regulacja ekspresji genów, które to mają wpływ na

Jedne z wielu funkcji kwasów z rodziny n-3:
- regulacja ekspresji genów, które to mają wpływ na procesy wzrostu i różnicowania komórek;
- działanie immunomodelujące;
-zwiększają syntezę frakcji cholesterolu HDL;
- wchodzą w skład błon biologicznych;
- działanie przeciwzapalne na drodze produkcji eikozanoidów (co nieco w tym temacie poniżej;-) );
- działanie hipotensyjne (obniżające ciśnienie krwi);
- działanie przeciwzakrzepowe poprzez poprawę elastyczności i napięcia ścian naczyń układu
krwionośnego – poprzez działanie zmniejszające stopień krzepliwości krwi;
- modyfikacja procesów nowotworowych (dotyczy ogólnie kwasów tłuszczowych, nie tylko n-3) – po
części poprzez działanie przeciwzapalne.
Głównymi przedstawicielami kwasów tłuszczowych z rodziny omega 3 są ALA1– pochodzący
wyłącznie z produktów roślinnych (składnik błon chloroplastów oraz nasion) oraz kwasy EPA2 i DHA3
– będące finalną „aktywną formą” przemian kwasu ALA w organizmie, ale występujące także
naturalnie w fitoplanktonie morskim i algach posiadających zdolność jego syntezy. Ryby wbrew
pozorom nie syntezują kwasów n-3 w żaden sposób, są one jedynie, w prostej linii, konsumentem ich
„wytwórców”, a co za tym idzie – akumulują owe związki. Oczywiście zawartość EPA i DHA różnić się
będzie pomiędzy poszczególnymi rybami ze względu na parę prostych, ale jakże istotnych czynników:
- gatunek ryby – ryby chude zawierają znikome ilości tłuszczu, a więc nie są obfitym źródłem n-3
- porę roku – dostępność i rodzaj naturalnego pożywienia, ilość ruchu, zasobność w tkankę
tłuszczową
- obszaru połowu – dostępność pożywienia, w tym głównie fitoplanktonu
- sposób chowu – to w sumie temat na osobny artykuł, jednak tutaj ograniczę się do stwierdzenia, iż
stosowane znaczne ilości antybiotyków, czy pasze oparte na produktach zbożowych mają nie tylko
niekorzystny wpływ na zdrowie hodowli, ale także m.in. na stosunek kwasów omega-3 do omega-6 w
mięsie ryb (stosunek w popularnych olejach – również poniżej)
- stanu fizjologicznego ryb
W świetle doniesień naukowych za najbardziej obfitujące w DHA uznaje się ryby poławiane w
morzach południowych, skarbnicą EPA natomiast mogą być ryby z zimnych części oceanów na
1
ALA – kwas alfa-linolenowy
EPA - eikozapentaenowy
3
DHA – kwas dokozaheksaenowy
2
Paweł Szewczyk
[email protected]
883-645-634
północy globu. Warto pamiętać, że WNKT n-3 to nie tylko ryby! Ostrygi, krewetki, kraby czy homary
również są ich wartościowym, a często pomijanym donorem.
Różnica pomiędzy WNKT. Omega 3, a omega-6.
W skrócie – najistotniejszymi przedstawicielami omega-3 są ALA, EPA i DHA, natomiast
omega-6 – LA4, AA5 i DGLA6.
WNKT to prekursorzy hormonów tkankowych – inaczej eikozanoidów. Ze względu na swoją
nietrwałość i szybkie tempo rozpadu – eikozanoidy działają już w miejscu powstania. Co należy do
wspomnianych hormonów tkankowych? PG7, PGI8 i TX9, wspólnie noszące nazwę LT10. Prekursorami
do powstawania eikozanoidów są kwasy: AA, DGLA oraz EPA. Z DGLA powstają związki monoenowe
(PGE1, TXA1), z AA – dienowe (PGE2, PGI2, TXA2), natomiast z EPA – trienowe (PGE3, PGI3, TXA3). AA i
EPA są także prekursorami powstawania leukotrienów.
To jakie eikozanoidy powstaną w ustroju, a także ich ilość zależy głównie od dostępności
związku będącego prekursorem do ich powstania, ale również aktywności enzymów
odpowiedzialnych za wspomniany proces.
