Àcids grassos essencials

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Els àcids grassos essencials (AGE) són aquells àcids grassos que l'organisme no pot sintetitzar per si mateix, per la qual cosa és necessari ingerir-los per a obtenir-los. En el cas de l'home, tots coincideixen a ser àcids grassos poliinsaturats amb més d'una insaturació, totes en posició "cis" i a tenir-ne la primera en una posició no llunyana (posició 6 com a màxim, és a dir que inclou tots els Omega-6 i els Omega-3) del final de la molècula, on es troba el grup metil.

Nutrició[modifica | modifica el codi]

Com el seu nom indica, la ingestió d'aquests àcids grassos és essencial o indispensable, ja que el cos no és capaç d'obtenir-los per a altres medis (bioquímica). Les seves funcions són sovint relatives al sistema cardíac però en general depenen de les característiques químiques de cada àcid particular. Els àcids Omega-6, a més, interaccionen amb els Omega-3, potenciant els seus efectes.

Fonts alimentàries[modifica | modifica el codi]

Les fonts alimentàries depenen de cada tipus d'àcid, però en general es troben sobretot al peix blau, la fruita seca i les llavors, sent exemples típics el bacallà, l'oli d'oliva, les pipes de gira-sol o les nous. En el cas dels animals de granja, els seus productes (carn, ous, etc.) poden contenir quantitats significatives d'aquests àcids segons la seva alimentació, per exemple, en el cas dels porcs alimentats amb glans.

Exemples d'àcids grassos essencials[modifica | modifica el codi]

Són àcids grassos insaturats que tenen la primera insaturació en una posició considerada propera al final, que inclou els Omega-3 i els Omega-6, per exemple:

Interacció d'àcids grassos essencials[modifica | modifica el codi]

Les accions dels àcids grassos essencials (AGE) ω-3 (omega-3) i ω-6 (Omega-6) es caracteritzen millor per les seves interaccions; no poden ser entesos per separat.

L'àcid araquidònic (AA) és un àcid gras condicionalment essencial ω-6 de 20 carbonis.[1] Es troba al capdavant de la "cascada de l'àcid araquidònic" – més de vint vies de senyalització diferents que controlen una àmplia gamma de funcions corporals, però especialment aquelles funcions relacionades amb la inflamació i el sistema nerviós central.[2] La majoria d'AA en el cos humà es deriva a partir de l'àcid linoleic de la dieta (un altre àcid gras essencial, 18:2 ω-6), que prové tant d'olis vegetals com de greixos animals. En la resposta inflamatòria, dos altres grups d'àcids grassos essencials de la dieta formen cascades anàlogues que competeixen amb la cascada d'àcid araquidònic. L'àcid icosapentanoic o EPA (20:5 ω-3) ofereix la cascada més important de la competència. S'ingereix a partir d'oli de peix o es deriva de l'àcid alfa-linolènic de la dieta trobat, per exemple, en l'oli de cànem i l'oli de lli. El DGLA (20:3 ω-6) ofereix una tercera cascada menys prominent. Deriva de l'àcid gamma-linoleic o DGLA (18:3 ω-6) de la dieta, el qual es troba, per exemple, en l'oli de borratja. Aquestes dues cascades paral·leles suavitzen els efectes inflamatoris d'AA i els seus productes. La baixa ingesta d'aquests àcids grassos essencials menys inflamatoris, especialment els ω-3s, s'associa amb una varietat de malalties relacionades amb la inflamació.

Avui dia, la dieta habitual als països industrialitzats conté molt menys àcids grassos ω-3 que la dieta d'un segle enrere, la qual a la mateixa vegada contenia encara molt menys ω-3 que la dieta dels primers caçadors-recol·lectors.[3] També es pot observar la relació de ω-3 i ω-6 en les comparacions de les seves dietes. Aquests canvis han anat acompanyats d'un augment de les prevalences de moltes malalties – les anomenades malalties de la civilització – que impliquen processos inflamatoris. En l'actualitat hi ha una forta evidència[4] que moltes d'aquestes malalties es milloren amb l'augment de ω-3 en la dieta, i bones evidències per moltes altres malalties. També hi ha més evidència preliminar que mostra que ω-3 de la dieta pot alleujar símptomes en diversos trastorns psiquiàtrics.[5]

Nomenclatura de les sèries d'icosanoides[modifica | modifica el codi]

Per detalls de la via metabòlica dels icosanoides en cada sèrie, vegeu els articles principals per prostaglandines (PG), tromboxans (TX), prostaciclines (PGI) i leucotriens (LK).

