status.

Im Gegensatz zu AA scheint unser DHA-Status ziemlich empfindlich gegenüber der Schwankung der Nahrungsaufnahme zu sein., Sowohl zirkulierende als auch humane Milch-AA-Gehalte unterliegen relativ geringen interindividuellen biologischen Variationen, aber die interindividuellen Variationen von EPA und DHA gehören zu den höchsten (6,7). Veganer und Allesfresser haben wenig Unterschied im AA-Status, aber bemerkenswert unterschiedlichen DHA-Status (6)., Diese Daten stimmen mit AA (8-10)-und DHA (11-13) – Supplementierungsstudien überein, die zeigen, dass der AA-Gehalt an plasmafreien Fettsäuren, Plasma-Triglyceriden, Blutplättchen, Erythrozyten, Fettgewebe und Milch nicht leicht verändert werden kann, aber dass die Einnahme von Fisch-oder Fischölpräparaten den EPA-und DHA-Gehalt einer Vielzahl von Kompartimenten, einschließlich Milch, leicht erhöht. In einigen Zellen (z. B. Erythrozyten) wird AA leicht durch LC(n-3)P (12) ersetzt. Zellen, in denen AA wichtige Funktionen zu haben scheint, sind jedoch bemerkenswert resistent gegen AA-Ersatz., AA – und DHA-Überschüsse verteilen sich unterschiedlich auf die Lipidklassen des Körpers. EPA und DHA können sowohl in Phospholipide als auch in Fettgewebe-Triglyceride (12) eingebaut werden, dies ist jedoch bei AA (10) viel weniger der Fall. Ein AA-Überschuss ist insbesondere in Phospholipiden zu finden, entweder als AA oder als Kettendehnungsprodukt 22: 4 (n-6) Fettsäure (10)., Die Speicherung von AA in Phospholipiden und nicht in Triglyceriden könnte uns vor der ungeregelten Freisetzung von freiem AA durch die Aktivität der hormonsensitiven Lipase schützen, und tatsächlich wird der AA-Gehalt an plasmafreien Fettsäuren nach AA-Supplementierung nur geringfügig verändert (10).

Im Gegensatz zu der Leichtigkeit, durch die der DHA-Status durch die Nahrungsaufnahme beeinflusst wird, ist klar geworden, dass Menschen eher schlechte DHA-Synthesizer sind., Dieser Begriff stammt aus Studien, die Folgendes zeigen:

• Ein höherer LCP-Gehalt im fetalen als im mütterlichen Kreislauf legt nahe, dass die Natur eine wichtige Rolle für den transplazentaren Transport und in geringerem Maße für die fetale LCP-Synthese gespielt hat.

• Die schlechte Umwandlung von markiertem ALA in DHA, jedoch nicht in EPA und sein Dehnungsprodukt 22:5(n-3) bei jungen Männern, aber eine bessere Umwandlung in DHA bei Frauen im gebärfähigen Alter (16-18) deutet darauf hin, dass die DHA-Synthesemaschinen bei hohen DHA-Anforderungen etwas hochreguliert werden.,

• Die Beziehung zwischen fetalem und mütterlichem LCP-Status und Erschöpfung der mütterlichen Speicher während der Schwangerschaft und Stillzeit legt nahe, dass die mütterliche Ernährung einen höheren LCP-Gehalt enthalten sollte (19).

• Der LCP-Status von Neugeborenen ist bei Säuglingen, die eine Formel mit LA und ALA erhalten, jedoch keine LCP, niedriger als bei Säuglingen, die Muttermilch oder eine Formel mit LCP erhalten (20,21).

• Die vorherrschende β-Oxidation von oral verabreichtem stabilem isotopisch markiertem Parent-EFA steht dem vorherrschenden Gewebeinbau von oral verabreichtem LCP entgegen (22-24).,

• Die Unfähigkeit von ALA-Nahrungsergänzungsmitteln, den DHA-Status bei Veganern zu erhöhen, wurde trotz ihres niedrigen DHA-Ausgangsstatus beobachtet (25).

• Ein stark erhöhtes EPA und sein Dehnungsprodukt, 22: 5 (n-3), mit DHA innerhalb des Referenzbereichs, folgt der Verabreichung von 12 g Ethyl-EPA täglich für 16 mo (14).

