Der Omega-3-Index

Omega-3-Fettsäuren sind essentielle Fettsäuren. Das heißt, wir müssen sie mit der Nahrung zuführen, sonst sterben wir – alternativ haben wir ein sehr schlechtes Leben, weil es uns mies geht.

Wir führen Omega-3-Fettsäure über Pflanzen zu: Das ist die alpha-Linolensäure (ALA). Hinzu kommen die beiden "tierischen" Omega-3-Fettsäuren Docosahexaensäure (DHA) und Eicosapentaensäure (EPA), die sich hauptsächlich in marinen Lebewesen finden. Nach heutigem Verständnis spielen EPA und DHA die Hauptrollen als essentielle Fettsäuren im Körper. 

Der Körper verfügt über Enzyme, um die alpha-Linolensäure zu verlängern (Elongasen) und Doppelbindungen hinzuzufügen (Desaturasen). Die Konversionsraten von ALA zu EPA und DHA sind allerdings sehr gering, liegen lediglich im niedrigen einstelligen Bereich, was bedeutet, dass der EPA- und DHA-Bedarf nicht durch ALA alleine gedeckt werden kann (1). Heißt ganz konkret: 

DHA und EPA müssen über die Nahrung aufgenommen werden, sonst bleiben wir nicht gesund. 

Der Omega-3-Index

Heutzutage lässt sich der Omega-3-Spiegel im Körper bestens bestimmen. Es gibt verschiedene Wege, dies zu tun. Der Omega-3-Index ist wohl der berühmteste.

Hier setzt man die Menge von DHA und EPA in Relation zur Gesamtmenge der Fettsäuren in der Membran von roten Blutkörperchen, also Erythrozyten.

Denn obwohl die s. g. Membrankomposition an Fettsäuren vom Körper sehr konstant gehalten wird, variiert der Gehalt an Omega-3-Fettsäuren je nach Zufuhr. 

Der Omega-3-Index reicht in der Regel von 2 bis 8 %, kann jedoch auch weitaus höher liegen, etwa bei 10 bis 15 %.

Der Omega-3-Index sollte – um Gesundheit zu erhalten oder wiederherzustellen – mindestens 8 % betragen. 

• Die meisten westlichen Länder zeigen Werte zwischen 4 und 6 %.
  
  
• Japaner, eines der gesündesten Völker weltweit, zeigen Werte um 8-9 %.
   
• Menschen, die viel Fisch essen, weisen solche Werte auf.
  
  
• Veganer haben unglaublich niedrige Omega-3-Indexe, oft zwischen 3 und 4 %. 

Die Geschichte hinter Omega 3 

Vor rund 40 Jahren steckte die "Fett-Forschung" noch in den Kinderschuhen. Damals fragten sich Forscher, warum manche Fettsäuren den Cholesterinspiegel erhöhen, während andere ihn senken.

Schnell schien klar zu sein, dass pflanzliche Fette, meistens Öle, da bei Raumtemperatur flüssig, einen positiven Effekt auf Cholesterinwerte hatten, während tierische Fette den Cholesterinspiegel in die Höhe zu treiben schienen. 

Das sollte das Risiko für Herzkreislauferkrankungen gleichermaßen in die Höhe treiben – jedenfalls nach gängigem Verständnis zur damaligen Zeit. 

Dem gegenüber stand jedoch die Beobachtung, dass insbesondere Inuit offenbar eine niedrige Rate an Herzerkrankungen hatten.

Das Interesse der Forschung war geweckt und man entdeckte schnell, dass die Inuit-Ernährung sehr reich an tierischen Omega-3-Fettsäuren, DHA und EPA, war. (Vgl. (2)) 

Inuit ernähren sich zu großen Teilen von Fischen, die sehr reich an Omega-3-Fettsäuren sind. 

Es wurden erste "Feldversuche" durchgeführt, die teilweise extrem waren (Gabe von über 20 g Omega 3!), aber spannende Ergebnisse lieferten.

So zeigte sich nach den ersten Versuchen, dass Fischöl, obwohl tierisches Fett, keinen negativen Effekt auf die Blutfettwerte hatte, und diese im Gegenteil eher positiv beeinflusste (3). 

