Wie sich unsere Ernährung auf unser Denken und unsere Emotionen auswirkt (Teil 2)

Forscher haben herausgefunden, dass Nahrung verblüffend stark auf die Psyche wirkt. Dieses noch junge Forschungsfeld ist Gegenstand unserer Blogartikel-Serie. In unserem zweiten Teil lesen Sie warum Sie unbedingt Beeren essen sollten.

Frühkindlicher Stress (ES) berursacht kognitive Störungen. ES verändert lebenslang die Struktur und Funktion des Gehirns, was zu einer erhöhten Anfälligkeit für die Entwicklung emotionaler und kognitiver Störungen führt, wie aus mehreren präklinischen und klinischen Studien hervorgeht.23,24,25 Die genauen Mechanismen, die einer solchen Programmierung zugrunde liegen, sind nach wie vor schwer fassbar. Es gibt umfangreiche bahnbrechende Arbeiten, die darauf hinweisen, dass sensorische Stimuli von der Mutter und neuroendokrine Faktoren (z.B. Stresshormone) bei dieser Programmierung eine Schlüsselrolle spielen,26,27 es wurde jedoch kürzlich angedeutet, dass diese Faktoren synergetisch mit metabolischen und ernährungsphysiologischen Elementen wirken könnten.28 Tatsächlich ist ES mit einer erhöhten Anfälligkeit für die Entwicklung von Stoffwechselstörungen wie Adipositas assoziiert, die meist mit kognitiven Defiziten einhergehen,29,30 und sowohl ES als auch ein ungünstiges frühes Ernährungsumfeld führen zu auffallend ähnlichen kognitiven Beeinträchtigungen im späteren Leben,28,31 was darauf hindeutet, dass Stoffwechselfaktoren und Ernährungselemente einige der Auswirkungen von ES auf die Struktur und Funktion des Gehirns vermitteln könnten.

Das Gehirn hat in dieser frühen Phase einen sehr hohen Bedarf an Nährstoffen, und Ernährungsungleichgewichte beeinträchtigen die normale Entwicklung des Nervensystems, was zu dauerhaften kognitiven Defiziten führt.32 Das Verständnis der Rolle von Stoffwechselfaktoren und spezifischen Nährstoffen in diesem Zusammenhang ist der Schlüssel zur Entwicklung effektiver peripherer (z.B. ernährungsbedingter) Interventionsstrategien. Ein Mausmodell der chronischen ES mit eingeschränktem Nist- und Einstreumaterial während der ersten postnatalen Woche hat gezeigt, dass es zu einer anomalen Mütterbetreuung führt, was einen kognitiven Rückgang der ES-Nachkommen zur Folge hat.24,33,34

Der Hippocampus, eine für kognitive Funktionen wichtige Hirnregion, ist bei diesen ES-exponierten Nachkommen dauerhaft in seiner Struktur und Funktion verändert. Tatsächlich reagiert der Hippocampus besonders empfindlich auf die Umgebung des frühen Lebens, da er sich bis in die postnatale Phase hinein entwickelt.35 Die adulte Neurogenese (AN) ist eine einzigartige Form der Plastizität, die im Hippocampus stattfindet und aus der Vermehrung neuronaler Vorläuferzellen besteht, die sich differenzieren und zu voll funktionsfähigen Neuronen heranreifen, die sich anschließend in die bestehenden Schaltkreise des Hippocampus integrieren. Diese neu gebildeten Neuronen sind an verschiedenen Aspekten des Hippocampus-abhängigen Lernens und Gedächtnisses beteiligt.36 AN ist anhaltend von ES24,37 betroffen, genauer gesagt, während die ES-Exposition zunächst die Neurogenese steigert (d.h, Proliferation und Differenzierung neugeborener Zellen) am 9. postnatalen Tag, zu späteren Zeitpunkten (postnatal Tag 150) ist das Überleben der neugeborenen Zellen reduziert.24 Darüber hinaus beeinflusst ES das neuroinflammatorische Profil nachhaltig, z.B. mit erhöhter CD68 (phagozytäre Mikroglia-Expression) im Erwachsenenalter.

