Ilgųjų grandinių omega-3 riebalų rūgščių poveikis kognityvinėms funkcijoms ir nuotaikos sutrikimams

Įvadas

Polinesočiosios riebalų rūgštys – tai būtinosios mūsų organizmo riebalų rūgštys, dalyvaujančios įvairių svarbių biologinių junginių sintezės reakcijo­se. Šių organinių medžiagų klasė apima didelę įvai­rovę, bet minimos 2 pagrindinės polinesočiosios rie­balų rūgštys – linolo rūgštis (omega-6 riebalų rūgš­tis) ir alfa linoleno rūgštis (omega-3 riebalų rūgš­tis) (1). Sparčiai kintantis žmonių maisto racionas sudarė sąlygas omega-3 ir omega-6 balanso pokyčiui mūsų organizme. Mokslinėje literatūroje įvertinta, kad dabartinis minėtų polinesočiųjų riebalų rūgščių santykis gaunamame maiste siekia atitinkamai 1:18 (4, 9). Optimaliausia proporcija tarp šių medžiagų turi būti 1:1, todėl daroma išvada, kad mūsų įpras­tinėje mityboje labai trūksta omega-3 riebalų rūgš­čių, o tai skatina tiek kardiovaskulinės ir imuninės sistemos, tiek ir dažnus vaikų elgesio bei mokymo­si sutrikimus, pavyzdžiui, dėmesio trūkumo ir hi­peraktyvumo sutrikimą, disleksiją, dispraksiją bei panašias būkles (4, 7–9).

Ilgųjų grandinių omega-3 riebalų rūgštys vadina­mos nepakeičiamosiomis dėl kelių reikšmingų ypa­tybių. Pakankamas jų kiekis organizme apsaugo nuo kylančių rimtų ligų grėsmės. Pastebėta, kad eikoza­pentaeno (EPR) ir dokozaheksaeno (DHR) rūgštys svarbios eikozanoidų, citokinų, reaktyvių deguonies junginių nulemtam uždegiminio atsako moduliavi­mui (9, 10). EPR konkurencinio inhibavimo prin­cipu slopina fermentų ciklooksigenazės (COX) ir 5 lipoksigenazės (5-LOX) katabolizuojamą omega-6 arachidono rūgšties metabolizmo reakciją į lipidi­nius uždegimo mediatorius, tokius kaip prostaglan­dinas E2 (PGE2) ir leukotrienas B4 (LTB4) (9). To­kiu būdu sumažėja jų sukeliamos vazodilatacijos ir skysčių ekstravazacijos iš kraujagyslių į aplinkinius audinius tikimybė (9). Žuvų taukuose esantys EPR ir DHR slopina citokinų (interleukino 1β (IL-1β) ir tumoro nekrozės faktoriaus α (TNFα)) gamybą mo­nocituose ir makrofaguose, todėl sumažėja adhezi­jos molekulių (intraląstelinės adhezijos molekulės 1 (angl. Intracellular adhesion molecule 1 – ICAM-1), kraujagyslinių ląstelių adhezijos molekulės 1 (angl. Vascular cell adhesion molecule 1 – VCAM-1), at­sakingų už leukocitų migraciją į infekcinį židinį, ekspresija (9, 10). Kita vertus, EPR, veikdama kaip COX ir 5-LOX fermentų substratas, skatina mažiau veiksmingų eikozanoidų (PGE3 ir LTB5) sintezę, to­dėl formuojamas silpnesnis imuninis atsakas (9, 10). Moksliniais klinikiniais tyrimais grindžiama hipo­tezė, kad vartojant žuvų taukų mažėjanti uždegimi­nių mediatorių sintezė teigiamai veikia ir bronchų astmą bei kitomis alergininėmis patologijomis ser­gančiųjų būklę (10). Iš arachidono rūgšties sinteti­nami eikozanoidai (PGD2, LTC4, LTD4, LTE4) yra svarbūs veiksniai formuojantis bronchokonstrikci­jai bronchų astma sergantiems pacientams, o PGE2, indukuodami T limfocitų virsmą į T2 helperinių ląs­telių populiaciją ir skatindami B limfocitus gaminti imunoglobuliną E, predisponuoja sunkias alergines reakcijas organizme (10). Taigi daugumos antiužde­giminių terapijų tikslas – slopinti minėtų lipidinių ir peptidinių uždegimo mediatorių pernelyg gausią ar netinkamą sintezę organizme, todėl gilinamasi į omega-3 riebalų rūgščių vartojimo naudingumą reguliuojant imuninės sistemos atsaką ir mažinant ūminių ar lėtinių uždegiminių, alerginių ligų pro­gresavimo tikimybę (9, 10).

