Omega-3-vetzuren en de hersenen in ontwikkeling

04
Omega-3-vetzuren en de hersenen
in ontwikkeling
Dr. Caroline Childs, Human development & Health Academic Unit,
Faculty of Medicine, University of Southampton, Southampton, Verenigd Koninkrijk
Omega-3-vetzuren zijn voedingselementen met een aantal voordelen voor de gezondheid, die vooral verband
houden met hun anti-inflammatoire eigenschappen. De mogelijke invloed van deze nutriënten op de cognitieve
functies is van significant belang voor de gezondheid van de mens. Het onderzoek was tot dusver vooral toegespitst op de mogelijke voordelen van interventies tijdens de zwangerschap en op hogere leeftijd. In dit artikel zullen wij de mechanismen schetsen waardoor de omega-3-vetzuren de gezondheid beïnvloeden en ook de voordelen die in de loop van studies werden vastgesteld tijdens cognitieve metingen bij proefdieren en bij de mens.
Vetzuren
Vetzuren die dubbele bindingen bevatten op hun koolstofketen noemt men onverzadigde vetzuren. Men kan bij
die onverzadigde vetzuren verder een onderscheid maken tussen mono-onverzadigde (één dubbele binding)
en meervoudig of polyonverzadigde vetzuren (POVZ, of in het Engels PUFA, voor polyunsaturated fatty acids) met
twee of meer dubbele bindingen.
De dubbele bindingen veranderen de vorm van de vetzuren, en daarom ook hun fysische eigenschappen. Het
effect van de dubbele bindingen hangt af van hun aantal, stand en configuratie (zoals cis- of trans-configuratie).
De omega-3 (of n-3)-vetzuren zijn POVZ die gekenmerkt zijn door de aanwezigheid van de eerste dubbele binding
op het derde koolstofatoom, geteld vanaf het methyluiteinde, waarbij de volgende dubbele binding(en) telkens
door een methyleengroep (-CH2-) gescheiden is of zijn.
NutriFacts
Inname via de voeding
2014/01
05
de cerebrale en visuele ontwikkeling bij het kind. In
Het essentiële vetzuur α-linoleenzuur (ALA; 18:3n-3) is
het eenvoudigste omega-3-POVZ en wordt aangetroffen in groene bladeren, bepaalde zaden, noten
en oliën (zoals sojaolie). Vlaszaadolie bevat heel veel
ALA. De voornaamste voedingsbron van de n-3-POVZ
met langere keten, met name eicosapentaeenzuur
(EPA; 20:5n-3), docosapentaeenzuur (DPA; 22:5n-3)
en docosahexaeenzuur (DHA; 22:6n-3) is vis, meer
bepaald vette vis. Het gehalte van vis aan n-3-POVZ
met lange keten verschilt heel erg van soort tot soort.
Zalm is bijvoorbeeld een rijke bron, en bevat ongeveer
2,2 g EPA + DPA + DHA per 100 g, terwijl kabeljauw
per 120 g slechts ongeveer 300 mg van deze vetzuren
bevat.
het Verenigd Koninkrijk krijgen de vrouwen de raad om
twee porties vis per week te eten, waarvan een portie
vette vis. Het gelijktijdige advies om bepaalde vissoorten te mijden omwille van het risico op contaminatie met methylkwik wordt echter dikwijls verkeerd geïnterpreteerd, en sommigen verkiezen om tijdens de
zwangerschap geen vis te consumeren. Bij de mens
gebeurt de overdracht van het DHA naar de foetus
in ontwikkeling vooral tijdens de 10 laatste weken van
de zwangerschap. Men schat in het Verenigd Koninkrijk
dat vrouwen gemiddeld 17,5 g DHA minder consumeren dan vereist is om aan de behoeften van een
enkelvoudige zwangerschap tegemoet te komen (1).
Enkel het ALA wordt als een essentieel omega-3-vet-
De gemiddelde inname van het totaal van alle
n-3-POVZ via de voeding bedraagt bij de volwassene
van het Verenigd Koninkrijk 2,27 g per dag voor mannen en 1,71 g per dag voor vrouwen. Bij de meeste
personen is het leeuwendeel ALA, omdat de inname
van POVZ met lange keten sterk afhankelijk is van de
visconsumptie die individueel aanzienlijk verschilt. De
gemiddelde inname van n-3-POVZ met lange keten in
het Verenigd Koninkrijk wordt op 200 mg/dag geschat.