Wichtig ist, dass ES persistent auch den peripheren Fettgewebsstoffwechsel beeinflusst. Die weiße Fettmasse (WAT), das Plasma-Leptin (das aus dem WAT freigesetzte Adipokin) und die Leptin-mRNA-Expression im WAT sind bei den ES-exponierten Nachkommen anhaltend vermindert.39 Darüber hinaus führt die Exposition von ES-Mäusen gegenüber einer ungesunden Ernährung im westlichen Stil zu einem höheren Anstieg der Adipositas bei diesen Mäusen im Vergleich zu den Kontrollen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Exposition mit ES zu einer metabolischen Dysregulation und einer größeren Anfälligkeit für die Entwicklung von Fettleibigkeit in einer mäßig adipösen Umgebung führt. Ob diese Stoffwechselveränderungen zu den ES-induzierten kognitiven Defiziten beitragen, muss weiter untersucht werden.39

Zusätzlich zum peripheren Metabolismus könnten ES-induzierte Veränderungen in der Nährstoffzusammensetzung der Muttermilch und/oder die Nährstoffaufnahme/-resorption durch die Puppe25,28,40 dauerhafte Folgen für die Gehirnstruktur und -funktion haben. Tatsächlich ist der essentielle Mikronährstoff Methionin, eine kritische Komponente des Ein-Kohlenstoff (1-C)-Metabolismus, der für die Methylierung und für die Synthese von Proteinen, Phospholipiden und Neurotransmittern benötigt wird, nach ES-Exposition im Plasma und Hippocampus der Nachkommen von Tag 9 nach der Geburt reduziert. Wichtig ist, dass eine kurze Supplementierung der mütterlichen Nahrung nur während der Exposition mit ES mit essentiellen 1-C-Stoffwechsel-assoziierten Mikronährstoffen nicht nur die Methioninspiegel sowohl peripher als auch zentral wiederherstellt, sondern (einen Teil) der Auswirkungen von ES auf die kognitiven Maßnahmen des Hippocampus im Erwachsenenalter rettet und die ES-induzierte Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achsen-Hyperaktivität am postnatalen Tag verhindert 9,25

Diese Studien unterstreichen die Bedeutung der Untersuchung von Stoffwechselfaktoren und Nährstoffen bei den ES-induzierten Wirkungen auf das Gehirn. In naher Zukunft wird es von entscheidender Bedeutung sein, die genauen Mechanismen zu verstehen, die die Auswirkungen von Nährstoffen und Stoffwechselfaktoren vermitteln, sowie die Zeitfenster, in denen Eingriffe in die Gehirnfunktion möglich sind, da dies völlig neue Wege für eine gezielte Ernährung für gefährdete Bevölkerungsgruppen eröffnen wird. Doch während die frühe Lebensphase ein Fenster ist, das besonders anfällig für die programmatischen Auswirkungen der Ernährung und anderer Umwelteinflüsse ist, ist die Ernährung in anderen Lebensphasen auch wichtig, um Stimmung und Kognition zu diktieren.

Der Verzehr einer fettreichen Ernährung bei Erwachsenen ist ein Anfälligkeitsfaktor für das hippokampalabhängige Gedächtnis

Erwachsene in entwickelten Ländern nehmen eine Ernährung zu sich, die mehr gesättigte Fette und/oder raffinierten Zucker enthält als je zuvor. Tatsächlich zeigen jüngste Berichte, dass etwa 12% der täglichen Energiezufuhr amerikanischer Erwachsener aus gesättigten Fetten und 13% aus zugesetztem Zucker stammt,41 und zwar deutlich mehr als vom US-Landwirtschaftsministerium und vom Ministerium für Gesundheit und menschliche Dienste empfohlen wird (5-10%). Es überrascht nicht, dass diese Ernährungsgewohnheiten zu der zunehmenden Prävalenz von Fettleibigkeit unter Erwachsenen beigetragen haben, die in den USA derzeit bei etwa 37% liegt, ein starker Anstieg gegenüber der 13%igen Prävalenzrate von 1960.42