4
LA - Kwas linolowy
AA – kwas arachidonowy
6
DGLA – kwas dihomo-gamma-linolenowy
7
PG – prostaglandyny
8
PGI - prostacykliny
9
TX - tromboksany
10
LT - leukotrieny
5
Paweł Szewczyk
[email protected]
883-645-634
Jakie funkcje pełnią eikozanoidy w naszym organizmie?
PGE2 i PGE3 – syntezowane przez większość tkanek ustroju, działają prozapalnie, PGE2 działa
dodatkowo pronowotworowo. Synteza PGE3 zachodzi z bardzo niewielką wydajnością/czasem nie
zachodzi wcale.
PGE2 jest substancją, którą produkują także komórki nowotworowe, a która to pozwala im na
„ucieczkę spod nadzoru immunologicznego”.
PGI2 i PGI3 – ich miejscem syntezy jest śródbłonek (najbardziej wewnętrzna powierzchnia)
naczyń krwionośnych – działają antyagregacyjnie (zapobiegają „zlepianiu się” płytek krwi),
wazodylatacyjnie (powodują rozkurcz mięśni gładkich naczyń krwionośnych), poprzez zwiększenie
poziomu cAMP11 rozluźniają także mięśnie naczyń.
TXA2 oraz TXA3 - wytwarzane w płytkach krwi. TXA2 – działa silnie proagregacyjnie
(prozakrzepowo), wazokonstrykcyjnie (powoduje skurcz mięśni naczyń) oraz zwiększa napływ jonów
wapniowych do komórek naczyń oraz serca, co dodatkowo nasila ich kurczliwość. TXA3 natomiast
również działa proagregacyjnie oraz wazokonstrykcyjnie, jednak w znacznie mniejszym stopniu.
LTB4 oraz LTB5 - leukotrieny powstające w leukocytach. LTB4 silnie aktywuje neutrofile, jest
uznawana za mediatora procesów zapalnych oraz anafilaktycznych (alergicznych), wpływa również na
nasilenie napływu jonów wapnia do serca i naczyń. LTB5 przejawia słabe działanie zapalne.
Stosunek kwasów n-3 do n-6 w popularnych olejach przedstawiłem w poniższej tabeli:
Rodzaj oleju
Oliwa
Olej rzepakowy
Olej
słonecznikowy
Olej z pestek
winogron
Olej rybi (śledź)
Olej lniany
Stosunek
n-6/n-3
15,69
1,88
335
173,42
0,44
0,30
Najczęstszym prekursorem, którego pochodne wykazują najsilniejszą aktywność biologiczną
jest AA. Związki z niego powstające silnie stymulują wystąpienie oraz rozwój zmian miażdżycowych,
reakcji zapalnych i alergicznych, działają silnie prozakrzepowo, stymulują także proliferację (podział)
komórek, a co za tym idzie – rozrost tkanki nowotworowej.
Wysokie spożycie LA powoduje wzrost poziomu AA w ustroju (choć tutaj informacje bywają
rozbieżne, spotkałem się z informacjami jakoby wysokie spożycie LA nie wpływało na podniesiony
poziom AA w osoczu12). Wysoki poziom AA zaś prowadzi do zaburzenia stosunku leukotrienów
prozapalnych w stosunku do przeciwzapalnych (które to powstają z omega-3, ale o tym niżej).
11
12
cAMP – cyklooksygenaza AMP
http://www.nutritionandmetabolism.com/content/8/1/36
Paweł Szewczyk
[email protected]
883-645-634
EPA współzawodniczy o enzymy umożliwiające przemiany kwasów tłuszczowych w
organizmie (cyklooksygenazy i 5-lipooksygenazę). Odpowiednio wysokie spożycie EPA (lecz w
domyśle także i ALA pochodzenia roślinnego, który, mimo słabej konwersji – ALAEPA = 5-21%,
ALADHA = 2-9%) prowadzi w dalszej perspektywie do zwiększenia ich udziału w błonach
komórkowych, a finalnie – zmniejszenia produkcji eikozanoidów prozapalnych będących pochodnymi
kwasu AA, a wzrost protekcyjnych, pochodnych EPA – mających działanie przeciwzapalne,
antyagregacyjne, wazodylatacyjne, a także antyrakowe. Wiele z przeprowadzonych badań klinicznych
wykazało zbawienne działania odpowiedniej podaży kwasów omega-3, jak np. obniżenie koniecznych
do stosowania dawek leków w RZS13, czy osłabienie reakcji przeszczep przeciw gospodarzowi.