Es scheint, dass der AA-Status in Bezug auf Größe und Sicherheit der AA-Speicherform gut reguliert ist. Dies ist bei DHA nicht der Fall, und auch die Umwandlung von ALA in DHA verläuft schwierig., Der Schwierigkeitsgrad führt zur Umwandlung von 22:5(n-3) in DHA. Das Konzept ergibt sich, dass zumindest einige LCP für den Menschen bedingt essentiell oder vielleicht essentiell sein könnten, wie bei der obligaten fleischfressenden Katze. Einige von uns, wie die Inuits, können aufgrund der langjährigen überwiegend fleischfressenden Ernährung noch mehr Schwierigkeiten haben, LCP zu synthetisieren (26). Eine gleichbleibend hohe LCP-Aufnahme durch unsere Hominiden Vorfahren in der Nahrung hätte möglicherweise die Notwendigkeit ausgeschlossen, eine hochentwickelte Expressionsmaschinerie von Genen zu erhalten, die für die enzymatische Umwandlung von ALA in DHA kodieren., Mit anderen Worten, es hätte möglicherweise keine Notwendigkeit gegeben, den DHA-Spiegel zu regulieren, wenn unsere alte Ernährung konsequent reich an DHA wäre.

Belege aus der vermeintlichen alten Diät.

DNA-Sequenz-Vergleiche zeigen, dass die Unterschiede zwischen Mensch und gorilla-Linien stammt 8.3–10.1 Millionen Jahre, und der jüngste Divergenz mit Menschenaffen wurde mit dem Schimpansen über 5.8–7.1 Millionen Jahren (27). Die Disparität zwischen menschlichen und Schimpansengenomen wird dennoch auf nicht mehr als 1,24% geschätzt (28)., Zu den auffälligsten Folgen dieser genomischen Unterschiede gehören unsere aufrechte Haltung und weniger reichliche Haare, aber auch die Größe unseres Schädels, der ein Gehirn von etwa 1300 g hält, verglichen mit einem 450-g-Gegenstück im Schimpansen. Studien der fossilen Überreste unserer hominiden Vorfahren zeigen, dass sich unsere Ernährung während dieser Entwicklung erheblich verändert hat., Die Größe und die Zähne der hominiden Kiefer wurden typischer für Fleischfresser und Allesfresser, während der anfänglich große pyramidenförmige Thorax, der für die Unterbringung des großen Darms eines überwiegend vegetarischen Primaten charakteristisch ist, allmählich in eine zylindrischere Form umgewandelt wurde, die normalerweise den kleineren Darm eines Fleischfressers umgibt. Konservierte Knochen von geschlachteten Tieren sowie die Isotopenanalyse von Hominidenknochen stützen die Behauptung, dass sich unsere Ernährung während der Evolution von überwiegend vegetarisch zu Allesfresser geändert haben muss (29).,