Diese Statistiken sind alarmierend, denn neben der bekannten Provokation von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, dem metabolischen Syndrom und Typ-2-Diabetes ist Adipositas inzwischen auch mit leichten kognitiven Beeinträchtigungen und Demenz assoziiert worden. Es gibt immer mehr Beweise dafür, dass die Neuroinflammation den durch Übergewicht verursachten kognitiven Defiziten zugrunde liegen kann.9 Kürzlich haben Studien gezeigt, dass der kurzfristige Verzehr (1-7 Tage) einer ungesunden Ernährung (z. B. mit hohem Gehalt an gesättigten Fettsäuren und/oder hohem Zuckergehalt) neuroinflammatorische Prozesse auslöst, was darauf hindeutet, dass Übergewicht an sich möglicherweise nicht notwendig ist, um kognitive Störungen zu verursachen.43,44 In den letzten 10-15 Jahren hat der Hypothalamus die überwiegende Mehrheit der Aufmerksamkeit im Hinblick auf durch Übergewicht verursachte neuroinflammatorische Reaktionen und funktionelle Rückgänge erhalten,45 vielleicht aufgrund seiner Nähe zum dritten Ventrikel, zu den zirkumventrikulären Organen und zur mediobasalen Eminenz, wo Entzündungssignale aus der Peripherie leichter ins Gehirn eindringen können. Tatsächlich ist nachgewiesen worden, dass langkettige gesättigte Fettsäuren direkt in den Hypothalamus gelangen und dort durch Aktivierung des Toll-like-Rezeptor-4-Signals eine Entzündungsreaktion hervorrufen.46,47 Diese aktive Passage gesättigter Fettsäuren ist jedoch im Hippocampus, einer Schlüsselregion des Gehirns, die Lernen und Gedächtnis vermittelt, nicht beobachtet worden.46 Nichtsdestotrotz hat sich gezeigt, dass der Verzehr fettreicher Nahrung die hippocampusabhängige Gedächtnisfunktion bei Menschen und Nagetieren beeinträchtigt. Im Vergleich zu Nagetieren, die eine Kontrolldiät zu sich nahmen, wiesen beispielsweise diejenigen, die eine fettreiche und/oder zuckerreiche Nahrung zu sich nahmen, robuste Beeinträchtigungen in verschiedenen Arten des Gedächtnisses (z.B. räumlich, kontextuell) auf, wie durch schwächere Leistungen im Y-Labyrinth angezeigt wurde,48 Radialarmlabyrinth,15 neuartige Objekterkennungsaufgabe,15 neuartige Platzerkennungsaufgabe,44,49 Morris-Wasserlabyrinth,50 und kontextuelle Angstkonditionierung.18,51 Außerdem zeigten erwachsene Menschen, die 5 Tage lang eine fettreiche Diät zu sich nahmen, im Vergleich zu denen, die eine Standarddiät zu sich nahmen, eine signifikant verringerte fokussierte Aufmerksamkeit und eine verminderte Abrufgeschwindigkeit von Informationen aus dem Arbeits- und episodischen Gedächtnis.

Viele dieser und andere Studien haben gezeigt, dass durch fettreiche Ernährung induzierte kognitive Verschlechterungen von erhöhten neuroinflammatorischen Markern oder Reaktionen im Hippocampus begleitet werden.15,18,44,48,49,50,51,53 Die Mechanismen, durch die diese neuroinflammatorischen Prozesse den Hippocampus signalisieren und/oder beeinflussen, sind jedoch nicht ganz klar. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass eine fettreiche Ernährung den Hippocampus beeinträchtigen kann, indem sie die Immunzellen (höchstwahrscheinlich Mikroglia) dieser Gehirnstruktur sensibilisiert und so die Entzündungsreaktion auf nachfolgende herausfordernde Stimuli vorbereitet.18,50,51 Beispielsweise zeigte eine Studie, dass erwachsene Ratten, die 5 Monate lang eine fettreiche Nahrung gefressen hatten, einen sensibilisierten Hippocampus aufwiesen, so dass, wenn sie nach einer Lernsitzung einen relativ milden Stressor (einen einzelnen, 2 s, 1,5 mA-Fußschock) erhielten, die neuroinflammatorische Reaktion im Hippocampus im Vergleich zur Reaktion von Ratten, die das normale Futter gefressen hatten, potenziert wurde, und diese Reaktion führte zu Defiziten im kontextuellen Langzeitgedächtnis.18 Eine andere Studie zeigte, dass eine fettreiche Ernährung bereits nach 3 Tagen ausreicht, um den Hippocampus erwachsener Ratten zu sensibilisieren. Hier verursachte eine niedrig dosierte Herausforderung des peripheren Immunsystems (mit Lipopolysaccharid; LPS) eine übertriebene neuroinflammatorische Reaktion im Hippocampus dieser Ratten im Vergleich zu denen, die das normale Futter verzehrten, und führte auch zu kontextuellen Gedächtnisdefiziten.