Dodatkowym atutem przeciwzapalnego działania kwasów omega-3 jest zapobieżenie lub co najmniej
odsunięcie w czasie zmian będących przyczyną/skutkiem takich chorób jak m.in. choroby
autoimmunologiczne, miażdżyca, choroba zakrzepowa serca, czy inne choroby na tle zapalnym.
Badania epidemiologiczne wydają się potwierdzać tą tezę. Wykazano wzrost zapadalności na
nowotwory u społeczeństw w których od niedawna zaczęto spożywać dietę określaną mianem „diety
zachodniej” – o znacznie wyższej zawartości WNKT n-6. Badaniami nad zależnością zapadalności na
nowotwory (głównie sutka) od ilości tłuszczu w diecie oraz rodzaju spożywanego tłuszczu objęto
m.in. Japonię, Eskimosów zamieszkujących Alaskę i Grenlandię, czy Grecję.
Również badania na zwierzętach (myszy i szczury) dowiodły sprzyjaniu indukcji nowotworów
u grupy dokarmianej olejem słonecznikowym – w ilości 20 lub 10% wartości energetycznej diety
(stosunek n-3 do n-6 w popularnych olejach podam niżej;-) ) – w stosunku do grupy spożywającej 3%
energii z oleju. Dieta o ograniczonej ilości tłuszczu (o połowę - z 20 do 10%) – nie miała istotnego
wpływu na zmniejszenie tempa rozwoju guza. Sugeruje się, jakoby kwasy tłuszczowe nasycone
reprezentowały działanie przeciwnowotworowe, lecz już niewielki dodatek kwasów tłuszczowych z
rodziny n-6 miał znosić ten efekt. Inne z doniesień podkreślają możliwość znoszenia dobroczynnego
wpływu kwasów z rodziny n-3 poprzez jednoczesne zażywanie statyn.
Komórki nowotworowe posiadają ogromny potencjał rozrostowy, a co za tym idzie – ich
zapotrzebowanie na składniki odżywcze jest znacznie wyższe. Również wchłanialność kwasów n-3
przez owe tkanki jest podwyższona. Wyższa zawartość kwasów WNKT n-3 w komórce nowotworowej
powoduję przebudowę błony komórkowej oraz zmianę jej właściwości fizykochemicznych –
największe „sukcesy” na tym polu odnosi DHA – zwiększa on przepuszczalność oraz płynność
komórek guza, a w efekcie – poprawia przepuszczalność względem leków przeciwnowotworowych.
W procesach nowotworzeni EPA i DHA działają delikatnie odmiennie – pierwszy z nich
spowalnia/hamuje proces proliferacji, a DHA stymuluje naturalną śmierć – apoptozę.
WNKT (nie tylko n-3)utrzymują odpowiedni stan skóry, jej nawodnienia, wyglądu i
elastyczności, a także działają protekcyjnie na ewentualne uszkodzenia naskórka .
Pochodne ALA aktywują komórki kościotwórcze i procesy ich tworzenia – co może sugerować
wspomożenie w prewencji osteoporozy, jednak doniesień w tej kwestii jest na ten moment
stosunkowo niewiele i błędem byłoby wysnuwanie jednorodnych wniosków.
13
RZS – reumatoidalne zapalenie stawów
Paweł Szewczyk
[email protected]
883-645-634
Z bardziej „sportowych” kwestii – niedotlenienie u sportowca nie jest jedynie efektem słabej
wydolności, nieodpowiedniej suplementacji czy ewentualnej współwystępującej niedokrwistości.
Również tutaj kwasy z rodziny omega-3 mają coś do powiedzenia. Zmniejszenie stopnia lepkości krwi,
poprawa elastyczności błony erytrocytu, czy możliwy wpływ na wzrost poziomu GH14 - ma znamienny
wpływ tak na samopoczucie sportowca, jego zdolności wysiłkowe, jak również możliwości
regeneracyjne, jakże często zaniedbywane, szczególnie w przypadku osób uprawiających sport na
poziomie amatorskim, obciążonych pracą zarobkową oraz codziennymi, rutynowymi wydawać by się
mogło, czynnościami.