Es ist noch unklar, was es uns ermöglichte, unser Gehirn während der Evolution zu erweitern. Etwa 60% unserer Gehirntrockensubstanz sind Lipide, und AA und DHA gehören zu den am häufigsten vorkommenden Fettsäuren von Gehirnphospholipiden (30). Dies wirft die Frage auf, wie wir der steigenden LCP-Nachfrage gerecht werden konnten. Die zukünftige Aufklärung des Unterschieds von 1, 24% unseres Genoms zu dem von Schimpansen wird uns zweifellos zumindest einen Teil der Antwort liefern, und viele Kandidatengene, die entweder am LCP-Transport, – Bindung oder-stoffwechsel beteiligt sind, wurden bereits postuliert (29)., In Bezug auf die Herkunft des LCP gibt es wenig Zweifel, da sie entweder direkt aus der Nahrung stammen oder aus LA oder ALA synthetisiert werden. Wie oben beschrieben, scheint eine vorherrschende Ableitung von der Synthese unwahrscheinlich, aber wenn wir LCP aus der Nahrung benötigen, was haben unsere Vorfahren gegessen, um ein Gehirnwachstum von 450 bis 1300 g zu unterstützen Afrikanische Hominiden waren lange Zeit Jäger und Sammler, die einen großen Teil ihrer Nahrung aus der offenen Savanne erhielten. Fleisch von Savannentieren ist eine schlechte DHA-Quelle, aber Savannenfleisch weist im Vergleich zu Haustieren höhere (n-3)/(n-6) Verhältnisse auf (31)., Die Savannenjagd ist jedoch selbst mit modernen Werkzeugen nicht einfach. Die Jagd auf Hominiden in diesem Stadium der menschlichen Evolution hätte unvorstellbare komplexe kognitive Funktionen für Planung, Stalking, Koordination und Kommunikation besessen (29). Es ist wahrscheinlicher, dass sie am Rande von Seen und Flüssen oder an der Küste lebten, da dort die meisten ihrer Überreste und Werkzeuge entdeckt wurden. Beispiele für diese Orte sind im ostafrikanischen Rift Valley zu finden, z. B. der Turkana-See im heutigen Kenia (z.,, „Turkana boy“, ein Homo erectus), aber auch im südafrikanischen Kap und im zentralafrikanischen Tschadbecken (32). Von diesen Brutnestern der neuen Hominidenart können sie sich in mindestens drei „Out of Africa“ – Wellen ausgebreitet haben, um die ganze Welt zu kolonisieren (33). „Möglicherweise müssen wir das Bild unserer afrikanischen Vorfahren von einem tapferen Jäger tauschen, der die Gnus nach Hause bringt, um sie mit Steinwerkzeugen in das eines Fischers zu schlachten, der die ruhigen Seen umspült und mit leicht gefangenen Fischen, Seevogeleiern, Mollusken und anderen Meeresnahrungsmitteln nach Hause kommt.“, Viele Fische aus tropischen warmen Gewässern, einschließlich der in den Seen Nyasa und Turkana (31), sind reiche Quellen für AA und DHA, im Gegensatz zu ihren EPA – und DHA-reichen Gegenstücken aus den nördlicheren Klimazonen.

zusammengenommen ist es denkbar, dass wir schlechte DHA-Synthesizer sind und dass die alte Ernährung reich an LC(n-3)P war, aber das bedeutet nicht unbedingt, dass höhere LC(n-3)P erforderlich wären, um zeitgenössische Nebenwirkungen zu verhindern. Die niedrige LC(n-3)P-Syntheserate kann uns noch einen ausreichenden LC (n-3)P-Status liefern., Ob dies der Fall ist, sollte durch epidemiologische Beobachtungen und Interventionsstudien bestimmt werden.

Hinweise aus der Epidemiologie und randomisierten kontrollierten Studien.

Niedrige (n-3) Aufnahme, (n-3) Status oder(n-3)/(n-6) Fettsäuren Verhältnisse sind epidemiologisch im Zusammenhang mit CVD, entzündlichen Erkrankungen und psychischen und psychiatrischen Erkrankungen wie Aufmerksamkeitsdefizitstörungen, Legasthenie, Demenz (postnatale) Depression und Schizophrenie (35-38)., Epidemiologische Daten können uns keinen Kausalitätsnachweis liefern, aber die ersten Ergebnisse randomisierter Interventionen waren überzeugend und viele werden wahrscheinlich folgen. Sekundärpräventionsstudien mit ALA in Frankreich (39) und Fischöl in Italien (40) weisen auf eine verringerte Mortalität aufgrund von CVD (insbesondere Herzrhythmusstörungen) hin, während die Verabreichung von Ethyl-EPA an Patienten mit unipolarer Depression die Hamilton Depression Scale Scores senkt (41). Analoge Beziehungen wurden bei Probanden, die vegetarische Diäten mit niedrigem LC(n-3)P-Gehalt konsumierten, noch nicht nachgewiesen., Diese Probanden haben ein um 24% geringeres Risiko für ischämische Herzerkrankungen,jedoch keine anderen Mortalitätsursachen als Allesfresser. Es wird angenommen, dass dieser Unterschied hauptsächlich auf eine höhere Aufnahme von Obst und Gemüse, weniger Rauchen und höhere körperliche Aktivität zurückzuführen ist (42). Es ist nicht bekannt, ob erhöhte LC (n-3)P-Zufuhr ihr CVD-Risiko oder Risiko für andere Krankheiten verringert, obwohl gezeigt wurde, dass es ihre hohen Thrombozytenaggregation und Gesamtcholesterin/HDL-Cholesterin und LDL-Cholesterin /HDL-Cholesterin-Verhältnisse reduziert (43,44).,

