Ниже «галопом по Европам» мы затронем биохимические цепочки, запутанный роман про злую арахидоновую кислоту, EPA и DHA… куча действующих лиц. Можно сразу пропустить этот блок, или прочитать по диагонали, оставив в голове лишь то, что там «что-то про воспаление» и перейти к следующему блоку по ссылке внизу страницы. Тем более мы не претендуем на полную картину, а представляем лишь набросок очень широкими мазками. Но читая здесь или в любом другом месте, важно помнить, что наличие каких-то биохимических путей не означает того, что они реализуются непременно, произойдут везде и именно так, и главное – что это имеет клиническое или иное общее значение для нашей жизни. Иногда это так, но часто не вполне так и ограничено кучей всяких «но» и «если».
Итак, взглянем на ПНЖК через призму процесса воспаления. Основными медиаторами клеточного воспаления являются эйкозаноиды: это простагландины, тромбоксаны, простациклины, лейкотриены. Главный субстрат для синтеза эйкозаноидов – арахидоновая кислота. Арахидоновая кислота является представителем Омега-6 ПНЖК. Тут все просто: много арахидоновой кислоты – много медиаторов воспаления, а это чаще всего вовсе не то, что нам нужно в ситуации с любым хроническим воспалительным процессом, например, хроническим воспалением при ВИЧ-инфекции.
EPA ингибируют (снижают активность) фермент дельта-5-десатуразу (D5D), в результате работы которого получается та самая арахидоновая кислота. Чем больше EPA у вас в рационе, тем меньше арахидоновой кислоты вы производите, а значит, и меньше провоспалительных эйкозаноидов. А вот DHA слишком большая, и не может занять активный каталитический сайт D5D, этот ход она пропускает.
Кроме ингибирования D5D, EPA конкурируют за фосфолипазу A2. Если этот фермент «достанется» EPA, он не дойдет до мембранных фосфолипидов, где в том числе хранится та самая арахидоновая кислота, и она не будет высвобождена и не пойдет в работу, на тот же самый синтез эйкозаноидов. DHA не умеют конкурировать за фосфолипазу A2 – не те пространственные параметры, опять пропуск хода.
Арахидоновая кислота (ARA) или EPA под воздействием циклооксигеназы (COX) или липооксигеназы (LOX) «порождают» разные наборы эйкозаноидов, во многом с противоположными свойствами:
- ARA/COX → PGI2, TXA2, PGD2, PGE2… – провоспалительные эйкозаноиды;
- EPA/COX → PGI3, TXA3, PGD3, PGE3… – противовоспалительные эйкозаноиды;
- ARA/LOX → LTB4, LTC4, LTD4, LTE4… – провоспалительные эйкозаноиды;
EPA/LOX → LTB5, LTC5, LTD5, LTE5… – противовоспалительные эйкозаноиды.
Впрочем, многие исследователи подчеркивают, что ошибочно делить эйкозаноиды на «плохие» и «хорошие». Воспаление - это только часть истории, у всего своя функция, всему свое время и место, важен именно баланс и своевременность тех или иных процессов.
DHA больше EPA на два атома углерода, а также имеет дополнительную двойную связь, которая обуславливает большую конформационную гибкость. Это пространственное и функциональное отличие позволяет DHA играть ряд важных ролей, на которые не способна EPA. Взаимодействие DHA с другими мембранными липидами значительно влияет на параметры мембран клеток. Например, увеличение «текучести» очень важно для синаптических везикул, некоторых других участков нервных клеток или для структур сетчатки глаза, так как это позволяет более эффективно работать различным трансмембранным рецепторам. Хорошая текучесть DHA способствует разрушению так называемых липидных рафтов в мембранах клеток, влияя на передачу сигналов клетками, перенос белков и прочую кинетику в клетках, например, вытеснение рецепторов IL-2 из липидных рафтов.