Omega-3 nie dla wszystkich!
Osobom w zaawansowanym stadium zaburzeń czynności mięśnia sercowego w żadnym
wypadku nie należy zalecać kwasów omega-3 – może to spowodować pogorszenie stanu zdrowia, a
nawet śmierć! Dlaczego? Otóż u osób dotkniętych chorobą wieńcową dochodzi do stanu
niedotlenienia tkanek, w tym mięśnia sercowego. W przypadku tymczasowych niedoborów tlenu
objawiać się on może dławicą piersiową (bóle w klatce, uczucie duszności). W przypadku
przedłużającego się stanu niedoboru tlenu dojść może do zawału, czyli stopniowego obumierania
tkanek serca i zamiany ich w tkankę bliznowatą. Jeśli zawałem dotknięty zostanie jedynie niewielki
fragment mięśnia – pacjent może przeżyć, jednak istnieje wysokie prawdopodobieństwo, iż w efekcie
cierpieć będzie na zastoinową niewydolność serca. W takiej sytuacji „niepełnosprawne” serce
zmuszone jest do przepompowania nadmiernej dla jego stanu ilości krwi (która pozwoli choremu
żyć). Komórki niedokrwione, a w efekcie niedotlenione – stają się nadmiernie pobudliwe, co
prowadzić może do arytmii, a nawet nagłej śmierci sercowej. WNKT n-3 mają zdolność stabilizacji
rytmu pracy mięśnia sercowego – zmniejszają stopień nadpobudliwości komórek (właśnie ten
mechanizm zmniejsza ryzyko nagłej śmierci sercowej u osób zdrowych). Jakie ma to odniesienie do
osób cierpiących na zastoinową niewydolność serca? Zobrazujmy to sobie w ten sposób – serce jest
nadmiernie pobudzone po to by przepompować odpowiednią ilość krwi zapewniającą nam przeżycie.
Kwasy omega-3 „zabierają się” za regulację pobudliwości i kurczliwości mięśnia sercowego – niby
świetnie, ale czy na pewno? Przecież nasze serce nie bije nadmiernie „bo tak mu się podoba”, a
jedynie by przepompować minimalną życiodajną ilość tlenu wraz z krwią. Ustabilizowanie jego rytmu,
ograniczenie pobudliwości, a co za tym idzie – obniżenie częstotliwości i siły skurczy może skończyć
się tragicznie.
Reasumując – nie zamykajmy się w sztywnych ramach mono-diety. Nie ograniczajmy swych
źródeł tłuszczu do oliwy i oleju lnianego (najczęściej utlenionego swoją drogą, ale to temat na osobny
tekst;-) ), czy modnych ostatnio w diecie paleo i jej podobnym – smalcu i oleju/masła/wiórków
pozyskiwanych z kokosa. Jeśli nie jesteśmy pod stałą opieką dietetyka lub nie ustalamy z góry
jadłospisu - urozmaicajmy, stosujmy produkty naturalne, różnorodne i pełnowartościowe – to
najkrótsza droga to zminimalizowania ryzyka niedoborów. Nie strońmy od ryb, tranu, alg, siemienia
(w całości, nie w formie oleju), czy nawet suplementacji kwasami omega-3 – zadbajmy o to by tego
wielopłaszczyznowo działającego składnika nie zabrakło w naszej diecie!
14
GH – hormon wzrostu
Paweł Szewczyk
[email protected]
883-645-634
Literatura:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
Wu D, Meydani S.: n−3 polyunsaturated fatty acids and immune function. Proc Nutr Soc. 57, 503–509.
1998.
Kremer J.: n−3 Fatty acid supplements in rheumatoid arthritis. Am J Clin Nutr. 71, 1, 349–351. 2000
Krzysik M. Biernat J. Grajeta H.: Wpływ składników odżywczych pożywienia na funkcjonowanie
układu odpornościowego – część I. Immunomodulacyjne działanie kwasów tłuszczowych pożywienia
w organizmie człowieka. Adv Clin Exp Med. 15, 6, 1055–1062. 2006.
