Fosfatidilserin Nedir, Ne İşe Yarar?
Fosfatidilserin Nedir, Ne İşe Yarar?
Yaşam boyu beyin sağlığını ve bilişi desteklemek için diyet araçlarına olan ilgi giderek artmaktadır. Bu bağlamda, giderek artan sayıda çalışma, genel olarak davranışı ve daha kesin olarak bilişsel süreçleri, özellikle stres zamanlarında ve yaşlanmada etkilemek amacıyla fosfolipitlere odaklanmaktadır. Ortaya çıkan kanıtlar, belirli bir yağ türü olan fosfolipidlerin hem hayvanlarda hem de insanlarda çeşitli bilişsel süreçleri iyileştirme yeteneğine sahip olduğunu göstermektedir. İnsanlarda bilişin, dikkat, öğrenme, hafıza, muhakeme, yargılama, karar verme, problem çözme, anlama ve sonunda bilgi oluşumuna ve kullanımına yol açan tüm biyolojik süreçleri kapsadığı dikkate alındığında fosfolipidlere artan ilginin nedeni anlaşılmaktadır.
Fosfolipid bir lipid çeşitidir. Lipidler ise karbonhidrat ve proteinlerle beraber canlıların ana yapısında bulunan temel organik bileşikler olarak tanımlanabilirler. Lipidler yapı ve görevlerine göre farklılaşan ve her biri canlılar için önemli işlevlere sahip çeşitlere ayrılırlar. Örneğin nötral yağlar (trigliseritler) depo edilebilen ve enerji olarak kullanılabilen lipidlerken, steroid hormonları gibi bazı lipidler immün sistemin dengelenme, enfeksiyonu azaltma, üreme işlevlerini düzenlenme gibi işlevlere sahiptir. Fosfolipidler ise yapıcı-onarıcı olarak görev yapan ve depolanma gibi bir özelliği olmayan lipid çeşitleridir.
Fosfolipidler, hücre zarlarının ana bileşenleridir. Biyolojik zarların yapısı ve işlevselliğinde önemli bir rol oynamalarının yanısıra, çeşitli hücresel süreçlerde yer alırlar ve çeşitli farmasötik formülasyonlarda yardımcı madde olarak kullanılırlar. Birbirine gliserol molekülü ile bağlı olan iki yağ asidinden oluşan hidrofobik bir bölüm ve fosfat içeren bir hidrofilik baş kısmından meydana gelirler. İki katmanlı bir moleküler yapıda yan yana bir araya gelerek proteinlerin ve diğer zar bileşenlerinin yerleştirildiği ve sabitlendiği bir zar matrisi oluştururlar. ( Şekil 1)
Fosfolipidler, iki yağ asidi içeren hidrofobik bir kuyruğa ve polar bir grup içeren hidrofilik bir başa sahiptir. Baş kısmı kolin, etanolamin, serin veya inozitol olabilir ve sırasıyla fosfatidilkolin (PC), fosfatidiletanolamin (PE), fosfatidilserin (PS) veya fosfatidilinositol (PI) oluşturur. Bir diğer fosfolipid olan sfingomiyelin ise bir sfingozin, bir yağ asidi ve bir fosforilkolin grubundan oluşur.1
Fosfatidilserin (PS) Nedir?
Fosfatidilserin (PS), hem amino asitler hem de yağ asitleri içeren bir fosfolipittir . Bir fosfat grubu aracılığıyla serin amino asidinin hidroksil grubuna ve iki yağ asidi kısmına esterleştirilmiş bir gliserol omurgasından oluşur.3 (Şekil2)
PS esas olarak hücre zarının iç tabakasında bulunur ve hücre zarının önemli bir bileşeni olarak çeşitli düzenleyici ve yapısal işlevlere sahiptir.3,4 Zar bütünlüğünü korumasının yanı sıra çeşitli hücre aktivitelerinde de yer alan PS, yalnızca pıhtılaşma veya hücre ölümü gibi önemli hücresel olayları sinyallemek için hücre plazma zarının iç yaprağından dış yaprağına taşınır.
