Tesis sobre el tema "Acides gras poly-insaturés"

L'infection broncho-pulmonaire chronique à Pseudomonas aeruginosa est la cause principale de la morbidité et de la mortalité dans la mucoviscidose. Par une action anti-inflammatoire, les acides gras poly-insaturés (AGPI) de la série oméga 3 pourraient avoir un effet bénéfique sur la réaction inflammatoire bronchique. Le but de notre étude était d'évaluer les effets d'une alimentation riche en AGPI lors d'une infection pulmonaire chronique à P. Aeruginosa. Pour réaliser cette étude, des souris ont été nourries durant cinq semaines avec des diètes spécialement élaborées avec une haute teneur en acide gras oméga 3 (diète oméga 3) ou en acide arachidonique (diète oméga 6) en comparaison à une diète standard. Les souris ont ensuite été infectées par une injection intra-trachéale de billes d'agarose contenant P. Aeruginosa et les animaux ont été étudiés durant sept jours. Notre travail a permis dans un premier temps la validation d'un modèle chronique d'infection à P. Aeruginosa. Nous avons ensuite vérifié que la composition en acides gras des phospholipides membranaires des poumons et du foie était influencée par la composition en AGPI de la diète. Les souris nourries avec les AGPI oméga 3 présentent un meilleur taux de survie en comparaison aux souris nourries avec les deux autres diètes. Les différentes diètes n'influencent pas l'expression des gènes de virulence de P. Aeruginosa au cours de l'infection. Par contre au quatrième jour d'infection, les souris nourries avec les AGPI oméga 3 gagnent plus de masse maigre, présentent une diminution de l'expression des mucines pulmonaires Muc 5b et Muc 4 et ont une clairance liquidienne alvéolaire plus élevée en comparaison aux souris nourries avec les deux autres diètes. Après le premier jour d'infection, la concentration en TNF-a et en IL- 6 mesurée dans le liquide de lavage broncho-alvéolaire (LBA) des souris nourries avec les AGPI oméga 3 est plus basse en comparaison aux deux autres groupes. Les expressions des ARNm des a, b-ENaC et de l'a1Na+/K+-ATPase ne sont pas modulées par les différentes diètes. L'apport alimentaire en AGPI oméga 3 influence la composition en acides gras des phospholipides membranaires et est associées à une augmentation de la survie des souris lors d'une pneumonie chronique à P. Aeruginosa. Ce travail ouvre des perspectives sur l'utilisation des AGPI oméga 3 dans la prévention ou le contrôle de l'infection pulmonaire chronique à P. Aeruginosa chez les patients atteints de mucoviscidose.

La déficience sévère en acides gras polyinsaturés de type oméga-3 est un facteur de risque des Accidents Vasculaires Cérébraux (AVC). L’acide Alpha-Linoléique (ALA), précurseur essentiel des acides gras oméga-3, doit être apporté par l’alimentation pour jouer son rôle important dans la physiologie humaine. Mon travail de thèse avait pour objectif de déterminer si une stratégie de supplémentation avec de l’ALA fondée, soit sur des injections soit sur un régime alimentaire enrichi, procurerait une protection cérébrale efficace contre les AVC. Nous avons évalué l’impact de nos traitements sur la reperfusion post-ischémique, la survie des animaux, le volume des infarctus cérébraux, la neuroinflammation et leur effet antidépresseur. Le traitement par injection d’ALA pourrait stimuler la récupération fonctionnelle en associant à la neuroprotection aiguë, une plasticité neuronale compensatoire et la récupération à long terme. De plus, un régime à base d’huile de colza riche en ALA réduit significativement le volume de l’infarctus et le stress oxydant post-ischémique chez les animaux traités. La protection cérébrale serait apportée principalement par la correction du rapport ω-6 / ω-3 associée à l’enrichissement de l’apport en ALA. La protection contre les dommages ischémiques résulterait d’une diminution de la neuroinflammation post-ischémique avec comme cible la chimiokine CCL2. Ces données indiquent que la correction du rapport ω-6 / ω-3 via la supplémentation nutritionnelle en ALA pourrait constituer une stratégie préventive et thérapeutique efficace contre les AVC
