Клинические аспекты применения фармакологических препаратов, биологически активных добавок и кормов, содержащих ω3 и ω6 полиненасыщенные жирные кислоты

Н.В. Данилевская, А.А. Николаев

Варьируя соотношением полиненасыщенных жирных кислот, поступающих в организм животных, можно оказывать мощное регуляторное и стимулирующее воздействие. Нормализация состояния мембран клеток, образование целой группы биологически активных веществ нормализует обмен веществ, улучшает состояние кожных покровов и шерсти, влияет на течение воспалительных процессов, иммунную систему и резистентность.

Всё более популярными в ветеринарии становятся ω3 и ω6 полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) с их специфическим воздействием на метаболизм. Их включают в состав многих биологически активных добавок, кормов высокого качества. Понимание роли ПНЖК не только подтвердило их актуальность в организации рационального питания в различные периоды жизни животных, но, что особенно важно, привело к появлению новых подходов к решению многих проблем профилактики и лечения патологии, включая ожирение, аллергические и аутоиммунные заболевания, а также склонность к воспалительным и неопластическим процессам. Понимание фармакологических свойств данной группы препаратов и кормов позволяет применять их наиболее эффективно.

 

Химическая структура ω3 — ω6 ПНЖК

Жирные кислоты в организме животных и человека входят в состав простых и сложных липидов. Они обычно имеют четное число атомов углерода, так как синтезируются из двухуглеродных единиц. Цепь может быть насыщенной (не содержать двойной связи) и ненасыщенной (содержать одну и более двойную связь). Особенности структуры и номенклатуры ПНЖК представлены в приложении 1.


Приложение 1. Структура и номенклатура ПНЖК

Жирные кислоты – алифатические соединения, включающие карбоксильную и метильную группы. Они могут быть насыщенными (не содержать непредельных связей) и ненасыщенными (иметь одну или несколько двойных связей).
Атомы углерода в жирных кислотах нумеруют, начиная с карбоксильной группы.
Концевой углерод метильной группы получил название ω углерод.
Число при знаке ω указывает положение двойной связи, считая от концевой метильной группы. Например, ω9 указывает, что двойная связь находится между 9 и 10 атомами углерода, считая от конца.
Например, номенклатура олеиновой кислоты ω9 С18:1 дает следующую информацию: включает 18 атомов углерода, при этом непредельная связь одна, она находится у 9 атома углерода, считая от концевой метильной группы.

W     2      3      4      5      6      7      8      9
СН3-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2= СН2-(СН2)7-СООН

Ткани животных обладают ограниченной способностью трансформировать насыщенные жирные кислоты в ненасыщенные. Дополнительные двойные связи возникают только между уже имеющейся двойной связью и карбоксильной группой. Это приводит к разделению ненасыщенных жирных кислот животного происхождения на 3 семейства: ω3, ω6 и ω9.


Жирные кислоты, включаясь в организме животных и человека в обмен веществ, могут видоизменяться с образованием дополнительных непредельных связей. Но они возникают только между уже имеющейся двойной связью и карбоксильной группой. Двойная связь у атома углерода со стороны концевой метильной группы (он обозначается символом ω) остается стабильной. Индекс при символе ω показывает, у какого атома углерода, если отсчитывать от концевой метильной группы, расположена постоянная непредельная связь. Это приводит к разделению ПНЖК на 3 семейства: ω3, ω6 и ω9.

Известно, что все млекопитающие способны синтезировать жирные кислоты с увеличением числа атомов углерода, включая стеариновую и пальмитиновую (18:1n), и преобразовывать их до непредельной олеиновой (ω9.С18:1n).

Растения образуют жирные кислоты с большим числом непредельных связей, включая γ-линоленовую (ω6.С18:3n;9,2,15) и γ-линоленовую (ω6.С18:3n;9,12,15). Именно эти жирные кислоты относятся к незаменимым и должны поступать с кормом.

Многие морские растения синтезируют жирные кислоты с длинной цепью и 5-6 непредельными связями, в том числе эйкозапентаеновую (ω3.С20:5n) и докозагексаеновую (ω3.С20:5n). Через пищевые цепи они ассимилируются некоторыми видами рыб, а затем животными и человеком (табл. 1).

Таблица 1. Важнейшие ω3 и ω6 жирные кислоты, имеющие наибольшее физиологическое значение, и их природные источники.

