Omega-3 fürs Gehirn? DHA aus Fischöl könnte Hirnzellen zum Wachsen anregen!

Omega-3 ist ein essenzieller Bestandteil unseres Gehirns. Rund 10–15 % des Gehirns besteht aus der Omega-3-Fettsäure Docosahexaensäure (DHA). Wissenschaftler konnten zeigen, dass Omega-3 eine Schlüsselrolle in der Therapie von psychischen Erkrankungen spielen kann. DHA aus der Nahrung wird direkt in das Hirngewebe eingebaut. Über verschiedene Stoffwechselwege kann das Omega-3-Fett die Hirnsubstanz schützen, zum Wachsen anregen und die Kognition verbessern.

DHA ist essenziell fürs Gehirn

Das Gehirn besteht zu rund 50–60 % aus Fettzellen. Zumindest dann, wenn man sich die Trockenmasse des Hirngewebes anschaut. Davon sind etwa 10–15 % die Omega-3-Fettsäure DHA, die wir nahezu ausschließlich in Kaltwasserfischen und Algen vorfinden.1

Neben gesättigten und einfach ungesättigten Fettsäuren finden wir im Gehirn auch noch die Omega-6-Fettsäure Arachidonsäure in hohen Mengen vor. Schaut man sich das Verhältnis von Omega-3 zu Omega-6 an, so liegt der Quotient im Hirngewebe zwischen 1:1 bis 1:2.2 Nicht verwunderlich also, dass das Gehirn von Autoren als „gierig nach Fettsäuren aus den Omega-6- und Omega-3-Familien“ beschrieben wird.

Nur ein Bruchteil des DHA kommt wirklich an

In einer amerikanischen Studie hat man gesunden Freiwilligen radioaktiv-markiertes DHA injiziert und mittels PET-Scan geschaut, wie viel des DHA im Gehirn tatsächlich ankommt. Zum einen hatte man beobachten können, dass ein Großteil des DHA nicht einmal ins Hirngewebe eingebaut wird, sondern entweder direkt verstoffwechselt wird oder sich in anderem Gewebe anreichert. Nur etwa 0,5 % des aufgenommenen DHA dringt bis in die Hirnzellen vor.3

Ähnlich wie eine Magnetresonanztomographie (MRT) kann man über die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) detaillierte Aufnahmen vom Gehirn machen. Über radioaktiv markierte Substanzen kann man anschließend beobachten, wo bestimmte Stoffe eingebaut oder verstoffwechselt werden. In diesem Fall wurde die Omega-3-Fettsäure DHA radioaktiv markiert und beobachtet.

Das Resultat des PET-Scans: Das Gehirn konnte täglich etwa 3,8 mg des injizierten DHA aufnehmen. Des Weiteren konnten die Forscher zeigen, dass die Halbwertszeit von DHA in Hirnzellen bei ca. 2,5 Jahren liegt.

2,5 Jahre klingen zunächst nach einer langen Zeit, aber die Forscher betonen: Nach 49 Tagen (~ 1,6 Monate) nimmt die DHA-Konzentration im Gehirn um etwa 5 % ab, sofern kein DHA über die Nahrung zugeführt wird. Dabei ist noch nicht bekannt, wie empfindlich das zentrale Steuerungsorgan auf Omega-3-Abnahmen reagiert. Man weiß nur aus Untersuchungen an Ratten, dass eine 30%ige Verringerung des DHA-Gehalts im Hirn zu Verhaltensänderungen führte.

Alzheimer-Patienten weisen niedrigere DHA-Spiegel im Hirn auf

Wie sich in Untersuchungen bestätigen konnte, zeigen Alzheimer-Patienten erniedrigte DHA-Konzentrationen im Hirngewebe auf.4 Es besteht die Annahme, dass eine geringe bis nicht vorhandene DHA-Aufnahme ein Mitverursacher dieser Demenzerkrankung sein könnte. Dies ist besorgniserregend, wenn man sich die tägliche DHA-Zufuhr des Durchschnittsbürgers von etwa 0,1 g pro Tag vor Augen hält.

Außerdem zeigten Untersuchungen an Mäusen und Ratten, dass die Gabe von DHA einen Therapieansatz zur Eindämmung dieser neurodegenerativen Erkrankung darstellen könnte. Nichtsdestotrotz ließen sich positive Effekte in Human-Studien noch nicht bestätigen5

Kritik am Studiendesign: Dosierung und Dauer sind oft zu kurz geraten!