The severe deficiency in polyunsaturated fatty acids of the omega-3 family is a risk factor for stroke. The precursor of the omega-3 polyunsaturated fatty acids, Alpha-Linoleic Acid (ALA) is essential to humans, but humans do not possess the capability for its synthesis and ALA must therefore be present in out diet. Our work aimed to examine whether a global strategy based on ALA supplementation either by injections or by diets enriched with rapeseed oil, could protect against stroke-induced damages. To reproduce stroke, we used a mouse model of middle cerebral artery occlusion (MCAO). The effect of ALA treatment was evaluated on post-ischemic reperfusion, survival rate, hemispheric infarcts, neuroinflammation and antidepressant properties. Our results show that ALA injections may be useful to enhance functional recovery by combining acute neuroprotection to compensatory neuroplasticity and long-term recovery. A diet rich in ALA, significantly reduces the infarct volume and post-ischemic oxidative stress. Brain protection seems to be specifically associated to the rectification of the ω-6 / ω-3 ratio by increased ALA intake protection against strokes damages results from a drastic decrease in the post-ischemic expression of the CCL2 chemokine. It highlights for the first time the impact of ALA enriched diet on neuroinflammation. Overall, our data indicate that the rectification of ω-6 / ω-3 ratio by nutritional supplementation in ALA may be a new strategy helping to prevent and heal stroke-induced damage

L'épilepsie affecte environ 1% de la population. Il s'agit d'une maladie où les crises d'épilepsie surviennent de façon spontanée et imprévue. La prise en charge de ces crises peut se faire par des antiépileptiques, mais dans environ 20 à 30% des cas, les épilepsies ne répondent pas ou peu aux médicaments. Il s'agit alors d'épilepsies pharmacorésistantes. Un des traitements de recours utilisé pour la prise en charge de ces épilepsies est le régime cétogène. Le régime cétogène consiste à apporter une large quantité de lipides, pour une faible quantité de protéines et de glucides. Le régime possède des propriétés anticonvulsivantes, décrites chez l'Homme et le rongeur, mais les mécanismes d'action restent inconnus à ce jour. Plusieurs mécanismes ont été suggérés tels que : les propriétés anticonvulsivantes des corps cétoniques, la modulation de la neurotransmission, la modulation de l'excitabilité cérébrale via la modulation de canaux ioniques tels que les KATP. L'implication des acides gras poly-insaturés (AGPI) a également été suggérée. Ceux-ci pourraient moduler la fluidité membranaire, l'activité des canaux ioniques ou encore les voies de l'inflammation. Notre hypothèse de travail a été d'explorer des voies supposées être impliquées dans les propriétés anticonvulsivantes du régime cétogène. Nous nous sommes intéressés aux AGPI et à l'activation des récepteurs nucléaires PPAR-alpha (peroxisome proliferator-activated receptor alpha) en comparaison au régime cétogène. Nous avons utilisé un modèle murin d'état de mal épileptique (lithium-pilocarpine) et l'induction de crises épileptiques avec mesure du seuil au pentylènetétrazole.
Dans un premier temps, nous avons administré per-os, pendant 4 semaines un mélange d'AGPI contenant 70% d'oméga-3 et 25% d'oméga-6 à des rats Wistar. Les animaux ayant reçu la complémentation alimentaire par des AGPI présentaient une augmentation du seuil au PTZ comparable à celle obtenue chez les animaux ayant reçu un régime cétogène. Les animaux supplémentés par les AGPI ou ayant reçu le régime cétogène présentaient des variations plasmatiques en AGPI concernant l'acide arachidonique, l'acide alpha linolénique et l'acide eicosapentaenoïque. Aucune modification du statut nutritionnel ou des phospholipides cérébraux membranaires n'était retrouvée. Dans un second temps, nous avons administré pendant 14 jours de la nourriture contenant 0,2% de fénofibrate (agoniste des récepteurs PPAR-alpha) à des rats Wistar. Le traitement par 0,2% de fénofibrate conduisait à augmenter le seuil au PTZ et retarder le début de l'état de mal épileptique dans le modèle lithium-pilocarpine. Ces résultats étaient comparables à ceux obtenus avec le régime cétogène. En revanche le traitement associant le régime cétogène et le fénofibrate ne conduisait pas à moduler le seuil au PTZ chez les animaux.
