Omega-3-Fettsäuren, wichtig für ein gesundes Herz und Immunsystem

Omega-3-Fettsäuren sind wichtig für gesunde Zellen, ein gesundes Herz, ein gut funktionierendes Immunsystem und können gegen Entzündungen helfen. Aufgrund ihrer vielversprechenden Gesundheitseigenschaften und ihrer breiten Wirkung besteht ein zunehmendes Interesse an Omega-3-Fettsäuren aus der Forschung. Allein im Jahr 2019 erschienen 3366 wissenschaftliche Artikel zu diesen Fettsäuren in der biomedizinischen Datenbank PubMed.

Die bekanntesten Omega-3-Fettsäuren sind die pflanzliche Alpha-Linolensäure (ALA) aus Nüssen oder Samen und die Fettsäuren aus marinen Quellen (Fisch, Krill, Krusten- und Schalentiere): Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA). Die letzten beiden Namen leiten sich von den griechischen Ziffern für die Anzahl der Kohlenstoffatome ab, die jeweils Fettsäuren enthalten: eicosa bedeutet 20 und docosa 22. 

Omega-3-Fettsäuren Omega-3-Fettsäuren sind mehrfach ungesättigte Fettsäuren, die aus langen Ketten von Kohlenstoffatomen mit einer Carboxylgruppe (-COOH) am einen Ende der Kette und einer Methylgruppe (-CH3) am anderen Ende bestehen. Diese Fettsäuren unterscheiden sich von gesättigten Fettsäuren durch das Vorhandensein von zwei oder mehr Doppelbindungen zwischen den Kohlenwasserstoffen in der Fettsäurekette (eine einfach ungesättigte Fettsäure hat nur eine Doppelbindung). Das Wort Omega im Namen bezieht sich auf den Schwanz des Moleküls mit der Methylgruppe. Die Position der Doppelbindung, die dem Methylende des Moleküls am nächsten liegt, bestimmt die der Fettsäure zugeordnete Zahl. Bei Omega-3-Fettsäuren befindet sich die erste Doppelbindung am dritten Kohlenstoffmolekül, ausgehend von der Methylgruppe; bei Omega-6-Fettsäuren befindet sie sich am sechsten Kohlenstoffmolekül.


Die Bedeutung von Omega-3-Fettsäuren

Omega-3-Fettsäuren spielen im Körper eine wichtige Rolle als Bestandteil der Phospholipidstruktur von Zellmembranen¹. Als solche beeinflussen sie die Eigenschaften der Zellmembran, wie Fluidität, Flexibilität, Permeabilität, die Aktivität membranassoziierter Enzyme und Zellsignalwege.²

Die DHA hat die besondere Eigenschaft, dass sie in hohen Konzentrationen in den Zellen der Netzhaut und des Gehirns vorkommt.3 Bis zu 97 Prozent der Omega-3-Fettsäuren im Gehirn und bis zu 93 Prozent der Omega-3-Fettsäuren in der Netzhaut sind DHA.4 Zusätzlich zu ihrer strukturellen Rolle in den Zellmembranen liefern Omega-3-Fettsäuren (zusammen mit Omega-6-Fettsäuren) Energie für den Körper und werden zur Bildung von Eicosanoiden verwendet. Eicosanoide sind lokal wirkende Signalmoleküle mit einer ähnlichen chemischen Struktur wie die Fettsäuren, von denen sie abstammen. Diese Gewebshormone haben eine breite und regulierende Funktion im Herz-Kreislauf-, Lungen-, Immun- und endokrinen System des Körpers.5


Immunsystem

Epidemiologische Befunde zeigen, dass Omega-3-Fettsäuren eine positive Rolle bei der Prävention von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Bluthochdruck und Entzündungskrankheiten spielen. Sie spielen aber auch eine Rolle im Immunsystem, insbesondere bei der Funktion von Makrophagen. Der Einfluss von Omega-3-Fettsäuren auf diese Funktion ist seit Ende der 1970er Jahre umfassend erforscht worden.6 Drei wichtige Eigenschaften der Makrophagenbiologie, die durch Omega-3-Fettsäuren beeinflusst werden, wurden identifiziert: die Produktion und Sekretion von Signalmolekülen (Zytokine und Chemokine), die Kapazität der Phagozytose (der Prozess, durch den die Membran des Makrophagen Krankheitserreger einschließt) und die Regulation der Funktion der Makrophagen (pro-inflammatorisch versus anti-inflammatorisch und Gewebereparatur). Durch ALA, EPA und DHA haben Makrophagen nicht nur eine entzündungshemmende Wirkung, sondern erhöhen auch ihre phagozytische Kapazität. Wissenschaftler vermuten, dass diese erhöhte Kapazität mit Veränderungen in der Zusammensetzung und Struktur ihrer Zellmembran zusammenhängt, wenn diese die Omega-3-Fettsäuren aufnimmt.7


