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HS-Omega-3 Index und kognitive Leistungen


Zu den kognitiven Leistungen gehören exekutive Funktionen wie kognitive Flexibilität. Als Exekutive Funktionen werden laut Wikipedia mentale Funktionen bezeichnet, mit denen Menschen ihr Verhalten unter Berücksichtigung der Bedingungen ihrer Umwelt steuern: das Setzen von Zielen, Planung, Entscheidung für Prioritäten, Impulskontrolle, emotionale Regulation, Aufmerksamkeitssteuerung, zielgerichtetes Initiieren und Sequenzieren von Handlungen, motorische Steuerung, Beobachtung der Handlungsergebnisse und Selbstkorrektur. Kognitive Flexibilität ist laut Wikipedia „die Fähigkeit, flexible und multiple Wissensrepräsentationen zu entwickeln, welche dann in unterschiedlichen Situationen anwendbar sind.“

Der Hirnaufbau dauert vom dritten Trimester der Schwangerschaft bis in das dritte Lebensjahrzehnt. Zum Hirnaufbau gehört nicht nur das Wachsen der Hirnstruktur (wozu die Strukturfettsäure DHA benötigt wird), sondern auch das Vernetzen der Hirnzellen durch Verzweigung der Neuronen und Axonen, das von der Gegenwart von EPA und DHA befördert wird (Innis, 2014). Auch nach abgeschlossenem Hirnaufbau will das Gehirn zum Strukturerhalt DHA aus dem Blut beziehen, was bei niedrigen Spiegeln schlechter möglich ist (Bradbury, 2011). Außerdem hängen komplexe Hirnfunktionen von der Durchblutung des Gehirns ab, wobei für die vaskuläre Funktion sowohl EPA als auch DHA von Bedeutung sind (Kiso, 2011). Für komplexe Hirnleistungen spielen zudem inflammatorische Prozesse eine Rolle, die bei höheren Spiegeln von EPA und DHA zu einem geringeren Maße entstehen, und schneller wieder abgeräumt werden, als bei niedrigeren Spiegel; hierfür sind u.a. Resolvine und Neuroprotectine bedeutend (Janssen & Kiliaan, 2014). Obwohl das Zusammenspiel dieser Mechanismen noch unzureichend erforscht ist, und weitere Effekte zu vermuten sind, ist klar, dass EPA und DHA für höhere Funktionen des Gehirns von besonderer Bedeutung sind.

Kognitive Leistungen beim Kleinkind

Wenn die werdende Mutter in der Schwangerschaft ihre Ernährung mit EPA und DHA anreichert, verbessern sich Parameter, die komplexe Hirnleistungen anzeigen, wie Sehschärfe, Aufmerksamkeitsspannen, Koordination von Auge und Hand, Problemlösungsverhalten und andere beim Kleinkind. Dies wurde in zahlreichen randomisierten kontrollierten Interventionsstudien mit Dosierungen von 0,13 – 3,3 g EPA+DHA / Tag (zumeist um 2 g / Tag) im Vergleich mit Placebo oder keiner Anreicherung nachgewiesen (Koletzko et al, 2007, Brenna & Lapillonne, 2009, Lauritsen & Carlson 2009, Innis 2014). Die besseren Fähigkeiten des Kindes korrelierten mit (EPA+) DHA Spiegeln der Mutter (wenn erfasst): z.B. wenn Mütter in der Schwangerschaft höhere Spiegel an EPA+DHA hatten, so war der Intelligenzquotient ihrer Kinder im Alter von 7 Jahren signifikant höher (im Vergleich zu Müttern mit niedrigeren Spiegeln, Brenna & Lapillonne, 2009, Helland et al, 2008, Koletzko et al, 2014). Deshalb empfehlen die Deutsche Gesellschaft für Ernährung und andere Fachgesellschaften Schwangeren mindestens 200 mg DHA/Tag zu sich zu nehmen. Das reicht allerdings nach unseren bislang unveröffentlichten Daten bei mehr als der Hälfte der Schwangeren nicht aus, um einen HS-Omega-3 Index zwischen 8 und 11% zu erreichen. Da in den genannten Interventionsstudien auch deutlich höhere Dosierungen von den Schwangeren gut vertragen wurden, meinen wir, ist allein um das Gehirn des Kleinkindes optimal mit EPA und DHA zu versorgen, ein Spiegel zwischen 8 und 11% sinnvoll.

Sind Kinder nach regulärer Schwangerschaftsdauer geboren, so sind die Daten zu einem positiven Effekt der Omega-3 Fettsäuren EPA und DHA während der Stillzeit und im Kleinkindesalter nicht konsistent. Mehreren Interventionsstudien mit positiven Effekten bei Koordinationsvermögen oder intellektuellen Fähigkeiten stehen mehrere andere Interventionsstudien ohne Nachweis eines Effekts gegenüber (Koletzko et al, 2014). Hier dürften die gleichen Studien-methodischen Probleme wie bei den kardiologischen Interventionsstudien bestehen: Keine Rekrutierung nach Ausgangs-HS-Omega-3 Index, fehlende Berücksichtigung der Probleme der Bioverfügbarkeit. In der Muttermilch sollte DHA 0.3% erreichen, ggf. über eine Erhöhung der Zufuhr von DHA über die stillende Mutter (Koletzko et al, 2014). Säuglinge sollten 100 mg / Tag DHA erhalten (Koletzko et al, 2014). Bei Frühgeburten sollte die Supplementation mit DHA Gewichts-adaptiert erfolgen.

Kognitive Leistungen beim Heranwachsenden

Nur in wenigen Studien sind die Wirkungen von EPA und DHA auf kognitive Fähigkeiten bei Jugendlichen zwischen 10 und 18 Jahren untersucht worden. Essen 15-jährige regelmäßig Fisch, so haben sie im Alter von 18 Jahren bessere Schulnoten, als Jugendliche, die keinen Fisch essen (Kim et al, 2010). Ähnliches fand man in einer vergleichbaren Studie für kognitive Leistungen (Aberg et al, 2009).

Kognitive Leistungen beim Erwachsenen

Der HS-Omega-3 Index war bei amerikanischen Soldaten im Alter von im Mittel 31,4+7,4 Jahren direkt sowohl mit kognitiver Flexibilität (p<0,02) als auch mit exekutiver Funktion (p<0,01) assoziiert (Johnston et al, 2012). Auch andere komplexe kognitive Leistungen wie nicht-verbales Denken oder der „Arbeitsspeicher“ des Gehirns („working memory“), hängen vom DHA-Spiegel ab (Muldoon et al, 2010). Eine Interventionsstudie an Personen dieses Alters (im Mittel 33+3,4 Jahre) zeigte, dass Arbeitsspeicher und Aufmerksamkeit sich durch die Gabe von EPA und DHA besserten (Stonehouse et al, 2013). Da diese Studien nicht bei Kindern oder Jugendlichen, sondern bei gesunden Erwachsenen im Alter <54 durchgeführt wurden, sprechen die Daten dafür, dass ein hoher HS-Omega-3 Index eine der wesentlichen Voraussetzungen für optimale kognitive Leistungen ist.

„Altersabhängiger“ kognitiver Niedergang

Bei Teilnehmern der Framingham Studie (mittleres Alter 67 Jahre) ohne klinische Demenz korrelierte ein niedriger HS-Omega-3 Index mit einem kleineren Hirnvolumen und einem vaskulären Muster des kognitiven Niedergangs (logisches und optisches Erinnerungsvermögen, abstraktes Denken) (Tan et al, 2012, Bowman et al, 2012, 2013). Laut einer Meta-Analyse von Interventionsstudien können Aspekte der Kognition durch Gabe von Omega-3 Fettsäuren verbessert werden (Mazereeuw et al, 2012). Diese Ergebnisse wurden durch eine Studie der Charité bestätigt und erweitert: Nicht nur verbesserte eine sechsmonatige Intervention mit EPA und DHA Hirnstruktur und –funktion, sondern verlangsamte auch den „natürlichen“ Alterungsprozess des Gehirns (Witte et al, 2014). Die Verbesserungen der exekutiven Funktion korrelierten mit EPA in der Erythrozytenmembran (Witte et al, 2014).

Niedrige Spiegel von Omega-3 Fettsäuren prädisponieren zur späteren Entwicklung eines M. Alzheimer (Lopez et al, 2011). Nach Ergebnissen erster Interventionsstudien könnten Omega-3 Fettsäuren im frühen Stadium, nicht aber in späteren Stadien des M. Alzheimer therapeutisch wirksam sein (Mazereeuw et al, 2012, Hashimoto M, 2011). In einer Interventionsstudie besserten EPA und DHA den milden bis moderaten M. Alzheimer nur bei Personen ohne ApoE4, einen wesentlichen Risikofaktor des M. Alzheimer (Quinn et al, 2010). ApoE4 ist ein Gen, das den Transport von DHA ins Gehirn verschlechtert, und außerdem dazu führt, dass EPA und DHA in höherem Maße in den Energiestoffwechsel eingehen, und nicht mehr anderweitig zur Verfügung stehen (Cunnane et al, 2013).

In einer offiziellen Stellungnahme weisen American Heart Association, American Stroke Association und andere Fachgesellschaften darauf hin, dass die Datenlage „suggeriert, dass das Erhöhen von Omega-3 Fettsäure-Spiegeln mit einer besseren kognitiven Funktion und weniger kognitivem Niedergang assoziiert ist“ (Gorelick et al, 2011). Wir schlagen als therapeutisches Ziel einen optimalen HS-Omega-3 Index (8 – 11%) vor.

Zusammenfassend prädisponiert ein niedriger HS-Omega-3 Index zu eingeschränkten kognitiven Fähigkeiten. EPA und DHA verbesserten kognitive Fähigkeiten in allen bisher untersuchten Altersstufen. Wenn untersucht, korrelierten die Verbesserungen mit dem Anstieg des Omega-3 Index.

Literatur


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