Ces travaux ont permis de montrer que les AGPI ont des propriétés anticonvulsivantes, comparables à celles du régime cétogène. Ces propriétés anticonvulsivantes ont également été retrouvées suite à l'activation des récepteurs nucléaires PPAR-alpha par le fénofibrate. Les propriétés anticonvulsivantes portées par les AGPI ne sont pas liées à une variation de la composition des membranes cellulaires cérébrales en phospholipides. Les récepteurs nucléaires PPAR-alpha modulent quant à eux de nombreuses voies (métaboliques, inflammatoires, stress oxydant) via des variations d'expression génique et peuvent être activés par les AGPI. L'implication de ces différentes voies dans l'efficacité anticonvulsivante du fénofibrate, reste à explorer. Ces résultats, s'ils sont confirmés par des études complémentaires dans d'autres modèles, laissent penser qu'une simplification du régime cétogène pourrait être envisagée via l'utilisation des AGPI et/ou via l'activation des récepteurs nucléaires PPAR-alpha

Ce travail de thèse avait pour objectif général, par une approche expérimentale de carcinogenèse mammaire chez le rat, d'observer et de comprendre la relation entre AGPI n-3 et sensibilité des tumeurs à l'action d'agents antitumoraux. Nous avons ainsi mis en évidence : une inhibition de l'effet chimiosensibilisant du DHA lors d'un apport en alphatocophérol ; l'effet sensibilisant du DHA à la radiothérapie (effet inhibé par un apport d'alpha-tocophérol, suggérant une implication de la lipopéroxydation dans ce processus) ; le lien étroit entre vascularisation tumorale, radiothérapie ou chimiothérapie, et réponse tumorale à ces traitement ; la sensibilisation par le DHA de tumeurs mammaires à l'action de l'épirubicine (effet inhibé de manière dose-dépendante par un apport d'alphatocophérol). De plus l'effet chimiosensibilisant du DHA était accompagné d'une diminution de la vascularisation, apparaissant avant même le début de la chimiothérapie
Several studies have shown that n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA) increase th eefficacy of anthracyclines. The general purpose of this thesis work was to understand th einteraction between n-3 PUFA and tumor sensitivity to treatment, using an autochthonous rat mammary tumor model. Our study showed that : alpha-tocopherol interferes with the n-3 PUFA induced chemosensitization of mammary tumors to epirubicin ; docosahexaenoic acid (DHA) sensitizes mammary tumors to radiation therapy (effect abolished by an alphatocopherol supply, suggesting that lipoperoxidation may be implied) ; the pivotal role of vascularization in tumor response to antitumoral drugs ; The DHA-induced enhancement of tumor response to epirubicin was accompanied by a decrease in tumor vascularization. Moreover, this chemosensitization was inhibited by alpha-tocopherol supply in a dose dependant manner

Depuis la découverte de la troisième voie catalytique d'oxydation de l'acide arachidonique par les cytochromes P450 (CYP), s'ajoutant à celles des lipoxygénases et des cyclooxygénases, il est apparu que les oxylipides formés (lipides contenant 3 atomes d'oxygène) ont des rôles biochimiques importants. Notre étude a pour but de réexaminer les voies d'époxydation et d'hydroxylation de plusieurs acides gras polyinsaturés à longue chaîne (AGPI-LC) par 17 CYPs humains recombinants. Le métabolisme des acides gras étudiés, 8,11,14-ETA (C20:3 n- 6), 5,8,1 1-ETA (C20:3 n-9), AA (C20:4 n-6), EPA (C20:5 n-3) et DHA (C20:6 n-3), a été analysé par chromatographie en phase liquide ou gazeuse couplée soit à la spectrométrie de masse, soit à un détecteur de radioactivité. Nous montrons que les CYP2C et 2J2 sont des époxygénases de ces AGPI. L'effet du nombre de doubles liaisons et de la longueur de la chaîne sur l'activité et la régiosélectivité dépend de l'isoforme utilisée. Cependant il apparaît clairement que toutes les isoformes de la sous-famille CYP2C possèdent deux sites de fixation. Les autres CYPs des familles 1 à 3 sont également capables d'époxyder les AUPI, soit de façon régiosélective, dans le cas des CYP1A1, 2D6 et 2E1, l'époxydation étant alors limitée aux acides gras des familles ω6 et ω3, soit de façon moins régiosélective, pour les CYP1A2 et 3A4 capables d’époxyder tous les APGI étudiés, Nous montrons en outre que les CYP4F sont les principales hydroxylases des AGPI-LC. La réaction d'ω-hydroxylation est majoritaire, ce qui implique un positionnement strict du substrat dans le site actif. Pour toutes les isoformes de la famille CYP4, la présence d’une double liaison en position 14,15 et 17,18 ou l’absence de la double liaison en position 5,6 dans les AG C20 5,6 diminue l’efficacité de la réaction pour la formation du dérivé ω-hydroxylé. Ceci entraîne alors une régiosélectivité plus faible pour l’EPA avec un rapport ω/ω-1 diminué. De même, le DRA, de la famille ω3 comme I’EPA, présente également un rapport ω/ω-1 plus faible que celui obtenu avec les AG des familles ω6 et ω9. Toutefois, les CYPs des familles 1 à 3, connus pour métaboliser les médicaments, ont également la capacité d’hydroxyler les AGPI-LC, de préférence en position ω-1, à l’exception des CYP1A2 et 3A4 qui hydroxylent les positions bis-allyliques. Nos résultats sont discutés à la lumière des facteurs thermodynamiques et stériques susceptibles d’influencer le positionnement du substrat dans le site actif de l’enzyme