Man fand unter anderem heraus, dass hohe Omega-3-Dosen insbesondere bei Menschen mit stark erhöhten Triglyceridwerten (Hypertriglyceridämie) zu einer enormen Reduktion ebendieser führten – um sage und schreibe bis zu 80 %! (Vgl. (4)) 

Drei große Studien wurden Mitte der 80er-Jahre im renommierten New England Journal of Medicine zu diesem Thema veröffentlicht, die unter anderem zeigten, dass schon kleine Mengen an Fisch in der Nahrung ausreichen, um das Risiko an Herzkreislauferkrankungen zu sterben, um 50 % senken und dass Omega-3-Fettsäuren offensichtlich anti-entzündliche Wirkungen haben (5, 6, 7). Der Hype war geboren. 

Der Omega-3-Index als Risikofaktor

2002 erschien eine wichtige Studie von Christine Albert im New England Journal of Medicine.

Sie konnte anhand von Daten aus der Physicians' Health Study zeigen, dass das relative Risiko eines plötzlichen Todes (meistens Herz) bei Männern mit den höchsten Omega-3-Spiegeln im Blut, um sage und schreibe 80 % geringer war (8). 

Begeistert von den Ergebnissen, entwickelte der auf diesem Gebiet führende Wissenschaftler William S. Harris (University of Minnesota) zusammen mit dem deutschen Mediziner Clemens von Schacky den Omega-3-Index, über den sie 2004 in einer Arbeit erstmals berichteten (9). 

Harris publizierte in den folgenden Jahren vielfach, unter anderem eine wichtige Studie im Jahr 2007. 

Er legte in der Arbeit dar, dass der größte Risikofaktor für plötzlichen Herztod – also die Todesursache, an der bei uns die meisten natürlicherweise versterben –, nicht etwa klassische Risikofaktoren wie Cholesterin, das Cholesterinverhältnis, Triglyceride oder Homocystein war, sondern ein niedriger Omega-3-Index. 

Darüber hinaus zeigte Harris, dass der Omega-3-Index sehr gut mit der Fischzufuhr korreliert. Jene Menschen, mit der höchsten Fischzufuhr (2-3 x pro Woche) wiesen auch die besten Omega-3-Indexe von ca. 8 auf. (Vgl. (10)) 

Abb. 2: Das auf verschiedene Variablen bereinigte relative Risiko für den plötzlichen Herztod (RR SCD) nach Höhe des Omega-3-Index im Vergleich zu anderen, eher traditionellen Risikofaktoren im Blut. 

Dieser Risikofaktor spiele in der gleichen Größenordnung wie bekannte Risikofaktoren, sei extrem leicht zu modifizieren und bedarf keiner großen Anstrengung – so Harris. 

Neuere Studien legen zudem nahe, dass der Omega-3-Index nicht nur mit der Sterblichkeit bei Herzkreislauferkrankungen assoziiert ist, sondern auch, dass ein hoher Omega-3-Index mit einer niedrigeren Rate an Gesamt-, Krebs- und Sterblichkeit anderer Ursachen einherzugehen scheint (11). 

Darüber hinaus scheinen Omega-3-Fettsäuren auch eine Rolle bei Insulinresistenz zu spielen.

So zeigt eine Studie von Albert et al. (2014), dass übergewichtige Männer mittleren Alters eine um mehr als 40 % bessere Insulinwirkung bei hohem Omega-3-Index zeigen (12). Zeitgleich ist der Omega-3-Index invers mit dem Diabetes-Risiko korreliert (13). 

Wie man einen guten Omega-3-Index erreicht 

Der Omega-3-Index hängt strikt von der Versorgung mit den langkettigen Omega-3-Fettsäuren DHA und EPA ab, die beispielsweise in Fisch vorkommen.

Die westliche Zufuhr liegt im Durchschnitt bei nur rund 100-200 mg am Tag. Da es sich hierbei nur um Durchschnittswerte handelt, dürfte die Zufuhr bei vielen Menschen weitaus niedriger liegen. Ein Großteil der Weltbevölkerung liegt mit der Zufuhr unter 100 mg pro Tag (14). 