Fosfatidilserin (PS) İşlevleri
PS, insanlarda en çok beyinde yoğunlaşır ve burada toplam fosfolipit havuzunun % 15'ine kadarını oluşturur.6,7 PS'nin beynin ve görsel sistemin normal işleyişi için çok önemli olduğu bilinmektedir.5 Beyin hücre zarlarının esnekliğini ve akışkanlığını artırır. Bu sayede hücrelerin besin maddelerini almasını kolaylaştırır, hücre sağlığını ve işlevselliğini destekler. Hücre zarlarının bütünlüğünü korumada yapısal bir rol oynamasının dışında, sinyal iletimi, hücreler arası iletişim ve hücre büyüme düzenlemesinin işleyişi için kritik kabul edilir.2 Sinir hücresi zarları içinde yeterli miktarda PS'nin dahil edilmesi, insan sinir sistemi boyunca etkili nörotransmisyon için gereklidir.8 Hayvanlar ve insanlarda yapılan çok sayıda çalışma, PS'nin asetilkolin, norepinefrin (noradrenalin), serotonin ve dopamin dahil olmak üzere belirli nörotransmitter sistemleri üzerindeki etkilerini göstermiştir. PS ayrıca kan şekeri seviyelerindeki artıştan bağımsız olarak beyin glikoz konsantrasyonunu arttırır.3
PS takviyeleri hayvansal veya bitkisel kaynaklardan ya da daha yeni bir seçenek olarak deniz kaynaklarından elde edilebilir.9 Bitkisel kaynaklardan üretilen PS’ler genellikle soya fasulyesi yağından (soya lesitini olarak da adlandırılır) ya da ayçiçeğinden işlenir. PS'ler ayrıca yumurta, süt ve beyin gibi hayvansal kaynaklardan veya kril, balık ve balık yumurtası (havyar) gibi deniz kaynaklarından işlenir. Balık yumurtası PS formunda zengin omega-3 kaynağıdır.10
Fosfatidilserin (PS) Kaynakları
PS beyinde doğal olarak bulunur ancak stresli günlük yaşamlarımız, doğal yaşlanmayla birleştiğinde buna olan ihtiyacımızı artırabilir.
PS, anne sütü, balık, yumurta sarısı, soya, ay çekirdeği, beyaz fasulye, tavuk ciğeri ve dana ciğeri gibi birçok yiyecekte bulunur. Ancak günlük yiyecekler insan vücuduna PS sağlayabilmesine rağmen, modern diyet yapısı değiştikçe, yüksek fosfolipit içeriğine sahip gıdalardan günlük PS alımı azalmaktadır ve çoğu yiyecekte az bulunması nedeniyle miktarı sınırlıdır. İstatistiklere göre, mevcut günlük PS alımının normal ihtiyaç miktarından 70 ila 150 mg daha az olduğu tahmin edilmektedir.7,13 Bu bağlamda, giderek artan sayıda çalışma, genel olarak davranışı ve daha kesin olarak bilişsel süreçleri, özellikle stres zamanlarında ve yaşlanmada etkilemek amacıyla fosfolipitlerle zenginleştirilmiş diyetlere odaklanmaktadır.1
PS ve Omega-3 Birlikteliği
Bitkisel ve hayvansal kaynakların dışında PS için yeni ve önemli bir alternatif deniz kaynaklarıdır. Deniz organizmalarındaki PS, çoklu doymamış yağ asitleri (PUFA) ile zenginleştirilmiştir.14 DHA, deniz kaynaklarında yaygın olarak bulunan çoklu doymamış bir omega-3 yağ asididir ve beyindeki plazma zarlarının toplam fosfolipid bileşiminin %30'undan fazlasını oluşturur.7 PS'ye benzer şekilde, DHA beyin ve merkezi sinir sistemi işlevleriyle ilişkilendirilmiştir.3 DHA, beyinde PS sentezini teşvik ederek, nöronal membranlardaki PS havuzunu benzersiz bir şekilde genişletebilir ve böylece PS'ye bağlı sinyallemeyi ve protein fonksiyonunu etkileyebilir.15 Sonuç olarak, PS'nin hücre zarlarına dahil edilmesi hem PS hem de DHA'nın mevcudiyetine duyarlıdır. DHA’nın bol olduğu beyinde PS seviyesi yüksektir, tersi olarak beyinde DHA azalması PS seviyesini düşürür.8 Birçok çalışma, DHA biyoyararlanımının PS-DHA formunda iyileştirildiğini göstermektedir.7
Görüldüğü gibi; PS yağ asidi bileşimi, PS'nin bir bitki, balık veya sığır tarafından sentezlenip sentezlenmediğine bağlı olarak önemli ölçüde farklılık gösterebilir.9,14 Soya kaynaklı PS ve genel olarak tüm bitkisel kaynaklı PS, DHA'dan neredeyse yoksundur, oysa deniz organizmalarındaki PS, Omega 3 açısından zengindir.16 Örneğin Ringa balığı yumurtasındaki EPA ve DHA, toplam yağ asitlerinin %35'inden fazlasını oluşturmaktadır.20