Since the discovery of the third catalytic oxidative pathway of arachidonic acid by cytochromes P450, adding to those of lipoxygenases and cyclooxygenases, it appeared that these oxylipids (i. E. Lipids containing 3 atoms of oxygen) have important biochemical and biological roles. The goal of this study was to reconsider the epoxidation and hydroxylation of long chain polyunsaturated fatty acids (LC-PUFA) by 17 human recombinant cytochromes P450 (CYP). The fatty acids studied, 8,11,14-ETA (C20:3 n-6), 5,8,1 1-ETA (C20:3 n-9), AA (C20:4 n-6), EPA (C20:5 n-3) and DHA (C20:6 n-3), were analysed by gas or liquid chromatography coupled to mass spectrometry or to a radioactivity detector. We show that CYP2C and 2J2 are the main epoxigenases of these PUFAs. The effect of the number of double bounds and the length of the chain on the activity and the regioselectivity of the reactions depends on the CYP isoform. However, it appears clearly that all CYP2C subfamily members have two binding sites. The others CYPs from families 1 to 3 are also able to epoxidize PUFAs, either by a regioselective pathway, with CYP1A1, 2D6 and 2E1, the epoxydation then being limited to the fatty acids from the ω6 and ω3 families, or by a less regioselective pathway, with CYP1A2 and 3A4, which are able to epoxidize all the studied PUFAs. We also demonstrate that CYP4F are the main hydroxylases of the LC-PUFAs. The ω-hydroxylated compounds are the major products, implicating a strict positionning of the substrate in the active site. For all CYP4 famiiy isoforms, the presence of a double bound in position 14,15 and 17,18 or the absence ofthe 5,6 double bond in the PUFA C20 5,6 decrease the efficiency of formation of the ω-derivatives. This results in a weaker regioselectivity for EPA with a decreased ω/(ω-1) ratio. Similarly, DHA, which belongs to the co3 family, like EPA, shows a smaller ω/(ω-1) ratio than fatty acids from the ω6 and ω9 families. Nevertheless, CYPs from families 1 to 3, known to metabolise drugs, can also hydroxylate LC-PUFAs, preferentially at the (ω-1) position, with the exception of CYP1A2 and CYP3A4 that hydroxylate on te bis-allylic positions. Our results are discussed in light of thermodynamic and steric factors that may influence the positioning of the substrate in the enzyme active site

L’étiologie et la physiopathologie du diabète et de l’obésité sont aussi diverses que complexes. Bien que la prévalence du diabète lié à la malnutrition est en recul, celle du diabète de type 1, de type 2, du diabète gestationnel et du diabète lié à l’alcool est en progression. Notre étude a montré, quelle que soit leur étiologie, que le diabète et l’obésité sont liés à une altération du statut antioxydant et de la perturbation du métabolisme lipidique et du statut immunitaire. Si la consommation du manioc semble devoir être déconseillée chez le diabétique, car elle contribue à aggraver les complications liées à sa maladie, elle devrait intervenir chez les non diabétiques dans un contexte d’alimentation équilibrée avec un apport suffisant en protéine. En effet, une alimentation adéquatement enrichie en huile de poissons (riche en AGPI n-3) présente des effets bénéfiques, chez les diabétiques et leurs progénitures macrosomiques et obèses, en améliorant leurs statut immunitaire et antioxydant et en corrigeant leur hyperlipidémie. PPARα, l’un des récepteurs des AGPI n-3 et stimulateur du catabolisme des lipides et de l’immunosuppression, constituerait une cible potentielle dans le traitement de l’hyperlipidémie et de l’état inflammatoire qui caractérisent le diabète et l’obésité
The etiology and the physiopathology of diabetes and obesity are comprised of various and complex phenomena. Although the prevalence of malnutrition modulated-diabetes mellitus is decreased, those of type 1, type 2, gestational diabetes mellitus and alcohol related-diabetes mellitus are increased. Our study has demonstrated that, irrespective to their etiology, diabetes and obesity are related to the alteration of the antioxidant status, lipid metabolism and immune status. Feeding cassava should not be recommended for diabetic patients as it aggravates the diabetic complications. Cassava may be consumed by non-diabetic subjects with sufficient protein content. Indeed, fish oil-enriched diet presents beneficial effects in diabetic animals and their macrosomic/obese offspring, as it improves antioxidant and immune status and corrects the hyperlipidaemia. As PPARα being activated by n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA), and immunosuppressive and lipid catabolism activator, it may constitute a potential target molecule in the treatment of hyperlipidaemia and inflammatory state which characterize diabetes and obesity

