Die Wirkung einer Nahrungsergänzung mit Omega-3-Fettsäuren auf die Zusammensetzung der Skelettmuskelmembran und den Zellstoffwechsel

Die biologischen Membranen, die eine Zelle und ihre Organellen umgeben, sind für die Gesamtfunktion der Zelle lebenswichtig. Fettsäuren sind die Hauptstrukturkomponente von Membranen, und das Vorhandensein spezifischer Fettsäuren kann die Eigenschaften einer Membran verändern, was anschließend die Funktion verändert. Zwei Fettsäuren, die für Forscher von besonderem Interesse sind, sind Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA). Diese Omega-3-Fettsäuren haben einzigartige ungesättigte Strukturen, und ihr Einbau in biologische Membranen scheint starke physiologische Wirkungen hervorzurufen. Der Körper ist nicht in der Lage, diese wichtigen Fettsäuren selbst zu synthetisieren, daher müssen sie über die Nahrung oder durch Nahrungsergänzung aufgenommen werden.

Verglichen mit der Forschung zu anderen Körpergeweben wurde der Wirkung von EPA und DHA auf die Skelettmuskelmembranen und die Zellfunktion wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Von den durchgeführten Studien führt die EPA- und DHA-Supplementierung durchweg zu einem erhöhten EPA-, DHA- und Gesamtgehalt an Omega-3-Fettsäuren in den Skelettmuskelmembranen von Nagetieren. Eine Studie hat diesen Effekt auch beim Menschen gezeigt. Diese Studien waren jedoch auf Messungen ganzer Muskeln beschränkt, obwohl Zellen zahlreiche subzelluläre Membranen mit unterschiedlichen Funktionen enthalten. Zwei Membranen, die für die Stoffwechselfunktion einer Skelettmuskelzelle von entscheidender Bedeutung sind, sind die Membran, die die Zelle umgibt (Plasmamembran), und die Membran, die die Mitochondrien umgibt.

Die Plasma- und Mitochondrienmembranen sind dafür verantwortlich, Nährstoffe aufzunehmen und in nutzbare Energie für den Muskel umzuwandeln. Jüngste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass physiologische Veränderungen in diesen Prozessen nach EPA- und DHA-Supplementierung auftreten können. In Ruhe und während des Trainings besteht die Möglichkeit einer Verschiebung der Substratauswahl, die die Fettverwertung nach einer EPA- und DHA-Supplementierung begünstigt. Mehrere Membranproteine ​​sind für den Transport von Fett in die Zelle und die Mitochondrien verantwortlich. Das Vorhandensein von EPA und DHA in Membranen hat das Potenzial, die Membranintegration und Funktion von Proteinen zu beeinflussen. Die Forscher wollen feststellen, ob die Fettverwertung nach EPA- und DHA-Supplementierung zunimmt und ob es eine gleichzeitige Änderung der Konzentrationen von Fetttransportproteinen im Plasma und in den Mitochondrienmembranen gibt. Die Supplementierung mit EPA und DHA kann auch den Sauerstoffverbrauch beeinflussen, ein wichtiger Prozess bei der Energieerzeugung, der durch mitochondriale Membranproteine ​​reguliert wird. Beweise aus Studien an Menschen und Nagetieren zeigen eine Abnahme des Sauerstoffverbrauchs im gesamten Körper nach der Supplementierung. Die Forscher wollen diese Veränderungen direkt untersuchen, indem sie die mitochondriale Atmung nach EPA- und DHA-Supplementierung messen.

Daher besteht der Hauptzweck dieser Studie darin, zu untersuchen, wie sich die Fettsäurezusammensetzung der Plasma- und Mitochondrienmembran individuell als Reaktion auf die EPA- und DHA-Supplementierung beim Menschen verändert. Der sekundäre Zweck dieser Studie besteht darin, funktionelle metabolische Veränderungen zu untersuchen, die im Skelettmuskel als Reaktion auf eine EPA- und DHA-Supplementierung auftreten, und Korrelationsbeziehungen zwischen diesen Veränderungen und jeglichen Veränderungen in der Zusammensetzung von Plasma und Mitochondrienmembranen zu untersuchen. Die Forscher gehen davon aus, dass die Supplementierung mit EPA und DHA die Kraftstoffauswahl im Ruhezustand und während des Trainings verändert, und dies einer Erhöhung der Konzentration von Membranfettsäure-Transportproteinen entspricht, und dass diese Veränderungen mit einer Erhöhung der EPA, DHA korrelieren und Gesamtgehalt an Omega-3 in Plasma und Mitochondrienmembranen.