Omega-3 yağ asitleri EPA ve DHA, sağlıklı hücre zarları için yapı taşları sağlamak üzere PS ile sinerjik olarak çalışır.18 Ayrıca beyin sağlığı açısından, PS ile konjuge (bağlı) bir DHA formununun biyoyararlanımı güçlüdür, çünkü yalnızca PL n-3 kan-beyin bariyerini geçebilir ve beyin biyokimyasal reaksiyonlarına katılabilir.19 Konjüge DHA, özellikle beyin hücre zarlarında yer alan fosfolipitlere daha yakın bir yapı sunarak, DHA’ nın beyin ve sinir sistemi üzerindeki etkilerini daha belirgin hale getirebilir. Dolayısıyla DHA ile konjuge bir PS takviyesinin sinerjik etkisi ve biyoyararlınımının yüksekliği nedeniyle önemli avantajlara sahip olduğu söylenebilir.17
Fosfatidilserinin Faydaları ve Kullanım Alanları
- PS, hücre zarlarının bütünlüğünün korunmasında yapısal bir role sahiptir.3
- Sinir hücresi (nöron) zarları içinde yeterli miktarda PS'nin bulunması, sinir sistemi boyunca etkili nörotransmisyon için gereklidir. PS nörotransmitterlerin salınımı ve geri alımının biyolojik süreçlerinde yer alır.21 Hayvanlar ve insanlarda yapılan çok sayıda çalışma, PS'nin asetilkolin, norepinefrin (noradrenalin), serotonin ve dopamin dahil olmak üzere belirli nörotransmitter sistemleri üzerindeki etkilerini belgelemiştir. 3,4,6,8
- PS yalnızca beyni beslemekle kalmaz, aynı zamanda beyin fonksiyonlarını geliştirebilir, zihinsel baskıyı hafifletebilir ve biliş, hafıza ve tepki kuvvetini iyileştirebilir. Bu nedenle, aynı zamanda bir "beyin besin maddesi" olarak da bilinir. Çeşitli klinik çalışma bulguları PS’in bilişsel bozuklukları olanlarda hafıza, bilgi işleme ve günlük yaşam aktivitelerini gerçekleştirme becerisinde fayda sağladığını göstermiştir.. PS takviyeleri bilişsel yetenekleri iyileştirebilir, belirli beyin işlevlerinde yaşa bağlı düşüşleri hafifletebilir ve zihinsel veya fiziksel stres altındaki gençlere ve DEHB'li kişilere fayda sağlayabilir. 1, 7, 8, 19, 21, 22, 23
- DHA ile konjuge PS’in oksidatif stresi azaltmada etkili olduğu belirtilmektedir. Bu sayede alzheimer, parkinson gibi nörodejeneratif hastalıklarda birikmiş oksidatif stresin neden olduğu sinir hasarında fayda sağlayabileceği düşünülmektedir. 19, 28
- PS nörolojik hastalıklarda nöroinflamasyonu engelleyerek nöroprotektif bir rol oynayabilir ve beynin bilişsel işlevini arttırabilir. PS'nin alzheimer, parkinson, depresyon ve DEHB (Dikkat Eksikliği ve Hiperaktivite Bozukluğu) gibi farklı merkezi sinir sistemi hastalıklarında nöroinflamasyonu azaltarak hastalara fayda sağlayabileyeceğini gösteren çalışmalar mevcuttur. 1, 3, 7, 21, 22, 23
- PS hem fiziksel hem de zihinsel stresi hafifletir ve bunun esas olarak kortizol salgılanmasındaki azalma yoluyla sağlandığı ileri sürülmektedir. Bu, özellikle yoğun stres altında bilişsel fonksiyonların korunmasına yardımcı olabilir. PS takviyesinin stres hormonlarını azaltabildiği, merkezi nörotransmitterleri düzenleyebildiği ve olumsuz duyguları hafifletebildiği, dolayısıyla stres seviyelerini hafifletebileceği bildirilmektedir. 7,24,25
- Bulgular, PS'nin egzersiz kaynaklı stresle mücadele ve aşırı antremana eşlik edebilen fizyolojik bozulmayı önlemede etkili bir takviye olduğunu göstermektedir. PS takviyesi, kortizol seviyelerindeki artışları azaltarak sporcular için istenen hormonal durumu destekleyebilir. 7, 21, 26, 27
Kaynakça
1- https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2020.01.012
2- https://doi.org/10.1016/j.plipres.2005.05.001
3- https://doi.org/10.1016/j.eurpsy.2011.05.004
4- Hirayama S, Terasawa K, Rabeler R, Hirayama T, Inoue T, Tatsumi Y, Purpura M, Jäger R,(2014) The effect of phosphatidylserine administration on memory and symptoms of attention-deficit hyperactivity disorder: a randomised, double-blind, placebo-controlled clinical trial, J Hum Nutr Diet. 2014 Apr;27 Suppl 2:284-91.