L'effet biologique de liposomes riches en acides gras poly-insaturés (AGPI) de la série n-3, les Marinosomes, est évaluée pour la voie topique et en voie orale. Dans le cadre de l'application topique, l'étude du comportement des Marinosomes placés dans des conditions physico-chimiques mimant celles de la peau met en évidence : i) l'existence de modifications morphologiques qui évoluent dans le temps, ii) une stabilité des structures vis-à-vis de l'hydrolyse et de l'oxydation, sur des temps courts. Au niveau de leur activité biologiques in vivo et in votro, les Marinosomes présentent une très faible cytotoxicité et induisent peu ou pas de phénomènes d'irritation oculaire et cutanée. Par ailleurs, ils possèdent des propriétés anti-inflammatoires en inhibant la formation de deux biomarqueurs de l'inflammation. En administration orale, la supplémentation du régime des rats avec les Marinosomes, pendant 13 jours, conduit à un enrichissement des lipides plasmatiques en AGPI n-3, un effet hypolipémiant et une persistance des AGPI n-3 après l'arrêt de la supplémentation. Comparativement à un apport sous forme d'huile de poisson, les Marinosomes permettent : i) une meilleure incorporation de l'acide docosahexaénoi͏̈que (22:6 n-3) dans les triglycérides et les phospholipides du plasma, ii) une augmentation significative des concentrations des phospholipides et du cholestérol après 4 jours, iii) une rémanence accrue des AGPI n-3 après l'arrêt de la supplémentation. Ces résultats révèlent l'importance de la forme physico-chimique sous laquelle sont apportés les AGPI dans l'alimentation, vis-à-vis de leur devenir métabolique.

Le but de notre travail était d’étudier le mécanisme d’action d’un mélange de nutrition entérale immunomodulateur (IED) en réponse à l’agression. L’élaboration empirique de ces mélanges ne permet pas d’affirmer le(s)quel(s) des éléments est(sont) responsable(s) de leurs effets. Dans une première étude nous avons évalué la contribution de l’Arg dans les effets d’une IED dans un modèle de traumatisme crânien. Cette étude souligne la contribution de l’Arg aux effets de l’IED (augmentation de la réactivité lymphocytaire). Cependant, la préservation du poids du thymus induite par l’IED relèverait de l’action d’un autre nutriment, mais seule l’Arg permet de réduire la dissémination bactérienne, effet non retrouvé avec l’IED. Ce résultat souligne la nécessité d’étudier les interactions entres les nutriments. Lors de notre seconde étude, menée sur un modèle d’inflammation aseptique, nous avons évalué les interactions entre les AGPIs ω3 et l’Arg. Comme observé précédemment, l’Arg stimule la réactivité lymphocytaire et diminue le niveau de translocation bactérienne. Les AGPIs ω3 ne semblent pas être responsables de la perte d’efficacité de l’Arg, mais ils s’opposent à son effet activateur sur les macrophages sans permettre d’expliquer la disparition de son effet sur la translocation avec l’IED. Il existerait dans l’IED un ou plusieurs éléments autres que les AGPIs ω3 s’opposant à l’effet de l’Arg. L’hypothèse vraisemblable est la piste des antioxydants car l’immunité intestinale repose sur l’immunité innée dont le pouvoir bactéricide est assuré par l’explosion oxydative. Cette hypothèse mérite d’être explorée pour apporter des éléments de réponse sur le mécanisme d’action des IEDs
The aim of our work was to study the mechanism of action of an immune enhancing diet (IED) in response to the aggression. The empirical elaboration on this mix of diets did not allow to answer which of the elements are responsible for their effects. In a first study we evaluated the contribution of Arg in the effects of an IED in a model of head injury. This study highlights the contribution of Arg to the effects of the IED (increased lymphocyte reactivity). However, conservation of the weight of the thymus induced by IED fall of the action of another nutrient, but only Arg was able to reduce the bacterial dissemination, which was not found with the IED. This result underlines the need to study the interactions between nutrients. In our second study, conducted on a model of aseptic inflammation, we evaluated the interactions between the ω3 PUFAs and Arg. As noted previously, Arg stimulates the lymphocyte reactivity and decreases the level of bacterial translocation. The ω3 PUFAs do not appear to be responsible for the loss of efficiency of Arg, but they are opposed to its activating effect on macrophages without allowing to explain the disappearance of its effect on the translocation with the IED. There would be in the IED one or several elements others than the ω3 PUFAs setting in the effect of Arg. The hypothesis is the likely track of antioxidants because the intestinal immunity relies on the innate immunity the bactericidal power of which is leaded by the oxydative burst. This hypothesis should be explored to provide some answers on the mechanism of action of IEDs

