Ácido docosahexaenoico
Ácido docosahexaenoico (DHA) es un ácido graso omega-3 que es un componente estructural primario del cerebro humano, la corteza cerebral, la piel y la retina. En la literatura fisiológica se le da el nombre de 22:6(n-3). Puede sintetizarse a partir de ácido alfa-linolénico u obtenerse directamente de la leche materna (leche materna), pescado graso, aceite de pescado o aceite de algas.
La estructura del DHA es un ácido carboxílico (-ácido oico) con una cadena de 22 carbonos (docosa- deriva del griego antiguo para 22) y seis dobles enlaces (hexa-) cis (-en-); con el primer doble enlace ubicado en el tercer carbono desde el extremo omega. Su nombre trivial es ácido cervónico (de la palabra latina cerebrum para "cerebro"), su nombre sistemático es todo-cis. ácido -docosa-4,7,10,13,16,19-hexaenoico, y su nombre abreviado es 22:6(n−3) en el Nomenclatura de ácidos grasos.
La mayor parte del ácido docosahexaenoico en peces y organismos multicelulares con acceso a alimentos oceánicos de agua fría se origina en microalgas fotosintéticas y heterótrofas, y se concentra cada vez más en los organismos a medida que avanzan en la cadena alimentaria. El DHA también se fabrica comercialmente a partir de microalgas: Crypthecodinium cohnii y otra del género Schizochytrium.
En los organismos que no comen algas que contienen DHA ni productos animales que contengan DHA, el DHA se produce internamente a partir del ácido α-linolénico, un ácido graso omega-3 más corto fabricado por plantas (y que también se encuentra en productos animales obtenidos de plantas). ). Cantidades limitadas de ácidos eicosapentaenoico y docosapentaenoico son posibles productos del metabolismo del ácido α-linolénico en mujeres y hombres jóvenes. El DHA en la leche materna es importante para el bebé en desarrollo. Las tasas de producción de DHA en las mujeres son un 15% más altas que en los hombres.
El DHA es un ácido graso importante en los fosfolípidos del cerebro y la retina. Se están realizando investigaciones sobre el posible papel o beneficio del DHA en diversas patologías, con especial atención a su mecanismo en la enfermedad de Alzheimer y las enfermedades cardiovasculares.
Constituyente del sistema nervioso central
DHA es el ácido graso omega-3 más abundante en el cerebro y la retina. El DHA comprende el 40% de los ácidos grasos poliinsaturados (PUFA) del cerebro y el 60% de los PUFA de la retina. El cincuenta por ciento de la membrana plasmática neuronal está compuesto de DHA. El DHA modula el transporte mediado por portadores de colina, glicina y taurina, la función de los canales rectificadores retardados de potasio y la respuesta de la rodopsina contenida en las vesículas sinápticas.
La fosfatidilserina (PS), que contiene un alto contenido de DHA, desempeña funciones en la señalización neuronal y la síntesis de neurotransmisores, y la deficiencia de DHA se asocia con el deterioro cognitivo. Los niveles de DHA se reducen en el tejido cerebral de personas gravemente deprimidas.
Biosíntesis
Vía aeróbica eucariota
Los eucariotas aeróbicos, específicamente las microalgas, musgos, hongos y algunos animales, realizan la biosíntesis de DHA como una serie de reacciones de desaturación y elongación, catalizadas por la acción secuencial de las enzimas desaturasa y elongasa. Esta vía, identificada originalmente en Thraustochytrium, se aplica a estos grupos:
- a desaturación en el sexto carbono del ácido alfa-linolénico por un Δ6 desaturase para producir ácido estearidónico (SDA, 18:3 ω-3),
- elongación del ácido estearidonico por una elongase Δ6 para producir a ácido eicosatetraenoico (ETA, 20:4 ω-3),
- desaturación en el quinto carbono de ácido eicosatetraenoico por un Δ5 desaturase para producir ácido eicosapentaenoico (EPA, 20:5 ω-3),
- elongación de ácido eicosapentaenoico por una elongase Δ5 para producir ácido docosapentaenoico (DPA, 22:5 ω-3), y
- desaturación en el cuarto carbono del ácido docosapentaenoico por un Δ4 desaturase para producir DHA.
Mamíferos
En los seres humanos, el DHA se obtiene de la dieta o se puede convertir en pequeñas cantidades a partir del ácido eicosapentaenoico (EPA, 20:5, ω-3). Con la identificación de FADS2 como una Δ4-desaturasa humana en 2015, ahora se sabe que los humanos también siguen el proceso completo de "eucariota aeróbico" vía, que involucra el alargamiento Δ5 a DPA y la desaturación Δ4 a DHA.
Una "derivación de Sprecher" La hipótesis, propuesta en 1991, postula que el EPA se alarga dos veces a 24:5 ω-3, luego se desatura a 24:6 ω-3 (vía delta 6 desaturasa) en las mitocondrias, luego se acorta a DHA (22:6 ω-3 ) mediante oxidación beta en el peroxisoma. La hipótesis fue aceptada por un tiempo porque los científicos (hasta 2015) intentaron durante mucho tiempo y no lograron encontrar una Δ4-desaturasa en los mamíferos. Sin embargo, el modelo de derivación no coincide con los datos clínicos, específicamente porque los pacientes con defectos de beta oxidación no muestran problemas en la síntesis de DHA. La identificación de una Δ4-desaturasa se considera obsoleta.
Vía anaeróbica
Las bacterias marinas y las microalgas Schizochytrium utilizan una vía anaeróbica de policétido sintasa para sintetizar DHA.
