Omega-3 vetzuren beschermen hersenen*
Dat omega-3 vetzuren een ontstekingremmende werking hebben is al lang bekend en steeds meer onderzoek laat zien waarom dat zo is. Zo ook in deze studie waaruit voor het eerst blijkt dat in de hersenen uit omega-3 vetzuren elovanoïden gevormd worden. Elovanoïden zijn bioactieve transmitters die de communicatie tussen zenuwcellen bevorderen. Uit de studie blijkt dat deze elovanoïden gevormd worden als zenuwcellen beschadigd of ontstoken raken zoals gebeurt bij een
beroerte, epilepsie,
hersenschudding, de ziekte van Parkinson of een andere neurodegeneratieve ziekte. Elovanoïden zorgen dan dat deze beschadigingen hersteld worden.
De studie.
(Oktober 2017)
New class of molecules may protect brain from stroke, neurodegenerative diseases
Research led by Nicolas Bazan, MD, PhD, Boyd Professor and Director of the Neuroscience Center of Excellence at LSU Health New Orleans, has discovered a new class of molecules in the brain that synchronize cell-to-cell communication and neuroinflammation/immune activity in response to injury or diseases. Elovanoids (ELVs) are bioactive chemical messengers made from omega-3 very long chain polyunsaturated fatty acids (VLC-PUFAs,n-3). They are released on demand when cells are damaged or stressed.
"Although we knew about messengers from omega-3 fatty acids such as neuroprotectin D1 (22 carbons) before, the novelty of the present discovery is that elovanoids are made of 32 to 34 carbon atoms in length," notes Nicolas Bazan, MD, PhD, Boyd Professor and Director of the Neuroscience Center of Excellence at LSU Health New Orleans. "We expect that these structures will profoundly increase our understanding of cellular cross talk to sustain neuronal circuitry and particularly to restore cell equilibrium after pathological insults."
Working in neuronal cell cultures from the cerebral cortex and from the hippocampus and a model of ischemic stroke, the researchers found that elovanoids not only protected neuronal cells and promoted their survival, but helped maintain their integrity and stability. The work is published in Science Advances.
"Our findings represent a breakthrough in the understanding of how the complexity and resiliency of the brain are sustained when confronted with adversities such as stroke, Parkinson's or Alzheimer's and neuroprotection signaling needs to be activated," says Dr. Bazan. "A key factor is how neurons communicate among themselves. These novel molecules participate in communicating messages to overall synaptic organization to ensure an accurate flow of information through neuronal circuits. We know how neurons make synaptic connections with other neurons, however these connections have to be malleable to change strength appropriately. Elovanoids might play a central role as synaptic organizers, especially important in conditions resulting from synaptic dysfunction such as autism or amyotropic lateral sclerosis, for which we have no therapeutic answers."
Although the occurrence of very long chain polyunsaturated fatty acids has been well documented, what has not been known is their significance and potential to be converted into biochemical triggers to resolve injury, inflammation and other threats to neuronal communication and cell survival.
The researchers discovered the structure and characteristics of two elovanoids - ELV-N32 and ELV-N34 - in the brain. Starting with neuron cell cultures and then an experimental model of stroke, they found that elovanoids were activated when cells underwent either oxygen/glucose deprivation or excitotoxicity - early events associated with stroke, epilepsy, Parkinson's, traumatic brain injury and other neurodegenerative diseases. They determined the concentrations and therapeutic windows at which elovanoids conferred neuroprotection. The team found that elovanoids overcame the damaging effects and toxicity of these early events. In the stroke model, elovanoids reduced the size of the damaged brain area, initiated repair mechanisms and improved neurological/behavioral recovery.
"Our findings provide a major conceptual advance of broad relevance for neuronal cell survival and brain function, particularly in regards to ischemic stroke," adds Bazan. "In the near future, we hope to apply this knowledge to prevent traumatic brain injury, chronic traumatic encephalopathy, stroke and neurodegenerative diseases. Elovanoids may offer an answer to be tested as a potential therapy."
More information: Surjyadipta Bhattacharjee et al, Elovanoids are a novel class of homeostatic lipid mediators that protect neural cell integrity upon injury, Science Advances (2017). DOI: 10.1126/sciadv.1700735
De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)
Nieuwe klasse moleculen kunnen de hersenen beschermen tegen beroerte, neurodegeneratieve ziekten
Onderzoek onder leiding van Nicolas Bazan, MD, PhD, Boyd Professor en directeur van het Neuroscience Center of Excellence bij LSU Health New Orleans, heeft een nieuwe klasse moleculen in de hersenen ontdekt die de cel-naar-cel communicatie en neuro-inflammatie / immuunactiviteit synchroniseren in reactie op letsel of ziekten. Elovanoïden (ELV's) zijn bioactieve chemische boodschappers gemaakt van omega-3 zeer langzijdige meervoudig onverzadigde vetzuren (VLC-PUFAs, n-3). Ze worden op aanvraag vrijgegeven wanneer cellen beschadigd of gestrest zijn.
