Essentiële vetzuren zijn onmisbaar voor het optimaal functioneren van de hersenen. De inname van essentiële vetzuren geschiedt met de voeding en wijzigingen in het voedingspatroon geven structurele wijzigingen in neuronen, daarmee het neuron functioneren beïnvloedend. Optimalisatie van de voeding voor ieder individu is dan ook aanbevelingswaardig.
Er zijn aanwijzingen dat PUFA’s ook interveniërend ingezet kunnen worden bij een verscheidenheid aan neurologische en psychiatrische pathologie. Bewijzen hiervoor zijn veelbelovend maar op dit moment relatief mager. Voor er concrete aanbevelingen voor de klinische praktijk gedaan kunnen worden is meer onderzoek naar dit belangwekkende veld is zeer wenselijk.InleidingJe bent wat je eet” is een zeer bekend gezegde. Veel mensen bijvoorbeeld, weten dat het eten van teveel verzadigd vet niet gunstig is voor het functioneren van hun hart- en bloedvaten. Of dat voldoende groente en fruit op het menu gezond is en het risico op bepaalde ‘welvaartsziekten’ kan verlagen.Voeding en hersenenSinds enkele decennia is er -terecht- een grote wetenschappelijke belangstelling voor de invloed van de voeding en voedingsstoffen op onze gezondheid. Daaruit voort komt ook de belangstelling voor de verschillende voedingsvetten op het functioneren van dat mysterieuze en gecompliceerde orgaan; de hersenen.

In de westerse voeding bevindt zich een verscheidenheid aan voedingsvetten. Dit artikel is bedoeld als introductie op de invloed van essentiële voedingsvetzuren op het functioneren van de menselijke hersenen. Deze vetzuren worden besproken aan de hand van hun functie en invloed op de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel. Daarnaast wordt aandacht besteed aan een aantal klinische studies die tot op heden zijn uitgevoerd bij verschillende affectieve, neurologische en psychiatrische stoornissen. Om de leesbaarheid te vergroten zal er op sommige plaatsen gebruik worden gemaakt van de bekende afkortingen afkomstig uit de Angelsaksische vakliteratuur.Essentiële vetzuren
In 1929 deden de wetenschappers George en Mildred Burr een belangrijke ontdekking (Burr, G.O., Burr, M.M., 1930). Tijdens hun onderzoek naar de rol van vet in het dieet van ratten stuitten ze op het bestaan en de noodzaak van essentiële vetzuren. Het echtpaar Burr stuitte daarmee op een gegeven dat een enorme implicatie heeft had voor de manier waarop we tegenwoordig naar voeding en de invloed ervan op het menselijk lichaam kijken.

In de afgelopen decennia is er zeer veel wetenschappelijk onderzoek gedaan naar de functies, voedingsbehoefte en klinische toepassingen van essentiële vetzuren.
Essentiële vetzuren zijn vetzuren die het lichaam niet zelf kan synthetiseren, maar moet krijgen door de voeding. Er zijn er twee, te weten: linolzuur (LA) en alfa-linoleenzuur (ALA).Linolzuur en alfa-linoleenzuur
Linolzuur, een omega-6 vetzuur (naamgeving als gevolg van de plek waar de eerste dubbele binding in de vetzuurketen zit), wordt in het lichaam gebruikt als voorloper van enkele zeer belangrijke vetzuren, waaronder arachidonzuur (AA) en gamma-linoleenzuur (GLA). ALA is de voorloper van eicosapentaeenzuur (EPA), wat eventueel verder gemetaboliseerd kan worden tot onder meer docosahexaeenzuur (DHA).

Voedingsvetten functioneren op velerlei manieren in het menselijk lichaam. In dit artikel zullen de twee belangrijkste taken besproken worden. Deze keuze is-hoewel overeenkomend met de literatuur- enigszins arbitrair.
De eerste van de te bespreken taken van essentiële vetzuren is hun functie als structurele component van celmembranen. De samenstelling van vetzuren binnen het celmembraan moduleert de effectiviteit van zeer veel membraantransporteurs en enzymen. Deze samenstelling van membraanvetzuren is overigens een rechtstreekse representatie van de samenstelling van de vetten uit de voeding.
Daarnaast spelen essentiële vetzuren de hoofdrol op een ander toneel: het zijn precursoren voor verschillende belangrijke eicosanoiden, waaronder prostaglandines, thromboxanen en leukotrienen. Beide hoofdfuncties zullen nader worden toegelicht.