Da EPA und DHA mit Ausnahme gewisser Algen (z.B. Schizochytrium) ausschließlich in tierischen Organismen vorkommen, sind speziell Veganer und vegetarisch lebende Menschen auf eine Ergänzung angewiesen.

Der Omega-3-Index ist in dieser Kohorte um bis zu 50 % niedriger im Vergleich zu nicht-vegetarisch lebenden Menschen.

Eine Studie von Harris et al. (2014) legt jedoch nahe, dass Veganer mit Werten zwischen 3-4 % im unteren Bereich dessen liegen, was man bei Omnivoren misst, die wenig Fisch essen (15). 

Wie viel Omega 3 man in der Nahrung tatsächlich braucht, um einen guten Omega-3-Index von ca. 8 % zu erreichen, war längere Zeit nicht klar. Sicher schien bisher zu sein, dass es mindestens 1 g Omega 3 am Tag braucht, um gute Spiegel zu erreichen (16).

Eine brandaktuelle Studie aus 2019 schafft Klarheit: Die Dosis, die nötig ist, um in 13 Wochen einen ansehnlichen Spiegel zu bekommen, hängt strikt von der verwendeten Dosis und des Startwerts ab (17).

• So brauchen Menschen, die einen Omega-3-Index von 3 % aufweisen, ca. 2 g Omega 3 in Triglycerid-Form pro Tag.
  
  
• Bei einem Wert von 5 % beträgt die nötige Menge nur noch 1 g.
  
  
• Und jemand mit Wert von 6 % braucht nur noch ca. 750 mg Omega 3 als Triglycerid. 

Abb. 3: n-3-Fettsäuredosen, die erforderlich sind, um in ∼13 Wochen eine EPA- + DHA-Konzentration (Omega-3-Index) von 8 % in den Erythrozyten zu erreichen, in Abhängigkeit vom Omega-3-Ausgangswert. Die Ergebnisse sind mit separaten Linien für Ethylester- (EE) und Triglycerid- (TG) Ergänzungen dargestellt.

Festhalten kann man also, dass man gar nicht allzu hohen Mengen braucht, um in gute Omega-3-Index-Bereiche zu bekommen. Bei Ergänzung ist darauf zu achten, dass Omega-3-Fettsäuren in der Triglycerid-Form effektiver wirken als in der Ethylester-Form. 

Mögliche Wirkmechanismen und neue Hypothesen

Warum Omega 3 wirkt, wie es wirkt, kann bis heute niemand in der Gänze erklären. Zu vielfältig und breit scheinen die Wirkungen von Omega-3-Fettsäuren zu sein. 

Daten aus der Framingham-Studie legen nahe, dass Omega-3-Fettsäuren einen positiven Einfluss auf Entzündungen im Körper haben, speziell im Kontext von Stoffwechselerkrankungen, die häufig mit systemischer Entzündung einhergehen. Das ist nicht wirklich neu, kann aber manche Beobachtungen erklären. (Vgl. (18)) 

Aus Omega 3 entstehen im Körper s. g. Specialized Proresolving Mediators (SPM). Es handelt sich dabei um Botenstoffe, die Entzündung aktiv ausbremsen und dadurch dafür sorgen, dass Entzündungen überhaupt und zügig abklingen.

Zu diesen Stoffen gehören Resolvine, Maresine und Protektine, die allesamt einen förderlichen Einfluss auf Entzündungsgeschehen haben, indem sie stark entzündungshemmende, "entzündungslösende", schützende und heilungsfördernde Eigenschaften haben.

Abb. 4: SPM-Familien, die aus ihren mehrfach ungesättigten Elternfettsäuren biosynthetisiert werden (Q) 

In Tiermodellstudien zeigt sich die Wirkung nicht nur in pathologischen und gewebeschädigenden Reaktionen auf Krankheitserreger, sondern auch mit Blick Erkrankungen, bei denen Entzündungen eine Rolle spielen, wie z. B. allergische Entzündungskrankheiten, Autoimmunkrankheiten, Arteriosklerose, die zu Herzinfarkten und Schlaganfällen führt, Typ-1- und Typ-2-Diabetes, das metabolische Syndrom und neurodegenerative Erkrankungen.

Aus diesem Grund sollen potente und abbauresistente Analoga entwickelt werden, um diese Krankheiten besser behandeln zu können. 

Eine weitere Möglichkeit, wie Omega-3-Fettsäuren wirken, kann auch in der Fähigkeit liegen, den Struktur- und Funktionserhalt von roten Blutkörperchen (Erythrozyten) zu fördern.

Der Körper (das Knochenmark) hält einen Mindestgehalt an Omega-3-Fettsäuren in der Zellmembran immer aufrecht. Das liegt wohl daran, dass Erythrozyten stark formbar sein müssen.

Omega-3-Fettsäuren ermöglichen dank ihrer chemischen Eigenschaften eine solche Formbarkeit. Tatsächlich stauchen sich Erythrozyten auf quasi die Hälfte ihrer Größe zusammen, um in kleinste Gewebegefäße zu gelangen und diese mit Sauerstoff zu versorgen.

Drum liegt der Schluss nahe, dass ein hoher Omega-3-Gehalt die Formbarkeit verbessert und dadurch möglicherweise die Sauerstoffversorgung von Geweben. (Vgl. (19)) 

Ähnliches gilt für Membranen von Geweben. Je höher der Gehalt an Omega-3-Fettsäuren in den Membranen, umso beweglicher und fluider werden sie.

Seit vielen Jahrzehnten hält sich die Membrane Theory of Diabetes: Eine Vielzahl an Studien legen nahe, dass die Membranfluidität, vor allem bedingt durch die Verfügbarkeit von mehrfach ungesättigten Fettsäuren wie Omega 3, maßgeblichen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit von Zellmembranen haben.

Dadurch würde sich beispielsweisen erklären lassen, warum Omega-3-Fettsäuren so positiv auf den Glukose-Stoffwechsel der Zellen wirkt. (Vgl. (20)) 

Omega 3 und Covid 

Mit Blick auf die Multiorgan-Erkrankung, die Covid zumindest im Kontext der Vorgänger-Varianten von Omikron sein konnte, zeigen sich in Studien ebenfalls positive Effekte.

So konnte Harris in einer Pilot-Studie an 100 Covid-Patienten zeigen, dass die Sterberate bei Patienten mit Omega-3-Index von ca. 6 fast um die Hälfte reduziert war im Vergleich zu Patienten, die einen niedrigen Omega-3-Index vorzuweisen hatten.

Da es aber nur 100 Probanden waren und der Omega-3-Index in einem sehr engen Bereich (niedrige 3-6 %) lag, war das Ergebnis nach statistischer Auswertung grenzwertig nicht-signifikant. (Vgl. (21)) 

Auf der anderen Seite kamen Zapata et al. 2021 zu ähnlichem Schluss. In dieser Studie konnte gezeigt werden, dass ein hoher Omega-3-Index mit milderen Verläufen (-50 % bezüglich Schwere) und einer niedrigeren Todesrate (-70 %) assoziiert war. (Vgl. (22)) 

Mechanistische Studien, etwa Vivar-Sierra et al. 2021, legen nahe, dass Omega-3-Fettsäuren, aber auch die Omega-6-Fettsäure Linolsäure, das Spike-Protein vom Coronavirus in einer geschlossenen Konformation hält und damit den Eintritt in die Zellen über die ACE2-Bindung hemmt. (Vgl. (23)) 

Ein Wort zum Omega-6/Omega-3-Verhältnis 

Seit vielen Jahren hält sich der Mythos hartnäckig, dass Omega 3 "die guten" essentiellen Fettsäuren sind, während Omega-6-Fettsäuren schaden. Aus letzteren entstehen im Körper u. a. entzündungsfördernde Eicosanoide, die eine wichtige Rolle in Entzündungsprozessen spielen. 

In der Tat nehmen Menschen in westlichen Ländern zu viele Omega-6-Fettsäuren zu sich und zu wenige Omega-3-Fettsäuren.