Kardiovaskuläre Erkrankungen

Das Interesse an Omega-3-Fettsäuren im Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen entstand nach epidemiologischen Forschungen in den 1970er Jahren. Es zeigte sich, dass unter fischfressenden Populationen wie den grönländischen Eskimos und Japanern ein niedriger Prozentsatz an Herzinfarkten und anderen Herzkrankheiten festgestellt wurde. Mehrere Studien haben diesen Zusammenhang bestätigt. Übersichtsstudien zeigen, dass ein höherer Fischverzehr und ein höherer Gehalt an Omega-3-Fettsäuren in der Nahrung oder im Plasma mit einem geringeren Risiko für Herzinsuffizienz, koronare Herzerkrankungen und tödliche Herzinfarkte verbunden sind.8 Im Jahr 2019 wurden die Ergebnisse einer retrospektiven Studie (Meta-Analyse) über den Einfluss einer Omega-3-Supplementierung von Meeresorganismen auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen veröffentlicht. Diese Studie umfasste mehr als 125.000 Teilnehmer aus 13 randomisierten Kontrollgruppenstudien, darunter 3 neuere größere Studien. Der Dosisbereich der marinen Omega-3-Supplementierung betrug 376 bis 4000 mg pro Tag, wobei das Verhältnis von EPA und DHA zwischen den verschiedenen Studien variierte. Unabhängig von diesem Verhältnis deuten die Ergebnisse auf einen Zusammenhang zwischen einer Supplementation mit marinen Omega-3-Fettsäuren und einem geringeren Risiko für Herzinfarkt, koronare Herzerkrankungen insgesamt, kardiovaskuläre Erkrankungen insgesamt und Sterblichkeit durch koronare Herzerkrankungen oder kardiovaskuläre Erkrankungen hin. Solche umgekehrten Zusammenhänge werden besonders deutlich bei der Supplementation von höheren Dosen von Omega-3-Fettsäuren.9


Entzündungen

Omega-3-Fettsäuren werden häufig bei Entzündungen eingesetzt. Die vorteilhafte Wirkung von EPA und DHA bei Entzündungskrankheiten lässt sich biochemisch unter anderem dadurch erklären, dass entzündliche Signalstoffe im Blut reduziert, die Fettsäurezusammensetzung der Phospholipide in der Zellmembran verändert und die Expression von Entzündungsgenen reduziert wird.10 Eine 2017 durchgeführte Übersichtsstudie bewertete die Wirksamkeit von Omega-3-Nahrungsergänzungsmitteln bei Patienten mit rheumatoider Arthritis. Im Vergleich zu Placebo verringerte eine Supplementation über 3 bis 18 Monate die Anzahl der empfindlichen Gelenke, die Steifheit am frühen Morgen und die Schmerzhaftigkeit.11 Ein weiterer Bericht aus demselben Jahr zeigte, dass Omega-3-Fettsäuren eine therapeutische Rolle bei der Schmerzreduktion bei rheumatoider Arthritis spielen können. Dosen von 3 bis 6 Gramm pro Tag scheinen eine größere Wirkung zu haben als niedrigere.12


Mutter und Kind

Wegen der hohen Konzentration in Augen und Gehirn ist DHA wichtig für die Entwicklung dieser Organe. Eine Supplementation von mindestens 600 mg DHA während der Schwangerschaft reduziert auch das Risiko einer Frühgeburt (Geburt vor der 34. Schwangerschaftswoche) und eines sehr niedrigen Geburtsgewichts (weniger als 1500 Gramm).13


Ratschläge und Dosierung

Für einen ausreichenden Anteil an Omega-3-Fettsäuren in der Nahrung empfehlen Gesundheitsexperten 2 Portionen fetten Fisch wie Hering, Makrele, Sardinen, Thunfisch oder Lachs pro Woche.14 Wenn Menschen keinen öligen Fisch essen (oder diesen nicht mögen), ist eine Nahrungsergänzung eine gute Alternative. Es ist jedoch wichtig, dass es eine vollständige Ergänzung mit ausreichenden Mengen an EPA und DHA und frei von Giftstoffen wie Schwermetallen, Dioxin und polychlorierten Biphenylen (PCB) ist.