Doordat de meeste functies van essentiële vetzuren in het lichaam vervuld worden door metabolieten zoals AA, EPA en DHA, worden deze in de Angelsaksische literatuur veelal gezamenlijk aangeduid als PUFA’s of lange keten vetzuren (LC-PUFA’s). In deze tekst worden die benamingen gebruikt.Invloed PUFA’s op het brein
Aangezien zenuwweefsel zoals de hersenen, op adiposeweefsel na, het hoogste percentage vetstoffen bevatten, valt aan te nemen dat essentiële vetzuren hier een grote rol spelen. Het drooggewicht van de hersenen bevatten tussen de 50 en 60 procent vetten. Ruim 35% hiervan zijn PUFA’s, waarvan het grootste deel DHA en in de tweede plaats AA.Invloed op celmembranen
PUFA’s dienen als belangrijk structureel component van celmembranen, waaronder die van het neuron. De morfologische structuur van PUFA’s ten opzichte van verzadigd vet wordt gekenmerkt door een of meerdere ‘kniks’ in de koolstofketen. Het voorkomen van deze kniks verklaart grotendeels hun belangrijke functie voor het celmembraan. Het celmembraan functioneert als afscheiding van de cel ten opzichte van zijn omgeving. Hiervoor bestaat een groot deel van het membraan uit de zogenaamde ‘lipid bilayer’, een keten van fosfolipiden.
Doordat het celmembraan veel plekken bevat waar transport van diverse stoffen en andere cellulaire communicatie plaats heeft, kan een celmembraan worden beschreven als een zeer actieve structuur.

Indien de voeding voldoende PUFA’s bevat, zullen deze vetzuren geïncorporeerd worden in de lipid bilayer. Als gevolg van de ‘kniks’ in hun structuur levert dat een zekere mate van fluiditeit op die van levensbelang is voor het optimaal functioneren van het membraan.

Recent zijn er verschillende artikelen op dit onderzoeksvlak rond het centraal zenuwstelsel gepubliceerd. Zo is aangetoond dat DHA betrokken is bij cholinerge transmissie en EPA hyperpolarisatie teweeg kan brengen in hippocampale CA1 cellen (Haag 2003).
Uit dierexperimenten bleek dat voeding met een tekort aan omega-3 leidt tot slechtere uitkomsten op spatiale leertaken en verminderd exploratie gedrag. Ook toonde dierexperimenten aan dat omega-3 deficiënte ratten een grotere en tevens snellere afbraak van dopamine hebben in de cerebrale cortex (Yoshida et al, 1997).
In Nederland is door Kalmijn (2000) gepubliceerd dat er bij Nederlandse bejaarden een negatieve correlatie bestaat tussen de inname van omega-3 vetzuren zoals EPA en DHA en cognitieve problematiek zoals geheugenstoornissen.
De exacte mechanismen waardoor PUFA’s de activiteit van membraan transporteurs beïnvloeden zijn nog niet volledig opgehelderd. Op moment van schrijven wordt er volop onderzoek gedaan naar de invloed van de verschillende vetzuren op de fluiditeit van het celmembraan, de sterkte van relaties tussen membraan en enzymen of transporteurs en de activiteit van bindingsites en hun liganden in de hersenen.Precursoren van eicosanoiden
‘Eicosanoiden’ is een verzamelnaam voor een groep stoffen (waaronder prostaglandines, thromboxanen, leukotrienen en lipoxines) die een regulerende functie hebben op een scala van (cellulaire) fysiologische en pathologische processen. Zo zijn eicosanoiden betrokken bij onder meer vasculaire, immunologische en inflammatoire regulatie. Onderzoek naar de invloed van PUFA’s op de eicosanoiden huishouding en fysiologische effecten van deze, heeft interessante gegevens opgeleverd. Zo blijkt dat voeding rijk aan EPA en DHA beschermend werkt tegen hart- en vaatziekten (zie Haag voor review).
Een andere studie laat zien dat EPA concurreert met AA voor het enzym 5-lipoxygenase. Dat heeft tot gevolg dat EPA een bijdrage levert aan het beperken van ongewenste ontstekingsreacties. Een soortgelijke conclusie wordt door meer onderzoekers getrokken: PUFA’s in de voeding reguleren de productie van eicosanoiden in het voordeel van de ‘gezondere’ eicosanoiden, hiermee de relatieve invloed van de ‘slechtere’ ofwel ontstekingsbevorderende eicosanoiden afremmend (zie Singh, 2005 voor review).Veroudering
Om essentiële vetzuren om te zetten in de bio-actieve AA, EPA, GLA of DHA zijn verschillende enzymen benodigd. Experimenten hebben aangetoond dat de activiteit van deze enzymgroep achteruit gaat bij het ouder worden. Onderzoek heeft echter laten zien dat deze verminderde activiteit positief beïnvloed kan worden door een toename van PUFA’s in de voeding.