5- https://doi.org/10.1194/jlr.R084004
6-Hirayama S, Masuday RR. Effect of phosphatidylserine administration on symptoms of attention-deficit/hyperactivity disorder in children. AgroFOOD Ind hi-tech 2006;17:32–36.
7- https://doi.org/10.1016/j.gaost.2023.11.001
8- Glade M.J, Smith K, (2015). Phosphatidylserine and the human brain, Nutrition 31, 781–786.
9- https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.2903/j.efsa.2010.1749
10-Burri L., Hoem N., Banni S., Berge K. (2012). Marine Omega-3 Phospholipids: Metabolism and Biological Activities. Int. J. Mol. Sci;13:15401–15419. doi: 10.3390/ijms131115401
11- https://en.wikipedia.org/wiki/Phosphatidylserine
12- http://vm.cfsan.fda.gov/~dms/ds-ltr36.html.
13-Yong T, Qianyong Z, Mantian M, Gang H, Jing W. Research on human memory enhancement by phosphatidylserine fortified milk. Chongqing Med. 2011;30.
https://doi.org/10.1016/B978-1-63067-044-3.50010-8
https://doi.org/10.1016/j.plipres.2014.06.002
16-Maruoka M, Suzuki J. Regulation of phospholipid dynamics in brain. Neurosci Res 2021; 167: 30–37
https://en.wikipedia.org/wiki/Phospholipid
https://draxe.com/nutrition/phosphatidylserine
19- Ahmmed MK, Ahmmed F, Tian HS, Carne A, Bekhit AE. (2019). Marine omega-3 (n-3) phospholipids: a comprehensive review of their properties, sources, bioavailability, and relation to brain health. Comprehensive Rev Food Sci Food Saf. 2020;19(1):64–123. doi: 10.1111/1541-4337.12510.
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125868
21- Ma X., Li X., Wang W., Zhang M., Yang B., Miao Z. (2022). Phosphatidylserine, inflammation, and central nervous system diseases. Front. Aging Neurosci. 14:975176. 10.3389/fnagi.2022.975176
22-Zhang YY, Yang LQ, Guo LM (2015) Effect of phosphatidylserine on memory in patients and rats with Alzheimer's disease. Genet Mol Res 14: 9325–9333. 10.4238/2015.August.10.13
23- Crook T, Petrie W, Wells C, Massari DC. Effects of phosphatidylserine in Alzheimer’s disease. Psychopharmacol Bull 1992;28:61–6
24- Benton D, Donohoe RT, Sillance B, Nabb S. The influence of phosphatidylserine supplementation on mood and heart rate when faced with an acute stressor. Nutr Neurosci 2001;4:169–78.
25- Kidd, Parris. (1996). Phosphatidylserine; Membrane Nutrient for Memory. A Clinical and Mechanistic Assessment. Altern. Med. Rev. .1
26- Starks, M.A., Starks, S.L., Kingsley, M. et al. (2008). The effects of phosphatidylserine on endocrine response to moderate intensity exercise. J Int Soc Sports Nutr 5:1, 11 DOI: 10.1186/1550-2783-5-11
27- R. Jager, M. Purpura, M. Kingsley,(2007). Phospholipids and sports performance, J. Int. Soc. Sports Nutr. 4; 5.
28-Wang Y.W., Li Q., Li X.Y., Zhao Y.C., Wang C.C., Xue C.H., et al. A comparative study about the neuroprotective effects of DHA-enriched phosphatidylserine and EPA-enriched phosphatidylserine against oxidative damage in primary hippocampal neurons. Mar. Drugs. 2023;21(7):410. doi: 10.3390/md21070410.