Paminėtina, kad omega-3 riebalų rūgštys yra svarbios vaikų protiniam vystymuisi, regėjimui ir vi­saverčiam augimui. Esminis kriterijus, kuris apibrė­žia jų svarbą, yra tas, kad organizme nėra sintetina­mos iš kitų riebalų rūgščių, todėl privalome jų gauti su maistu arba vartodami omega-3 maisto papildus.

EPR ir DHR omega-3 riebalų rūgščių turtin­giausi maisto šaltiniai yra riebiosios jūrinės žuvys, tokios kaip lašišos, tunas, otai, sardinės, silkės ir pan. (2, 8). Paminėtina, kad alfa linoleno rūgšties randa­ma ir augaliniuose aliejuose, ypač daug jos yra linų sėmenų aliejuje, kiek mažiau – sojų ir rapsų aliejuo­se, lapinėse daržovėse, graikiniuose riešutuose (9).

Kita vertus, ši alfa linoleno riebalų rūgštis, gaunama su maistu, žmogaus organizmui yra ne tokia vertin­ga kaip žuvų taukuose esančios EPR ir DHR. Dalį EPR ir DHR organizmas gali pasigaminti iš alfa li­noleno rūgšties, tačiau mažas susintetintas jų kie­kis negali patenkinti būtinojo šių medžiagų porei­kio organizme (8). EPR ir DHR gausu šaltųjų jūrų žuvyse, ypač skumbrėse, lašišose, tune, Atlanto sil­kėse, upėtakiuose. Šios rūgštys užtikrina žuvų ląs­telių membranų skystą būklę esant žemai tempera­tūrai. Menkių kepenų aliejus yra labiausiai vertina­mas dėl turimo didžiausio EPR ir DHR rūgščių kie­kio (2). DHR taip pat randama kai kuriuose gyvuli­niuose produktuose: motinos piene, mėsoje, kepe­nyse, kiaušinių tryniuose. Derėtų atkreipti dėmesį, kad karvės piene jos iš viso nėra (5).

Žvelgiant organų struktūriniu lygiu, omega-3 polinesočiosios riebalų rūgštys gausiai aptinkamos sėkliniame skystyje bei miokardo, tinklainės, sme­genų audiniuose. Jos yra pagrindiniai minėtų orga­nų ir audinių membranų fosfolipidų struktūriniai komponentai, todėl svarbios normalioms minėtų or­ganų fiziologinėms funkcijoms palaikyti. Įvairiuo­se dabartiniuose medicininės literatūros šaltiniuose atkreipiamas dėmesys į tai, kad naujausiais kliniki­niais tyrimais pagrindžiamas vis platesnis poline­sočiųjų omega-3 riebalų rūgščių naudingumo vai­kų sveikatai spektras.

Mokslininkai atranda vis daugiau įrodymų, kad polinesočiosios riebalų rūgštys turi lemiamos įta­kos žmogaus nervų sistemai, emocinei ir intelektinei brandai, gebėjimui ugdyti naujus įgūdžius (3, 5–7). Akcentuojama, kad prenataliniu laikotarpiu DHR ir EPR dalyvauja smegenų vientiso vystymosi proce­suose (3, 6, 7). Ši teorija pradėta plėtoti tuo metu, kai, išanalizavus smegenų audinį sudarančių ląste­lių biocheminę sudėtį, pastebėta, kad būtent ilgųjų grandinių omega-3 riebalų rūgštys, ypač DHR, yra esminė smegenų ląstelių membranų sudėtinė da­lis (7, 8). DHR daugiausia telkiasi galvos smegenų žievėje, sinapsinių jungčių membranose, mitochon­drijose, sudarydama apie 40 proc. smegenų poline­sočiųjų riebalų rūgščių ir apie 50 proc. – neuronų membranų svorio (3, 6). Mokslinėse publikacijose minima, kad DHR koncentracija organizme sparčiai didėja ankstyvuoju postnataliniu periodu, kai nauja­gimio smegenys siekia maksimalų augimo piką (6). Prenataliniu laikotarpiu DHR su arachidono rūgšti­mi svarbios vaisiaus galvos smegenų pilkosios me­džiagos formavimui, neurogenezei, neurotransmisi­jai bei apsaugai nuo oksidacinio streso poveikio (6). Šis faktas patvirtintas JAV žurnale publikuoto tyri­mo metu, kai tiriant gimdyvių, valgiusių omega-3 prisotinto maisto, kraują, stebėta tendencija: nauja­gimiai, kurių motinų kraujyje rasta didesnė DHR koncentracija, pirmąsias 48 val. po gimimo miego­jo ramiau (6). Kūdikiams, kurių motinoms nustatyta mažesnė DHR koncentracija, buvo didesnis greitojo ir lėtojo miego stadijų santykis, ilgesni tarpai, pe­reinant iš miego į būdravimą, greitesnis prabudimas nei tų kūdikių, kurių motinų kraujyje buvo didesnė DHR koncentracija (6). Tai įrodo, kad šių nepakei­čiamųjų riebalų rūgščių stoka organizme indukuo­ja lėtesnį kūdikio vystymąsi pirmaisiais gyvenimo metais, nes vaiko raidos greitis teigiamai koreliuoja su ramiu miegu, kuris vadinamas pagrindiniu nervų sistemos subrendimo lygio indikatoriumi (6).

DHR svarba vaiko intelekto, kognityvinių požy­mių vystymuisi grindžiamas tuo, kad jos postnata­liniu periodu, o tiksliau – pirmaisiais vaiko augimo metais, paskatina jungčių tarp neuronų skaičiaus ir tankumo gausėjimą. Nustatyta, kad iki 3 metų su­siformuoja 80 proc. sinapsinių ryšių. Pačių smege­nų ląstelių kiekis tuo periodu nedidėja, bet vaikui mokantis, susidaro vis naujų tarpneuroninių jung­čių, kuriose nepertraukiamai vykstančios neurome­diatorių kontroliuojamos reakcijos užtikrina gauna­mos informacijos įsiminimą bei jos atgaminimą (6). Esant pakankamam omega-3 riebalų rūgščių kiekiui organizme, padidinamas neuronų membranų elastin­gumas ir greičiau susiformuoja sinapsinės jungtys, todėl pagerinamas išmokimo, pagreitinamas mąs­tymo procesas ir didėja vaiko intelekto koeficien­tas (6). Nustatyta, kad vartojant DHR ir EPR kūdi­kystės ir vaikystės laikotarpiu, mažėja dėmesio trū­kumo ir hiperaktyvumo sutrikimo (angl. attention deficit/hyperactivity disoder – ADHD) pasireiškimo tikimybė bei pagerinamos mokymosi galimybės (6).

