Znajdź zawartość

Mało kto by pomyślał, że kwas dokozaheksaenowy (DHA), który znajduje się w tłuszczu rybim, np. z tuńczyka czy łososia, oraz algach i nasionach lnu, jest czynnikiem decydującym o męskiej płodności. Gdyby nie on, w spermatydzie nie wykształciłaby się łukowata struktura - akrosom. Powstaje on z aparatu Golgiego i odgrywa ważną rolę we wnikaniu plemnika do komórki jajowej (reakcji akrosomalnej). Normalny plemnik zawiera łukowatą strukturę zwaną akrosomem, która jest kluczowa dla zapłodnienia, ponieważ zawiera, organizuje i zagęszcza różne enzymy wykorzystywane przez męską gametę do penetrowania oocytu - wyjaśnia dr Manabu Nakamura z University of Illinois. Amerykańskie badania wykazały, że DHA jest niezbędny do scalenia wszystkich części akrosomu. Bez kwasu dokozaheksaenowego ta istotna struktura by nie powstała i plemnik by nie działał - podkreśla doktorant Timothy Abbott. Naukowcy zainteresowali się rolą DHA w powstawaniu zdrowych plemników, gdy zaobserwowali coś ciekawego podczas eksperymentów z myszami pozbawionymi genu odpowiadającego za jego syntezę. Przyglądaliśmy się liczebności, kształtowi oraz ruchliwości plemników i ocenialiśmy ich sukces reprodukcyjny. Samce myszy, u których nie powstawał DHA, były zasadniczo niepłodne". Gdy do diety gryzoni wprowadzono kwas, zdolności reprodukcyjne powracały do normy. "To było uderzające. Kiedy nakarmiliśmy myszy DHA, zapobiegliśmy wszystkim anomaliom - opowiada Nakamura. Amerykanie posłużyli się skanującym laserowym mikroskopem konfokalnym, dzięki czemu mogli obserwować kolejne etapy spermiogenezy. Stosując fluorescencyjne znaczniki, śledzili umiejscowienie enzymów w komórce. Mogliśmy zobaczyć, że akrosom powstaje, gdy drobne pęcherzyki z enzymami zlewają się w łuk. Fuzja nie zachodzi jednak bez DHA. Gdy kwasu brakuje, pęcherzyki się tworzą, ale później się nie schodzą. Ponieważ duże ilości DHA występują nie tylko w jądrach, ale i siatkówce czy mózgu, akademicy mają nadzieję, że ich odkrycia będą mieć również wpływ na badania nad mózgiem i widzeniem. Pojawia się logiczna hipoteza, że DHA bierze udział w zlewaniu pęcherzyków na terenie całego organizmu, a ponieważ mózg zawiera ich naprawdę dużo, zastanawiamy się, czy niedobór kwasu dokozaheksaenowego ma znaczenie dla rozwoju, dajmy na to, demencji. Jakakolwiek komunikacja między neuronami wymaga przecież fuzji pęcherzyków.

Oleje rybie, od lat wysławiane jako suplementy diety sprzyjające zdrowiu serca i stawów, wywołały u myszy laboratoryjnych poważne zapalenie okrężnicy i raka jelita grubego – donoszą naukowcy z Michigan State University. Z badań zespołu Jenifer Fenton wynika, podobnie zresztą jak ze studiów innych akademików, że powinno się ustalić limit dawki kwasu dokozaheksaenowego (DHA) – jednego z kwasów tłuszczowych omega-3 występujących w rybach - zwłaszcza w przypadku osób z przewlekłymi stanami zapalnymi przewodu pokarmowego. Odkryliśmy, że kiedy myszom podawano wysokie dawki tłuszczów rybich, rozwinął się u nich śmiertelny, zaawansowany rak jelita grubego. Co ważniejsze, przy nasilonym stanie zapalnym do powstania guza wystarczyły zaledwie 4 tygodnie. Amerykanie ustalili, że wzrost zaawansowania i złośliwości następuje nie tylko pod wpływem najwyższych dawek DHA, ale również u zwierząt otrzymujących niższe dozy. Gryzonie wykorzystane w eksperymencie były podatne na choroby zapalne układu pokarmowego. Obecnie naukowcy i przemysł spożywczy apelują, by sporządzić zestaw zaleceń dotyczących kwasów omega-3. Głównym powodem są stwierdzane u większości Amerykanów [i zapewne także u przedstawicieli innych nacji] niedobory, dowody wskazują zaś, że związki te korzystnie wpływają na zdrowie. Uzyskane wyniki zaskoczyły Fenton, ponieważ wcześniej wykazano, że DHA ma pewne właściwości przeciwzapalne. Spodziewaliśmy się, że tłuszcze rybie ze zwiększoną zawartością DHA zmniejszą ryzyko raka, tymczasem odkryliśmy, że było dokładnie na odwrót. Nasze myszy nie potrafiły wdrożyć reakcji odpornościowej wobec bakterii sprzyjających wzrostowi guzów okrężnicy. Fenton uważa, że ludzie nie muszą unikać olejów rybich. Podkreśla, że nasz organizm może sobie zapewnić odpowiednią ilość kwasów typu omega-3 w diecie, tak by suplementacja nie była w ogóle potrzebna. W przypadku tłuszczów rybich nie wiemy, co należy uznać za odpowiednią dawkę. Dysponujemy wieloma przykładami zażywania suplementów [...] w nadmiarze, co sprzyja rozwojowi nowotworów (warto wspomnieć np. o beta-karotenie u palaczy). Suplementacja jest najbardziej użyteczna, gdy u danej osoby występuje niedobór określonego składnika. Na kolejnych etapach badań zespół zamierza określić poziom kwasów omega-3 u pacjentów z chorobami zapalnymi przewodu pokarmowego.