"Hoewel we eerder kennis hebben gehad van boodschappers van omega-3 vetzuren, zoals neuroprotectine D1 (22 koolstofatomen), is de nieuwigheid van de huidige ontdekking dat elovanoïden van 32 tot 34 koolstofatomen in lengte zijn gemaakt," merkt Nicolas Bazan, MD, PhD , Boyd Professor en directeur van het Neuroscience Center of Excellence bij LSU Health New Orleans. "We verwachten dat deze structuren ons begrip van cellulaire kruisgesprekken aanzienlijk zullen vergroten om neuronale circuits te onderhouden en met name om cel-evenwicht te herstel na pathologische beledigingen."
Werkende in neuronale celculturen uit de hersencortex en van de hippocampus en een model van ischemische beroerte, vonden de onderzoekers dat elovanoïden niet alleen neuronale cellen beschermden en hun overleving bevorderden, maar hielp hun integriteit en stabiliteit te handhaven. Het werk wordt gepubliceerd in Science Advances.
"Onze bevindingen vormen een doorbraak in het begrijpen hoe de complexiteit en veerkracht van de hersenen worden gehandhaafd wanneer ze geconfronteerd worden met tegenstrijdigheden zoals beroerte, Parkinson of Alzheimer en neuroprotectie signaleringen moeten geactiveerd worden," zegt Dr. Bazan. "Een belangrijke factor is hoe neuronen elkaar communiceren. Deze nieuwe moleculen nemen deel aan het communiceren van berichten naar de algemene synaptische organisatie om een nauwkeurige stroom van informatie door neuronale circuits te waarborgen. We weten hoe neuronen synaptische verbindingen met andere neuronen maken, maar deze verbindingen moeten zijn Elovanoïden kunnen een centrale rol spelen als synaptische organisatoren, met name belangrijk in omstandigheden die voortvloeien uit synaptische dysfunctie, zoals autisme of amyotropische laterale sclerose, waarvoor we geen therapeutische antwoorden hebben. "
Hoewel het voorkomen van zeer langzijdige meervoudig onverzadigde vetzuren goed gedocumenteerd is, is het niet bekend dat hun betekenis en potentieel omgezet kunnen worden in biochemische triggers om letsel, ontsteking en andere bedreigingen voor neuronale communicatie en celoverleving op te lossen.
De onderzoekers ontdekten de structuur en kenmerken van twee elovanoïden - ELV-N32 en ELV-N34 - in de hersenen. Uitgaande van neuroncelculturen en vervolgens een experimenteel model van beroerte bleken zij dat elovanoïden geactiveerd werden wanneer cellen de zuurstof- of glucoseafwijking of excitotoxiciteit ondervonden - vroege gebeurtenissen in verband met beroerte, epilepsie, Parkinson's, traumatische hersenletsel en andere neurodegeneratieve ziekten. Zij bepalen de concentraties en therapeutische vensters waarbij elovanoïden neuroprotectie toebrengen. Het team vond dat elovanoïden de skadelijke effecten en toxiciteit van deze vroege gebeurtenissen overwonnen. In het beroertemodel verminderden elovanoïden de grootte van het beschadigde hersengebied, geïnitieerde herstelmechanismen en verbeterde neurologische / gedragsherstel.
"Onze bevindingen bieden een belangrijk conceptueel voorschot van brede relevantie voor neuronale overleving en hersenfunctie, met name met betrekking tot ischemische beroerte," voegt Bazan toe. "In de nabije toekomst hopen we deze kennis toe te passen om traumatisch hersenletsel, chronische traumatische encefalopathie, beroerte en neurodegeneratieve ziekten te voorkomen. Elovanoïden kunnen een antwoord bieden dat getest kan worden als een mogelijke therapie."
Meer informatie: Surjyadipta Bhattacharjee et al., Elovanoids zijn een nieuwe klasse van homeostatische lipide bemiddelaars die neurale celintegriteit beschermen tegen verwondingen, Science Advances (2017). DOI: 10.1126 / sciadv.1700735
Reacties: