Mereallikate kasutamine DHA ekstraheerimiseks Alzheimeri tõve raviks

Mereallikate kasutamine DHA ekstraheerimiseks Alzheimeri tõve raviks

Hiljutine Mereravimid Ajakirja uuringus käsitletakse kalanduse ja vesiviljeluse kõrvalsaadustest saadud dokosaheksaeenhappe (DHA) ja DHA-rikaste fosfolipiidide (DH-PL) neurodegeneratiivseid toimeid, pöörates erilist tähelepanu sellele, kuidas need komponendid võivad aidata ravida Alzheimeri tõbe (AD).

Õppige: Alzheimerivastase toimega DHA-rikaste fosfolipiidide mereallikad.Foto krediit: Mironov Vladimir / Shutterstock.com

Mis on DHA?

DHA on pika ahelaga oomega-3 polüküllastumata rasvhape (PUFA), mis on inimese aju, võrkkesta, ajukoore ja naha põhiline struktuurne komponent. DHA on kõige rikkalikum oomega-3 rasvhape aju ja võrkkesta hallis aines, moodustades vastavalt ligikaudu 30% ja 90% kõigist aju ja võrkkesta n-3 PUFA-dest.

N-3 PUFA-d on lipiidkomponendid, mis võivad esineda triatsüülglütseroolide, fosfolipiidide, vabade rasvhapete (FFA) ja kolesterooli estritena (CE). Need PUFA-d liigitatakse süsinikuaatomite arvu ning küllastumata sidemete arvu ja asukoha järgi. Nendel ühenditel on rakumembraanide ülesehituses, kolesterooli transpordis ja energia salvestamises üliolulised funktsioonid.

DHA-l on oluline roll vastsündinute aju ja silmade arengu toetamisel, samuti enneaegsete sünnituste, kasvajate, mõnede pahaloomuliste kasvajate, põletikuliste protsesside ja südame-veresoonkonna haiguste ennetamisel. DHA kardioprotektiivsed omadused on tingitud selle võimest muuta lipiidide metabolismi, veresoonte funktsiooni ja membraanide dünaamikat, samuti selle põletikuvastast ja antioksüdantset toimet.

DHA sünteesimiseks on kaks võimalust: endogeenselt alfa-linoleenhappest (ALA) või eksogeenselt mereallikatest, sealhulgas kalaõlidest, krilliõlidest, molluskitest või vetikatest.

Kuidas inimkeha DHA-d sünteesib?

Endogeenne DHA süntees toimub peamiselt maksas, mis toodab ensüüme elongaasi ja desaturaasi. Endoplasmaatilises retikulumis (ER) muudab Δ6-desaturaas ALA stearidoonhappeks, mis desatureeritakse 5-desaturaasiga, et toota eikosapentaeenhapet (EPA).

DHA madalat taset ajus on seostatud erinevate neuroloogiliste häiretega, sealhulgas AD ja Parkinsoni tõvega. Seetõttu on hädavajalik, et n3-PUFA-d sisalduksid inimese toidus, kuna endogeenne süntees on ebaefektiivne ja väheneb koos vanusega. Lisaks on varasemad uuringud näidanud, et DHA tarbimise suurendamine vähendab AD riski ja lükkab edasi sümptomite tekkimist.

Mis on AD?

AD on progresseeruv, pöördumatu ja keeruline haigus. Maailmas kannatab dementsuse all ligikaudu 50 miljonit inimest, 50–75% juhtudest moodustab AD.

2050. aastaks kahekordistub dementsuse ja AD levimus Euroopas ja kolmekordistub kogu maailmas, ulatudes kuni 113 miljoni inimeseni. Üldiselt arvatakse, et AD algab umbes 20-aastaselt, ammu enne sümptomite ilmnemist.

AD-ga seostatakse mitmesuguseid sümptomeid, sealhulgas järkjärguline mälukaotus, keeleprobleemid, orienteerumisprobleemid, visuospatiaalsete oskuste probleemid, käitumisprobleemid, kolinergiliste funktsioonide muutused, võimetus täita rutiinseid ülesandeid ja lõppstaadiumis dementsus.

AD patogenees

AD tekib ekstratsellulaarsete peptiidide moodustumise tõttu, mis toodavad β-amüloidnaastud ja tau neurofibrillaarseid puntraid (NFT), mis mõlemad soodustavad aju atroofiat.

Näiteks võivad β-amüloidnaastud häirida neuronaalset suhtlust sünapsides, aidates seeläbi kaasa neurodegeneratsioonile, mis võib põhjustada neuronite kahjustusi või surma.

Vastupidi, ebanormaalsed keemilised muutused põhjustavad tau eraldumise mikrotuubulitest ja moodustavad niidid, mis lõpuks sassi lähevad, moodustades neuronites NFT-sid. Need puntrad blokeerivad neuroni transpordisüsteemi, kahjustades sünaptilist suhtlust. Lisaks põhjustab toksiliste amüloid- ja tau-fosforüülitud valkude olemasolu aju atroofiat.

AD põhjused

AD on peamiselt põhjustatud vananemisest ja geneetikast, naistel haigestub see haigus tõenäolisemalt kui meestel. Geneetiliselt suurendab ApoE-4 alleeli olemasolu AD väljakujunemise tõenäosust, kuna need alleelid aitavad kaasa β-amüloidpeptiidi akumuleerumisele.