Dotąd o kwasach tłuszczowych omega-3 mówiono raczej w kontekście zapobiegania chorobom serca. Okazało się jednak, że jeden z nich – kwas dokozaheksaenowy (DHA) – wywiera decydujący wpływ na męską płodność. Zespół Manabu Nakamury z University of Illinois prowadził eksperymenty myszami pozbawionymi genu enzymu odpowiedzialnego za wytwarzanie DHA. Przy braku kwasu dokozaheksaenowego samce myszy są bezpłodne, ponieważ produkują niewiele plemników (bądź w ogóle) o nieprawidłowej budowie, które nie są w stanie normalnie się poruszać. Przyglądaliśmy się liczbie, kształtowi i ruchliwości plemników. Mieliśmy także na uwadze osiągnięcia reprodukcyjne zwierząt. Okazało się, że osobniki z niedoborem DHA nie były w stanie się rozmnażać – tłumaczy doktorant Manuel Roqueta-Rivera. Liczebność gamet kształtowała się na niezwykle niskim poziomie, poza tym były one okrągłe, a nie wydłużone, co uniemożliwiało im ruch. Kiedy jednak wielonienasycony kwas tłuszczowy omega-3 wprowadzono do diety, płodność została w pełni przywrócona. To było bardzo uderzające. Gdy nakarmiliśmy myszy DHA, wyeliminowano wszystkie nieprawidłowości. Po raz pierwszy udało się bezpośrednio zademonstrować, jak ważny jest DHA dla męskiej płodności. Wcześniejsze badania sugerowały jednak, że u pacjentów z niską liczebnością i/lub ruchliwością plemników dość często występuje niedobór tego kwasu. Omawiane studium stanowi część szerszego projektu, w ramach którego Nakamura precyzuje funkcje fizjologiczne poszczególnych kwasów omega-3 i -6. Praca na modelu mysim pozwala mu wyłączać określone geny, a sztuczny niedobór substancji daje dostęp do interesujących go danych. Do odkryć dotyczących DHA doszło po unieczynnieniu genu delta-6-desaturazy. Nakamura dodaje, że nasz organizm wytwarza DHA z dostępnego w pokarmach kwasu α-linolenowego. Obfitują w niego oleje roślinne, w tym olej sojowy czy rzepakowy. W przyszłości Amerykanie planują przeprowadzenie kolejnych eksperymentów, które pozwolą zrozumieć wchodzące w grę mechanizmy na poziomie molekularnym.

Lekarze z australijskiej Adelajdy opracowali nową metodę, która radykalnie poprawia rozwój umysłowy wcześniaków. Co ważne, terapia jest niezwykle tania i opiera się na podawaniu... zaledwie jednego składnika pokarmowego. Koncepcja nowej formy leczenia jest efektem sześcioletniego studium prowadzonego wspólnie przez dr Marię Makrides z Instytutu Badań nad Zdrowiem Kobiet i Dzieci oraz prof. Boba Gibsona z Uniwersytetu w Adelajdzie. Zdaniem badaczy, kondycję umysłową wcześniaków urodzonych przed 33. tygodniem ciąży można znacząco poprawić, jeżeli do mleka matki lub podawanych odżywek doda się wysokie dawki nienasyconych kwasów tłuszczowych omega-3. W swoim badaniu Australijczycy skupili się na kwasie dokozaheksaenowym (ang. docosahexaenoic acid - DHA), jednym ze składników istotnych dla prawidłowej budowy i funkcjonowania neuronów. Jak twierdzą australijscy eksperci, jego niedobór jest przyczyną niedorozwoju umysłowego u dzieci, które przyszły na świat zbyt wcześnie. DHA był podawany pod postacią oleju z tuńczyka. Matki karmiące piersią otrzymywały dziennie 3 gramy suplementu. Odpowiada to dawce około 1 grama dobroczynnego kwasu, z łatwością przenikającego do mleka. Jeżeli z jakichś powodów karmienie naturalne nie było możliwe, wcześniaki były karmione odżywkami z dodatkiem ok. 1% DHA. Analiza rozwoju noworodków objętych eksperymentem wykazała, że podawanie wysokich dawek kwasu dokozaheksaenowego zmniejsza aż o 50% ryzyko wystąpienia poważnych opóźnień w rozwoju umysłowym. Jeżeli zaś w momencie narodzin dzieci ważyły poniżej 1250 gramów, prawdopodobieństwo wystąpienia łagodnych deficytów funkcji poznawczych spadało o około 40%. Co ciekawe, korzystny wpływ podawania DHA był znacznie lepiej widoczny u dziewczynek, niż u chłopców. Dla dzieci płci męskiej jest to podwójnie niekorzystne, gdyż są one bardziej podatne na występowanie zaburzeń umysłowych. Wyraźna rozbieżność rezultatów zaskoczyła prof. Gibsona. Może być tak, że chłopcy mają szybszy metabolizm od dziewczynek i potrzebują wyższych dawek DHA, by różnica była zauważalna, spekuluje badacz, zastrzegając jednocześnie, że potrzebne będzie przeprowadzenie dalszych badań nad tym zagadnieniem.

Spośród 4000 gatunków ssaków nasz jest jednym z nielicznych, których zdrowie uzależnione jest od przyjmowania wraz z pożywieniem kwasu askorbinowego, czyli witaminy C. Podobny los dzielą z nami takie gatunki, jak większość naczelnych, świnki morskie oraz niektóre gatunki nietoperzy. Okazuje się jednak, że w toku ewolucji nasze gatunki wypracowały zadziwiająco wydajny mechanizm kompensujący tę niedogodność. W organizmach pozbawionych zdolności syntezy kwasu askorbinowego występuje bardzo wydajny mechanizm wychwytu utlenionej formy witaminy C, czyli kwasu dehydroaskorbinowego (DHA). Związek ten powstaje z witaminy C w wyniku reakcji z utleniaczami - cząsteczki kwasu askorbinowego są "poświęcane" w obronie innych związków, krytycznych dla przeżycia. W efekcie tej reakcji powstaje utleniona forma kwasu askorbinowego, czyli właśnie DHA. W większości świata ożywionego DHA jest traktowany jak związek "zużyty" i przez to niepotrzebny. W organizmie człowieka zostaje on jednak pochłonięty przez czerwone krwinki (erytrocyty), a następnie powrotnie zredukowany do aktywnej formy. Tak przetworzony może zostać wydzielony z powrotem do krwi, skąd trafia do innych tkanek. Dr Naomi Taylor, pracująca na Uniwersytecie we francuskim Montpellier, jest pod wrażeniem skuteczności tego mechanizmu: Ewolucja jest niesamowita. Mówimy o naszej niezdolności do wytwarzania kwasu askorbinowego jak o "wrodzonym defekcie metabolicznym", a tymczasem wypracowaliśmy zadziwiający mechanizm kompensujący tę niedogodność. Co więcej, używamy do tego jednych z najliczniejszych i najbardziej rozsianych po całym ciele komórek. Warto zaznaczyć, że organizmy zdolne do syntezy witaminy C są niemal całkowicie niezdolne do wychwytywania z krwi DHA. Zamiast tego są zmuszone produkować "od zera" ogromne ilości kwasu askorbinowego, jednoczesnie zużywając na to mnóstwo energii. Dla przykładu: człowiekowi wystarcza pobranie wraz z dietą 1 mg witaminy C na kilogram masy ciała, tymczasem kozły są zmuszone wytwarzać we własnym ciele 200 razy większą ilość tego związku! W organizmie człowieka DHA jest pobierany do wnętrza erytrocytów przez białko zwane Glut1, które znane jest przede wszystkim ze zdolności do wchłaniania glukozy (stąd jego nazwa, pochodząca od angielskiego Glucose Transporter, type 1). Ciekawostką jest jednak fakt, że pomimo mylącej nazwy białka wykazuje ono znacznie większą zdolność do przenoszenia DHA niż glukozy. Efekt ten dodatkowo pogłębia się wraz z upływem życia komórki. Badacze twierdzą, że przyczyną tej "preferencji" przenośnika glukozy i DHA jest synteza innego białka zwanego stomatyną. Pojawia się ono w czerwonych krwinkach dopiero po pewnym czasie od powstania tych komórek. Brak tej proteiny powoduje odwrotne zjawisko, tzn. wzrost wydajności wchłaniania glukozy kosztem ilości pobieranego kwasu dehydroaskorbinowego. Kolejna niespodzianka: u myszy, które mają naturalną zdolność syntezy witaminy C, erytrocyty w ogóle nie wykazują obecności Glut1 na powierzchni. Zamiast tego posiadają na swojej powierzchni zupełnie inny przenośnik, zwany Glut4, praktycznie niezdolny do pobierania DHA z krwi. Istnieje bardzo wyraźna zależność pomiędzy obecnością na czerwonych krwinkach określonego transportera a zdolnością organizmu do wytwarzania witaminy C. Jak widać, w naturze samowystarczalność nie zawsze jest potrzebna. Czasem dużo cenniejszą zdolnością jest umiejętne wykorzystanie tego, co inni odrzucili jako niepotrzebne.