Signifikant erhöhte proinflammatorische Zytokine im Hippocampus verschlechtern nachweislich verschiedene Mechanismen, die die synaptische Plastizität (wie z.B. die Langzeitpotenzierung) und damit das Langzeitgedächtnis ermöglichen.54 Sobesky et al.51 zeigten, dass eine fettreiche Ernährung die Zellen des Hippocampus durch eine Erhöhung des Glukokortikoid-Steroidhormons Corticosteron in dieser Region anregt. Trotz seiner klassischen Rolle als Immunsuppressivum gibt es zunehmend Belege dafür, dass Kortikosteron die Mikroglia des Hippocampus stimulieren und die Entzündungsreaktion auf eine nachfolgende Herausforderung verstärken kann.55,56,57 Frank et al.55 Zum Beispiel zeigten Frank et al.55 auf elegante Weise, dass, wenn Kortikosteron vor einer peripheren Immunantwort (LPS) erhöht war, die daraus resultierende Entzündungsreaktion im Hippocampus potenziert wurde. Im Gegensatz dazu wurde die neuroinflammatorische Reaktion unterdrückt, wenn das Kortikosteron nach der Immunantwort erhöht war. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die zeitliche Beziehung zwischen dem Kortikosteronanstieg und der Immunantwort bestimmt, ob es zu einer pro- oder antiinflammatorischen Reaktion kommt.55 Sobesky et al.51 stellten fest, dass Ratten, die drei Tage lang fettreiches Futter verzehrten, signifikant erhöhte Kortikosteronspiegel in ihrem Hippocampus aufwiesen im Vergleich zu Ratten, die das normale Futter oder ein neuartiges, auf Makronährstoffe abgestimmtes Kontrollfutter verzehrten. Dieser durch fettreiche Ernährung induzierte Kortikosteronanstieg ging einher mit einem Anstieg des endogenen gefahr-assoziierten molekularen Musters High-Mobility Group Box 1 (HMGB1), des Interleukin (IL)-1 Inflammasom-assoziierten Proteins NLRP3 und des mikroglialen Aktivierungsmarkers cd11b. Fettreiche Ernährung allein erhöhte jedoch nicht das pro-inflammatorische Zytokin IL-1β, es sei denn, die Ratten wurden anschließend mit einer niedrigen Dosis LPS angegriffen. So potenzierte die LPS-Herausforderung die pro-inflammatorische Reaktion im Hippocampus von mit fettreicher Nahrung ernährten Ratten im Vergleich zur Reaktion auf LPS bei mit Futter gefütterten Ratten. Um die Rolle der Kortikosteron-Signalübertragung bei der neuroinflammatorischen Auslösung von Entzündungen zu untersuchen, die durch den Verzehr fettreicher Nahrung verursacht werden, verabreichten Sobesky et al.51 vor dem Verzehr fettreicher Nahrung den Glukokortikoid-Rezeptorantagonisten Mifepriston. Dies führte zu einer normalisierten hippokampalen IL-1β-Reaktion auf niedrig dosiertes LPS. Darüber hinaus reduzierte Mifepriston signifikant die fettreiche Ernährung + LPS-induzierte Expression von HMGB1, IκBα, und NLRP3. Darüber hinaus verhinderte die Mifepriston-Behandlung wirksam kontextuelle Gedächtnisdefizite, die durch fettreiche Ernährung in Kombination mit einer LPS-Herausforderung verursacht wurden. Diese Daten liefern starke Belege für die Idee, dass (a) fettreiche Ernährung das Kortikosteron innerhalb des Hippocampus erhöht und (b) dieses Kortikosteron ein Schlüsselvermittler bei der Sensibilisierung von Mikroglia oder anderen Immunzellen des Hippocampus ist; (c) sensibilisierte Mikroglia eine potenzierte neuroinflammatorische Reaktion auf nachfolgende Immun- oder Stressherausforderungen erzeugen und dadurch kognitive Defizite hervorrufen. Während eine fettreiche Ernährung an sich zwar erhebliche nachteilige Auswirkungen auf kognitive Prozesse haben kann, bestimmte Nahrungsbestandteile diese Effekte jedoch möglicherweise umkehren können, sind Omega-3-PUFA eine solche potenziell vorteilhafte Komponente.