Nach Angaben der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) ist die langfristige Supplementation von EPA und DHA zusammen auf etwa 5000 mg pro Tag sicher.15


Literatur

1. Institute of Medicine, Food and Nutrition Board. Dietary reference intakes for energy, carbohydrate, fiber, fat, fatty acids, cholesterol, protein, and amino acids (macronutrients). Washington, DC: National Academy Press; 2005.
2. Jump DB, Tripathy S, Depner CM. Fatty acid-regulated transcription factors in the liver. Ann Rev Nutr. 2013;33:249-269. | Stillwell W, Wassall SR. Docosahexaenoic acid: membrane properties of a unique fatty acid. Chem Phys Lipids. 2003;126(1):1-27.)
3. Harris WS. Omega-3 fatty acids. In: Coates PM, Betz JM, Blackman MR, et al., eds. Encyclopedia of Dietary Supplements. 2nd ed. London and New York: Informa Healthcare; 2010:577-86. | Institute of Medicine, Food and Nutrition Board. Dietary reference intakes for energy, carbohydrate, fiber, fat, fatty acids, cholesterol, protein, and amino acids (macronutrients). Washington, DC: National Academy Press; 2005. | San Giovanni JP, Chew EY. The role of omega-3 long-chain polyunsaturated fatty acids in health and disease of the retina. Prog Retin Eye Res 2005;24:87-138.
4. Greenberg. JA, Bell SJ, Van Ausdal W. Omega-3 Fatty Acid Supplementation During Pregnancy. Rev Obstet Gynecol. 2008 Fall; 1(4): 162–169.
5. Jones PJH, Rideout T. Lipids, sterols, and their metabolites. In: Ross AC, Caballero B, Cousins RJ, Tucker KL, Ziegler TR, eds. Modern Nutrition in Health and Disease. 11th ed. Baltimore, MD: Lippincott Williams & Wilkins; 2014. | Jones PJH, Papamandjaris AA. Lipids: cellular metabolism. In: Erdman JW, Macdonald IA, Zeisel SH, eds. Present Knowledge in Nutrition. 10th ed. Washington, DC: Wiley-Blackwell; 2012:132-48.
6. Magrum LJ, Johnston PV. Modulation of prostaglandin synthesis in rat peritoneal macrophages with omega-3 fatty acids. Lipids 1983, 18, 514–521. | Schroit AJ, Gallily R. Macrophage fatty acid composition and phagocytosis: effect of unsaturation on cellular phagocytic activity. Immunology 1979, 36, 199–205.
7. Gutiérrez S, Svahn SL, Johansson ME. Effects of Omega-3 Fatty Acids on Immune Cells. Int. J. Mol. Sci. 2019, 20, 5028
8. Djousse L, Akinkuolie AO, Wu JH, Ding EL, Gaziano JM. Fish consumption, omega-3 fatty acids and risk of heart failure: a meta-analysis. Clin Nutr 2012;31:846-53. | Del Gobbo LC, Imamura F, Aslibekyan S, Marklund M, Virtanen JK, Wennberg M, et al. Omega-3 polyunsaturated fatty acid biomarkers and coronary heart disease: pooling project of 19 cohort studies. JAMA Intern Med 2016;176:1155-66.
9. Hu Y, Hu FB, Manson JE. Marine Omega-3 Supplementation and Cardiovascular Disease: An Updated Meta-Analysis of 13 Randomized Controlled Trials Involving 127,477 Participants. J Am Heart Assoc. 2019;8:e013543.
10. Calder, P.C. (2015) Marine omega-3 fatty acids and inflammatory processes: effects, mechanisms and clinical relevance. Biochim Biophys Acta. 2015 Apr;1851(4):469-84.
11. Gioxari A, Kaliora AC, Marantidou F, Panagiotakos DP. Intake of omega-3 polyunsaturated fatty acids in patients with rheumatoid arthritis: A systematic review and meta-analysis. Nutrition. 2018;45:114-124.
12. Abdulrazaq M, Innes JK, Calder PC. Effect of ?-3 polyunsaturated fatty acids on arthritic pain: A systematic review. Nutrition. 2017 Jul – Aug;39-40:57-66.
13. Carlson SE, Gajewski BJ, Alhayek S, Colombo J, Kerling EH, Gustafson KM. Dose-response relationship between docosahexaenoic acid (DHA) intake and lower rates of early preterm birth, low birth weight and very low birth weight. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 2018;138:1-5.
14. Gerster H. Can adults adequately convert alpha-linolenic acid (18:3n-3) to eicosapentaenoic acid (20:5n-3) and docosahexaenoic acid (22:6n-3)? Int J Vitam Nutr Res. 1998;68(3):159-73.
15. Ref: Scientific Opinion on the Tolerable Upper Intake Level of eicosapentaenoic acid (EPA), docosahexaenoic acid (DHA) and docosapentaenoic acid (DPA). EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA). EFSA Journal 2012;10(7):2815.
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