Wpływ suplementacji kwasów tłuszczowych omega-3 na skład błony mięśni szkieletowych i metabolizm komórkowy

Błony biologiczne otaczające komórkę i jej organelle są niezbędne dla ogólnej funkcji komórki. Kwasy tłuszczowe są głównym składnikiem strukturalnym błon, a obecność określonych kwasów tłuszczowych może zmienić właściwości błony, co z kolei zmienia jej funkcję. Dwa kwasy tłuszczowe, które są szczególnie interesujące dla naukowców, to kwas eikozapentaenowy (EPA) i kwas dokozaheksaenowy (DHA). Te kwasy tłuszczowe omega-3 mają unikalne nienasycone struktury, a ich włączenie do błon biologicznych wydaje się wywoływać silne efekty fizjologiczne. Organizm nie jest w stanie samoistnie syntetyzować tych ważnych kwasów tłuszczowych, dlatego muszą być one pozyskiwane z diety lub poprzez suplementację.

W porównaniu z badaniami dotyczącymi innych tkanek ciała, wpływowi EPA i DHA na błony mięśni szkieletowych i funkcje komórkowe poświęcono niewiele uwagi. Z przeprowadzonych badań suplementacja EPA i DHA konsekwentnie prowadzi do zwiększonej zawartości EPA, DHA i całkowitej zawartości kwasów tłuszczowych omega-3 w błonach mięśni szkieletowych gryzoni. Jedno badanie wykazało również ten efekt u ludzi. Badania te były jednak ograniczone do pomiarów całych mięśni, jednak komórki zawierają liczne błony subkomórkowe o różnych funkcjach. Dwie błony o kluczowym znaczeniu dla funkcji metabolicznej komórki mięśni szkieletowych to błona otaczająca komórkę (błona plazmatyczna) oraz błona otaczająca mitochondria.

Błony plazmatyczne i mitochondrialne są odpowiedzialne za pobieranie składników odżywczych i przekształcanie ich w energię użyteczną dla mięśni. Ostatnie odkrycia sugerują, że po suplementacji EPA i DHA mogą wystąpić zmiany fizjologiczne w tych procesach. W spoczynku i podczas ćwiczeń istnieje możliwość przesunięcia w doborze substratów, które faworyzuje wykorzystanie tłuszczu po suplementacji EPA i DHA. Kilka białek błonowych jest odpowiedzialnych za transport tłuszczu do komórki i mitochondriów. Obecność EPA i DHA w błonach może potencjalnie wpływać na integrację błon i funkcję białek. Badacze mają na celu ustalenie, czy po suplementacji EPA i DHA zwiększa się wykorzystanie tłuszczu oraz czy występuje jednoczesna zmiana stężenia białek transportujących tłuszcz w osoczu i błonach mitochondrialnych. Suplementacja EPA i DHA może również wpływać na zużycie tlenu, ważny proces w produkcji energii, regulowany przez białka błony mitochondrialnej. Dowody z badań na ludziach i gryzoniach wskazują na spadek zużycia tlenu w całym organizmie po suplementacji. Badacze zamierzają zbadać te zmiany bezpośrednio, mierząc oddychanie mitochondrialne po suplementacji EPA i DHA.

Dlatego głównym celem tego badania jest zbadanie, jak skład kwasów tłuszczowych w osoczu i błonie mitochondrialnej zmienia się indywidualnie w odpowiedzi na suplementację EPA i DHA u ludzi. Drugim celem tego badania jest zbadanie funkcjonalnych zmian metabolicznych zachodzących w mięśniach szkieletowych w odpowiedzi na suplementację EPA i DHA oraz zbadanie zależności korelacyjnych między tymi zmianami a wszelkimi zmianami składu plazmy i błon mitochondrialnych. Badacze stawiają hipotezę, że suplementacja EPA i DHA zmieni wybór paliwa w spoczynku i podczas ćwiczeń, co będzie odpowiadać wzrostowi stężenia błonowych białek transportujących kwasy tłuszczowe, a zmiany te będą skorelowane ze wzrostem EPA, DHA oraz całkowitą zawartość omega-3 w osoczu i błonach mitochondrialnych.