Els icosanoides són molècules de senyalització derivades dels àcids grassos essencials (AGE); són una important via per la qual els AGEs actuen en el cos. Hi ha quatre classes d'icosanoides i dos o tres sèries dins de cada classe. Abans d'examinar l'acció dels icosanoides, explicarem la nomenclatura de la sèrie. Les membranes externes de les cèl·lules contenen fosfolípids. Cada molècula de fosfolípid conté dos àcids grassos. Alguns d'aquests àcids grassos de 20 carbonis són àcids grassos essencials poliinsaturats - AA, EPA o DGLA. En resposta a una varietat de senyals inflamatoris, aquests àcids grassos essencials són separats dels fosfolípids i alliberats com àcids grassos lliures. A continuació, el AGE s'oxigena (per qualsevol de les dues vies), i després és modificat encara més, donant lloc als icosanoides.[6] L'oxidació de la ciclooxigenasa (COX) elimina dos enllaços dobles C=C, donant lloc a les sèries TX, PG i PGI. L'oxidació de la lipoxigenasa no elimina enllaços dobles C=C, i condueix a la LK.[7]

Després de l'oxidació, els icosanoides són modificats encara més, fent una sèrie. Els membres d'una sèrie es diferencien per una lletra ABC..., i es numeren pel nombre de dobles enllaços, que no canvia dins d'una sèrie. Per exemple, l'acció de la ciclooxigenasa en l'AA (amb 4 dobles enllaços) porta als tromboxans de sèrie-2 (TXA2, TXB2...) amb dos dobles enllaços cada un. L'acció de la ciclooxigenasa en l'EPA (amb 5 dobles enllaços) porta als tromboxans de sèrie-3 (TXA3, TXB3 ...) amb tres dobles enllaços cada un. Hi ha excepcions a aquest patró, algunes de les quals indiquen estereoquímica (PGF2α).

La Taula (1) mostra aquesta seqüència per AA (20:4 ω-6). Aquesta seqüència per EPA (20:5 ω-3) i DGLA (20:3 ω-6) són anàlogues.

Taula (1) Tres AGE de 20 carbonis i les series d'icosanoides que en deriven
Àcid gras
essencial de la dieta
Abreviació Formula
ω carbonis: doble enllaç
Sèries de productes de icosanoides
TX
PG
PGI
LK Efectes
Àcid linolènic
   via Àcid dihomo-gamma-linolenic
GLA
DGLA
ω-6 18:3
ω-6 20:3
sèries-1 sèries-3 menys inflamatori
Àcid araquidònic AA ω-6 20:4 sèries-2 sèries-4 més inflamatori
Àcid icosapentaenoic EPA ω-3 20:5 sèries-3 sèries-5 menys inflamatori

Tots els prostanoides són substituïts per àcids prostanoides. La pàgina[8] de prostanoides del centre de ciberlípids il·lustra el compost d'origen i els anells associats amb cada sèrie de lletres.

La IUPAC i la IUBMB utilitzen el terme equivalent icosanoide.[7]

Cascada de l'àcid araquidònic en la inflamació[modifica | modifica el codi]

[[File:Síntesis d'icosanoides.jpg|thumb|300px|Figura (1) La cascada de l'àcid araquidònic. Es mostra la biosíntesi de productes icosanoides de l'AA. Els àcids grassos essencials (AGE) i els DGLA (àcids dihomo-gamma-linolènics) competeixen per les mateixes rutes metabòliques, moderant l'acció de l'AA i dels seus productes.]] En la cascada de l'àcid araquidònic, la cadena de l'àcid linoleic de la ingesta (18:2 ω-6) és allargada i insaturada per formar àcid araquidònic. L'àcid linoleic esterificat constitueix els fosfolípids de les membranes cel·lulars. A continuació, en resposta a diversos estímuls inflamatoris, es genera fosfolipasa que talla aquests greixos alliberant AA com un àcid gras lliure. L'AA pot llavors ser oxigenat i més tard modificat per formar icosanoides – agents autocrins i paracrins que s'enganxen a receptors de la cèl·lula o als de cèl·lules veïnes. O bé, l'AA pot difondre's en els nuclis cel·lulars i interaccionar amb factors de transcripció per controlar la transcripció de l'ADN per citocines i altres hormones.