L'objectif de ce travail de thèse était de comprendre les mécanismes impliqués dans les effets anti-arythmiques des AGPI n-3. Nous avons ainsi montré que : i) les produits de la peroxydation du DHA, plutôt que le DHA lui-même, étaient responsables des effets aigus observés sur les courants potassiques des cellules ventriculaires cardiaques isolées de rat. Ii) une alimentation enrichie en AGPI n-3 entraînait une importante incorporation de ces acides gras au sein des phospholipides membranaires cardiaques chez le chien. De telles modifications de la composition en acides gras des phospholipides, notamment des PI, peuvent expliquer la modulation de l'activation de certaines isoformes de PKC. Iii) les micro-embolisations multiples des artères coronaires chez le chien n'entraînaient pas de manière stable et reproductible le déclenchement d'arythmies ventriculaires spontanées. Ainsi, les effets des AGPI n-3 sur l'incidence des arythmies dans ce modèle n'ont pas pu être testés
The purpose of this thesis work was to understand the anti-arrhythmic effects of n-3 PUFA. Our study showed that: i) the peroxidation products of DHA, rather than DHA itself, were responsible for the acute effects observed on potassium channels in rat isolated ventricular cardiac cells. Ii) a diet enriched with fish oil induced a modification of the fatty acid composition of cardiac membrane phospholipids in dog. Such changes in the fatty acids composition, especially in the PI fraction, could lead to a differential activation of PKC isoforms. Iii) reproducible spontaneous ventricular arrhythmias were not obtained in the experimental model of arrhythmias induced by multiple by multiple coronary embolisations in dog. Consequently, the anti-arrhythmic effects of n-3 PUFA could not be tested on this experimental model

Un statut pauvre en Acides Gras Poly-Insaturés ω3 (AGPI ω3), favorisé par une alimentation occidentale comportant un faible ratio en ω3/ω6, semble contribuer au déclin cognitif chez les personnes âgées, mais les mécanismes cellulaires impactés sont encore mal connus. Nous avons donc étudié l’influence du statut en ω3 sur l’évolution de la neurotransmission glutamatergique et des fonctions astrocytaires au cours du vieillissement dans l’hippocampe de rats. Ces processus sont impliqués dans la formation de la mémoire et leurs dérégulations participent aux dommages cérébraux conduisant au déclin cognitif. Nous avons comparé 6 groupes de rats agés de 6 et 22 mois nourris avec un régime déficient en ω3, équilibré en ω3/ω6 ou supplémenté en ω3 (huile de poisson) : Jeunes équilibrés (JEq), déficients (JDef) ou supplémentés (JSup) et Agés équilibrés (AEq), déficients (ADef) ou supplémentés (ASup). Nous avons évalué l’efficacité synaptique et la plasticité (enregistrements électrophysiologiques), les fonctions astrocytaires (capture de glutamate et expression de la GFAP), les marqueurs neuronaux (transporteurs et récepteurs du glutamate), les capacités cognitives (Openfield et Labyrinthe de Barnes) et analysé la composition lipidique cérébrale. Les manipulations nutritionnelles d’apport en ω3 modifient efficacement l’incorporation de l’acide docosahexaénoïque (DHA, principale ω3 des membranes cellulaires) dans le cerveau (-50% deficient vs équilibré, +10% supplementé vs équilibré). Le vieillissement induit une diminution de 35% de l’efficacité synaptique en raison d’une baisse de la libération de glutamate pré-synatique, et une diminution de 30% de la capture de glutamate associé à une astrogliose conséquente (+100% GFAP). La déficience en ω3 acentue les effets du vieillissement (rats ADef vs AEq: -35% efficacité synaptique, -15% capture de glutamate, +30% GFAP). Al’inverse, la supplémentation en ω3 améliore l’efficacité synaptique (rats ASup vs AEq +25%) et semble inhiber l’astrogliose chez le rat âgé (ASup vs JEq : pas de modification de la GFAP). Les tests comportementaux montrent que le vieillissement a des effets plus marqués chez les déficients en ω3 et au contraire atténués chez les supplémentés. Nos résultats révèlent des altérations de la synapse glutamatergique de l’hippocampe au cours du vieillissement aggravées par la déficience en ω3 et atténuées par la supplémentation en ω3. Afin d’évaluer l’influence du statut en ω3 sur l’activation astrocytaire, des modèles in vitro d’astrocytes « âgés » et « activés » par des cytokines inflammatoires dont l’augmentation à bas bruit est caractéristique du vieillissement cérébral, ont été développés
A poor ω3 polyunsaturated fatty acids (ω3 PUFA) status, favored by the low ω3/ω6 ratio in western diets, seems to contribute to cognitive decline in the elderly, but mechanistic evidence is lacking. We therefore explored the impact of ω3 status on the evolution of glutamatergic transmission and astrocytic functions in the hippocampus during ageing in rats. These processes are involved in memory formation and their dysregulation participates to the age-related brain damage leading to cognitive decline. We have compared 6 groups of rats aged 6 to 22 months fed ω3-deficient, ω3/ω6-balanced, or ω3 (fish oil) supplemented diets: Young ω3 Balanced (YB), Deficient (YD) or Supplemented (YS), and Old ω3 Balanced (OB), Deficient (OD) or Supplemented (OS) rats. We have evaluated synaptic efficacy and plasticity (electrophysiological recording), astroglial regulations (glutamate uptake and GFAP expression), neuronal markers (glutamate transporters and receptors), cognitive abilities (Barnes maze and Openfield) and analyzed brain fatty acids composition. Dietary modulation of ω3 intakes efficiently modified the incorporation of docosahexaenoic acid (DHA, the main ω3 in cell membranes) in brain (-50% deficient vs balanced, +10% supplemented vs balanced). Ageing induced a 35% reduction of synaptic efficacy due to decreased pre-synaptic glutamate release, and a 30% decrease in the astroglial glutamate uptake associated to a marked astrogliosis (+100% GFAP). ω3 deficiency further decreased these hallmarks of ageing (OD vs OB rats: -35% synaptic efficacy, -15% glutamate uptake, +30% GFAP). On the opposite, ω3 supplementation increased synaptic efficacy (+25% OS vs OD) and seems to abolish astrogliosis (OS vs YS : no change in GFAP). Behavioural tests showed some increased effects of age in deficient rats and attenuated effects in supplemented ones. Our results characterize some specific age-related alterations of the glutamatergic synapse in the hippocampus that are aggravated by a dietary deficit in ω3 and attenuated by ω3 supplementation. In order to explore ω3 status on astrocytic activation, in vitro models of “old” astrocytes and “activated” by inflammatory cytokines which characterize the low-grade inflammation in brain aging, have been developed

L’intégrité de la barrière épithéliale intestinale (BEI) est un paramètre physiologique crucial. Elle est compromise dans de nombreuses pathologies à composante inflammatoire, du diabète de type I à l’autisme en passant par les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI). Un intérêt croissant est donc porté aux composés alimentaires capables de renforcer ou de rétablir cette BEI, qui dépend de l’expression de protéines clés des jonctions serrées telles que ZO-1, dans la prévention ou le traitement de diverses pathologies. Or, nous avons récemment mis en évidence de nouveaux moyens de la renforcer. Premièrement l’expression de ZO-1, par la consommation de souches sélectionnées immunomodulatrices de la bactérie propionique laitière Propionibacterium freudenreichii (Pf). Deuxièmement l’intégrité de la BEI est également protégée localement par les produits du métabolise des acides gras polyinsaturés oméga-6 (AGPI n-6) par les cellules intestinales. Les AGPI, essentiels, sont apportés par l’alimentation (huile de bourrache ou onagre, viande lait). Les enzymes de leur métabolisme sont sous-exprimées chez les patients atteints de MICI, ce qui limite l’effet bénéfique des supplémentations em AGPI. Ainsi, l’augmentation de la biodisponibilité em AGPI n-6 reste une piste thérapeutique interessante. Par ailleurs, certaines souches de Pf sont lipolyitiques, et pourraient donc moduler la biodisponibilité et le métabolisme des AGPI n-6 in vivo. L’objectif générak de ce projet vise à recherche um effet additif voire synergique entre l’effet 1) des AGPI n-6 et 2) Pf, sur la BEI
The integrity of the intestinal epithelial barrier (IEB) is a crucial physiological parameter. It is compromised in many inflammatory conditions, from type I diabetes to autism and chronic inflammatory bowel disease (IBD). There is a growing interest in dietary compounds capable of strengthening or restoring this IEB, which relies on the expression of key tight junction proteins such as ZO-1, in the prevention or treatment of various diseases. Recently, we have identified new ways to reinforce it. Firstly, by enhancing the expression of ZO-1 through the consumption of selected immunomodulatory strains of the dairy bacterium Propionibacterium freudenreichii (Pf). Secondly, the integrity of the IEB is also locally protected by the products of the metabolism of omega-6 polyunsaturated fatty acids (n-6 PUFAs) by intestinal cells. Essential PUFAs are provided through diet (borage oil or Evening prirose oil, dairy and meat). The enzymes involved in their metabolism are underexpressed in patients with IBD, limiting the beneficial effect of PUFA supplementation. Therefore, increasing the bioavailability of n-6 PUFAs remains na interesting therapeutic avenue. Furthermore, some strains of Pf are lipolytic and could potentially modulate the bioavailability and metabolismo of n-6 PUFAs in vivo. The overall objective of this Project is to investigate a potential aditive or even synergicstic effect between 1) n-6 PUFAs and 2) Pf on IEB

