E-EPAn vaikutusmekanismi hermosolujen kalvoissa – animaatio

E-EPA on kalaöljyn eikosapentaeenihapon (EPAn) etyyliesteri, jolla on elimistössä monia terveyttä edistäviä vaikutuksia. Mielenterveyden kannalta tärkeimmät vaikutusmekanismit ovat:

  • HPA-akselin (hypotalamus-aivolisäke-lisämunuaisen kuorikerros) säätäminen normaaliksi
  • Stressihormoni kortisolin erityksen vähentäminen
  • Hermosolujen (neuronien) ja synapsien plastisuuden eli nestemäisyyden ja joustavuuden lisääminen. Asia on osoitettu useissa tutkimuksissa, viimeksi vuonna 2009 tässä.

Tässä esityksessä keskitymme E-EPAn vaikutukseen hermosolun kalvolla. Ensin on syytä tutustua solukalvoon ja sen rakenteisiin ja toimintoihin.

Solukalvon rakenne ja toiminta (animaatio):

Klikkaa yllä olevaan solukalvon kuvaan ja sen jälkeen avautuvan sivun Demo Tutorial nuoleen. Klikkaa solulakvon kuvan kohtiin Membrane protein, Peipheral protein ja Integral protein, niin näet solukalvon rakenteen ja toiminnan liikkuvana animaationa. Solujen kalvot muodostuvat steroleista, proteiineista ja fosfolipideistä, joiden molekyylit ovat kahdessa kerroksessa, lipofiiliset päät poispäin ja rasvahappoketjut sisäänpäin. Fosfolipidit ovat emulgaattoreita, jotka pitävät rasvat liukoisina nestemäisessä ympäristössä, kuten veressä, kudosnesteissä ja solujen sisäosissa. Solukalvojen joustavuutta opittiin mittamaan 1965-1975. Masentuneiden ihmisten solukalvot ovat jäykistyneet, mutta E-EPA palauttaa ni joustaviksi, jolloin ravintoaineet pääsevät paremmin solujen sisään ja kuona-aineet ulos. [Flash]

Seuraavassa animaatiossa selostetaan yksityiskohtaisesti E-EPAn vaikutustapaa hermosolun kalvolla, mikä selittää tämän kalaöljyn erinomaisia vaikutuksia hermosolujen suojaamisessa. Animaation on laatinut irlantilainen yhtiö Amarin, joka valmistaa 96-prosenttista E-EPAa kauppanimeltään Miraxion.

Animaatio E-EPAn vaikutuksista neuronin kalvolla

Aina jos haluat pysäyttää animaation lukeaksesi rauhassa kuvatekstit, klikkaa alapalkin neliöön. Jatka klikkaa oikealle osoittavaan nuoleen.

Olen suomentanut vapaasti kuvateksit tähän. Voit tulostaa ne ja seurata niistä animaation etenemistä.

1. Hermosolun (neuronin) solukalvon tulee olla nestemäinen (joustava, fluid), jotta solu toimisi optimaalisesti. Solukalvo muodostuu kahdesta vastakkaisesta fosfolipidikerroksesta (katso värikuva vasemmalla palkissa). Fosfolipidit liikkuvat solukalvolla lateraalisesti (poikittain).

2. Fosfolipidien seassa on joukko kalvoproteiineja, kuten esimerkiksi glutamaattireseptori (-vastaanotin, animaatiokuvassa punainen möhkäle). Kalvoproteiinien normaali toiminta edellyttää että solukalvo on nestemäisen joustava.

3. Kaikissa folsilopidimolekyyleissä on fosforipää (kuvassa sininen) ja kaksi rasvahappohäntää. Fosfolipidin asemassa 1 (Sn1) on aina tyydytetty rasvahappo ja keskimmäisessä asemassa 2 (Sn2) on aina tyydyttymätön rasvahappo. [Jälkimmäisen laadun määrää se, minkälaisia tyydyttymättömiä rasvahappoja syömme; jos syömme runsaasti omega-6:a, sisältävät Sn-2:t runsaasti arakidonihappoa (AA); jos taas syömme runsaasti kalaa ja kalaöljyä, sisältävät Sn2:t omega-3:a.]

4. Sn2-asemaan voi kiinnittyä monityydyttymätön pitkäketjuinen rasvahappo, kuten AA (omega-6) tai EPA, DPA tai DHA (omega-3).

5. Solukalvo on sitä joustavampi (nestemäisempi) mitä enemmän sinä on pitkäketjuisia monityydyttymättömiä rasvahappoja. Ne sijaitsevast kalvolla "löyhästi" ja kalvo on tällöin joustava. Vertaa animaation kuvaan, jossa fosfolipidissä ajatellaan olevan vain tyydytettyjä rasvahappoja; silloin kalvo on jäykkä..

6. Neuronien kalvoilla Sn2-asemissa on eniten AA:ta, seuraavaksi eniten DHA:ta ja vähiten EPAa. Koko aivojen rasvahappojen suhteellinen osuus käy ilmi alla olevasta kaavakuvasta

Lähde: McNamara ja Carlson 2006

7. Normaalisti solukalvon glutamaatti reseptori vastaa tietyllä tavalla glutamaattiin, joka on varsin yleinen hermovälittäjäaine. Sidottuaan glutamaatin reseptori aktivoituu ja se aktivoi G-proteiinin. Se puolestaan aktivoi entsyymiperheen nimeltään fosfolipaasi A2 (PLA2)

8. Aktivoitunut PLA2 "sahaa" solukalvolta irti rasvahappoja jättäen siihen lysofosfolipidin (tyngän). Koska useimmat kalvon Sn2-asemien rasvahapot ovat AA:ta, irrottaa PLA2 enemmän AA:ta kuin muita rasvahappoja.