Название Ряд Число атомов углерода, положение двойных связей Распространение
Линолевая ω6 18:2;9,12 (диеновая – 2 двойные связи) Пшеница, арахис, соя, семена хлопчатника, многие растительные масла
γ-Линоленовая ω6 18:3;9,2,15 (триеновая – 3 двойные связи) Некоторые растения, минорная жирная кислота у животных
Арахидоновая ω6 20:4;5,8,11,14 (тетраеновая –
4 двойные связи)
Обнаруживается вместе с линолевой кислотой, важный компонент фосфолипидов животных
α-Линоленовая ω6 18:3;9,12,15 (триеновая – 3 двойные связи) Обнаруживается вместе с γ-линолевой кислотой, много в льняном масле
Тимнодоновая ω3 20:5;5,8,11,14,17 (пентаеновая –
5 двойных связей)
Рыбий жир, печень морских рыб
Клупадоновая ω3 22:5;7,10,13,16,19 (пентаеновая –
5 двойных связей)
Рыбий жир, фосфолипиды мозга

Определенные количества незаменимых ПНЖК должны поступать с кормом или кормовыми добавками для обеспечения максимальной жизнеспособности и поддержания физиологически нормального состояния организма.

 

Биологическая значимость полиненасыщенных жирных кислот

Регуляция свойств биологических мембран Биологические мембраны являются важнейшей составной частью не только клетки, но и органелл, включая ядро, митохондрии и др. Фосфолипиды мембран относят к сложным липидам, так как помимо жирных кислот и спирта в их состав входят остатки фосфорной кислоты, часто – азотистые основания и другие компоненты [1,2].

Физические свойства биологических мембран в значительной степени определяются теми жирными кислотами, которые в них включены.

В первую очередь это такие факторы, как:

  • длина углеродной цепи;
  • степень непредельности.

Ненасыщенные жирные кислоты обладают свойством геометрической изомерии, что обеспечивает возможность различной пространственной ориентации относительно двойной связи. Природные жирные кислоты почти все имеют цис- конфигурацию: по месту нахождения двойной связи молекула «согнута» и образует угол в 120°. Поэтому при увеличении числа двойных связей возрастает число возможных пространственных трансформаций молекулы.

Длина углеродной цепи и степень непредельности определяют физические свойства жирных кислот. Точка плавления повышается с ростом длины цепи и понижается при увеличении ненасыщенности. Мембранные липиды обладают таким свойством, как текучесть. Поэтому они являются в значительной степени более ненасыщенными по сравнению с запасными липидами. В тканях, подвергающихся охлаждению, липиды также содержат больше ПНЖК.

Жирные кислоты в транс- конфигурации изменяют пространственное расположение и упаковку фосфолипидов в мембранах. В организм животного и человека они в небольшом количестве поступают с молочным жиром (образуются в рубце жвачных под воздействием микрофлоры рубца). Значительное количество жирных кислот в транс- конфигурации появляется как побочный продукт при гидрогенизации растительных жиров в процессе производства маргаринов, чем добиваются их «затвердевания».

Пропорция жирных кислот в мембранах клеток высших животных зависит от состава пищевых жиров. Это оказывает большое влияние на структуру фосфолипидов и, в конечном счете, определяет свойства биологических мембран, в том числе барьерные и транспортные. Таким образом обеспечивается возможность нормального обмена веществ на уровне клетки и ее органелл.

У животных при недостатке ω3 и ω6 ПНЖК в первую очередь страдают те клетки, которые имеют наибольшую скорость обновления. Нарушается структура и функция эпителия слизистых и кожи. Это предрасполагает к возникновению заболеваний пищеварительного тракта, респираторной и репродуктивной систем. Типичным является и поражение кожи: возникают дерматологические нарушения, отмечается предрасположенность к инвазированию клещом. Шерсть становится тусклой, теряет блеск и густоту, существенно ухудшается внешний вид животного.

 

Участие полиненасыщенных жирных кислот в синтезе эйкозаноидов

В организме животных и человека ω6 жирные кислоты преобразуются с увеличением числа двойных связей. Так, из γ-линоленовой образуется арахидоновая кислота (ω6.С20:4n). Через пищевые цепи ассимилируются животными и человеком жирные кислоты с длинной цепью и большим числом (5-6) непредельных связей, в том числе эйкозапентаеновая (ω3.С20:5n) и докозагексеновая (ω3.С20:5n). Их синтезируют многие морские растения, аккумулируют некоторые виды рыб [3,4].