Les plantes sont des organismes sessiles qui ne peuvent fuir des conditions souvent défavorables et doivent par conséquent s’adapter à un environnement hostile pour survivre. La cutine partie intégrante de la cuticule qui joue un rôle de barrière pour la plante est un polymère lipidique constitué principalement d’acides gras en C16 et C18 hydroxylés et époxydés reliés entre eux par des liaisons ester mettant en jeu les fonctions carboxyl et ω-hydroxyl des acides gras. La cutine ne joue pas seulement un rôle de barrière physique mais joue un rôle de réservoir de molécules possédant des propriétés physiologiques fondamentales. Grâce à des approches biochimiques et génétiques, nos travaux ont permis de mettre en évidence AtEH1, une époxyde hydrolase responsable de la formation des diols incorporés dans la cutine d’Arabidopsis thaliana. Ces diols sont décrits dans la littérature comme intervenant dans les interactions plante-pathogène. Nous avons également montré que ces composés ainsi que d’autres dérivés d’acides gras sont perçus par la plante. Nous avons identifié et caractérisé CYP77B1, une époxygénase d’acide gras qui a un rôle potentiel à jouer dans la formation d’acides gras polyhydroxylés incorporés dans la cutine
Plants are sessile organisms that are not able to escape from difficult environmental conditions and therefore have to adapt to multiple abiotic and biotic stress to survive. Cutin is a part of the cuticle which plays a major role as a barrier for the plant. It’s a lipid polymer composed mainly by hydroxylated and epoxidized C16 and C18 fatty acids linked together by ester links involving the carboxyl and ω-hydroxyl functions of those fatty acids. Cutin plays also a role as a reservoir of molecules with fundamental physiological properties. With biochemical and genetic approaches, we characterized AtEH1, an epoxide hydrolase responsible for the formation of diols incorporated in Arabidopsis thaliana cutin. These diols are described as being involved in plant-pathogen interactions. We also showed that these compounds as well as others fatty acids derivatives are perceived by plants. We have also identified and characterized CYP77B1, an epoxidase that has a potential role in the formation of polyhydroxylated fatty acids incorporated in cutin

L’âge conduit à une senescence progressive des cellules endothéliales (ECs) favorisant une dysfonction endothéliale et vasculaire, souvent associée aux maladies cardiovasculaires. Nous avons étudié son impact sur l’émission de microvésicules (SMVs) par les leucocytes isolés de la rate de rats jeunes, d’âge moyen, ou vieux (J, MA,V) et caractérisé leurs propriétés pro-sénescentes sur des EC primaires d’artères coronaires porcines. Avec l’âge, le stress oxydant s’accumule dans la rate et l’émission de SMVs augmente. Seules les SMVs de MA et O induisent une sénescence des ECs prématurée avec une activité Senescence-Associated-β-galactosidase et un stress oxydant augmentés, la surexpression des marqueurs p53, p21, p16, un phénotype pro-inflammatoire et pro-arthérogène et une sous-expression de la eNOS. Un gavage de 7 jours avec des omega-3 EPA:DHA 6:1 mais pas EPA:DHA 1:1, réduit le stress oxydant splénique des MA et des O, et la vésiculation. EPA:DHA 6:1 abolit le caractère pro-sénescent des SMVs de MA, probablement via la réduction du stress oxydant et en prévenant l’activation du système angiotensine local
Ageing is associated with progressive endothelial senescence favoring endothelial and vascular dysfunction, often associated with cardiovascular diseases. We investigated in young, middle-aged and old rats (Y, MA, O) the impact of ageing on the shedding of spleen-derived leukocytes microvesicles (SMVs) and measured their pro-senescent effects in porcine primary coronary artery endothelial cells (ECs). Oxidative stress accumulates in spleen tissue and SMVs shedding increases with age. SMVs from MA, O but not Y rats induced premature endothelial senescence, with increased Senescence-Associated-β-galactosidase activity and up-regulated p53, p21, p16. SMVs shifted ECs towards a pro-inflammatory and pro-atherothrombotic phenotype with increased endothelial oxidative stress and down-regulated eNOS. Short-term intake of omega-3 EPA:DHA 6:1 but not EPA:DHA 1:1 reduced age-related oxidative stress and SMVs shedding in MA and O spleen tissues, and abolished SMVs-induced premature endothelial senescence in MA, most probably by reducing oxidative stress and preventing the activation of the local angiotensin system