Mecanismes d'acció d'icosanoides d'ω-3[modifica | modifica el codi]

Figura (2) Producció d'àcids grassos essencials i metabolisme dels icosanoides

Els icosanoides provinents de l'AA generalment causen inflamació. Aquells provinents del GLA (àcids grassos linolènics – via DGLA) i de l‘EPA (àcid icosapentaenoide) són generalment menys inflamatoris, bé inactius, inclús antiinflamatoris. (Aquesta generalització es pot qualificar de la següent manera: un icosanoide pot ser pro-inflamatori en un teixit i antiinflamatori en un altre. Vegeu article del PGE2 al Calder[9] or al Tilley.[10])

La Figura (2) mostra la síntesi de les cadenes d'ω-3 i d'ω-6, a la mateixa vegada que el principal icosanoide provinent de l'AA, EPA i DGLA.

Els ω-3 i els GLA de la ingesta s'oposen als efectes inflamatoris dels icosanoides de l'AA de tres maneres – desplaçament, inhibició competitiva i neutralització directa.

Desplaçament[modifica | modifica el codi]

L'ω-3 de la ingesta disminueix les concentracions d'AA dels teixits. Estudis en animals mostren que l'increment en la ingesta d'ω-3 provoca la disminució d'AA en el cervell i en altres teixits.[11] L'àcid linolènic (18:3 ω-3) contribueix en aquesta disminució desplaçant l'àcid linoleic (18:3 ω-6) de les elongases i de les desaturases que produeixen AA. L'EPA inhibeix l'alliberament de la fosfolipasa A2 de l'AA de les membranes cel·lulars.[12] Altres mecanismes implicats en el transport dels AGE poden també jugar un paper en l'acció anterior. El contrari també és cert: una ingesta alta d'àcid linoleic redueix la conversió de l'àcid α-linolenic en EPA en el cos. Tanmateix, l'efecte no és tan gran; la desaturasa té més afinitat per l'àcid α-linolenic que per l'àcid linoleic.[13]

La inhibició competitiva[modifica | modifica el codi]

La DGLA i l'EPA competeixen amb l'AA per l'accés a les ciclooxigenases i a les lipoxigenases. Així doncs la presència de DGLA i EPA en els teixits disminueix l'alliberament d'icosanoides de l'AA. Per exemple, el GLA provinent de la dieta incrementa el DGLA dels teixits i fa disminuir el TXB2.[14][15] De la mateixa manera, l'EPA inhibeix la producció de PGE2 (prostaglandines E2) i TX (tromboxans).[9] Tot i que DGLA no forma LTs, (leucotriens) un derivat del DGLA bloqueja la transformació de l'AA a LTs.[16]

Neutralització[modifica | modifica el codi]

Alguns DGLA i els EPA derivats de icosanoides reaccionen en contra de les seves parts oposades derivades de l'AA. Per exemple, els DGLA produeixen PGE1, que reacciona en contra de PGE2 de manera forta.[17]

  • "[D]ietary GLA increases the content of its elongase product, dihomo-gamma linolenic acid (DGLA), within cell membranes without concomitant changes in arachidonic acid (AA). Subsequently, upon stimulation, DGLA can be converted by inflammatory cells to 15-(S)-hydroxy-8,11,13-eicosatrienoic acid and prostaglandin E1. This is noteworthy because these compounds possess both anti-inflammatory and antiproliferative properties."</ref> El EPA produeix la prostaciclina PGI3 anti-agregant.[18] També produeix el leucotriè LTB5 que vicia l'acció de la LTB4 derivada de l'AA.[19]

La paradoxa de la ingesta de GLA[modifica | modifica el codi]