EPA и DHA примерно в равной мере эффективны в снижении уровня триглицеридов, но пространственные характеристики DHA ведут к увеличению размера частиц липопротеинов низкой плотности (ЛПНП/LDL) в большей степени по сравнению с EPA. Размеры структур ЛПНП лимитируют их проникновение в клетки, выстилающие сосуды, что, в теории, тормозит атеросклеротический процесс.
DHA в цепочке синтеза ARA может выступать ингибитором фермента дельта-6-десатуразы (D6D), который обуславливает синтез первого метаболита из линолевой кислоты, известного как гамма-линоленовая кислота или GLA. Подобно тому, как EPA, далее, конкурирует за D5D. Снижение синтеза GLA в конечном итоге приведет к снижению выработки ARA.
Тут образуется одна побочная история – «за компанию» пострадает и синтез дигомо-гамма-линоленовая кислоты или DGLA. Это важная для нас ω-6 жирная кислота, необходимая для синтеза ряда противовоспалительных эйкозаноидов. Также DGLA может конкурировать с ARA за COX и LOX, ингибируя синтез эйкозаноидов ARA. Закономерно возникает вопрос, есть ли реальная необходимость в дополнительном приеме GLA совместно с Омега-3? Ответа на этот вопрос пока нет.
Итак, учитывая все сказанное выше, а также многое оставленное за кадром, следует сказать о том, что если мы получаем в смесях в виде неких БАДов Омега-3 EPA и DHA, то их соотношение должно быть с заметным перевесом в пользу EPA, и точно не следует принимать препараты, содержащие только DHA. Сегодня не очень понятно, как найти баланс между потенциальными негативными влияниями DHA на каскады синтеза и позитивными ролями в структуре мембран клеток. Не вполне ясны и возможные переделы, а также значимость тех самых влияний DHA в каскадах синтеза эйкозаноидов.
Кроме всего прочего можно упомянуть роль EPA и DHA в синтезе мощных противовоспалительных эйкозаноидов резолвинов, а также PPAR-гамма- зависимый противовоспалительный механизм… и это далеко не все, в этой теме почти безграничные возможности для углубления. К тому же «ничто не фотография, но все кино», и многие аспекты биологии человека и ПНЖК Омега-3 нам еще предстоит изучить.
- Moloudizargari M, Mortaz E, Asghari MH, Adcock IM, Redegeld FA, Garssen J. Effects of the polyunsaturated fatty acids, EPA and DHA, on hematological malignancies: a systematic review. Oncotarget. 2018 Feb 5;9(14):11858-11875. PMID: 29545942.
- Jameel F., Agarwal P., Arshad M., Serajuddin M. 2019 – Omega-3 polyunsaturated fatty acids of fish and their role in cancerous cell lines: A review of in-vitro studies – Fish. Aquat. Life 27: 47-63.
- Stillwell W, Wassall SR. Docosahexaenoic acid: membrane properties of a unique fatty acid. Chem Phys Lipids. 2003 Nov;126(1):1-27. PMID: 14580707.
- Chapkin RS, McMurray DN, Davidson LA, Patil BS, Fan YY, Lupton JR. Bioactive dietary long-chain fatty acids: emerging mechanisms of action. Br J Nutr. 2008 Dec;100(6):1152-7. PMID: 18492298.
- Li Q, Wang M, Tan L, Wang C, Ma J, Li N, Li Y, Xu G, Li J. Docosahexaenoic acid changes lipid composition and interleukin-2 receptor signaling in membrane rafts. J Lipid Res. 2005 Sep;46(9):1904-13. Epub 2005 Jun 1. PMID: 15930520.
- Mori TA, Burke V, Puddey IB, Watts GF, O'Neal DN, Best JD, Beilin LJ. 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. 2000 May;71(5):1085-94. PMID: 10799369.
← Омега-3 ПНЖК: есть или не есть – Часть I
Омега-3 ПНЖК: должный уровень потребления и клиническое значение – Часть III →