Влияние добавок омега-3 жирных кислот на состав мембран скелетных мышц и клеточный метаболизм

Биологические мембраны, окружающие клетку и ее органеллы, жизненно важны для общей функции клетки. Жирные кислоты являются основным структурным компонентом мембран, и присутствие определенных жирных кислот может изменить характеристики мембраны, что впоследствии изменит функцию. Особый интерес для исследователей представляют две жирные кислоты: эйкозапентаеновая кислота (ЭПК) и докозагексаеновая кислота (ДГК). Эти омега-3 жирные кислоты имеют уникальную ненасыщенную структуру, и их включение в биологические мембраны, по-видимому, вызывает мощные физиологические эффекты. Организм сам по себе не способен синтезировать эти важные жирные кислоты, поэтому их необходимо получать с пищей или в виде пищевых добавок.

По сравнению с исследованиями других тканей организма эффекту ЭПК и ДГК на мембраны скелетных мышц и клеточную функцию уделяется мало внимания. Согласно проведенным исследованиям, добавки ЭПК и ДГК последовательно приводят к увеличению содержания ЭПК, ДГК и общего содержания омега-3 жирных кислот в мембранах скелетных мышц грызунов. Одно исследование также продемонстрировало этот эффект на людях. Эти исследования, однако, были ограничены измерениями целых мышц, однако клетки содержат многочисленные субклеточные мембраны с разнообразными функциями. Две мембраны, имеющие ключевое значение для метаболической функции клетки скелетных мышц, — это мембрана, окружающая клетку (плазматическая мембрана), и мембрана, окружающая митохондрии.

Плазменные и митохондриальные мембраны отвечают за поглощение питательных веществ и преобразование их в полезную энергию для мышц. Недавние результаты показывают, что физиологические изменения в этих процессах могут происходить после приема добавок ЭПК и ДГК. В покое и во время упражнений существует возможность изменения выбора субстрата, что способствует утилизации жира после приема ЭПК и ДГК. Несколько мембранных белков отвечают за транспортировку жира в клетку и митохондрии. Присутствие EPA и DHA в мембранах может влиять на интеграцию мембран и функцию белков. Исследователи стремятся определить, увеличивается ли утилизация жира после приема ЭПК и ДГК, и есть ли одновременное изменение концентрации белков, транспортирующих жир, в плазматических и митохондриальных мембранах. Добавки с EPA и DHA также могут влиять на потребление кислорода, важный процесс производства энергии, который регулируется белками митохондриальной мембраны. Данные исследований на людях и грызунах показывают снижение потребления кислорода всем телом после приема добавок. Исследователи стремятся изучить эти изменения непосредственно, измеряя митохондриальное дыхание после приема добавок ЭПК и ДГК.

Таким образом, основной целью этого исследования является изучение того, как состав жирных кислот плазмы и митохондриальной мембраны меняется индивидуально в ответ на добавки ЭПК и ДГК у людей. Второй целью данного исследования является изучение функциональных метаболических изменений, происходящих в скелетных мышцах в ответ на прием добавок ЭПК и ДГК, а также изучение корреляционных взаимосвязей между этими изменениями и любыми композиционными изменениями в плазматических и митохондриальных мембранах. Исследователи предполагают, что добавление ЭПК и ДГК изменит выбор топлива в покое и во время тренировки, и это будет соответствовать увеличению концентрации мембранных транспортных белков жирных кислот, и что эти изменения будут коррелировать с увеличением ЭПК, ДГК. и общее содержание омега-3 в плазме и митохондриальных мембранах.