L'àcid linoleic provinent de la dieta (LA, 18:2 ω-6) és inflamatori. En el cos, el LA és insaturat per formar GLA (18:3 ω-6), tot i que la ingesta de GLA és antiinflamatòria. Algunes observacions expliquen parcialment aquesta paradoxa; el LA competeix amb l'àcid α-linolenic, (ALA, 18:3 ω-3) per la Δ6-desaturasa, i d'aquesta manera, inhibeix finalment la formació de l'EPA (20:5 ω-3) antiinflamatori. Contràriament, la GLA no competeix per la Δ6-desaturasa. El producte de l'elongació del GLA –DGLA (20:3 ω-6)– competeix amb 20:4 ω-3 per la Δ5-desaturasa, això faria preveure una producció de GLA inflamatori, la qual cosa no es dona. La causa podria ser que aquesta etapa no fos una etapa limitant. La Δ6-desaturasa sembla ser realment la reguladora; 20:4 ω-3 no s'acumula de manera significativa en els lípids corporals.

Els DGLA inhibeixen la inflamació tant per la inhibició competitiva com per la neutralització directa. Els GLA provinents de la dieta provoquen un augment brusc de DGLA en les membranes de les cèl·lules blanques de la sang, la qual cosa LA no provoca. Això pot reflectir la falta de desaturases en les cèl·lules blanques de la sang. La ingesta suplementària de GLA augmenta el sèrum DGLA sense augmentar el sèrum AA.[17][20]

És probable que alguns GLA provinents de la dieta tard o d'hora formin AA i contribueixin a la inflamació.[15] Els estudis en animals indiquen que l'efecte és petit. L'observació empírica dels efectes reals de la GLA argumenta que els efectes antiinflamatoris del DGLA prevalen.[21]

La complexitat de les vies[modifica | modifica el codi]

Els senyals de les vies dels icosanoides són complexos. Es difícil de caracteritzar per tant, l'acció d'un icosanoide en particular. Per exemple, PGE2 uneix quatre receptors de prostaglandina EP1–4 dobles. Cada un és codificat per gens separats i alguns existeixen en múltiples isoformes. Cada receptor EP al seu torn es lliga a una proteïna G. L'EP2 , EPsub>4 i un isoform dels receptors EP3 s'uneix a la Gs. Això incrementa el monofosfat d'adenosina cíclic (AMPc) i és antiinflamatori. EP1 i un altre isoform EP3 s'uneix a la Gq. Això condueix a augmentar el calci intracel·lular i és pro inflamatori. Finalment, encara un altre isoform de l'EP3 s'uneix a Gi, que fa disminuir tant el AMPc com augmentar el calci. Moltes cèl·lules del sistema immunològic expressen múltiples receptors que adopten aquestes vies metabòliques que semblen contraries.[10] Segons sembla, l'EPA-derivat PGE3 té un efecte una mica diferent sobre aquest sistema, però no està encara ben definit.

La cascada de l'àcid araquidònic en el sistema nerviós central (SNC)[modifica | modifica el codi]

Podria dir-se que la cascada de l'àcid araquidònic és el sistema de senyalització més elaborat al qual els neuro-biòlegs han de fer front

—Daniele Piomelli Arachidonic Acid[2]

La cascada de l'àcid araquidònic actua de manera diferent al cervell. Neurohormones, neuromoduladors o neurotransmissors actuen com a primers missatgers. Aquests activen les fosfolipases que alliberaran AA de les membranes cel·lulars de les neurones com a àcids grassos lliures. Durant la seva curta vida útil, els AA lliures poden afectar l'activitat dels canals iònics de les neurones i de les cinases o poden ser metabolitzats per formar icosanoides, àcids epoxiicosatrienoides (EETs), neuroprotectina D o diversos endocannabinoides (anandamides i els seus anàlegs.) Les accions dels icosanoides dins del cervell no es troben tan ben caracteritzades com ho són a la inflamació. S'ha estudiat que actuen dins de la neurona com a segons missatgers que controlen inhibicions pre-sinàptiques i l'activació de la cinasa C. També actuen com a mediadors de la comunicació paracrina, actuant mitjançant sinapsis de cèl·lules properes. Tot i que el detall dels efectes d'aquests senyals és escàs (Piomelli, 2000) comenta:

Les neurones al SNC estan organitzades com a grups interconnectats de cèl·lules relacionades funcionalment (per exemple, en sistemes sensorials). Un factor difusible alliberat d'una neurona al fluid intersticial i capaç d'interaccionar amb receptors de la membrana sobre cèl·lules adjacents, seria utilitzat preferentment per “sincronitzar” l'activitat d'un conjunt de cèl·lules neuronals interconnectades. A més, durant el desenvolupament i en certes formes d'aprenentatge, cèl·lules postsinàptiques poden secretar els factors reguladors que es difonen cap al component postsinàptic, determinant la seva supervivència com un terminal actiu, l'amplitud del seu brollar i la seva eficàcia al secretar neurotransmissors – fenomen conegut com la regulació retrògrada. S'ha proposat la idea que els metabòlits de l'àcid araquidònic participin en la senyalització retrògrada i en altres formes de modulació local de l'activitat neuronal.

Taula (2) Les cascades d'àcid araquidònic actuen diferentment a la resposta inflamatòria i al cervell.
Cascada de l'àcid araquidònic
  A la inflamació Al cervell
Major efecte en Inflamació en teixits Excitació neuronal
AA alliberats de Glòbuls blancs Neurones
Desencadenant de
l'alliberació d'AA
Estímuls inflamatoris Neurotransmisors, neurohormones
i neuromoduladors
Efectes intracel·lulars en Transcripció d'ADN de citocines i altres
mediadors d'inflamació
Activitat dels canals de ions i
proteïna-cinases
Metabolitzat per formar icosanoides, resolvins, isofurans, isoprostanes,
lipoxins, àcids epoxyeicosatrienoides (EETs)
icosanoides, neuroprotectina D, EETs
i altres endocannabinoides

Les cascades del EPA i el DGLA són també presents al cervell i els seus metabòlits icosanoides han estat detectats. Les maneres en què això afecta de manera diferent els processos mentals i neuronals no està tan bé caracteritzada com els efectes en la inflamació.

Més discussió[modifica | modifica el codi]

La figura (2) mostra una via del EPA al DGLA; per a una alternativa, vegeu les derivacions de Sprecher.

