Omega-3-Fettsäuren: Für die Hirnentwicklung Jugendlicher sind sie besonders wichtig

In den letzten Jahren ist zunehmend klarer geworden, dass neben anderen Umweltfaktoren auch die Ernährung eine bedeutsame Rolle bei der Entstehung psychischer Störungen eine Rolle spielt. Da mehrfach ungesättigte Omega-3-Fettsäuren (ω-3-PUFA; “polyunsaturated fatty acids) „essentiell“ sind, d.h. nicht vom Menschen selbst synthetisiert werden können, sondern mit der Nahrung aufgenommen werden müssen, kommt deren ausreichende Aufnahme mit der Nahrung eine besondere Bedeutung zu.In den Industrieländern hat die Aufnahme von ω-3-PUFA mit der Nahrung in den 60er und 70er Jahren des letzten Jahrhunderts deutlich abgenommen. Die Nachkommen dieser Generation sind heute im Jugend- oder jungen Erwachsenenalter. Eine Gruppe von Forschern um die renommierte Neurowissenschaftlerin Bita Moghaddam von der Universität Pittsburgh in den USA hat diese Situation nun in einem Modell an Ratten simuliert. Die Arbeit ist kürzlich in Biological Psychiatry erschienen (Bondi et al., Biol Psychiatry 2013; 75: 38-46).

Ratten wurden mit einer Diät ernährt, die entweder einen normalen Gehalt an mehrfach ungesättigten Omega-3-Fettsäuren enthielt oder daran defizient war. Auch die Nachkommen wurden mit der entsprechenden Diät ernährt. Der Gehirn-Fettsäuregehalt und das Verhalten der Nachkommen der beiden folgenden Generationen (Generationen G1 und G2) wurden dann zu verschiedenen Zeitpunkten (Entwöhnung: 21. Tag postnatal; Jugend: 39.-41. Tag postnatal; Erwachsenenalter: 70.-73. Tag postnatal) untersucht.

Die Ernährung mit einer Diät, der es an ω-3-PUFA fehlte, führte zu einer dramatischen Veränderung der Zusammensetzung der Hirnlipide bei den beiden Nachfolgegenerationen. In der Generation G2 war der Effekt gegenüber der Generation G1 sogar noch deutlich verstärkt. In der Generation G1 war die Masse an ω-3-PUFA in der defizient ernährten Gruppe von Ratten gegenüber der normal ernährten Gruppe von Ratten um ca. 63% vermindert, in der Generation G2 sogar um 82%. Kompensatorisch war die Menge an Omega-6-Fettsäuren bei den defizient ernährten Tieren deutlich erhöht.

Besonders interessant waren auch die Unterschiede der unterschiedlich ernährten Tiere in verschiedenen Tests, die die kognitive Leistung messen. Obwohl die defizient ernährten Ratten keine Auffälligkeiten zeigten und völlig gesund wirkten, waren sie in verschiedenen dieser Tests signifikant schlechter als die normal ernährten Tiere. Diese Auffälligkeiten waren besonders deutlich in der Generation G2. Die defizient ernährten Tiere zeigten weniger exploratives Verhalten (Open Field Test), sie waren hyperaktiv, sie zeigten schwächere Gedächtnisleistungen (Novel Object Recognition Memory Test), und sie lernten schlechter (Instrumental Learning, T-Maze Cognitive Set-Shifting). Insgesamt waren sie ängstlicher und verhielten sich weniger flexibel. Zum Teil waren die Defizite bei den ausgewachsenen Tieren nicht mehr nachzuweisen, sondern lediglich bei den adoleszenten Ratten.

Die meisten der hier genannten kognitiven und Verhaltensdefizite sind abhängig von der dopaminergen Neurotransmission. Interessanterweise waren auch verschiedene von den Autoren gemessene biochemische dopaminerge Funktionsmarker bei den defizitär ernährten Tieren verändert. Verschiedene andere Autoren haben in der Vergangenheit bereits darauf hingewiesen, dass eine ausreichende Versorgung mit ω-3-PUFA für eine ungestörte dopaminerge Funktion wichtig ist. Die Tatsache, dass die besonders vulnerable Phase für die Entwicklung zahlreicher psychischer Störungen – insbesondere Schizophrenien, bei denen Dopamin eine zentrale Rolle spielt – das Jugend- und frühe Erwachsenenalter ist und die Zufuhr von ω-3-PUFA bei gefährdeten Personen hier präventiv wirken kann, zeigt die besondere Bedeutung der hier vorgelegten Forschungsergebnisse.

Die Autoren schlussfolgern: „Diese Erkenntnisse haben Relevanz für die öffentliche Gesundheit, da die zweite Generation der defizient ernährten jugendlichen Ratten ein Modell für die aktuelle Minderversorgung mit mehrfach ungesättigten Omega-3-Fettsäuren bei Adoleszenten und jungen Erwachsenen sein könnte. Neben der Beeinträchtigung des optimalen Verhaltens könnte dieses häufige Ernährungsdefizit ein entscheidender Umweltfaktor sein, der zur Krankheitsprogression bei Menschen, die ein erhöhtes Risiko für schwere psychische Störungen wie affektive oder schizophrene Erkrankungen haben, beiträgt.“

 

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