Niedrige LC (n-3)P-Aufnahme in der Neugeborenenperiode ist ursächlich mit (vorübergehender) suboptimaler Neuroentwicklung verbunden. Muttermilch enthält LCP, klassische Säuglingsanfangsnahrung nicht. Sowohl die intrauterine als auch die neonatale Periode sind durch einen hohen LCP-Bedarf gekennzeichnet, und es gibt biochemische Beweise dafür, dass diese Bedürfnisse nicht vollständig durch die neonatale LCP-Synthese aus LA und ALA gedeckt werden können (45,46). LCP kann daher in der frühen postnatalen Phase, in der das Gehirn seine höchste Wachstumsrate erreicht, bedingt essentiell sein., Dies wird durch zahlreiche randomisierte kontrollierte Studien mit Früh-und Langzeitanfangsnahrung mit und ohne LCP unter Verwendung von Muttermilch als Referenz unterstützt. Diese Studien zeigten, dass Rezepturen ohne LCP in verschiedenen Körperkompartimenten, einschließlich des Gehirns, einen biochemisch nachweisbar niedrigen LCP-Status verursachen und dass LCP-angereicherte Formeln den LCP-Spiegel erhöhen, um die von gestillten Säuglingen zu erreichen., Die biochemischen Unterschiede stimmen mit verschiedenen neurologischen Entwicklungsstadien, insbesondere bei Frühgeborenen, während der ersten vier postnatalen Monate überein, wie verschiedene Tests der visuellen, perzeptiven, kognitiven und motorischen Entwicklung zeigen (45,48). Helland et al. (49)berichtete über einen höheren IQ im Alter von 4 Jahren bei Säuglingen, die während der Schwangerschaft und Stillzeit mit LC(n-3) P ergänzt wurden. Forsyth et al. (50) fand einen niedrigeren Blutdruck (insbesondere diastolischer Druck)im Alter von 6 Jahren bei Säuglingen, die LC(n-3)P + LC(n-6) P während der ersten 4 Lebensmonate erhielten., Gegenwärtig besteht ein Konsens über die Zugabe von LCP zu Formeln von Frühgeborenen (20). Die LCP-Ergänzung von Formeln für Säuglinge hat zunehmend an Unterstützung gewonnen, und verschiedene Ernährungskomitees haben Empfehlungen für den LCP-Gehalt von Formeln herausgegeben, die aus der Zusammensetzung der menschlichen Milchfettsäure als Standard abgeleitet sind., Da der DHA-Gehalt an Muttermilch abgesehen von ihrem diätetischen Gehalt an Muttermilch nur wenig reguliert wird und aufgrund der niedrigen (n-3) Fettsäuregehalte und (n-3)/(n-6) Fettsäuren Verhältnisse der aktuellen westlichen Ernährung, kann man sich fragen, ob der heutige DHA-Gehalt an Muttermilch als Standard dienen kann.

SCHLUSSFOLGERUNGEN

Menschen sind schlechte DHA-Synthesizer, möglicherweise aufgrund ihrer LC(n-3)P-reichlichen uralten Ernährung., Ernährungsumstellungen im vergangenen Jahrhundert haben den (n-3) Status auf einen aktuellen Zustand eines subklinischen Mangels gesenkt, der epidemiologisch mit CVD, entzündlichen Störungen, psychischen und psychiatrischen Erkrankungen und suboptimaler Neuroentwicklung zusammenhängt. Die stärksten Beweise stammen aus randomisierten kontrollierten Studien mit LC (n-3)P, die eine verringerte Mortalität durch CVD, eine verbesserte Neuroentwicklung bei Neugeborenen und einen niedrigeren Blutdruck im späteren Leben zeigen. Mit diesen Studien als Beweis schließen wir, dass DHA wahrscheinlich wesentlich ist.,div>

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