L'araquidonat 5-lipoxigenasa (5-LO) actua al cinquè carboni del grup carboxil. Altres lipoxigenases-8-LO, 12-LO i 15-LO fan altres productes semblants als icosanoides. Per actuar, la 5-LO utilitza l'enzim de la membrana nuclear 5-lipoxigenasa (FLAP), primer a un àcid hidroperoxiicosatetranoic (HPETE), i després al primer leucotriè LTA.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Cunnane SC. «Problems with essential fatty acids: time for a new paradigm?». Progress in Lipid Research, vol. 42, 6, November 2003, pàg. 544–68. DOI: 10.1016/S0163-7827(03)00038-9. PMID: 14559071.
  2. 2,0 2,1 Piomelli, Daniele. «Arachidonic Acid». Neuropsychopharmacology: The Fifth Generation of Progress, 2000. [Consulta: 2006-03-03].
  3. Simopoulos A. «Evolutionary aspects of diet and essential fatty acids» (PDF). World Rev Nutr Diet, vol. 88, 2001, pàg. 18–27. DOI: 10.1159/000059742. PMID: 11935953.
  4. National Institute of Health. «Omega-3 fatty acids, fish oil, alpha-linolenic acid», 2005-08-01. [Consulta: August 21, 2010].
  5. «n-3 Fatty acids and the inflammatory response — biological background» (PDF). European Heart Journal Supplements, vol. 3, suppl D, 06/01/2001, pàg. D42. DOI: 10.1016/S1520-765X(01)90118-X.
  6. «Dorlands Medical Dictionary entry for 'Prostaglandin'».
  7. 7,0 7,1 Cyberlipid Center. «Polyenoic fatty acids». [Consulta: February 11, 2006].
  8. Cyberlipid Center. «Prostanoids». [Consulta: February 11, 2006].
  9. 9,0 9,1 Calder, Philip C.. «n-3 Fatty Acids and Inflammation – New Twists in an Old Tale», September 2004. [Consulta: February 8, 2006].
    • Invited review article, PUFA Newsletter.
  10. 10,0 10,1 Tilley S, Coffman T, Koller B. «Mixed messages: modulation of inflammation and immune responses by prostaglandins and thromboxanes». J Clin Invest, vol. 108, 1, 2001, pàg. 15–23. DOI: 10.1172/JCI13416. PMC: 209346. PMID: 11435451 [Consulta: 30 gener 2007].
  11. Medical Study News. «Brain fatty acid levels linked to depression», 25–May–2005. [Consulta: February 10, 2006].
  12. KP Su, SY Huang, CC Chiu, WW Shen. «Omega-3 fatty acids in major depressive disorder. A preliminary double-blind, placebo-controlled ?» (PDF), 2003. [Consulta: February 22, 2006]. [Enllaç no actiu]
  13. Phinney, SD , RS Odin, SB Johnson and RT Holman. «Reduced arachidonate in serum phospholipids and cholesteryl esters associated with vegetarian diets in humans». American Journal of Clinical Nutrition, vol. 51, 3, March 1, 1990, pàg. 385–392. PMID: 2106775 [Consulta: 11 febrer 2006].
    • "[D]ietary arachidonic acid enriches its circulating pool in humans; however, 20:5n-3 is not similarly responsive to dietary restriction."
  14. Guivernau M, Meza N, Barja P, Roman O.. «Clinical and experimental study on the long-term effect of dietary gamma-linolenic acid on plasma lipids, platelet aggregation, thromboxane formation, and prostacyclin production.». Prostaglandins, leukotrienes, and essential fatty acids, vol. 51, 5, Nov 1994, pàg. 311–6. DOI: 10.1016/0952-3278(94)90002-7. PMID: 7846101.
    • GLA decreases triglycerides, LDL, increases HDL, decreases TXB2 and other inflammatory markers. Review article; human and rat studies.
  15. 15,0 15,1 Karlstad MD, DeMichele SJ, Leathem WD, Peterson MB. «Effect of intravenous lipid emulsions enriched with gamma-linolenic acid on plasma n-6 fatty acids and prostaglandin biosynthesis after burn and endotoxin injury in rats». Crit. Care Med., vol. 21, 11, November 1993, pàg. 1740–9. DOI: 10.1097/00003246-199311000-00025. PMID: 8222692.
    • IV Supplementation with gamma-linolenic acid increased serum GLA but did not increase the plasma percentage of arachidonic acid (rat study), decreased TXB2.
  16. Belch JJ, Hill A. «Evening primrose oil and borage oil in rheumatologic conditions». Am. J. Clin. Nutr., vol. 71, 1 Suppl, January 2000, pàg. 352S–6S. PMID: 10617996.
    • "DGLA itself cannot be converted to LTs but can form a 15-hydroxyl derivative that blocks the transformation of arachidonic acid to LTs. Increasing DGLA intake may allow DGLA to act as a competitive inhibitor of 2-series PGs and 4-series LTs and thus suppress inflammation."
  17. 17,0 17,1 Fan, Yang-Yi and Robert S. Chapkin. «Importance of Dietary gamma -Linolenic Acid in Human Health and Nutrition». Journal of Nutrition, vol. 128, 9, 9 September 1998, pàg. 1411–1414. PMID: 9732298.
  18. Fischer S, Weber PC. «Thromboxane (TX)A3 and prostaglandin (PG)I3 are formed in man after dietary eicosapentaenoic acid: identification and quantification by capillary gas chromatography-electron impact mass spectrometry». Biomed. Mass Spectrom., vol. 12, 9, September 1985, pàg. 470–6. DOI: 10.1002/bms.1200120905. PMID: 2996649.
  19. Prescott SM. «The effect of eicosapentaenoic acid on leukotriene B production by human neutrophils» (PDF). J. Biol. Chem., vol. 259, 12, June 1984, pàg. 7615–21. PMID: 6330066.
  20. Johnson MM; Stegner, J. «Dietary supplementation with gamma-linolenic acid alters fatty acid content and eicosanoid production in healthy humans». J. Nutr., vol. 127, 8, 1997, pàg. 1435–44. PMID: 9237935.
  21. Stone KJ, Willis AL, Hart WM, Kirtland SJ, Kernoff PB, McNicol GP. «The metabolism of dihomo-gamma-linolenic acid in man». Lipids, vol. 14, 2, February 1979, pàg. 174–80. DOI: 10.1007/BF02533869. PMID: 423720.