Einigen Studien zufolge sollte das Verhältnis dieser beiden Fettsäuren im Körper maximal 5:1 (O6/O3) betragen.

Die Theorie hinkt allerdings insofern, als dass Omega-6-Fettsäuren, beispielsweise aus Nüssen, immer wieder mit positiven Effekten auf Wohlstandserkrankungen assoziiert sind. Zudem entstehen aus Omega-6-Fettsäuren nicht nur entzündungsfördernde Stoffe. 

Richtig dürfte sein, das Verhältnis durch eine höhere Omega-3-Zufuhr zu verbessern. 

Tatsächlich nähert sich auch die O6/O3-Ratio sehr guten Bereichen, wenn man schlicht den Omega-3-Index erhöht – was an sich einhergeht mit der bereits geschilderten Wirkung. (Vgl. (24)) 

Abb. 5: Die O6/O3-Ratio als Funktion des Omega-3-Index – höhere Omega-3-Indexe erzeugen einen niedrigeres O6/O3-Verhältnis 

Die O6/O3-Ratio dadurch verbessern zu wollen, dass man die Zufuhr von Omega-6-Fettsäuren senkt, um dadurch über eine niedrige Gesamtzufuhr beider essentieller Fettsäuren ein "gutes" Verhältnis zu erreichen, dürfte nicht zielführend sein. 

Quellen und Referenzen 

(1) Effects of a 12-week high-α-linolenic acid intervention on EPA and DHA concentrations in red blood cells and plasma oxylipin pattern in subjects with a low EPA and DHA status

(2) Plasma lipid and lipoprotein pattern in Greenlandic West-coast Eskimos

(3) The comparative reductions of the plasma lipids and lipoproteins by dietary polyunsaturated fats: Salmon oil versus vegetable oils

(4) Reduction of plasma lipids, lipoproteins, and apoproteins by dietary fish oils in patients with hypertriglyceridemia

(5) The inverse relation between fish consumption and 20-year mortality from coronary heart disease

(6) Reduction of Plasma Lipids, Lipoproteins, and Apoproteins by Dietary Fish Oils in Patients with Hypertriglyceridemia

(7) Effect of dietary enrichment with eicosapentaenoic and docosahexaenoic acids on in vitro neutrophil and monocyte leukotriene generation and neutrophil function

(8) Blood Levels of Long-Chain n–3 Fatty Acids and the Risk of Sudden Death

(9) The Omega-3 Index: a new risk factor for death from coronary heart disease?

(10) Omega-3 fatty acids and cardiovascular disease: a case for omega-3 index as a new risk factor

(11) Blood n-3 fatty acid levels and total and cause-specific mortality from 17 prospective studies

(12) Higher omega-3 index is associated with increased insulin sensitivity and more favourable metabolic profile in middle-aged overweight men

(13) Omega-3 index and type 2 diabetes: Systematic review and meta-analysis

(14) Addressing the Insufficient Availability of EPA and DHA to Meet Current and Future Nutritional Demands

(15) Blood docosahexaenoic acid and eicosapentaenoic acid in vegans: Associations with age and gender and effects of an algal-derived omega-3 fatty acid supplement

(16) Consumption of salmon v. salmon oil capsules: effects on n-3 PUFA and selenium status

(17) Predicting the effects of supplemental EPA and DHA on the omega-3 index

(18) Red Blood Cell Fatty Acids and Biomarkers of Inflammation: A Cross-sectional Study in a Community-based Cohort

(19) Omega-3 index is directly associated with a healthy red blood cell distribution width

(20) Revisiting the membrane-centric view of diabetes

(21) Blood omega-3 fatty acids and death from COVID-19: A pilot study

(22) Omega-3 Index and Clinical Outcomes of Severe COVID-19: Preliminary Results of a Cross-Sectional Study

(23) In Silico Study of Polyunsaturated Fatty Acids as Potential SARS-CoV-2 Spike Protein Closed Conformation Stabilizers: Epidemiological and Computational Approaches

(24) The Omega-6:Omega-3 ratio: A critical appraisal and possible successor