Het gebruik van mariene bronnen om DHA te extraheren om de ziekte van Alzheimer te behandelen

Het gebruik van mariene bronnen om DHA te extraheren om de ziekte van Alzheimer te behandelen

Een recente Mariene medicijnen Een tijdschriftstudie bespreekt de anti-neurodegeneratieve effecten van docosahexaeenzuur (DHA) en DHA-rijke fosfolipiden (DH-PL) afkomstig uit bijproducten van de visserij en aquacultuur, met bijzondere aandacht voor hoe deze componenten kunnen helpen bij de behandeling van de ziekte van Alzheimer (AD).

Leren: Mariene bronnen van DHA-rijke fosfolipiden met anti-Alzheimer effect.Fotocredit: Mironov Vladimir / Shutterstock.com

Wat is DHA?

DHA is een omega-3 meervoudig onverzadigd vetzuur met lange keten (PUFA) dat een fundamenteel structureel onderdeel is van het menselijk brein, het netvlies, de hersenschors en de huid. DHA is het meest voorkomende omega-3-vetzuur in de grijze massa van de hersenen en het netvlies en is verantwoordelijk voor respectievelijk ongeveer 30% en 90% van alle n-3 PUFA's in de hersenen en het netvlies.

De n-3 PUFA's zijn lipidecomponenten die kunnen voorkomen als triacylglycerolen, fosfolipiden, vrije vetzuren (FFA's) en cholesterolesters (CE's). Deze PUFA's worden gecategoriseerd op basis van hun aantal koolstofatomen en het aantal en de positie van onverzadigde bindingen. Deze verbindingen hebben cruciale functies in de architectuur van celmembranen, cholesteroltransport en energieopslag.

DHA speelt een belangrijke rol bij het ondersteunen van de ontwikkeling van hersenen en ogen bij pasgeborenen, en bij het voorkomen van vroeggeboorte, tumoren, sommige kwaadaardige aandoeningen, ontstekingsprocessen en hart- en vaatziekten. De hartbeschermende eigenschappen van DHA worden toegeschreven aan het vermogen om het lipidenmetabolisme, de vasculaire functie en de membraandynamiek te veranderen, evenals aan de ontstekingsremmende en antioxiderende effecten.

Er zijn twee manieren om DHA te synthetiseren: endogeen uit alfa-linoleenzuur (ALA) of exogeen uit mariene bronnen, waaronder visolie, krillolie, weekdieren of algen.

Hoe synthetiseert het menselijk lichaam DHA?

Endogene DHA-synthese vindt voornamelijk plaats in de lever, die de enzymen elongase en desaturase produceert. Binnen het endoplasmatisch reticulum (ER) zet Δ6-desaturase ALA om in stearidonzuur, dat wordt onverzadigd door 5-desaturase om eicosapentaeenzuur (EPA) te produceren.

Lage niveaus van DHA in de hersenen zijn in verband gebracht met verschillende neurologische aandoeningen, waaronder AD en de ziekte van Parkinson. Daarom is het absoluut noodzakelijk dat n3-PUFA's worden opgenomen in het menselijke dieet, aangezien de endogene synthese inefficiënt is en afneemt met de leeftijd. Bovendien hebben eerdere onderzoeken gesuggereerd dat een toenemende DHA-consumptie het risico op AD vermindert en het begin van de symptomen vertraagt.

Wat is AD?

AD is een progressieve, onomkeerbare en gecompliceerde ziekte. Ongeveer 50 miljoen mensen wereldwijd lijden aan dementie, waarbij AD verantwoordelijk is voor 50-75% van deze gevallen.

Tegen 2050 zal de prevalentie van dementie en Alzheimer waarschijnlijk verdubbelen in Europa en wereldwijd verdrievoudigen, tot 113 miljoen mensen. Algemeen wordt aangenomen dat de ziekte begint rond de leeftijd van 20 jaar, lang voordat de symptomen verschijnen.

Een breed scala aan symptomen wordt in verband gebracht met AD, waaronder geleidelijk geheugenverlies, taalproblemen, oriëntatieproblemen, problemen met visueel-ruimtelijke vaardigheden, gedragsproblemen, cholinerge functieveranderingen, onvermogen om routinetaken uit te voeren en dementie in het eindstadium.

Pathogenese van AD

AD ontstaat door de vorming van extracellulaire peptiden die β-amyloïde plaques en tau-neurofibrillaire tangles (NFT's) produceren, die beide bijdragen aan hersenatrofie.

β-amyloïde plaques kunnen bijvoorbeeld de interneuronale communicatie bij synapsen verstoren, waardoor ze bijdragen aan neurodegeneratie die kan leiden tot neuronale schade of de dood.

Omgekeerd zorgen abnormale chemische veranderingen ervoor dat tau loskomt van microtubuli en draden vormt die uiteindelijk verstrikt raken en NFT's in neuronen vormen. Deze kluwens blokkeren het transportsysteem van een neuron, waardoor de synaptische communicatie wordt belemmerd. Bovendien leidt de aanwezigheid van toxische amyloïde en tau-gefosforyleerde eiwitten tot hersenatrofie.

Oorzaken van AD

AD wordt voornamelijk veroorzaakt door veroudering en genetica, waarbij vrouwen een grotere kans hebben om de ziekte te ontwikkelen dan mannen. Genetisch gezien vergroot de aanwezigheid van het ApoE-4-allel de kans op het ontwikkelen van AD, omdat deze allelen bijdragen aan de accumulatie van het β-amyloïde peptide.