Metabolismo
El DHA se puede metabolizar en mediadores pro-resolución especializados (SPM) derivados del DHA, epóxidos de DHA, oxoderivados electrófilos (EFOX) del DHA, neuroprostanos, etanolaminas, acilgliceroles, docosahexaenoil amidas de aminoácidos o neurotransmisores y DHA ramificado. ésteres de hidroxiácidos grasos, entre otros.
La enzima CYP2C9 metaboliza DHA a ácidos epoxidocosapentaenoicos (EDPs; principalmente 19,20-epoxy-eicosapentaenoicos isómeros de ácido [es decir 10,11-EDPs]).
Posibles efectos sobre la salud
Cardiovascular
Aunque son contradictorios y están plagados de inconsistencias metodológicas, ahora hay evidencia convincente de ECA ecológicos, metanálisis y ensayos en animales que muestran un beneficio de la ingesta dietética de omega-3 para la salud cardiovascular. De los AG n-3, se ha argumentado que el DHA es el más beneficioso debido a su absorción preferencial en el miocardio, su fuerte actividad antiinflamatoria y su metabolismo hacia neuroprotectinas y resolvinas, estas últimas contribuyen directamente a la función cardíaca.
Embarazo y lactancia
Se pueden recomendar alimentos ricos en ácidos grasos omega-3 a las mujeres que desean quedar embarazadas o en período de lactancia. Un grupo de trabajo de la Sociedad Internacional para el Estudio de Ácidos Grasos y Lípidos recomendó 300 mg/día de DHA para mujeres embarazadas y lactantes, mientras que el consumo medio fue de entre 45 mg y 115 mg diarios de las mujeres del estudio, similar a un estudio canadiense.
Funciones cerebrales y visuales
Un componente estructural importante del sistema nervioso central de los mamíferos, el DHA es el ácido graso omega-3 más abundante en el cerebro y la retina. La función cerebral y retiniana depende de la ingesta dietética de DHA para respaldar una amplia gama de propiedades de señalización celular y de la membrana celular, particularmente en la materia gris y los segmentos externos de las células fotorreceptoras de la retina, que son ricos en membranas.
Una revisión sistemática encontró que el DHA no tuvo beneficios significativos en la mejora del campo visual en personas con retinitis pigmentosa. La investigación en animales muestra el efecto de la ingesta oral de DHA reforzado con deuterio (D-DHA) para la prevención de la degeneración macular.
Nutrición
Los tipos comunes de salmón cocido contienen entre 500 y 1500 mg de DHA y entre 300 y 1000 mg de EPA por cada 100 gramos. Otras fuentes de mariscos ricas en DHA incluyen caviar (3400 mg por 100 gramos), anchoas (1292 mg por 100 gramos), caballa (1195 mg por 100 gramos) y arenque cocido (1105 mg por 100 gramos).
Los cerebros de mamíferos consumidos como alimento también son una buena fuente directa. El cerebro de res, por ejemplo, contiene aproximadamente 855 mg de DHA por cada 100 gramos de una porción. Si bien el DHA puede ser el ácido graso principal que se encuentra en ciertos tejidos especializados, estos tejidos, aparte del cerebro, suelen ser de tamaño pequeño, como los túbulos seminíferos y la retina. Como resultado, los alimentos de origen animal, excluyendo el cerebro, generalmente ofrecen cantidades mínimas de DHA preformado.
Descubrimiento del DHA a base de algas
A principios de la década de 1980, la NASA patrocinó la investigación científica sobre una fuente de alimento de origen vegetal que podría generar oxígeno y nutrición en vuelos espaciales de larga duración. Ciertas especies de algas marinas produjeron ricos nutrientes, lo que llevó al desarrollo de un aceite vegetal a base de algas que contiene dos ácidos grasos poliinsaturados, DHA y ácido araquidónico.
Utilizar como aditivo alimentario
El DHA se utiliza ampliamente como complemento alimenticio. Se utilizó por primera vez principalmente en fórmulas infantiles. En 2019, la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. publicó declaraciones de propiedades saludables calificadas para el DHA.
Algunos DHA fabricados son un producto vegetariano extraído de algas y compiten en el mercado con el aceite de pescado que contiene DHA y otros omega-3 como el EPA. Tanto el aceite de pescado como el DHA son inodoros e insípidos después de procesarlos como aditivos alimentarios.
Estudios de vegetarianas y veganas
(feminine)Las dietas vegetarianas normalmente contienen cantidades limitadas de DHA y las dietas veganas normalmente no contienen DHA. En una investigación preliminar, los suplementos a base de algas aumentaron los niveles de DHA. Si bien hay poca evidencia de efectos adversos para la salud o cognitivos debido a la deficiencia de DHA en adultos vegetarianos o veganos, los niveles de leche materna siguen siendo una preocupación para el suministro adecuado de DHA al bebé.
DHA y EPA en aceites de pescado
El aceite de pescado se vende ampliamente en cápsulas que contienen una mezcla de ácidos grasos omega-3, incluidos EPA y DHA. El aceite de pescado oxidado en cápsulas de suplementos puede contener niveles más bajos de EPA y DHA. La luz, la exposición al oxígeno y el calor pueden contribuir a la oxidación de los suplementos de aceite de pescado. Comprar un producto de calidad que se mantenga frío y luego guardarlo en el refrigerador puede ayudar a minimizar la oxidación.
Papel hipotético en la evolución humana
El suministro de DHA es un factor limitante en el tamaño del cerebro adulto. Se ha sugerido que una gran cantidad de DHA en los mariscos es útil para el desarrollo de un cerebro grande, aunque otros investigadores afirman que una dieta terrestre también podría haber proporcionado el DHA necesario.