Àcids grassos essencials

Els àcids grassos essencials (AGE) són aquells àcids grassos que l'organisme no pot sintetitzar per si mateix, per la qual cosa és necessari ingerir-los per a obtenir-los. En el cas de l'ésser humà, tots coincideixen a ser àcids grassos poliinsaturats amb més d'una insaturació, totes en posició "cis" i a tenir-ne la primera en una posició no llunyana (posició 6 com a màxim, és a dir que inclou tots els Omega-6 i els Omega-3) del final de la molècula, on es troba el grup metil.

Nutrició Com el seu nom indica, la ingestió d'aquests àcids grassos és essencial o indispensable, ja que el cos no és capaç d'obtenir-los per a altres medis (bioquímica). Les seves funcions són sovint relatives al sistema cardíac però en general depenen de les característiques químiques de cada àcid particular. Els àcids Omega-6, a més, interaccionen amb els Omega-3, potenciant els seus efectes.

Fonts alimentàries Les fonts alimentàries depenen de cada tipus d'àcid, però en general es troben sobretot al peix blau, la fruita seca i les llavors, sent exemples típics el bacallà, l'oli d'oliva, les pipes de gira-sol o les nous. En el cas dels animals de granja, els seus productes (carn, ous, etc.) poden contenir quantitats significatives d'aquests àcids segons la seva alimentació, per exemple, en el cas dels porcs alimentats amb glans.

Exemples d'àcids grassos essencials Són àcids grassos insaturats que tenen la primera insaturació en una posició considerada propera al final, entre ells:

Àcids grassos omega 6 (ω-6). Es caracteritzen pel fet que el primer doble enllaç, comptant a partir de l'extrem metil (-CH3) de la cadena, es troba entre el 6è i 7è carboni. Àcid linoleic, 18:2 (9,12) Àcid γ-linolénic, 18:3 (6, 9,12) Àcid eicosadienoic, 20:2 (11,14) Àcid dihomo-γ-linolènic, 20:3(8,11,14) Àcid araquidónic, 20:4(5,8,11,14) Àcid docosadienoic, 22:2(13,16) Àcid adrènic, 22:4(7,10,13,16) Àcid docosapentaenoic, 22:5(4,7,10,13,16) Àcid calèndic, 18:3(8,10,12) Àcids grassos omega 3 (ω-3). Es caracteritzen pel fet que el primer doble enllaç, comptant a partir de l'extrem metil (-CH3), es troba entre el 3r i 4t carbonis. Àcid α-linolénic, 18:3(9,12,15) Àcid estearidónic, 18:4(6,9,12,15) Àcid eicosatrienoic, 20:3 (11,14,17) Àcid eicosatetraenoic, 20:4(8,11,14,17) Àcid eicosapentaenoic, 20:5(5,8,11,14,17) Àcid docosapentaenoic, 22:5(7,10,13,16,19) Àcid docosahexaenoic, 22:6(4,7,10,13,16,19) Àcid tetracosapentaenoic, 24:5(9,12,15,18,21) Àcid tetracosahexaenoic, 24:6(6,9,12,15,18,21)

Interacció d'àcids grassos essencials Les accions dels àcids grassos essencials (AGE) ω-3 (omega-3) i ω-6 (Omega-6) es caracteritzen millor per les seves interaccions; no poden ser entesos per separat.

L'àcid araquidònic (AA) és un àcid gras condicionalment essencial ω-6 de 20 carbonis. Es troba al capdavant de la "cascada de l'àcid araquidònic" – més de vint vies de senyalització diferents que controlen una àmplia gamma de funcions corporals, però especialment aquelles funcions relacionades amb la inflamació i el sistema nerviós central. La majoria d'AA en el cos humà es deriva a partir de l'àcid linoleic de la dieta (un altre àcid gras essencial, 18:2 ω-6), que prové tant d'olis vegetals com de greixos animals. En la resposta inflamatòria, dos altres grups d'àcids grassos essencials de la dieta formen cascades anàlogues que competeixen amb la cascada d'àcid araquidònic. L'àcid icosapentanoic o EPA (20:5 ω-3) ofereix la cascada més important de la competència. S'ingereix a partir d'oli de peix o es deriva de l'àcid alfa-linolènic de la dieta trobat, per exemple, en l'oli de cànem i l'oli de lli. El DGLA (20:3 ω-6) ofereix una tercera cascada menys prominent. Deriva de l'àcid gamma-linoleic o DGLA (18:3 ω-6) de la dieta, el qual es troba, per exemple, en l'oli de borratja. Aquestes dues cascades paral·leles suavitzen els efectes inflamatoris d'AA i els seus productes. La baixa ingesta d'aquests àcids grassos essencials menys inflamatoris, especialment els ω-3s, s'associa amb una varietat de malalties relacionades amb la inflamació.