Ook is er mogelijk een ander fenomeen dat een rol speelt bij ouderen: oxidatieve stress. Oxidatieve stress is een term die verwijst naar de cyto-pathologische gevolgen van zogenaamde ‘vrije radicalen’ (in de Angelsaksische literatuur Reactive Oxygen Species -ROS- genoemd) die in relatieve toename van ten opzichte van de celbeschermende mechanismen kunnen ontstaan. Deze oxidatieve stress zou een toename van oxidatie van PUFA’s kunnen opleveren, wat veranderingen aan het celmembraan kan veroorzaken. In de hersenen is aangetoond dat neuronale synaptische activiteit vermindert bij het ouder worden. Ook zijn morfologische en functionele veranderingen gevonden die een relatie hebben met een verminderde PUFA activiteit: gedeformeerde celnuclei, opgezwollen astrocyten, verminderde membraan-fluiditeit en verlaagde vrijmaking van acetylcholine. Een almaar groeiende hoeveelheid gegevens vanuit experimentele modellen en autopsies van menselijke hersenen toont oxidatieve stress aan bij ziekten zoals Parkinson en Alzheimer. Op grond van deze resultaten wordt aangenomen dat oxidatieve stress PUFA componenten in de hersenen beschadigd, wat het ontstaan van de deze ziekten mede lijkt te veroorzaken ( zie review Haag, M. 2003).

Een interessante studie van het Lousiana State University Neuroscience Center (2005) lijkt enkele van de werkingsmechanismen ten aanzien van de bescherming van DHA op neuronen bij Alzheimer patiënten bloot te leggen. De ziekte van Alzheimer wordt gekarakteriseerd door de progressieve afzetting van amyloide plaques en het ontstaan van zogenaamde ‘neurofibrillary tangles’ in de hersenen. Gevolgen hiervan zijn onder meer verhoogde inflammatoire activiteit en vervroegde celdood, resulterend in cognitieve beperkingen zoals geheugenverlies en dementie.
In deze studie is gevonden dat DHA de vorming van A-beta peptides (neuron-beschadigende en celdood veroorzakende eiwitten) tegengaat. Daarnaast heeft DHA indirect een beschermende invloed. DHA wordt in de hersenen omgezet in verschillende metabolieten, waaronder het (door de onderzoekers zogenoemde) neuroprotectine D1 (NPD1).
Dit onderzoek toont aan dat NPD1 de hersenen beschermt tegen de gevolgen van Alzheimer door de genexpressie van neuronen te beïnvloeden. Zo promoot NPD1 de genetische expressie van anti-inflammatoire mediatoren en inhibeert het neuron apoptose. Deze post mortem studie biedt veel aanknopingspunten om de beschermende werking van DHA in vivo verder te ontrafelen.Postnatale ontwikkelingIn diverse onderzoeken is de noodzaak van AA en DHA gebleken voor een optimale pre- en postnatale ontwikkeling van de hersenen. Zo toonde Carlson en collega’s in 2001 aan dat DHA in het dieet van baby’s geassocieerd is met hogere scores op de Mental Developmental Index (een schaal om de mentale ontwikkeling van baby’s en peuters te meten). Naar aanleiding van Carlson’s resultaten zijn verschillende andere onderzoeksgroepen verder gegaan met dit thema.