Rose D.: Dietary fatty acids and cancer. Am J Clin Nutr. 66, 998 - 1003, 1997.
Jaśkiewicz J., Drąg J., Lizak D.: Heterogenność puli kwasów tłuszczowych w organizmie człowieka ze
szczególnym uwzględnieniem metabolizmu tych związków w okresie ciąży, W: Środowisko i
gospodarka hormonalna u kobiet, (red.) Maria Kapiszewska, Oficyna Wydawnicza AFM. Kraków
2012.
Parol D., Mamcarz A.: Diety roślinne w sporcie – wątpliwości i zagrożenia. Polish J Sport Med. 3, 4,
30, 147-156. 2014
Bean A.: Żywienie w sporcie: Kompletny przewodnik. Zysk i S-ka. Poznań 2005.
Celejowa I.: Żywienie w sporcie. PZWL. Warszawa 2008.
Maszewska M., Gańko I.: Kwasy tłuszczowe omega-3 - rola w żywieniu, występowanie, zastosowanie.
Przemysł Spożywczy. 64, 5, 28-31. 2010.
Jelińska M.: Kwasy tłuszczowe – czynniki modyfikujące procesy nowotworowe. Biul. Wydz. Farm.
AMW. 1, 1-9. 2005.
Sommer E., Sommer S., Skopińska-Różewska E.: Nienasycone kwasy tłuszczowe a nowotworzenie.
Wspolczesna Onkol. 6, 2, 60-63. 2002.
Ryszkiewicz M.: Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe szeregu omega-3 – charakterystyka,
występowanie, znaczenie biologiczne i zdrowotne. Praca specjalizacyjna z farmacji aptecznej. Szczecin
11.09.2013.
Pac-Kożuchowska E.: Kwasy tłuszczowe omega-3 a stan zdrowia dzieci. Endokrynol. Ped. 4, 25, 4954. 2008.
Wcisło T., Rogowski W.: Rola wielonienasyconych kwasów tłuszczowych omega-3 w organizmie
człowieka. Cardiovascular Forum. 11, 3, 39-43. 2006.
Czajkowski K., Czerwionka-Szaflarska M., Charzewska J. i in. Stanowisko Grupy Ekspertów w
sprawie suplementacji kwasu dokozaheksaenowego i innych kwasów tłuszczowych omega-3 w
populacji kobiet ciężarnych, karmiących piersią oraz niemowląt i dzieci do lat 3. Pediatr Pol. 85, 6, 597603. 2010.
Stołyhwo-Szpajer M., Piękosz K., Bellwon J. i in.: Wielonienasycone kwasy tłuszczowe i ich wpływ a
czyniki ryzyka miażdżycy ze szczególnym uwzględnieniem ciśnienia tętniczego. Nadciśnienie tętnicze.
5, 3, 211-219. 2001.
Bojarowicz H., Woźniak B.: Wielonienasycone kwasy tłuszczowe oraz ich wpływ na skórę. Probl Hig
Epidemiol. 89, 4, 471-475. 2008.
Achremowicz K., Szary-Sworst K.: Wielonienasycone kwasy tłuszczowe czynnikiem poprawy stanu
zdrowia człowieka. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość. 3, 44, 23-35. 2005.
Block R., Pearson T.: Wpływ kwasów tłuszczowych omega-3 na układ sercowo-naczyniowy. Folia
Cardiologica Excerpta. 13, 557-569. 2006.
Torrejon C., Jung U., Deckelbaum R.: N-3 Fatty Acids and Cardiovascular Disease: Action and
Molecular Mechanism. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 77, 5-6, 319-326. 2007.
Wolańska D., Kłosiewicz-Latoszek L. Struktura spożycia kwasów tłuszczowych a profil lipidowy u
osób z nadwagą i otyłością. Roczn Panstw Zakl Hig. 63, 2, 155-162. 2012.
Mori T., Burke V., Puddey I. i in. Purified eicosapentaenoic and docosahexaenoic acids have
differential effects on serum lipids and lipoproteins, LDL particle size, glucose, and insulin in mildly
hyperlipidemic men. Am J Clin Nutr May. 71, 5. 1085-1094. 2000.
Ornish D.: Spektrum. Wydawnictwo Druga Strona. Warszawa 2015.
Paweł Szewczyk
[email protected]
883-645-634