Eicosapentaeenzuur (EPA) is een essentiële voedingsstof die behoort tot de omega-3-groep van meervoudig onverzadigde vetzuren (PUFA's). Aangezien het menselijk lichaam geen PUFA's kan synthetiseren, zijn voedingssupplementen die EPA bevatten vereist voor normale fysiologische functies. Overvloedig gevonden in natuurlijke bronnen zoals vis, hennepolie en lijnzaadolie, is bekend dat EPA ontstekingsremmende, neuroprotectieve en cardiovasculaire beschermende activiteiten vertoont.

Bovendien hebben recente studies de therapeutische effecten ervan aangetoond bij het verminderen van het sterfterisico na een myocardinfarct, het verbeteren van de insulineresistentie, het verlagen van de bloedlipideniveaus en het remmen van de bloedplaatjesaggregatie. Van omega-3 PUFA's is ook aangetoond dat ze de ontstekingsreacties verminderen na een COVID-19-infectie. Ondanks het brede spectrum van zijn therapeutische effecten, blijven de moleculaire doelwitten en het onderliggende mechanisme van de werking van EPA ongrijpbaar.

Onderzoeksprofessor Takaaki Miyaji van de Okayama University, Japan, en zijn team van onderzoekers hebben nu een nieuw moleculair doelwit van EPA ontdekt in hun recente werk gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences .

Onderzoeksprofessor Miyaji, de corresponderende auteur van dit artikel, verklaart de grondgedachte achter hun studie en zegt dat "conventionele moleculaire doelwitten zoals COX-2-remmers de ontstekingsremmende en analgetische effecten kunnen verklaren voor ontstekingspijn, maar niet voor neuropathische pijn, van EPA Omdat EPA echter zowel inflammatoire als neuropathische pijn aanzienlijk verzacht, is er een sterke mogelijkheid dat er een ander belangrijk moleculair doelwit van EPA bestaat dat verband houdt met neuropathie." Door dieper te duiken, probeerde het team het werkingsmechanisme van EPA te begrijpen bij het verlichten van zowel inflammatoire als neuropathische pijn.

Tijdens neurologische, metabolische en immunologische verstoringen leidt "purinerge" chemische transmissie (een vorm van extracellulaire signalering gemedieerd door purinederivaten) tot de binding van energiedragers zoals adenosinetrifosfaat (ATP) aan "purinoreceptoren", wat neuropathische en inflammatoire pijn perceptie. Deze binding wordt gemedieerd door een vesiculaire nucleotidetransporter (VNUT), die zo het sleutelmolecuul wordt bij de initiatie van purinerge signalering. De onderzoekers veronderstelden dat EPA zich richt op VNUT, waardoor de purinerge chemische transmissie wordt geblokkeerd en de pijnperceptie wordt verminderd.

Onderzoeksprofessor Miyaji en zijn team testten deze hypothese zowel in vitro, met behulp van van de mens afgeleide VNUT, als in vivo, met behulp van een VNUT-deficiënt muismodel.

Ze ontdekten dat EPA concurreert met chloorionen die normaal VNUT activeren en de door VNUT gemedieerde afgifte van ATP remt. Bovendien zagen ze dit effect alleen met EPA en zijn metabolieten, en niet met docosahexaeenzuur, een ander omega-3 vetzuur, wat suggereert dat de structuur van omega-3 vetzuren met zijketens noodzakelijk is voor VNUT-remming.

Verder induceerden ze neuropathische pijn bij wildtype en VNUT-deficiënte muizen met behulp van chemotherapeutische middelen die worden gebruikt bij de behandeling van kanker. EPA accentueerde met name pijn bij wildtype dieren, maar niet bij VNUT-deficiënte muizen, waardoor hun eerdere bevinding over het remmende effect van EPA op VNUT wordt bevestigd. Evenzo is aangetoond dat insulineresistentie, veroorzaakt door neuropathische pijn, wordt verminderd door EPA-behandeling bij wildtype, maar niet bij VNUT-deficiënte muizen.

"We ontdekten dat lage concentraties EPA de afgifte van ATP uit neuronen volledig en omkeerbaar remden, zonder de afgifte van andere neurotransmitters te remmen. Vergeleken met andere geneesmiddelen vertoonde EPA een hoger analgetisch effect en minder bijwerkingen", legt onderzoeksprofessor Miyaji uit.

Naast neuropathische pijn en bijbehorende insulineresistentie, kunnen de analgetische effecten van EPA verder worden uitgebreid tot chronische pijn geassocieerd met verschillende andere aandoeningen zoals chemotherapie, diabetes, reuma, jicht, heupzenuwligatie en ontsteking. Bovendien wordt purinerge chemische transmissie ook geassocieerd met een verscheidenheid aan aandoeningen, waaronder de ziekte van Alzheimer en depressie, waarvoor EPA kan worden onderzocht als een therapeutische strategie.

Bovendien kunnen opioïden en andere pijnstillers langdurige bijwerkingen hebben en tot verslavingen leiden. Bij gebrek aan optimale medicamenteuze behandelingen met minder bijwerkingen, leidt chronische pijn tot een verminderde kwaliteit van leven, naast een toename van de economische last van de behandeling. Met deze ontdekking kunnen 'op voedingsstoffen gebaseerde EPA' en zijn metabolieten worden geïndiceerd bij de behandeling van chronische pijn, terwijl ook mogelijke bijwerkingen op afstand worden gehouden.

Onderzoeksprofessor Miyaji, die de langetermijnimplicaties van hun onderzoek uitwerkt, voegt eraan toe dat hun "resultaten kunnen helpen bij het ontwikkelen van nieuwe op voedingsstoffen gebaseerde behandelings- en preventiestrategieën door zich te richten op purinerge chemische overdracht van ontstekings-, neurologische en metabole ziekten, zonder de nadelige bijwerkingen van conventionele pijnstillende medicijnen." + Verder verkennen

Potentieel medicijn voor de behandeling van chronische pijn met weinig bijwerkingen