2000 metais išnagrinėjus pasaulyje atliktus mokslinius tyrimus, nustatyta, kad ilgųjų grandi­nių omega-3 riebalų rūgštis įeina į tinklainės ląste­lių sudėtį ir pagerina ankstyvą neišnešiotų ir išne­šiotų kūdikių regėjimo vystymąsi (5, 6). 2007 me­tais moksliniuose straipsniuose aprašomas kliniki­nis tyrimas, kurio metu stebėta, kad nėščiosioms ir gimdyvėms laktacijos periodu vartojant omega-3 riebalų rūgščių, jų kūdikių rega, regimoji atmintis bei pažintinės funkcijos vystėsi geriau nei tų mo­tinų, kurios į savo dienos racioną neįtraukė šių rie­balų rūgščių (6).

Atlikta daug atsitiktinės atrankos tyrimų, skir­tų ilgųjų grandinių omega-3 polinesočiųjų riebalų rūgščių maisto papildų naudai vaikų elgesio ir mo­kymosi vystymui patvirtinti, tačiau daugelis jų ap­ėmė ribotas tiriamųjų grupes su specifiniais raidos sutrikimais, pavyzdžiui, turinčius ADHD sutrikimų simptomų, disleksijos ar koordinacijos vystymosi sutrikimo bruožų.

2013 metų birželį publikuotas naujausias straips­nis apie ilgųjų grandinių omega-3 riebalų rūgščių, ypač DHR, maisto papildų poveikį sveikų vai­kų kognityvinių funkcijų bei elgesio raidai (DO­LAB studija). Klinikiniame tyrime dalyvavo 493 (44,8 proc. mergaičių ir 55,2 proc. berniukų) Oks­fordšyro bendrojo lavinimo mokyklų 7–9 metų mo­kiniai, neturėję specialiųjų ugdymosi poreikių bei jų skaitymo galimybės buvo mažesnės už naciona­linės vertinimo skalės vidurkį. Disleksija buvo dia­gnozuota 6,3 proc. tiriamų vaikų, o 1 proc. jų buvo nustatytas ADHD sutrikimas (7).

Tyrimo tikslas – įvertinti, ar ilgųjų grandinių omega-3 riebalų rūgščių maisto papildų vartojimas pagerina skaitymo, darbinės atminties bei vaikų el­gesio lavinimą. Tyrime buvo vertinama tiriamųjų vaikų minėtų riebalų rūgščių koncentracija kraujy­je. Užtikrinant šios studijos rezultatų patikimumą, kognityvinėms funkcijoms stebėti naudotos pagal amžių standartizuotos ir patikimos vertinimo ska­lės, o vaikų elgesį (koncentruojant dėmesį į ADHD spektro požymius) vertino tėvai, globėjai ir moky­tojai, remdamiesi Konerio vertinimo skale. Rezulta­tuose skelbiama, kad didesnė ilgųjų grandinių ome­ga-3 DHR koncentracija kapiliariniame kraujyje sta­tistiškai patikimai siejasi su geresnėmis vaikų skai­tymo, darbinės atminties panaudojimo galimybėmis bei mažesne ADHD sutrikimo simptomų rizika, at­sižvelgiant į galimus tiriamųjų tiek lyties, tiek soci­oekonominius skirtumus (7). Taip pat tyrimo metu stebėta, kad berniukų omega-3 riebalų rūgščių kon­centracija kraujyje buvo ryškiai didesnė nei mergai­čių (7). Atsižvelgiant į suaugusiųjų lyties skirtumus pagal omega-3 riebalų rūgščių pasiskirstymą, nusta­tyta, kad fertilinio amžiaus moterų organizme šių il­gųjų grandinių polinesočiųjų riebalų rūgščių aptinka­ma daugiau nei vyrų kūne, nes riebalų rūgščių sinte­zę kontroliuoja hormoniniai organizmo pokyčiai (7).

