Forskning från Harvard Medical School förklarar hur omega-3 förbättrar strukturen på blod-hjärnbarriären – hjärnans skydd mot bakterier, gifter och andra skadliga ämnen.
Det är redan känt att omega-3-fettsyror som ges som kosttillskott kan överföras till hjärnan via den så kallade blod-hjärnbarriären. Nu visar ny forskning som gjorts på möss vid Harvard Medical School att omega-3-fettsyran DHA dessutom förbättrar blod-hjärnbarriärens struktur. Det innebär att omega-3 kan ge ett bättre skydd mot skadliga ämnen.
Blod-hjärnbarriären består av ett nätverk av endotelceller på insidan av blodkärlen i centrala nervsystemet. Cellerna är tätt sammanlänkade med så kallade tight junctions, täta fogar som fäster i varandra ungefär som hakar och öglor. De förhindrar att de flesta molekyler passerar igenom, inklusive olika skadliga ämnen, men också många läkemedel som används mot sjukdomar i hjärnan.
För första gången kan man nu förklara hur barriären hålls stängd. Det sker genom att kroppen hämmar en process som kallas transcytos – transporten av molekyler genom celler via små bubblor (vesikler).
Forskarna fann att produktionen av de här bubblorna hämmas av fettsammansättningen hos cellerna i blodkärlen i centrala nervsystemet. En balans mellan omega-3-fettsyror och andra typer av fettsyror upprätthålls med ett transportprotein som kallas Mfsd2a.
Mfsd2a transporterar fettämnen som innehåller omega-3-fettsyran DHA in i cellmembranet. För att testa hur viktig den här funktionen är för blod-hjärnbarriären, använde man möss som fått en muterad form av Mfsd2a som inte kunde transportera in DHA i cellerna. Mössten injicerades sedan med ett självlysande färgämne, och forskarna såg då hur deras blod-hjärnbarriärer började läcka och att takten på vesikelproduktionen och transcytosen steg.
När endotelcellernas fettsammansättning jämfördes mellan blodkärl i hjärnan och i lungorna – som inte har några barriäregenskaper och inte uttrycker Mfsd2a – såg man att hjärnans endotelceller hade omkring två till fem gånger högre nivåer av fettämnen som innehåller DHA.
Tidigare forskning har visat att Alzheimerpatienter har lägre DHA-nivåer än normalt. Dessutom har forskare hittat metaller som aluminium i de plack, betaamyloider, som bildas i hjärnan hos personer med Alzheimer.
Den nya Harvardstudien ger alltså ytterligare stöd för att omega-3-fettsyran DHA är viktig för att se till att blodhjärnbarriären inte läcker och släpper in oönskade ämnen i hjärnan. Tidigare försök på råttor som fått omega-3 tillsammans med B12-vitamin har även visat sig öka tillväxtfaktorn BDNF som behövs för att bilda nya nervceller och upprätthålla en stabil blodhjärnbarriär.
Nya behandlingsmöjligheter Samtidigt som blod-hjärnbarriären är en livsviktig mekanism som skyddar det centrala nervsystemet från skador, kan den också vara ett hinder om man vill att ett läkemedel ska ta sig in i hjärnan.
Om aktiviteten hos proteinet Mfsd2a kunde blockeras tillfälligt skulle det bli lättare att behandla olika sjukdomar i hjärnan, till exempel cancer, stroke och Alzheimer.
– Det finns fortfarande mycket vi inte vet om hur blod-hjärnbarriären regleras, säger Chenghua Gu, professor i neurobiologi vid Harvard Medical School, som ledde studien. En bättre förståelse av de här mekanismerna gör det möjligt för oss att börja manipulera den så att vi kan få läkemedel att nå hjärnan på ett säkert och effektivt sätt.
Källa: Harvard University. Unlocking the barrier. Pressmeddelande 3 maj 2017.
Studien: Andreone BJ, Chow BW, Tata A, Lacoste B, Ben-Zvi A et al. Blood-Brain Barrier Permeability Is Regulated by Lipid Transport-Dependent Suppression of Caveolae-Mediated Transcytosis. Neuron. 2017 May 3;94(3):581-594.e5.