9. Sitouduttuaan reseptoriin glutamaatti irtoaa siitä pian ja reseptori palautuu inaktiiviin tilaan. Myös G-proteiinilla on sisäinen kello, joka pian inaktivoi proteiinin.Silloin myös PLA2 inaktivoituu. Näin tapahtuu, kun solukalvo on terve (nestemäinen).

10. Solukalvon ollessa terve kiinnittää eräs entsyymi joitakin rasvahappoja takaisin kalvolle.

11. Entsyymit (COX- ja LOX) muuttavat AA:ta eikosanoideiksi. Vähäisessä määrin tämä on tärkeää solun normaalille tasapainolle eli homeostaasille.

12. Joissakin neurodegeneratiivisissa (hermostoa rappeuttavissa) sairauksissa solukalvoille kulkeutuu epänormaaleja proteiineja. Silloin kalvo jäykistyy ja glutamaattireseptorit pysyvät kauan aktiivisessa tilassa. Tänä aikana aktivoituu yhä enemmän G-proteiinia ja PLA2:ta, joka irroittaa solukalvolta rasvahappoja ja jättää sinne lysofosfolipiditynkiä.

14. Mitä kauemmin reseptori sitoo glutamaattia, sitä enemmän PLA2 sahaa irti rasvahappoja, ja solukalvo kuivuu ja kovettuu.

15. PLA2:n pitkittynyt aktiviteetti haittaa solun normaaleja toimintoja. Ensin COX- ja LOX-entsyymit muuttavat AA:ta "pahoiksi" tulehdusta aiheuttaviksi eikosanoideiksi, eritoten prostaglandiineiksi ja hydroksirasvahapoiksi. Näillä yhdisteillä on soluissa monia haittavaikutuksia.

16. Esimerkiksi ne lisäävät tietyn kaspaasi1-nimisen proteaasin aktiivisuutta. Se aktivoi IL-1-nimistä sytokiinia, joka puolestaan vaurioittaa solun voimalaitoksia, mitokondrioita. "Pahat" eikosanoidit vapauttavat niissä kalkkia ja sytokromi c -nimistä proteiinia

Mitokondrio. Sen vaurioituminen on mukana lähes kaikissa kroonisissa sairauksissa. Mitokondriossa on sisä- ja ulkokalvo, joiden rakenne on samanlainen kuin solukalvoissa. E-EPA ehkäisee ja korjaa mitokondrioiden vaurioita.

17. Kalsiuminonit aktivoivat kalsiumista riippuvaista PLA2c:tä, joka jatkaa rasvahappojen sahaamista solukalvoilta. Sytokromi c:n jatkuva vapautuminen johtaa solun kuolemaan (apoptoosiin).

17. Näiden tapahtumien valossa on selvää, että solukalvon tilalla on tärkeä merkitys solun (ja koko ihmisen) terveydelle.

18. Kun neuronin solukalvo vaurioituu, kärsii hermosolu ja lopulta se kuolee. Tässä esimerkiksissä epänormaaleja valkuaisaineita sitoutuu solukalvoon, mikä jäykistää sitä ja proteiinien denaturoituminen lisää glutamaattireseptorin ärsytystilaa (hyperekskitaatiota).

19. Vaurioituneen solukalvon rasvahapoista jää paljon lysofosfolipiditynkiä, joista puuttuu rasvahappoja Sn-2-asemasta. Solukalvo ohenee ja kuivuu.

20. Miraxion (E-EPA-valmiste) auttaa palauttamaan vahingoittuneen solukalvon rakennetta ja nestemäisyyttä normaaliksi. Miraxion ja siitä syntyvvät aineenvaihduntatuotteet (DPA, DHA) sisältävät monia kaksoissidoksia, jotka stabilisoivat kalvoja ja joista syntyy tulehdusta (inflammaatiota) ehkäiseviä [vaimentavia ja sammuttavia] eikosanoideja [mm. resolviineja ja dokosatrieenejä].

21. Miraxonia käytettäessä solukalvoon kiinnittyy pääasiassa sen metaboliitteja DPA:ta ja DHA:ta. Ajan myötä yhä suurempi osa solukalvon fosfolipideistä sisältää Sn2-asemassa näitä pitkäketjuisia tyydyttymättömiä rasvahappoja. Ne lisäävät solukalvon joustavuutta ja edistävät kalvoproteiinien normaalia toimintaa. [Tällaisia proteiineja ovat mm. SNARE-proteiinit, joita tarvitaan serotoniinin ja muiden välittäjäaineiden tuotannossa ja normaaleissa toiminnoissa. Ne toimivat yhtiestyössä omega-3-rasvahappojen kanssa .]

22. Glutationireseptori aktivoituu, kun se sitoo glutamaattia. Silloin aktivoituu G-proteiini, joka taas aktivoi PLA2:ta.

23. Tällöin PLA2 irroittaa solukalvolta rasvahappoja, mutta nyt suhteellisesti enemmän DPA:ta ja DHA:ta (omega-3) kuin AA:ta (omega-6).

24. Entsyymit muuttavat näitä rasvahappoja eikosanodeiksi, mutta omega-3-rasvahapoista syntyy "hyviä", tulehdusta ehkäiseviä, kun ennen AA:sta tuli "pahoja", soluja vaurioittavia. Näin Miraxion [E-EPA] suojaa hermosoluja.

E-EPA nopeuttaa paranemista psykoosista