Nochtans eet slechts 27% van de Britse volwassenen
vette vis. Bij de verbruikers van niet-oliehoudende vis
wordt de inname van EPA + DHA op 100 mg per dag
geschat, ver beneden het momenteel aanbevolen
minimum van 450 mg per dag.
zuur beschouwd in de voeding. Immers, er bestaat
een endogene syntheseweg waardoor ALA omgezet
kan worden in EPA, DPA en DHA, waarbij deze conversie vooral in de lever gebeurt. Men denkt wel dat het
vermogen om deze conversie door te voeren beperkt
is, hoewel gegevens laten vermoeden dat vrouwen
een hoger conversievermogen hebben dan mannen,
vermoedelijk om aan de potentiële vraag bij toekomstige zwangerschappen te voldoen. Mocht deze weg
geschikt zijn om tegemoet te komen aan de behoeften aan omega-3 voor de gezondheid en de ontwikkeling van het kind, al was het maar bij gedeelten van
de bevolking, dan zou dit erg belangrijk zijn. In de eerste plaats omwille van de mogelijkheid om doelgerichte interventies te voorzien voor het grote deel van
de Britse volwassen bevolking dat verkiest om geen vis
Het verbruik van vette vis gedurende de zwanger-
te consumeren, maar ook door de weerslag op het
schap wordt aanbevolen omwille van de essentiële
milieu van toegang tot omega-3-vetzuren uit planten
rol van de omega-3-vetzuren als ondersteuning van
veeleer dan uit bronnen uit de zee.
Bekijk ook het interview
met dr. Caroline Childs
op Nutriweb.TV: Rol van Omega-3 vetzuren
www.nutriweb.tv
bij de ontwikkeling van de hersenen.
06
De fysiologische rol van
de omega-3-vetzuren
voorlopers van een aantal inflammatieoplossende
Naast hun rol als energiesubstraat en hun
betrokken zijn bij de aanzet tot en de ontwikkeling van
vermogen om in vetweefsel opgeslagen
cognitieve stoornissen.
stoffen, zoals de resolvines, de neuroprotectines en
de maresines (2). Men weet dat ontstekingsprocessen
te worden, hebben omega-3-vetzuren
talrijke fysiologische functies. Vetzuren zijn
bijvoorbeeld een structurele component
van celmembranen, en kunnen op die
manier een rechtstreekse invloed hebben
op de fluïditeit en de functie van de celmembraan. Een membraan die rijk is aan
DHA is daarom soepeler dan een membraan die hoofdzakelijk uit verzadigde
vetzuren bestaat. Deze soepelheid zorgt
ervoor dat membraangebonden eiwitten vormveranderingen ondergaan en dit
kan het signaleringsvermogen van cel tot
cel verbeteren of verstoren. Het effect van
omega-3-vetzuren op de vaatfunctie, inbegrepen de verminderde plaatjesaggregatie en de verbeterde endotheelfunctie,
kan voordelig uitvallen voor een voldoende doorbloeding van de hersenen.
Vetzuren zijn precursoren voor signaalmoleculen, inbegrepen deze die betrokken
zijn bij het ontstaan en het oplossen van
ontsteking. Men weet dat omega-3-vetzuren de grondstof zijn voor het ontstaan
van minder krachtige signaleringsmoleculen voor ontsteking dan hun omega6-evenknieën. Daarnaast zijn EPA en DHA
Bewijzen uit dierproeven
Het beroep op diermodellen levert een aantal voordelen op bij het voedingsonderzoek. Men kan een
meer gecontroleerde, stringente en extreme dieetmanipulatie uitvoeren dan met humane studies mogelijk zou zijn, en een veel ruimer aantal weefsels als
analysemateriaal gebruiken. Data uit diermodellen
moeten echter heel voorzichtig geïnterpreteerd worden, aangezien er significante verschillen kunnen zijn
qua fysiologische en gedragsparameters. Bijvoorbeeld, indien wij een rat gebruiken als model voor de
zwangerschap bij de mens, dan moet men er wel op
letten dat een pasgeboren rat qua ontwikkeling veel
minder rijp is dan een menselijke pasgeborene.
Diermodellen zijn nuttig geweest om te bewijzen hoe
essentieel de omega-3-vetzuren zijn voor de ontwikkeling en de werking van de hersenen, met studies
waarin een deficiënt dieet leidt tot beperkte functie,
terwijl modellen die bijkomende toevoer via de voeding kregen, gepaard gingen met verbeterde cognitieve functies. Sommige voordelen die verkregen werden met een vermeerderde opname van omega-3
via het dieet en die bij ratten vastgesteld werden, omvatten verbeterde metingen van het ruimtelijke inzicht
en verminderde schade na hypoxie en ischemie.
Deze voordelige effecten moeten afgewogen
worden tegen bewijzen van schadelijke effecten van supplementen van
omega-3-vetzuren bij dieren, in het
bijzonder rond de gehoorfunctie.