E-boek antilichamen

Compilatie van de beste interviews, artikelen en nieuws van het afgelopen jaar. Download een gratis exemplaar

De ontwikkeling van AD kan ook worden beïnvloed door familiefactoren, leeftijd en genetica. Het risico op het ontwikkelen van AD neemt bijvoorbeeld toe bij mensen met een familielid in de eerste graad die de ziekte heeft. AD-symptomen kunnen ook verergeren door roken, obesitas en diabetes.

Adequate niveaus van lipoproteïnecholesterol (HDL) met hoge dichtheid optimaliseren de neurologische functie en zijn essentieel voor het onderhoud van synapsen. Ondertussen kunnen hoge cholesterolwaarden het risico op AD vergroten.

Behandelingen voor AD

Er is een afname van de acetylcholinespiegels in de hersenen van AD-patiënten, wat kan worden toegeschreven aan een verhoogde concentratie van cholinesterasen die acetylcholine in de hersenen afbreken.

Het blokkeren van deze enzymen zorgt ervoor dat er meer acetylcholine beschikbaar is voor overdracht tussen hersencellen. Daarom is een cholinesteraseremmer de eerstelijnsbehandeling voor AD en lijkt milde tot matige cognitieve en functionele symptomen effectief te verbeteren.

Donepezil, rivastigmine en galantamine remmen allemaal acetylcholinesterase; Deze medicijnen gaan echter gepaard met verschillende bijwerkingen, zoals duizeligheid, hoofdpijn en verwarring. Bovendien bieden deze remedies slechts tijdelijke symptomen en verlichting van de pijn. Als gevolg hiervan kunnen deze medicijnen geen ziektemodificatoren worden genoemd en kunnen ze de progressie van AD niet omkeren of vertragen.

De N-methyl-D-aspartaat (NMDA)-receptorantagonist beschermt tegen neurotoxiciteit door de gevolgen van hoge glutamaatniveaus te voorkomen. Memantine, een gedeeltelijke NMDA-receptorantagonist, en de combinatie ervan met donepezil, zijn door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) goedgekeurd voor de behandeling van matige tot ernstige AD.

Aducanumab, een nieuw medicijn met ziektemodificerend potentieel, is een monoklonaal antilichaam dat zich bindt aan β-amyloïde aminozuren, waardoor de productie van β-amyloïde plaques in de hersenen van Alzheimer wordt verminderd.

Natuurlijke, uit de zee afkomstige DHA en AD

Biologisch actieve mariene chemicaliën vertonen chemische eigenschappen die niet voorkomen in landproducten. Over het algemeen worden fosfolipiden afkomstig van mariene soorten aanbevolen voor gebruik in de voedingsmiddelen-, farmaceutische en cosmetische industrie vanwege hun amfifiele aard.

De structurele diversiteit van neuroprotectieve mariene chemicaliën omvat polysachariden, glycosaminoglycanen, glycoproteïnen, lipiden en glycolipiden, en pigmenten. Bovendien zijn koralen, sponzen, algen, manteldieren en mariene bacteriën enkele mariene organismen die secundaire metabolieten produceren.

Visconsumptie wordt ook in verband gebracht met een verminderde incidentie van AD. Verschillende vissoorten, waaronder makreel, tonijn en sardines, zijn rijk aan n-3 PUFA’s, vooral (DHA)

Mechanisme van DHA bij de behandeling van AD

DHA-PL-rijke diëten stimuleren de afgifte van acetylcholine, herstellen de cholinerge activiteit, handhaven gezonde PUFA-niveaus en voorkomen leeftijdsgebonden degeneratie van de hippocampus. Bovendien kan DHA-PL de tau-fosforylering helpen remmen, waardoor neuro-ontsteking wordt verminderd.

De neuroprotectieve effecten van met DHA verrijkte fosfatidylcholine (DHA-PC) en met DHA verrijkte fosfatidylserine (DHA-PS) werden waargenomen bij oudere ratten met dementie. De hippocampus kan worden beschermd tegen oxidatieve stress en mitochondriale schade. Bovendien draagt ​​DHA-PS bij aan de ontwikkeling van onoplosbaar β-amyloïde bij AD.

Mariene bronnen van DHA

Zalm, kopvoornmakreel, Atlantische haring, evervis en sardines bevatten overtollige DHA-PL's. Het is belangrijk dat de samenstelling en concentratie van DHA-PL variëren afhankelijk van de groeiomgeving, voeding en stress op het organisme. Een rijke bron van bioactieve chemicaliën wordt ook aangetroffen in de oneetbare delen van schaaldieren.

Koppen, bloed, ingewanden, huid en staarten behoren tot de belangrijkste mariene bijproducten en bevatten grote hoeveelheden lipiden, eiwitten, mineralen en vitamines. Onlangs zijn mariene bijproducten een van de meest gewilde bronnen van DHA-PL's geworden, omdat het gebruik ervan de potentiële afvalproductie en de zorgen over het milieuaanbod vermindert.

Er zijn verschillende methoden beschikbaar voor de extractie van PL's, waaronder organische oplosmiddelen, atmosferische zuurstof, hoge temperaturen en superkritisch kooldioxide (SC-CO2). SC-CO2-extractie is de meest efficiënte methode omdat het een product van hogere kwaliteit oplevert, ecologisch veilig is, een grotere zuiverheid en opbrengst heeft en een kortere extractietijd heeft dan andere methoden.

Referentie:

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

.