Zo liet Birch (2001) zien dat kinderen, die vanaf de geboorte tot de leeftijd van 18 maanden LC-PUFA’s gesuppleerd kregen, opvallend hoger scoorden bij een test die probleemoplossende vaardigheden meet (3-step toy retrieval test). Ook zijn er in verschillende studies positieve verbanden tussen PUFA inname en IQ gerapporteerd (zie Haag, 2003 voor review).ADHD
In een studie naar jongens met ADHD is een DHA deficiëntie en een onderactiviteit van de bijbehorende enzymgroep gevonden. Hoewel na suppletie met PUFA’s hogere bloedwaarden van de betreffende vetzuren gevonden werden, heeft de suppletie in deze studie geen resultaat geboekt in het verminderen van de ADHD symptomen. Recent is in de Oxford-Durham studie van Richardson (2006) wel een bescheiden resultaat geboekt in het verminderen van ADHD symptomen na omega-3 suppletie. Verder onderzoek op dit vlak is veelal tegenstrijdig.DepressieIn 1995 veronderstelden Hibbeln en Salem een relatie tussen de toename van depressie en relatieve afname van omega-3 vetzuren in het dieet. De studie (1996) die deze hypothese wilde testen toonde een opvallende wisselwerking aan tussen de mate van depressie en de ratio tussen omega-3 en omega-6 in fosfolipiden van rode bloedcellen.
Inmiddels bevestigden meer studies de relatie tussen PUFA’s en depressie. Echter, tot op heden zijn er slechts hypotheses over het causale mechanisme. Stoll (1999) opperde de mogelijkheid dat suppletie met omega-3 vetzuren de gevoeligheid voor het ontstaan van een depressie kon verminderen. Dit heeft hij later aangetoond bij bi-polair patiënten in een depressieve episode. <Schizofrenie
Mellor et al deden onderzoek naar de PUFA ratio’s bij schizofrenie patiënten. Ze vonden dat schizofrenie patiënten vaker dan de gezonde controle groep een verlaagde PUFA status hadden. Dit is ook post mortem vastgesteld bij autopsie van hersenen van enkele overleden patiënten uit de studie. Het suppleren van 10 gram visolie per dag resulteerde in een verbetering van symptomen bij de overige schizofrenie patiënten, gemeten op de Positive and Negative Syndrome Scale en Abnormal Involuntary Movement Scale. Deze bevindingen corresponderen met resultaten van andere onderzoekers, waaronder Yao en collega’s. Er is echter ook een studie die geen effect aantrof ( zie voor review Singh, 2005).Multiple SclerosisSinds 1950 is er aandacht geweest voor de rol van voedingsvet en M.S. Een studie uit Noorwegen liet zien dat er een lagere incidentie van M.S. was in gemeenschappen die aan de kust woonden en veel vis aten. Zo bezien zou een lage inname van PUFA’s wellicht een risicofactor zijn voor M.S. Later onderzoek heeft inderdaad een verlaagde PUFA status bij M.S. patiënten aangetoond. Vanwege de anti-inflammatoire activiteit van EPA is er een klinische test gedaan bij M.S. patiënten. Ook kregen deze patiënten voedingsadviezen. Na 2 jaar bleek dat in de suppletie groep er minder ziekte-progressie was opgetreden, ten opzichte van de controle groep. Een grote Chinese studie liet echter geen resultaat zien in een vergelijkbare onderzoeksopzet (zie voor review Singh, 2005).Conclusie
Op gebied van klinische toepassingen van essentiële vetzuren is de laatste jaren een hoop vooruitgang geboekt. Echter, resultaten zijn lang niet altijd eenduidig en leveren veelal geen terrein voor het doen van uitspraken over causale relaties. Een vermoedelijke reden hiervoor is de multi-variatie etiologie van de besproken aandoeningen. Hieronder valt een, geldend voor veel van deze ziektebeelden, zeer individuele gen-omgevingsinteractie. Er is nog veel kennis benodigd voor er algemene en concrete aanbevelingen voor de klinische praktijk gedaan kunnen worden.

Bron natuur Dietisten