Rekomenduojama kasdien su maistu gauti bent 1 000 mg ilgųjų grandinių omega-3 riebalų rūgš­čių – tai kiekis, patenkantis į organizmą kasdien išgeriant 1 šaukštelį skystų žuvų taukų arba 2–3 žuvų taukų kapsules (4). Laktacijos periodu kūdi­kiams motinos turėtų skirti 2,6 g ilgųjų grandinių omega-3 riebalų rūgščių per dieną (6). Minimoje žuvų taukų paros dozėje turi būti apie 100–300 mg DHR, nes nustatyta, kad teigiamas poveikis smege­nims pasiekiamas vartojant ne mažiau nei 250 mg DHR per parą (6). Pateikiamos ISSFAL (angl. In­ternational Society for the Study of Fatty Acids & Lipids) organizacijos rekomenduojamos minima­lios EPR ir DHR paros dozės, atsižvelgiant į vai­kų amžių (1 lentelė) (6).

Omega-3 riebalų rūgščių pritaikymas gydant nuotaikos sutrikimus

EPR ir DHR yra omega-3 riebalų rūgštys, pade­dančios išlaikyti ląstelių membranų takumą, suma­žinti uždegiminių eikozanoidų sintezę ir atpalaiduoti uždegimą skatinančius citokinus. Žmogaus organiz­me alfa linoleno rūgštis virsta EPR ir DHR.

Daugelis žmonių daugiau suvartoja gyvulinio ir augalinio maisto, kuriame gausu omega-6 riebalų, nei to, kuriame gausu omega-3 riebalų rūgščių. Pa­didėjęs omega-6 riebalų rūgščių kiekis daro įtaką ląstelių membranų sudėties pokyčiams, kurie nei­giamai veikia membranų takumą ir lankstumą. Tuo tarpu papildomas omega-3 riebalų rūgščių kiekis, vartojant skystus žuvų taukus ar kapsules, palaiko ląstelių membranų lankstumą.

Vienpolė ir dvipolė depresija siejasi su ląstelių membranų takumo ir lankstumo praradimu. Pas­tarasis lemia membranų baltymų, receptorių, jonų kanalėlių ir neurotransmiterių pažeidimą. Tai daro įtaką uždegiminių eikozanoidų ir uždegimą ska­tinančių citokinų kiekio padidėjimą. Tiriant mo­teris (n=12), sergančias bipoliniu afektiniu sutri­kimu (BAS) ir gydomas omega-3 riebalų rūgšti­mis, nustatytas reikšmingas ląstelių membranų takumo ir lankstumo pagerėjimas. Vis dėlto lite­ratūros apie depresijos gydymą omega-3 rieba­lų rūgštimis duomenys yra įvairūs (pvz., tyrimų duomenų apžvalgoje teigiamas omega-3 riebalų rūgščių poveikis depresijai nustatytas 13-oje ty­rimų iš 19-os). Tai gali priklausyti nuo skirtingų metodologijų, pacientų atrankos kriterijų bei EPR ir DHR dozių. Tyrimų metaanalizės duomenimis, teigiamas poveikis depresijai pasireiškė skiriant >60 proc. EPR (dozė svyravo 200–2 200 mg/p. ri­bose) ir <40 proc. DHR. Placebu kontroliuojama­me tyrime sergantiesiems depresija prie citalopra­mo papildomai skyrus omega-3 riebalų rūgščių, reikšmingai sumažėjo depresijos balai, palyginti su placebo ir citalopramo grupe.

Egzistuoja ryšys tarp savižudybės, susijusios su depresija, rizikos padidėjimo ir omega-3 riebalų rūgščių stokos. Atvejo ir kontrolės autopsijos tyrime palygintas orbitofrontalinės smegenų žievės ome­ga-3 riebalų rūgščių kiekis tarp sergančiųjų sunkia depresija (n=15) ir kontrolinės grupės bendraamžių (n=27). Mažesnis orbitofrontalinės smegenų žievės DHR kiekis nustatytas 32 proc. sirgusių moterų ir 16 proc. sirgusių vyrų. Manoma, kad tai galėtų būti padidėjusios savižudybės rizikos, sergant depresi­ja, rodiklis. Keliuose tyrimuose patvirtintas gydymo papildomo EPR ir DHR naudingas poveikis vienpo­lei ir dvipolei depresijai.