Bedauerlicherweise haben die bisherigen Untersuchungen am Menschen häufig Problemstellen in der Studienmethodik. Auf der einen Seite ist häufig die Dosis niedrig gewählt. In den wenigstens Fällen werden täglich 2 g Omega-3 (DHA/EPA) oder mehr ergänzt. Hier besteht die Möglichkeit, dass die gesamte Zufuhr an Omega-3 und Omega-6-Fetten in einem Missverhältnis liegen. Potenzielle Omega-6-Quellen müssten vermieden oder zumindest in der Verzehrmenge reduziert werden. Andernfalls müsse mehr Omega-3 zugeführt werden, um ein potenzielles Missverhältnis ausgleichen zu können.

Was zeichnet eine gute Studie aus? Sie nimmt die Erkenntnisse aus bisherigen Untersuchungen mit, versucht sie zu optimieren und eindeutigere Ergebnisse zu erzielen. Es ist ein Kreislauf von Planen, Durchführen und Evaluieren. Beim Thema Omega-3 sind wir leider noch ziemlich am Anfang, weshalb viele widersprüchliche Ergebnisse publiziert werden.

Auf der anderen Seiten sind einige Untersuchungen in ihrem Untersuchungszeitraum schlicht zu kurz durchgeführt worden. Eine randomisiert kontrollierte Doppelblind-Studie aus dem Jahre 2006 hatte Alzheimer-Patienten mit 1,7 g DHA und 0,6 g EPA täglich versorgt. Unglücklicherweise endete die Studie schon nach 6 Monaten.6 Zu einer adäquaten Wahl eines Untersuchungszeitraums kommen wir weiter unten noch zu sprechen.

Feuerbach sagte eins …

»Du bist, was du isst!«, so lautet ein bekanntes Sprichwort, das selten so gut passt wie jetzt. Wenngleich die Evidenz einer Alzheimer-Therapie am Menschen noch fehlt, weiß man nun dank des PET-Scans, dass aufgenommenes DHA tatsächlich auch in das Hirngewebe eingebaut und bei DHA-mangeldner Ernährung wieder abgebaut wird.

Gleichermaßen trifft dies wohl auch auf Omega-6-Fette wie die Arachidonsäure zu. Eine Nahrungsergänzung bleibt nicht unbemerkt: Amerikanische Forscher konnten in einer Meta-Analyse zeigen, dass die Einnahme von > 1 g EPA/DHA pro Tag die Gedächtnisleistung von gesunden Erwachsenen signifikant verbessern kann.7

Das Wesentliche: Mehr als die Hälfte unserer Hirnmasse besteht aus Fett. 10–15 % hiervon sind Omega-3-Fette. Genauer gesagt die Fettsäure DHA, von der wir – hochgerechnet – täglich nur etwa 0,1 g zu uns führen. Der Mangel an DHA in der Ernährung führt unweigerlich dazu, dass DHA aus dem Hirngewebe abgebaut wird. Interessanterweise haben Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Morbus Alzheimer niedrigere DHA-Konzentrationen im Gehirn als Gesunde. Außerdem profitieren gesunde Erwachsene von verbesserten Gedächtnisleistungen, wenn sie > 1 g EPA/DHA täglich zu ihrer normalen Kost ergänzen.

DHA könnte bei psychischen und neurologischen Störungen helfen

Die oben erwähnte PET-Studie zeigt uns gleich mehrere Ansätze auf, die relevant für Therapie und Forschung sind. Insbesondere dann, wenn man sich mit psychiatrischen und neurologischen Störungen auseinandersetzt. Folgende drei Punkte sind hervorzuheben:

  1. DHA kommt sofort da an, wo es soll,
  2. Omega-3 hilft, Immunreaktionen wieder ins Gleichgewicht zu bringen und
  3. Omega-3-Studien über Wochen bis Monate sind nicht aussagekräftig.

Zu Punkt 1: DHA kommt sofort im Hirn an!

Klingt einleuchtend, oder? Die sofortige Gabe eine Omega-3-Nahrungsergänzung kann Hirn- und andere Nervenzellen augenblicklich mit DHA versorgen. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass Omega-3 die Neubildung von Neuronen und Synapsen positiv beeinflussen und unter Umständen neuronale Schaltkreise umbauen oder neu verknüpfen könnte.

Der Mensch besitzt etwa 30 Milliarden Nervenzellen. Davon sind etwa 10 Milliarden Nervenzellen in der Großhirnrinde vorzufinden.8 Eine wichtige Komponente dieser Hirnzellen ist die Fettsäure DHA, die als Baustoff für die Nervenzell-Membranen zuständig ist.

