Brug af marine kilder til at udvinde DHA til behandling af Alzheimers sygdom

Brug af marine kilder til at udvinde DHA til behandling af Alzheimers sygdom

En nylig Marine stoffer Journalstudie diskuterer de anti-neurodegenerative virkninger af docosahexaensyre (DHA) og DHA-rige fosfolipider (DH-PL) afledt af fiskeri- og akvakulturbiprodukter, med et særligt fokus på, hvordan disse komponenter kan hjælpe med at behandle Alzheimers sygdom (AD).

Lære: Marine kilder til DHA-rige fosfolipider med anti-Alzheimer effekt.Fotokredit: Mironov Vladimir / Shutterstock.com

Hvad er DHA?

DHA er en langkædet omega-3 flerumættet fedtsyre (PUFA), der er en grundlæggende strukturel komponent i den menneskelige hjerne, nethinde, hjernebark og hud. DHA er den mest udbredte omega-3-fedtsyre i den grå substans i hjernen og nethinden, der tegner sig for cirka 30% og 90% af alle n-3 PUFA'er i henholdsvis hjernen og nethinden.

n-3 PUFA'erne er lipidkomponenter, der kan eksistere som triacylglyceroler, phospholipider, frie fedtsyrer (FFA'er) og kolesterolestere (CE'er). Disse PUFA'er er kategoriseret efter deres antal carbonatomer og antallet og positionen af ​​umættede bindinger. Disse forbindelser har afgørende funktioner i cellemembranernes arkitektur, kolesteroltransport og energilagring.

DHA spiller en vigtig rolle i at støtte hjerne- og øjenudvikling hos nyfødte, samt forebygge for tidlige fødsler, tumorer, nogle maligne sygdomme, inflammatoriske processer og hjerte-kar-sygdomme. De kardiobeskyttende egenskaber af DHA tilskrives dets evne til at ændre lipidmetabolisme, vaskulær funktion og membrandynamik, såvel som dets antiinflammatoriske og antioxidante virkninger.

Der er to måder at syntetisere DHA på, endogent fra alfa-linolensyre (ALA) eller eksogent fra marine kilder, herunder fiskeolier, krillolier, bløddyr eller alger.

Hvordan syntetiserer den menneskelige krop DHA?

Endogen DHA-syntese sker primært i leveren, som producerer enzymerne elongase og desaturase. Inden for det endoplasmatiske retikulum (ER) omdanner Δ6-desaturase ALA til stearidonsyre, som desatureres af 5-desaturase for at producere eicosapentaensyre (EPA).

Lave niveauer af DHA i hjernen er blevet forbundet med forskellige neurologiske lidelser, herunder AD og Parkinsons sygdom. Derfor er det bydende nødvendigt, at n3-PUFA'er inkluderes i den menneskelige kost, da endogen syntese er ineffektiv og falder med alderen. Derudover har tidligere undersøgelser antydet, at øget DHA-forbrug reducerer risikoen for AD og forsinker starten af ​​symptomer.

Hvad er AD?

AD er en progressiv, irreversibel og kompliceret sygdom. Cirka 50 millioner mennesker verden over lider af demens, hvor AD tegner sig for 50-75% af disse tilfælde.

I 2050 vil forekomsten af ​​demens og AD sandsynligvis fordobles i Europa og tredobles på verdensplan og nå op til 113 millioner mennesker. Det antages generelt, at debuten af ​​AD begynder omkring 20 års alderen, længe før symptomerne viser sig.

En lang række symptomer er forbundet med AD, herunder gradvist hukommelsestab, sprogvanskeligheder, orienteringsproblemer, problemer med visuospatiale færdigheder, adfærdsproblemer, kolinerge funktionsændringer, manglende evne til at udføre rutineopgaver og demens i slutstadiet.

Patogenese af AD

AD opstår på grund af dannelsen af ​​ekstracellulære peptider, der producerer β-amyloid plaques og tau neurofibrillære tangles (NFT'er), som begge bidrager til hjerneatrofi.

For eksempel kan β-amyloid plaques forstyrre internuronal kommunikation ved synapser og derved bidrage til neurodegeneration, der kan føre til neuronal skade eller død.

Omvendt får unormale kemiske ændringer tau til at løsne sig fra mikrotubuli og danner tråde, der til sidst bliver viklet sammen for at danne NFT'er i neuroner. Disse sammenfiltringer blokerer en neurons transportsystem, hvilket hæmmer synaptisk kommunikation. Derudover fører tilstedeværelsen af ​​toksiske amyloid- og tau-phosphorylerede proteiner til hjerneatrofi.

Årsager til AD

AD er primært forårsaget af aldring og genetik, hvor kvinder er mere tilbøjelige til at udvikle sygdommen end mænd. Genetisk øger tilstedeværelsen af ​​ApoE-4-allelen sandsynligheden for at udvikle AD, fordi disse alleler bidrager til akkumuleringen af ​​β-amyloid-peptidet.

E-bog antistoffer

Samling af de bedste interviews, artikler og nyheder fra det sidste år. Download en gratis kopi

Udviklingen af ​​AD kan også påvirkes af familiefaktorer, alder og genetik. For eksempel stiger risikoen for at udvikle AD hos personer med en førstegradsslægtning, der har sygdommen. AD-symptomer kan også forværres af rygning, fedme og diabetes.

Tilstrækkelige high-density lipoprotein cholesterol (HDL) niveauer optimerer neurologisk funktion og er afgørende for synaps vedligeholdelse. I mellemtiden kan høje kolesterolniveauer øge risikoen for AD.

Behandlinger for AD

Der er et fald i acetylcholinniveauer i hjernen hos AD-patienter, hvilket kan tilskrives en øget koncentration af cholinesteraser, der nedbryder acetylcholin i hjernen.

Blokering af disse enzymer resulterer i, at mere acetylcholin er tilgængeligt for overførsel mellem hjerneceller. Derfor er en kolinesterasehæmmer førstelinjebehandlingen af ​​AD og ser ud til effektivt at forbedre milde til moderate kognitive og funktionelle symptomer.

Donepezil, rivastigmin og galantamin hæmmer alle acetylcholinesterase; Imidlertid er disse medikamenter forbundet med forskellige bivirkninger såsom svimmelhed, hovedpine og forvirring. Derudover giver disse midler kun midlertidige symptomer og smertelindring. Som følge heraf kan disse lægemidler ikke kaldes sygdomsmodificerende og kan ikke vende eller forsinke udviklingen af ​​AD.

N-methyl-D-aspartat (NMDA) receptorantagonisten beskytter mod neurotoksicitet ved at forhindre konsekvenserne af høje glutamatniveauer. Memantine, en delvis NMDA-receptorantagonist, og dets kombination med donepezil, er blevet godkendt af US Food and Drug Administration (FDA) til behandling af moderat til svær AD.

Aducanumab, et nyt lægemiddel med sygdomsmodificerende potentiale, er et monoklonalt antistof, der binder sig til β-amyloid-aminosyrer og derved reducerer produktionen af ​​β-amyloid-plaques i AD-hjernen.

Naturlig, marine-afledt DHA og AD

Biologisk aktive marine kemikalier udviser kemiske egenskaber, der ikke findes i terrestriske produkter. Generelt anbefales fosfolipider afledt af marine arter til brug i fødevare-, medicinal- og kosmetikindustrien på grund af deres amfifile natur.

Den strukturelle mangfoldighed af neurobeskyttende marine kemikalier omfatter polysaccharider, glycosaminoglycaner, glycoproteiner, lipider og glycolipider og pigmenter. Derudover er koraller, svampe, alger, sækdyr og marine bakterier nogle marine organismer, der producerer sekundære metabolitter.

Fiskeforbrug er også forbundet med en reduceret forekomst af AD. Forskellige fiskearter, herunder makrel, tun og sardiner, er rige på n-3 PUFA'er, især (DHA)

Mekanisme af DHA i behandlingen af ​​AD

DHA-PL-rige diæter stimulerer frigivelse af acetylcholin, genopretter kolinerg aktivitet, opretholder sunde PUFA-niveauer og forhindrer aldersrelateret hippocampus degeneration. Derudover kan DHA-PL hjælpe med at hæmme tau-phosphorylering og derved reducere neuroinflammation.

De neurobeskyttende virkninger af DHA-beriget phosphatidylcholin (DHA-PC) og DHA-beriget phosphatidylserin (DHA-PS) blev observeret hos ældre rotter med demens. Hippocampus kan beskyttes mod oxidativt stress og mitokondrieskader. Derudover bidrager DHA-PS til udviklingen af ​​uopløseligt β-amyloid i AD.

Marine kilder til DHA

Laks, chubmakrel, atlantisk sild, svinfisk og sardiner rummer overskydende DHA-PL'er. Det er vigtigt, at sammensætningen og koncentrationen af ​​DHA-PL varierer afhængigt af vækstmiljøet, ernæring og stress på organismen. En rig kilde til bioaktive kemikalier findes også i de uspiselige dele af krebsdyr.

Hoveder, blod, indvolde, hud og haler er blandt de vigtigste marine biprodukter og indeholder høje mængder lipider, proteiner, mineraler og vitaminer. For nylig er marine biprodukter blevet en af ​​de mest efterspurgte kilder til DHA-PL'er, da deres anvendelse reducerer potentielle affaldsgenerering og miljømæssige forsyningsproblemer.

Forskellige metoder er tilgængelige til ekstraktion af PL'er, herunder organiske opløsningsmidler, atmosfærisk oxygen, høje temperaturer og superkritisk kuldioxid (SC-CO2). SC-CO2-ekstraktion er den mest effektive metode, fordi den producerer et produkt af højere kvalitet, er økologisk sikker, har større renhed og udbytte og har en kortere ekstraktionstid end andre metoder.

Reference:

• Ferreira, I., Rauter, AP, & Bandarra, NM (2022). Marine Quellen von DHA-reichen Phospholipiden mit Anti-Alzheimer-Effekt. Meeresdrogen. doi:10.3390/md20110662.

.