Арахидоновая (ω6.С20:4n), эйкозапентаеновая (ω3.С20:5n) и докозагексеновая (ω3.С20:5n) кислоты являются предшественниками эйкозаноидов, определяя их спектр (приложение 2).


Приложение 2. Эйкозаноиды – метаболиты ω3 — ω6 ПНЖК

1. Начальный этап метаболизма ω3 — ω6 ПНЖК включает их отщепление от фосфолипидов плазматической мембраны клеток. Далее свободные ПНЖК могут быть окислены по циклооксигеназному и липооксигеназному пути.

2. Продукты как циклооксигеназного, так и липооксигеназного происхождения объединены под названием эйкозаноиды.

3. Все клетки обладают необходимыми субстратами и ферментами для образования метаболитов ω3 — ω6 ПНЖК, но различия ферментного состава тканей обуславливают разнообразие эйкозаноидов, которые не запасаются, а образуются по мере необходимости.

4. Эйкозаноиды действуют в основном паракринно. Большая их часть обладает коротким периодом жизни в циркулирующей крови и химически нестабильна. Это местные, межклеточные и/или внутриклеточные модуляторы биохимической активности в тканях, где они образуются.

5. Циклооксигеназный путь. Продуктом циклооксигеназного пути является эндопероксидное производное, которое затем превращается в простагландины класса D, E, F, а также в тромбоксан и простациклин. Тромбоксаны образуются в тромбоцитах, вызывают сужение кровеностных сосудов и агрегацию тромбоцитов. Простациклины продуцируются эндотелием кровеносных сосудов и являются мощным ингибитором агрегации тромбоцитов. Простагландины (ПГ) являются мощными биологически активными соединениями. Они в низких концентрациях стимулируют сокращения гладкомышечных органов, регулируют кровяное давление, перфузию почки, тонус бронхов, функцию репродуктивной системы, родовую деятельность, обеспечивают защитные свойства слизистой желудка и кишечника. Они регулируют липолиз, баланс натрия и воды, нейрогенную передачу, эндокринную функцию поджелудочной железы. Определенные классы ПГ участвуют в развитии и поддержании воспалительной реакции. Показано, что их продукция осуществляется при участии циклооксигеназ 2 типа. Некоторые ПГ ингибируют воспалительную реакцию и могут подавлять стимуляцию лимфоцитов, что важно при аутоиммунных процессах и аллергизации.

6. Липооксигеназный путь обеспечивает образование группы лейкотриенов из эйкозановых кислот в лимфоцитах, тромбоцитах, макрофагах. Лейкотриены наряду с интерлейкинами играют ключевую роль в регуляции иммунологических реакций. Так, метаболит арахидоновой кислоты лейкотриен В4 может изменять пролиферацию лимфоцитов, увеличивать активность Т-киллеров. Напротив, метаболиты 15 гидроксиэйкозатетраеновой кислоты снижают продукцию лимфоцитов и активность киллеров. Медленно реагирующая субстанция при анафилаксии представляет собой смесь лейкотриенов C4, E4, F4.

7. Различные эйкозановые жирные кислоты приводят к образованию различных групп эйкозаноидов, отличающихся числом двойных связей в боковых цепях. Это обеспечивает возможность регуляторного воздействия на резистентность, иммунитет и воспалительные процессы.


Эйкозаноиды – группа короткоживущих молекул, которая включает медиаторы воспаления с паракринным действием, лейкотриены и интерлейкины с иммуномодуляторным влиянием, тромбоксаны и простациклины, определяющие свертываемость крови [1,2].

Спектр и количественное соотношение ПНЖК определяет продукцию этих биологически активных веществ. В конечном итоге это влияет на резистентность и иммунологический статус животного, а также противовоспалительный потенциал [3]. Особое значение это имеет при хронической патологии и склонности к аутоиммунным нарушениям.

 

ω3 — ω6 жирные кислоты и онкогенез

Установлено, что ω3 жирные кислоты способны ингибировать неопластический процесс и препятствуют метастазированию, что явилось предпосылкой к созданию соответствующих диет для людей и животных [5, 6]. Эйкозапентаеновая и докозагексаеновая полиненасыщенные жирные кислоты, относящиеся к группе ω3, ингибируют рост опухолей. Это делает очевидным значимость нормального соотношения указанных ингредиентов как в профилактическом питании мелких домашних животных, учитывая растущее число онкологической патологии, так и при лечении опухолей.

In vivo показано, что эйкозапентаеновая кислота обладает селективным тумороцидным действием. Кроме того, ω3 жирные кислоты снижают индуцированные радиацией поражения кожи (опыт на свиньях). Протективный эффект отмечается в отношении здоровых немалигнизированных клеток.

Установлено, что ω3 жирные кислоты снижают секрецию TNF2 (фактора некроза опухоли), IL1a (интерлейкина 1а) и IL2 (интерлейкина 2).

Это особенно важно в связи с тем, что TNF2, IL1a и IL2 – медиаторы кахексии при онкологических заболеваниях и промотеры роста опухолей.

Кроме того, ω3 ПНЖК положительно влияют на общий обмен веществ. Эйкозапентаеновая кислота снижает деградацию белка, не нарушая его синтез, то есть обладает антикахексическим действием. Улучшается состояние животных при токсикозах, индуцированных лактатемией (опыт на морских свинках).

 

Клинические аспекты нарушения поступления и метаболизма ПНЖК

При недостаточном поступлении ПНЖК у животных отмечается замедление роста, снижение плодовитости, ухудшение физиологического состояния. ПНЖК важны для формирования структурных мембран, в том числе митохондриальных. Это особенно существенно для быстро пролиферирующих тканей.

При отсутствии в рационе ПНЖК первыми признаками являются развитие чешуйчатого дерматита, поражение ренальной системы, нарушение транспорта липидов.

Подобные изменения могут быть отмечены и у животных, которые длительно находились на парэнтеральном питании.

С учетом того, что тромбоксаны и простациклины являются регуляторами свертывания крови отмечено, что при употреблении ω3 ПНЖК, в том числе эйкозапентаеновой кислоты в составе рыбьего жира, снижается агрегация тромбоцитов и замедляется свертывание крови, что обеспечивает профилактику тромбозов при заболеваниях сердца и почек.

Нарушения метаболизма ПНЖК отмечены при фиброзе, полисистемных поражениях нервной системы, гепатопатиях, гепаторенальном синдроме
В последнее время проведены исследования, показывающие влияние ω3 и ω6 жирных кислот как модуляторов иммунной системы. Наиболее активно эйкозаноиды продуцируются из ПНЖК, входящих в состав мембран макрофагов. Именно спектр макрофагальных эйкозаноидов определяет иммунную функцию.

Потребление ω3 ПНЖК или больших количеств γ-линолиевой кислоты приводит к изменению типа интерлейкинов, лейкотриенов и цитокинов. Это снижает интенсивность сопряженных с аутоимунными процессами воспалительных реакций. Учитывая большую распространенность подобных состояний у мелких домашних животных, появляется возможность их контроля с использованием специальных добавок и кормов, содержащих сбалансированный спектр ПНЖК.

Положительный эффект часто (от 20 до 50%) достигается при аллергических дерматитах [4]. Актуально подобное лечение и при хронических артритах, аутоиммунных гепатитах, панкреатитах, нефропатиях.

Диетический контроль соотношения ω3 и ω6 ПНЖК позволяет изменять продукцию отдельных простагландинов, регулируя воспалительный процесс.

Лабораторные и клинические исследования свидетельствуют о том, что суммарное количество ω3 жирных кислот должно составлять от 50 до 250 мг/кг при лечении животных с хроническими воспалительными процессами.

Рекомендуется обязательно включать продукты, содержащие ω3 и ω6 ПНЖК при кормлении животных кормами эконом класса, при натуральном кормлении, в период линьки, лактации, беременности. Владельцы животных обычно отмечают, что при этом стимулируется пищеварение и улучшается аппетит. Особенно важны полиненасыщенные жирные кислоты в системе мероприятий по профилактике заболевания печени.

Нормализация иммунной системы и противовоспалительный потенциал способствуют повышению резистентности, оказывают стресс протекторное, антиаллергическое действие.

Противовоспалительное, мембранопротекторное действие позволяет улучшить, состояние кожи и шерсти, когтей. Это особенно важно, если животное находится в условиях мегаполиса, где обычно серьезны экологические проблемы.