Zu Punkt 2: Omega-3 reguliert Immunantworten über Botenstoffe!

Forscher konnten zeigen, dass die Gabe von Omega-3 eine Auswirkung auf die Ausschüttung bestimmter Zytokine haben.9 Zytokine sind Botenstoffe im Körper, die bestimmte Immunantworten anregen oder hemmen können und somit auch Entzündungsprozesse steuern. Insofern kann der direkte Einfluss auf Zytokine u. a. bei Depressionen helfen, indem beispielsweise immun-inflammatorische Reaktionen reguliert und eine hyperaktive HPA-Achse wieder ins Gleichgewicht gebracht werden.

Des Weiteren gibt es Hinweise darauf, dass DHA bei Angstzuständen helfen könne. Wie es scheint, besitzt das Gehirn DHA-spezifische Rezeptoren, die Verhalten und Emotionen steuern können. Weiterhin gibt es Hinweise dafür, dass das Verhältnis zwischen DHA und Arachidonsäure (omega-3 zu omega-6) eine entscheidende Auswirkung auf die Regulation des hauseigenen Endocannabinoidsystems haben könnte.10

Zu Punkt 3: Forschung mit Omega-3 muss über längeren Zeitraum erfolgen!

Da man aufgrund der beobachteten PET-Scans valide behaupten kann, dass es eine gewisse Zeit benötigt, bis das nötige Omega-3 im Gehirn und in anderen Organen angereichert wird, ist nachvollziehbar, dass eine einmalige Gabe von Omega-3 nicht ausreicht. Im PET-Scan zeigte sich eine effektive Hirn-Einbaurate von 3,8 mg DHA pro Tag. Dies ist ein Appell an alle Omega-3-Forscher: Es benötigt Untersuchungen mit einem Zeitraum über mehrere Monate bis Jahre, damit repräsentative und gültige Aussagen über eine Omega-3-Intervention getroffen werden können.

Omega-3-Studien erfordern zwei wertvolle Ressourcen: Zeit und Geld. Der hohe Aufwand einer solchen Studiendurchführung ist meist nicht umsetzbar, denn es fehlen Geldgeber. Das wirtschaftliche Interesse ist nicht klein, aber auch nicht so gewaltig wie bei der Entwicklung eines neuen Impfstoffs.

Es ist keine Seltenheit, dass klinische Studien – insbesondere wenn sie sehr aufwändig gestaltet sind und somit hohe Kosten entstehen – nur wenige Monate oder Wochen lang durchgeführt werden. Aufgrund der vorliegenden Ergebnisse zur Halbwertszeit von DHA (~ 2,5 Jahre) liegt die Schlussfolgerung nahe, dass zukünftige Studien entsprechend einen Zeitraum von Jahren anpeilen sollten.

Insbesondere bei solchen Patienten mit niedrigem DHA-Spiegel, wie jene mit Morbus Alzheimer, sind Studiendauer über mehrere Jahre schlicht notwendig. Zugleich ist eine höhere Omega-3-Dosierung oder ein optimales Omega-3-zu-Omega-6-Verhältnis zu berücksichtigen. Hier scheitert es häufig am hohen organisatorischen und finanziellen Aufwand.

Das Wesentliche: DHA ist ein wichtiger Bestandteil der Neuronen im zentralen Nervensystem. Es wird bei Aufnahme in die Membranen eingebaut und kann somit die Neubildung von Neuronen und Synapsen unterstützen. Gleichzeitig hat DHA Auswirkungen auf neuronale und endokrine Regelkreise wie die HPA-Achse, wirkt sich auf immunregulatorische Zytokine sowie Entzündungsprozesse aus und hat vermutlich einen ausgeprägten Einfluss auf unser körpereigenes Endocannabinoidsystem. Unter diesen Gesichtspunkten kann die Aufnahme von DHA unter Umständen bei der Therapie von Depressionen, Angststörungen und anderen psychischen oder neurologischen Problemen unterstützend wirken.

Omega-3 aus Fischöl verbessert kognitive Fähigkeiten

In einer 6-monatigen Interventionsstudie konnte gezeigt werden, dass täglich 2,2 g Omega-3 aus Fischöl-Kapseln die Gehirnfunktion verbesserte. Die Probanden schnitten im Vergleich zur Placebo-Gruppe (Sonnenblumenöl statt Fischöl) besser in standardisierten Kognitions- und Aufmerksamkeitstests ab.11

Der Ursprung allen Lebens sollen die Meere gewesen sein, heißt es so schön. Unglaublich, wie sehr unser wichtigstes Organ immer noch abhängig von Lebewesen aus dieser Ursuppe des Lebens sind. Ausschließlich Kaltwasserfische und deren Nahrungsquellen wie Krill und Mikroalgen liefern uns das wertvolle Omega-3-Fett DHA.