Avui dia, la dieta habitual als països industrialitzats conté molt menys àcids grassos ω-3 que la dieta d'un segle enrere, la qual a la mateixa vegada contenia encara molt menys ω-3 que la dieta dels primers caçadors-recol·lectors. També es pot observar la relació de ω-3 i ω-6 en les comparacions de les seves dietes. Aquests canvis han anat acompanyats d'un augment de les prevalences de moltes malalties – les anomenades malalties de la civilització – que impliquen processos inflamatoris. En l'actualitat hi ha una forta evidència que moltes d'aquestes malalties es milloren amb l'augment de ω-3 en la dieta, i bones evidències per moltes altres malalties. També hi ha més evidència preliminar que mostra que ω-3 de la dieta pot alleujar símptomes en diversos trastorns psiquiàtrics.

Nomenclatura de les sèries d'icosanoides Per detalls de la via metabòlica dels icosanoides en cada sèrie, vegeu els articles principals per prostaglandines (PG), tromboxans (TX), prostaciclines (PGI) i leucotriens (LK). Els icosanoides són molècules de senyalització derivades dels àcids grassos essencials (AGE); són una important via per la qual els AGEs actuen en el cos. Hi ha quatre classes d'icosanoides i dues o tres sèries dins de cada classe. Abans d'examinar l'acció dels icosanoides, explicarem la nomenclatura de la sèrie. Les membranes externes de les cèl·lules contenen fosfolípids. Cada molècula de fosfolípid conté dos àcids grassos. Alguns d'aquests àcids grassos de 20 carbonis són àcids grassos essencials poliinsaturats - AA, EPA o DGLA. En resposta a una varietat de senyals inflamatoris, aquests àcids grassos essencials són separats dels fosfolípids i alliberats com àcids grassos lliures. A continuació, el AGE s'oxigena (per qualsevol de les dues vies), i després és modificat encara més, donant lloc als icosanoides. L'oxidació de la ciclooxigenasa (COX) elimina dos enllaços dobles C=C, donant lloc a les sèries TX, PG i PGI. L'oxidació de la lipoxigenasa no elimina enllaços dobles C=C, i condueix a la LK.

Després de l'oxidació, els icosanoides són modificats encara més, fent una sèrie. Els membres d'una sèrie es diferencien per una lletra ABC..., i es numeren pel nombre de dobles enllaços, que no canvia dins d'una sèrie. Per exemple, l'acció de la ciclooxigenasa en l'AA (amb 4 dobles enllaços) porta als tromboxans de sèrie-2 (TXA2, TXB2...) amb dos dobles enllaços cada un. L'acció de la ciclooxigenasa en l'EPA (amb 5 dobles enllaços) porta als tromboxans de sèrie-3 (TXA3, TXB3 ...) amb tres dobles enllaços cada un. Hi ha excepcions a aquest patró, algunes de les quals indiquen estereoquímica (PGF2α). La Taula (1) mostra aquesta seqüència per AA (20:4 ω-6). Aquesta seqüència per EPA (20:5 ω-3) i DGLA (20:3 ω-6) són anàlogues.+Taula (1) Tres AGE de 20 carbonis i les sèries d'icosanoides que en derivenÀcid grasessencial de la dietaAbreviacióFórmula Sèries de productes d'icosanoidesTXPGPGILKEfectesÀcid linolènic  via àcid dihomo-γ-linolenicGLADGLAω-6 18:3ω-6 20:3 sèries-1 sèries-3 menys inflamatoriÀcid araquidònic AA ω-6 20:4 sèries-2 sèries-4 més inflamatoriÀcid icosapentaenoic EPA ω-3 20:5sèries-3 sèries-5 menys inflamatori

Tots els prostanoides són substituïts per àcids prostanoides. La pàgina de prostanoides del centre de ciberlípids il·lustra el compost d'origen i els anells associats amb cada sèrie de lletres.

La IUPAC i la IUBMB utilitzen el terme equivalent icosanoide.

Cascada de l'àcid araquidònic en la inflamació miniatura|Figura (1) La cascada de l'àcid araquidònic. Es mostra la biosíntesi de productes icosanoides de l'AA. Els àcids grassos essencials (AGE) i els DGLA (àcids dihomo-gamma-linolènics) competeixen per les mateixes rutes metabòliques, moderant l'acció de l'AA i dels seus productes. En la cascada de l'àcid araquidònic, la cadena de l'àcid linoleic de la ingesta (18:2 ω-6) és allargada i insaturada per formar àcid araquidònic. L'àcid linoleic esterificat constitueix els fosfolípids de les membranes cel·lulars. A continuació, en resposta a diversos estímuls inflamatoris, es genera fosfolipasa que talla aquests greixos alliberant AA com un àcid gras lliure. L'AA pot llavors ser oxigenat i més tard modificat per formar icosanoides – agents autocrins i paracrins que s'enganxen a receptors de la cèl·lula o als de cèl·lules veïnes. O bé, l'AA pot difondre's en els nuclis cel·lulars i interaccionar amb factors de transcripció per controlar la transcripció de l'ADN per citocines i altres hormones.

Mecanismes d'acció d'icosanoides d'ω-3 miniatura|Figura (2) Producció d'àcids grassos essencials i metabolisme dels icosanoides Els icosanoides provinents de l'AA generalment causen inflamació. Aquells provinents del GLA (àcids grassos linolènics – via DGLA) i de l‘EPA (àcid icosapentaenoide) són generalment menys inflamatoris, bé inactius, fins i tot antiinflamatoris. (Aquesta generalització es pot qualificar de la següent manera: un icosanoide pot ser pro-inflamatori en un teixit i antiinflamatori en un altre. Vegeu article del PGE₂ al Calder Invited review article, PUFA Newsletter. or al Tilley.)

La Figura (2) mostra la síntesi de les cadenes d'ω-3 i d'ω-6, a la mateixa vegada que el principal icosanoide provinent de l'AA, EPA i DGLA.

Els ω-3 i els GLA de la ingesta s'oposen als efectes inflamatoris dels icosanoides de l'AA de tres maneres – desplaçament, inhibició competitiva i neutralització directa.

Desplaçament L'ω-3 de la ingesta disminueix les concentracions d'AA dels teixits. Estudis en animals mostren que l'increment en la ingesta d'ω-3 provoca la disminució d'AA en el cervell i en altres teixits. Who were in turn citing L'àcid linolènic (18:3 ω-3) contribueix en aquesta disminució desplaçant l'àcid linoleic (18:3 ω-6) de les elongases i de les desaturases que produeixen AA. L'EPA inhibeix l'alliberament de la fosfolipasa A2 de l'AA de les membranes cel·lulars. Altres mecanismes implicats en el transport dels AGE poden també tenir un paper en l'acció anterior. El contrari també és cert: una ingesta alta d'àcid linoleic redueix la conversió de l'àcid α-linolenic en EPA en el cos. Tanmateix, l'efecte no és tan gran; la desaturasa té més afinitat per l'àcid α-linolenic que per l'àcid linoleic. "[D]ietary arachidonic acid enriches its circulating pool in humans; however, 20:5n-3 is not similarly responsive to dietary restriction."

La inhibició competitiva La DGLA i l'EPA competeixen amb l'AA per l'accés a les ciclooxigenases i a les lipoxigenases. Així doncs la presència de DGLA i EPA en els teixits disminueix l'alliberament d'icosanoides de l'AA. Per exemple, el GLA provinent de la dieta incrementa el DGLA dels teixits i fa disminuir el TXB₂. GLA decreases triglycerides, LDL, increases HDL, decreases TXB₂ and other inflammatory markers. Review article; human and rat studies. IV Supplementation with gamma-linolenic acid increased serum GLA but did not increase the plasma percentage of arachidonic acid (rat study), decreased TXB₂. De la mateixa manera, l'EPA inhibeix la producció de PGE2 (prostaglandines E2) i TX (tromboxans). Tot i que DGLA no forma LTs, (leucotriens) un derivat del DGLA bloqueja la transformació de l'AA a LTs. "DGLA itself cannot be converted to LTs but can form a 15-hydroxyl derivative that blocks the transformation of arachidonic acid to LTs. Increasing DGLA intake may allow DGLA to act as a competitive inhibitor of 2-series PGs and 4-series LTs and thus suppress inflammation."

Neutralització