Diätetische Omega-3-PUFA regulieren Neuroinflammation und eCBs: Rolle bei Stimmungs- und kognitiven Störungen

Seit ihrer Entdeckung zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde der Rolle der PUFA für die Gehirnfunktionen große Aufmerksamkeit geschenkt. Omega-3- und Omega-6-PUFA sind essentielle Fettsäuren, was bedeutet, dass sie über die Nahrung zugeführt werden müssen. Die westliche Ernährung enthält übermäßige Mengen an Omega-6-PUFA im Vergleich zu Omega-3, was zu einem unausgewogenen Verhältnis zwischen diesen beiden Fettsäuren führt, mit Folgen für die Gesundheit von Herz-Kreislauf und Gehirn. Essentielle Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren sind in grünem Gemüse, Samen und Nüssen enthalten, obwohl sie aus verschiedenen Quellen stammen, wobei Linolensäure (LA, 18:2 Omega-6) in den meisten Pflanzen, Kokosnuss und Palme, und α-Linolensäure (ALA, 18:3 Omega-3) in grünem Blattgemüse, Flachs und Walnüssen enthalten ist. Nach dem Verzehr werden LA und ALA in Arachidonsäure (AA, 20:4 Omega-6) bzw. Docosahexaensäure (DHA, 22:6 Omega-3) metabolisiert.

AA und DHA sind die wichtigsten langkettigen Omega-6- und Omega-3-PUFA, die im Gehirn gefunden werden. Beide langkettigen PUFA spielen eine zentrale Rolle in der Hirnphysiologie, da sie grundlegende neurobiologische Prozesse regulieren, insbesondere diejenigen, die an der Kognition und der Stimmung beteiligt sind.58,59 AA und DHA werden zu Phospholipiden der neuronalen und glialen Zellmembranen verestert, mit einem Gesamtphospholipidanteil im Gehirn von etwa 10% für AA und 20% für DHA. Aufgrund der begrenzten Fähigkeit des Gehirns, langkettige PUFA zu synthetisieren, kann vorgeformte DHA über die Nahrung von öligen Fischen zugeführt werden. Daher führt ein erhöhter Konsum von DHA-reichen Produkten zu einem teilweisen Ersatz von AA durch DHA in den Hirnzellmembranen.60 Umgekehrt führt eine geringere Aufnahme von Omega-3-PUFA zu niedrigeren DHA-Spiegeln im Gehirn mit erhöhten AA-Spiegeln. Bei Frauen werden im Vergleich zu Männern höhere AA- und DHA-Werte berichtet, was auf einen geschlechtsspezifischen Unterschied in den PUFA-Spiegeln hindeutet.61 Diese Unterschiede könnten mit Sexualhormonen in Verbindung gebracht werden, da sie den PUFA-Stoffwechsel unterschiedlich beeinflussen, indem sie den Östrogen-Stoffwechsel stimulieren und die Umwandlung von Omega-3- und Omega-6-Vorläufern in ihre jeweiligen langkettigen Metaboliten durch Testosteron hemmen. Ob diese Unterschiede bei PUFA jedoch eine Rolle bei bestimmten Hirnerkrankungen mit einer geschlechtsspezifischen Komponente spielen, wurde bisher kaum in Frage gestellt und bedarf weiterer Untersuchungen.

Nach dem direkten Verzehr und/oder der Metabolisierung in der Leber ist DHA im Blut erhöht und gelangt wahrscheinlich als nicht veresterte Fettsäure frei ins Gehirn.58 In jüngerer Zeit hat sich gezeigt, dass Mfsd2a (major facilitator superfamily domain-containing protein 2a), das von Hirnendothelzellen und Adiponectin-Rezeptor 1 in der Netzhaut exprimiert wird, für die Aufnahme und Speicherung von DHA wichtig ist.62

Abnormale Omega-3-PUFA-Spiegel wurden sowohl in den peripheren Geweben als auch im Gehirn von Patienten mit Stimmungsstörungen oder kognitiven Störungen ausführlich beschrieben, was zu einer großen Anzahl von RCTs führte, die darauf abzielen, die Wirksamkeit einer Nahrungsergänzung mit langkettigen Omega-3-PUFA bei Stimmungs- und kognitiven Störungen zu bewerten.58,63 Insgesamt sind die Ergebnisse aufgrund der Heterogenität der Methoden zur Bewertung der depressiven und/oder kognitiven Symptome, der Form, Dosis und Dauer der Omega-3-PUFA-Supplementation, der fehlenden Bewertung der Nahrungsaufnahme und des Stoffwechsels von PUFA vor Beginn der Supplementation oder der fehlenden Bewertung von genotyp-assoziierten Risikofaktoren widersprüchlich.64 Trotz der Diskrepanzen in den Ergebnissen ist es jedoch wichtig, darauf hinzuweisen, dass mehrere RCTs, die bei Patienten mit depressiven Störungen durchgeführt wurden, einen zusätzlichen Effekt einer Supplementation von langkettigen Omega-3-PUFA zu Antidepressiva-Behandlungen zeigten.65 Bemerkenswert ist eine kürzlich durchgeführte Studie, die zeigt, dass depressive Patienten, die ein hohes Niveau an Entzündungsmarkern aufweisen, besser auf eine Supplementation von langkettigen Omega-3-PUFA ansprechen.66 Diese Beobachtung ist von hoher Relevanz, da diese PUFA starke Regulatoren von Entzündungen sind58 und Entzündungen eine entscheidende Komponente von Gemütsstörungen sind. Was den kognitiven Rückgang betrifft, so zeigen RCTs mit DHA-Supplementierung bei Probanden, die das Apolipoprotein E ε4 (APOE4)-Allel, einen Risikofaktor für AD, tragen, trotz schlechter positiver Ergebnisse der PUFA-Ernährungsergänzung bei Alzheimer-Patienten (AD) eine Verbesserung der Prädemenz.64 Insgesamt sprechen die Diskrepanzen in den klinischen Studien stark für die Notwendigkeit präklinischer Studien zur Darstellung der Mechanismen von Omega-3-PUFA bei Hirnfunktionsstörungen, was dazu beitragen dürfte, besser auf Bevölkerungsgruppen mit einem Risiko für kognitive und affektive Störungen einzugehen. Darüber hinaus ist die Berücksichtigung von Omega-3-PUFA-Gehalten in Lebensmitteln zur Deckung des physiologischen Bedarfs dieser PUFA für eine optimale Gehirnfunktion eine Herausforderung für die Lebensmittelindustrie.

Durch direkte oder indirekte Effekte modulieren DHA und AA die Neurotransmission und Neuroinflammation, die Schlüsselprozesse in Kognition und Stimmung sind.58,59 Ungeesterte langkettige PUFA werden bei der Aktivierung der Phospholipase A2 (PLA2) aus den Zellmembranen freigesetzt, um ihre Wirkung auszuüben. Einmal freigesetzt, werden AA und DHA durch Cyclooxygenase (COX), Lipoxygenasen (LOX) und Cytochrom P450 zu bioaktiven Mediatoren metabolisiert.68 Die Umwandlung von AA in verschiedene Prostanoide, darunter Prostaglandine (PG), Leukotriene (LT), Thromboxane (TX) und Lipoxine (LX), ist entscheidend für das Fortschreiten der Entzündung, auch im Gehirn.58 DHA wird auch über die COX/LOX-Wege verstoffwechselt, um Metaboliten mit entzündungshemmenden und pro-resolutiven Eigenschaften zu erzeugen.68 Im Gehirn werden LOX-abgeleitete spezialisierte proresolvierende Mediatoren (SPMs), Neuroprotectin D1 (NPD1), Resolvin D5 (RvD5) und Maresin 1 (MaR1) nachgewiesen.68,69 Einige dieser SPMs modulieren die Neuroinflammation in vivo und in vitro durch ihre direkte Wirkung auf die Mikroglia.70,71 DHA und SPMs sind an der Peripherie und im Gehirn von Alzheimer-Patienten beeinträchtigt. Interessanterweise korreliert eine verminderte DHA-Verteilung in den Gehirnen von Alzheimer-Patienten eher mit einem synaptischen Verlust als mit der Ablagerung von Amyloid beta (Aβ). Darüber hinaus fördern DHA oder SPMs die Phagozytose von Aβ42 durch Mikroglia75 und modulieren die Mikroglia-Zahl und Aktivierung in vivo. Ob SPMs eine Rolle bei der protektiven Aktivität langkettiger Omega-3-PUFA bei Stimmungs- und kognitiven Störungen im Zusammenhang mit Neuroinflammation spielen, muss noch festgestellt werden.

eCBs sind andere wichtige, von PUFA abgeleitete Lipidmediatoren im Gehirn. Die wichtigsten von Hirn-AA abgeleiteten eCBs sind die Fettsäure-Ethanolamide Anandamid (AEA) und 2-Arachidonoylglycerin (2-AG), während Docosahexaenoylethanolamid (DHEA oder Synaptamid) ein eCB-ähnliches Derivat von DHA ist.77 Die Halbwertszeit von ECBs im Gehirn wird durch spezifische katabolisierende Enzyme Fettsäureamidhydrolase für AEA und DHEA und Monoacylglycerinlipase für 2-AG reguliert. Im Hinblick auf neuroinflammatorische Prozesse werden AA-abgeleitete eCBs durch COX und LOX, die die Entzündung fördern, zu bioaktivem PG oxidiert.78 AEA und 2-AG binden an mindestens zwei Cannabinoidrezeptoren, Typ 1 (CB1) und Typ 2 (CB2), die mit zahlreichen Signalwegen im Gehirn Gi/o-protein-gekoppelt sind.79,80 DHEA hat im Vergleich zu AEA und 2-AG eine geringere Bindungsaffinität für CB1- und CB2-Rezeptoren und bindet eher GPR-Rezeptoren, insbesondere GPR110 im Gehirn. Das Omega-3/omega-6-PUFA-Verhältnis in der Nahrung beeinflusst direkt den Anteil an Ethanolamiden, die aus AA und DHA gewonnen werden. Die Modulation von eCB geht mit der Beeinträchtigung der neuronalen CB1R-Aktivität und der synaptischen Aktivität in verschiedenen Hirnstrukturen einher.82,83 2-AG und AEA regulieren die synaptische Funktion, indem sie die exzitatorische und inhibitorische Freisetzung von Synapsen-Neurotransmittern unterdrücken, indem sie als retrograde Botenstoffe am präsynaptischen CB1 wirken.84 Die Bedeutung der eCB-Signalübertragung im Gehirn für das Verständnis, wie eine veränderte Nahrungsaufnahme von PUFA mit einer Reihe von neurologischen Störungen korreliert, ist von hohem Interesse. Allerdings können auch andere Ernährungsfaktoren zu einer verbesserten Kognition und Prävention kognitiver Störungen beitragen. Polyphenolreiche Lebensmittel sind ein weiteres Beispiel, die nachweislich Vorteile haben, insbesondere im Zusammenhang mit der Alterung.