Fischöl scheint das Gehirn wieder zum Wachsen anzuregen!

Weiterhin zeigten sich in einer MRT-Untersuchung, dass die graue Substanz im Hirn mit einem verbesserten Omega-3-Index zunahm. Neben der grauen Substanz veränderten sich ebenso weiße Substanz und Gefäßvolumen positiv bei der Gruppe, die Fischöl zu ihrer normalen Ernährung ergänzten.

Zwei weitere Zusammenhänge fielen ebenfalls statistisch auf: Mit einem verbesserten Omega-3-Index nahm die Rate des Wachstumsfaktors BDNF ein wenig zu. Zusätzlich nahmen die Triglyceride hochsignifikant und die Entzündungsparameter stärker ab als in der Placebo-Gruppe. Außerdem stieg der EPA-Wert im Blut bei der Interventionsgruppe an.

Wöchentlicher Fischkonsum scheint nicht ausreichend

Ein Punkt, der besonders ins Auge stach, war der Fischkonsum der Studienteilnehmer. Interessanterweise aßen die meisten Probanden, sowohl in der Interventions- als auch in der Kontrollgruppe, regelmäßig Fisch. Dennoch verbesserte sich der Omega-3-Index ausschließlich in der Interventionsgruppe, während die Kontrollgruppe einen abnehmenden Omega-3-Index verzeichnete. Vermutlich war dieser Trend dem omega-6-haltigem Sonnenblumenöl (= Placebo) zuzuschreiben.

Täglich Fisch oder täglich Fischöl? Aus meiner Erfahrung heraus kann ich behaupten, dass es kaum jemanden gibt, der so viel Fisch verzehrt, wie es früher an Flussgebieten, bei den Inuit oder auf japanischen Inseln üblich war. Heute ist Fisch so unbeliebt wie noch nie.

Der Großteil aller Probanden aß mindestens 1x in der Woche Fisch. Nach Befragung stieg der Fischverzehr in der Kontrollgruppe sogar auf mehrmals in der Woche an. Manche verzehrten in den 6 Monaten sogar täglich Fisch. Erstaunlicherweise stieg der Omega-3-Index bei der Kontrollgruppe nicht an. Die Gründe können vielfältig sein, aber bedarf weiterer Forschung.

Omega-3-Nahrungsergänzung scheint trotz regelmäßigen Fischkonsums sinnvoll

Die hier erhobenen Daten zeigen deutlich, dass der Omega-3-Index sich auch dann verbessern kann, wenn schon regelmäßig Fisch verzehrt wird. Die Omega-3-Mengen im Fisch scheinen nicht ausreichend hoch zu sein, um den gleichen Effekt wie bei einer Fischöl-Ergänzung zu bewirken.

Zu berücksichtigen sind insbesondere die Mengen, die hier täglich ergänzt worden sind. 2,2 g Omega-3 sind in etwa 1 EL oder 4 Kapseln hochkonzentriertes Fischöl. Um die gleiche Menge über den Fischverzehr zu decken, müsste man täglich mindestens eine große Portion fetten Fisch zu sich nehmen. Dies ist in heutiger Zeit für die meisten Menschen nicht zumutbar.

Das Wesentliche: Trotz der Tatsache, dass die Studienteilnehmer regelmäßig Fischmahlzeiten auf ihrem Speiseplan integriert hatten (sowohl Interventions- als auch Kontrollgruppe) verbesserten sich ausschließlich die Omega-3-Indexe der Teilnehmer, die das Fischöl mit insgesamt 2,2 g Omega-3 (EPA plus DHA) zusätzlich supplementierten. Sie profitierten von einer Zunahme der grauen Substanz im Gehirn, von zugenommenen Hirn-Wachstumsfaktoren sowie von reduzierten Triglyceriden und Entzündungsparametern im Blut.