E-raamatu antikehad

Eelmise aasta tippintervjuude, artiklite ja uudiste koostamine. Laadige alla tasuta koopia

AD teket võivad mõjutada ka perekondlikud tegurid, vanus ja geneetika. Näiteks suureneb risk haigestuda AD-sse inimestel, kellel on seda haigust põdev esimese astme sugulane. AD sümptomeid võivad süvendada ka suitsetamine, rasvumine ja diabeet.

Kõrge tihedusega lipoproteiinide kolesterooli (HDL) piisav tase optimeerib neuroloogilist funktsiooni ja on sünapsi säilitamiseks hädavajalik. Samal ajal võib kõrge kolesteroolitase suurendada AD riski.

AD ravimeetodid

AD-patsientide ajus esineb atsetüülkoliini taseme langus, mille põhjuseks võib olla ajus atsetüülkoliini lagundavate koliinesteraaside suurenenud kontsentratsioon.

Nende ensüümide blokeerimise tulemuseks on ajurakkude vaheliseks ülekandeks rohkem atsetüülkoliini. Seetõttu on koliinesteraasi inhibiitor AD esmavaliku ravi ja näib tõhusalt parandavat kergeid kuni mõõdukaid kognitiivseid ja funktsionaalseid sümptomeid.

Donepesiil, rivastigmiin ja galantamiin inhibeerivad kõik atsetüülkoliinesteraasi; Neid ravimeid seostatakse aga mitmesuguste kõrvaltoimetega, nagu pearinglus, peavalud ja segasus. Lisaks pakuvad need abinõud ainult ajutisi sümptomeid ja valu leevendamist. Seetõttu ei saa neid ravimeid nimetada haiguse modifitseerijateks ja need ei saa muuta või edasi lükata AD progresseerumist.

N-metüül-D-aspartaadi (NMDA) retseptori antagonist kaitseb neurotoksilisuse eest, hoides ära kõrge glutamaaditaseme tagajärgi. USA Toidu- ja Ravimiamet (FDA) on heaks kiitnud memantiini, osalise NMDA retseptori antagonisti ja selle kombinatsiooni donepesiiliga mõõduka kuni raske AD raviks.

Aducanumab, uudne haigust modifitseeriva potentsiaaliga ravim, on monoklonaalne antikeha, mis seondub β-amüloidi aminohapetega, vähendades seeläbi β-amüloidi naastude teket AD ajus.

Looduslik, merest saadud DHA ja AD

Bioloogiliselt aktiivsetel merekemikaalidel on keemilised omadused, mida maismaatoodetes ei leidu. Üldiselt soovitatakse mereliikidest saadud fosfolipiide nende amfifiilsuse tõttu kasutada toiduaine-, farmaatsia- ja kosmeetikatööstuses.

Neuroprotektiivsete merekemikaalide struktuurne mitmekesisus hõlmab polüsahhariide, glükoosaminoglükaane, glükoproteiine, lipiide ja glükolipiide ning pigmente. Lisaks on korallid, käsnad, vetikad, mantelloomad ja merebakterid mõned mereorganismid, mis toodavad sekundaarseid metaboliite.

Kala tarbimist seostatakse ka AD esinemissageduse vähenemisega. Erinevad kalaliigid, sealhulgas makrell, tuunikala ja sardiinid, on rikkad n-3 PUFA-de, eriti (DHA) poolest.

DHA mehhanism AD ravis

DHA-PL-rikkad dieedid stimuleerivad atsetüülkoliini vabanemist, taastavad kolinergilise aktiivsuse, säilitavad terve PUFA taseme ja hoiavad ära vanusega seotud hipokampuse degeneratsiooni. Lisaks võib DHA-PL aidata pärssida tau fosforüülimist, vähendades seeläbi neuropõletikku.

DHA-ga rikastatud fosfatidüülkoliini (DHA-PC) ja DHA-ga rikastatud fosfatidüülseriini (DHA-PS) neuroprotektiivset toimet täheldati eakatel dementsusega rottidel. Hipokampust saab kaitsta oksüdatiivse stressi ja mitokondriaalsete kahjustuste eest. Lisaks aitab DHA-PS kaasa AD-s lahustumatu β-amüloidi arengule.

DHA mereallikad

Lõhe, makrell, Atlandi heeringas, metssiga ja sardiinid sisaldavad liigset DHA-PL-d. Oluline on, et DHA-PL koostis ja kontsentratsioon varieeruvad sõltuvalt kasvukeskkonnast, toitumisest ja organismi stressist. Rikkalikku bioaktiivsete kemikaalide allikat leidub ka vähilaadsete mittesöödavates osades.

Pead, veri, sisikond, nahk ja sabad on ühed kõige olulisemad mere kõrvalsaadused ning sisaldavad suures koguses lipiide, valke, mineraale ja vitamiine. Viimasel ajal on mere kõrvalsaadused muutunud üheks ihaldatuimaks DHA-PL-i allikaks, kuna nende kasutamine vähendab võimalikke jäätmetekke ja keskkonnaprobleeme.

PL-de ekstraheerimiseks on saadaval erinevad meetodid, sealhulgas orgaanilised lahustid, õhuhapnik, kõrge temperatuur ja ülekriitiline süsinikdioksiid (SC-CO2). SC-CO2 ekstraheerimine on kõige tõhusam meetod, kuna see annab kvaliteetsema toote, on ökoloogiliselt ohutu, suurema puhtuse ja saagisega ning selle ekstraheerimisaeg on lühem kui teistel meetoditel.

Viide:

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

.