Deze tegenstrijdige resultaten kunnen hun oorzaak hebben bij de
veelzijdige werking van de omega3-vetzuren. Bijvoorbeeld de gunstige
effecten voortvloeiend uit de bescherming tegen schade na een uitgelokte ischemie kan
NutriFacts
2014/01
07
te danken zijn aan de rol van omega-3-vetzuren als
lijk meer voordeel bij een programma van toediening
de voorloper van neuroprotectieve stoffen, terwijl de
van supplementen met omega-3-vetzuren, aange-
negatieve effecten op de gehoorfunctie toegeschre-
zien het laatste trimester van de zwangerschap een
ven kunnen worden aan de verstoring van de myeline-
sleutelfase is in de overdracht van DHA naar de foetus
structuur geïnduceerd door een hoog DHA-gehalte in
in ontwikkeling.
de celmembranen.
De plasticiteit van de hersenen blijft het hele leven bestaan en studies hebben vastgesteld dat kinderen en
Bewijzen uit studies op de mens
oudere volwassenen veranderingen in de cognitieve
functie kunnen vertonen na interventie met omega-
Studies waarbij supplementen van omega-3-vetzuren
3-vetzuren. Bij kinderen was er significante belangstel-
toegediend werden aan zwangere vrouwen en die
ling van de research voor het vermogen van omega-
achteraf hun kinderen volgden om de cognitieve
3-vetzuren om de studieresultaten te verbeteren (4). Bij
functie te beoordelen, hebben tot vandaag slechts
oudere personen daarentegen stond de focus op de
bescheiden verbeteringen vastgesteld bij voldragen
verbetering en de preventie van cognitieve achteruit-
kinderen (3). Prematuren hebben echter vermoede-
gang.
Conclusies
Een dieet dat rijk is aan omega-3-vetzuren is gedurende het hele leven aanbevolen. Een hoge consumptie van visolie levert zowel omega-3-vetzuren op als andere nutriënten met mogelijke voordelen voor
de gezondheid, zoals vitamine D, jodium en selenium. Voor personen die liever geen oliehoudende vis
verbruiken, zijn omega-3-vetzuren in capsules een goed verdragen voedingsinterventie. Voor de mensen die verkiezen geen visproducten te verbruiken, kunnen omega-3-vetzuren ook verkregen worden uit
zeewieren, en in de toekomst zouden genetisch gewijzigde gewassen een alternatieve bron kunnen zijn.
Door het ruime spectrum van hun gezondheidsvoordelen zijn de omega-3-vetzuren een aantrekkelijke
interventie voor veel doelgroepen, onder andere zwangere vrouwen, kinderen en oudere volwassenen.
Diermodellen hebben consistent aangetoond dat de aanvoer van supplementen met omega-3-vetzuren de weefselsamenstelling positief kan beïnvloeden en effecten kan uitoefenen op de functionele resultaten. Menselijke gegevens bevestigen dit, in het bijzonder in de groepen die een risico lopen op tekorten
aan omega-3-vetzuren of op functiestoornissen zoals premature pasgeborenen.
Onderzoek van de volgende generatie in omega-3-vetzuren en de ontwikkeling van de hersenen zal
verder gegevens kunnen vergaren doordat de onderzoekers toegang zullen hebben tot kwantitatieve
functionele metingen van de cognitieve prestaties met fMRI en EEG-registratie. Deze minimaal invasieve
technieken bieden nieuwe mogelijkheden om de functionele eindpunten te beoordelen in studies op
de mens. Verder onderzoek is eveneens vereist om na te gaan of het voor elk individu nodig is om rechtstreeks omega-3-vetzuren zoals EPA en DHA te consumeren, of indien endogene synthesewegen die deze
vetzuren genereren uit ALA even krachtige gezondheidseffecten kunnen uitlokken.
1.
2.
3.
4.
Williams CM, Burdge G. Long-chain n-3 PUFA: plant v. marine sources. The Proceedings of the Nutrition Society. 2006;65(1):42-50.
Serhan CN, Petasis NA. Resolvins and protectins in inflammation resolution. Chemical reviews. 2011;111(10):5922-43.
Gould JF, Smithers LG, Makrides M. The effect of maternal omega-3 (n-3) LCPUFA supplementation during pregnancy on early childhood
cognitive and visual development: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. The American journal of clinical
nutrition. 2013;97(3):531-44.
Richardson AJ, Burton JR, Sewell RP, Spreckelsen TF, Montgomery P. Docosahexaenoic acid for reading, cognition and behavior in children
aged 7-9 years: a randomized, controlled trial (the DOLAB Study). PloS one. 2012;7(9):e43909.