Take-Home-Messages

  • 10–15 % der Hirn-Trockenmasse besteht aus DHA.
  • DHA aus der Nahrung wird im Gehirn eingebaut.
  • Fehlt DHA in der Nahrung, nimmt die DHA-Konzentration im Hirngewebe nach und nach ab.
    • Nach etwa 1,6 Monaten liegt die Verlustrate bei ~ 5 %.
  • Alzheimer-Patienten weisen geringere DHA-Konzentrationen im Gehirn auf.
  • > 1 g Omega-3 (EPA/DHA) verbessert nachweislich die Gedächtnisleistung beim gesunden Erwachsenen.
  • DHA könnte die Neubildung von Neuronen und Synapsen im Gehirn anregen.
  • DHA reguliert neuronale, endokrine und immunspezifische Regelkreise wie die HPA-Achse, das Endocannabinoidsystem sowie Zytokin-Freisetzungen.
    • Omega-3 hat hohes Potenzial als unterstützendes Therapeutikum bei Depressionen, Angststörungen sowie bei Entzündungserkrankungen.
  • Eine optimale Omega-3-Zufuhr ist selbst bei sehr regelmäßigem Fischkonsum nicht gewährleistet.
    • Eine Nahrungsergänzung mit Fisch- oder Algenöl scheint nahezu in jedem Lebensabschnitt sinnvoll sein, insbesondere während der Ausreifung des zentralnervösen Systems (von der Schwangerschaft bis hin zur Adoleszenz) sowie im hohen Alter mit neuroprotektivem Charakter.
  • Zur Erreichung eines optimalen Omega-3-Index (Omega-3-zu-Omega-6-Verhältnis) können unterstützend Omega-6-Fette aus der Ernährung gestrichen oder stark reduziert werden.

Und, wie ist dein Omega-3-Index?

Hast du deine Omega-3- und Omega-6-Zufuhr schon mal tracken oder analysieren lassen? Welche Erfahrungen hast du gemacht, sobald du angefangen hast, Fisch- oder Algenöl zu deiner normalen Ernährung zu ergänzen? Lass es uns wissen – schreibe uns deine Erfahrungen und Meinungen in den Kommentaren! 🙂

Quellen

  1. Larrieu, T. & Layé, S. (2018). Food for Mood: Relevance of Nutritional Omega-3 Fatty Acids for Depression and Anxiety. Frontiers in physiology, 9, 1047. doi:10.3389/fphys.2018.01047
  2. Simopoulos, A. P. (2010). The omega-6/omega-3 fatty acid ratio: health implications. Oléagineux, Corps gras, Lipides, 17 (5), 267-275. doi:10.1051/ocl.2010.0325
  3. Umhau, J. C., Zhou, W., Carson, R. E., Rapoport, S. I., Polozova, A., Demar, J. et al. (2009). Imaging incorporation of circulating docosahexaenoic acid into the human brain using positron emission tomography. Journal of lipid research, 50 (7), 1259-1268. doi:10.1194/jlr.M800530-JLR200
  4. Smollich, Martin. (2015). Omega-3-Fatty Acids and Brain Function. Ernährungs Umschau. 62. M588-M595. doi:10.4455/eu.2015.032.
  5. Burckhardt, M., Herke, M., Wustmann, T., Watzke, S., Langer, G. & Fink, A. (2016). Omega-3 fatty acids for the treatment of dementia. The Cochrane database of systematic reviews, 4, CD009002. doi:10.1002/14651858.CD009002.pub3
  6. Freund-Levi, Y., Eriksdotter-Jönhagen, M., Cederholm, T., Basun, H., Faxén-Irving, G., Garlind, A. et al. (2006). Omega-3 fatty acid treatment in 174 patients with mild to moderate Alzheimer disease: OmegAD study: a randomized double-blind trial. Archives of neurology, 63 (10), 1402-1408. doi:10.1001/archneur.63.10.1402
  7. Yurko-Mauro, K., Alexander, D. D. & van Elswyk, M. E. (2015). Docosahexaenoic acid and adult memory: a systematic review and meta-analysis. PloS one, 10 (3), e0120391. doi:10.1371/journal.pone.0120391.
  8. Schaal, S., Kunsch, K. & Kunsch, S. (2016). Der Mensch in Zahlen. Eine Datensammlung in Tabellen mit über 20000 Einzelwerten (4., vollst. überarb. u. erg. Aufl.). Berlin: Springer Spektrum.
  9. Maes, M. & Smith, R. S. (1998). Fatty acids, cytokines, and major depression. Biological psychiatry, 43 (5), 313-314. doi:10.1016/s0006-3223(97)00401-0
  10. siehe Quelle 1.
  11. Witte, A. V., Kerti, L., Hermannstädter, H. M., Fiebach, J. B., Schreiber, S. J., Schuchardt, J. P. et al. (2014). Long-chain omega-3 fatty acids improve brain function and structure in older adults. Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991), 24 (11), 3059-3068. doi:10.1093/cercor/bht163
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