Препараты, содержащие ω3 и ω6 ПНЖК, назначают не только при стрессах, в критические периоды жизни животного, при несбалансированности питания. Их по рекомендации ветеринарного врача можно применять и на фоне высококачественных кормов, особенно перед кинологическими выставками. Учитывая безопасность добавок, их назначают длительно: курс применения может проходить до 3 месяцев без перерыва.

 

ω3 — ω6 жирные кислоты и лекарственные препараты других групп

Учитывая, что к нарушению иммунитета приводит дефицит белка, энергии, жирорастворимых витаминов A, D, E, витаминов группы В и аскорбиновой кислоты, важно, чтобы использование ПНЖК сочеталось с оптимальным кормлением. Обязателен контроль микроэлементов, особенно железа, цинка, меди, селена.

Синергизм отмечается при сочетанном применении добавок, включающих ω3 и ω6 жирные кислоты и противовоспалительных препаратов, включая группу нестероидных и кортикостероидных. Модулируя свойства мембран и спектр простагландинов и лейкотриенов, ПНЖК позволяют снизить дозы указанных препаратов, улучшить их клинический эффект, уменьшить срок лекарственной терапии (приложение 3).


Приложение 3. Биологическая значимость ω3 — ω6 ПНЖК

• Пропорции ПНЖК в составе корма и добавок в значительной степени определяют состав и свойства мембран клеток и органелл: текучесть, стабильность, транспортные и барьерные функции;

• Арахидоновая (ω6.С20:4n), эйкозапентаеновая (ω3.С20:5n) и докозагексеновая (ω3.С20:5n) кислоты являются предшественниками эйкозаноидов, определяя их спектр;

• Варьируя соотношение и состав ПНЖК, поступающих в организм животного, удается достичь оптимального физиологического состояния, стимулировать рост, развитие и воспроизводство.

• При определенном уровне поступления ω3 и ω6 ПНЖК отмечают иммуномодуляторное и противовоспалительное действие, что особенно важно при аутоиммунных и длительно текущих хронических заболеваниях.

• Синергистическое действие ω3 и ω6 ПНЖК с нестероидными противовоспалительными препаратами и глюкокортикостероидами позволяет оптимизировать схемы лечения, снижать поддерживающие и лечебные дозы последних.

• Потребность в ПНЖК возрастает при стрессах, в критические периоды жизни животного (растущие, стареющие, беременность), при несбалансированности питания, в экологически неблагополучной ситуации.

• Использование ПНЖК позволяет обеспечить наилучшее состояние кожных покровов, шерсти, когтей, во многих случаях контролировать дерматологические проблемы.

• Оптимальный результат отмечают при назначении ω3 и ω6 ПНЖК в комплексе с витаминами и микроэлементами на фоне полноценного кормления.


Не следует забывать о необходимости постоянного поступления ω3 и ω6 жирных кислот животным со склонностью к аутоиммуным и воспалительным процессам, в том числе в период ремиссии у пациентов с хроническими заболеваниями суставов, при действии провоцирующих факторов (стресс, инфекция, весенний и осенний периоды).

Противовоспалительный и иммуностимулирующий компонент могут быть усилены растительными компонентами, например экстрактом чеснока, который включает природные фитонциды.

При лечении дерматологических нарушений продукты, содержащие ω3 и ω6 ПНЖК, обогащают, как правило, жирорастворимыми витаминами (А, D3, E), пиридоксином, холином, инозитолом, биотином.

Таким образом, ω3 и ω6 ПНЖК обладают синергизмом с большой группой фармакологических препаратов, что позволяет создавать большой спектр высокоэффективных биологически активных добавок.

 


Литература:
1. Внутренние болезни. Ред. Т.Р. Харрисон, т. 2. – М. «Медицина», 1993.
2. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека. – М. Мир, 1993.
3. Goetzi E.G., Scott W.A. Regulation of cellular activites by leikotriens and other lipoxygenase products of arachidonic acid. – J.Allergy Clin. Immunol. 1984.74.309.
4. Metz S.A. Prostaglandins as mediators of paraneoplastic syndromes. Review and update. – Metabolism, 1981, 30, 299.
5. Robertson R.P. Symposium on prostaglandins in health and disease. – Med. Clin. N. Amer.,1981,65,711.
6. William J. Shcoenherr, Philipp Roudebush, William S. Swesker. Use of Fatty Acids in Inflammatory Disease. – Small Animal Clinical Nutrition. 2000, 907.


СВМ № 2/2003

Добавить комментарий

Войти с помощью: 
Close