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National audience; La période postnatale est caractérisée par une croissance et un développement rapide. Les lipides et plus particulièrement les acides gras polyinsaturés à longues chaînes (AGPI-LC) tels que les acides docosahexaénoïque (DHA) et arachidonique (ARA) jouent un rôle essentiel durant cette période. L’objectif principal des formules infantiles est d’être biomimétique de « l’étalon d’or » : le lait maternel, aussi bien en termes de composition que de structure, pour ainsi offrir la meilleure alternative possible à l’allaitement lorsqu’il a échoué et/ou n’est pas possible. Dans ce contexte, la réglementation européenne a évolué pour encourager une optimisation de la composition des préparations infantiles. Ainsi, depuis février 2020 la supplémentation des formules en DHA a été rendue obligatoire. Ces formules sont également fortifiées en ARA, autre AGPI indispensable pour le développement de l’enfant, bien qu’aucune obligation ne soit établie quant à sa teneur minimale. Leur important degré d’insaturation rend ces acides gras particulièrement sensibles à l'oxydation lipidique, complexifiant ainsi leur introduction dans les formules infantiles. Les lipides laitiers du fait de leur haute teneur en certains acides gras saturés constituent donc un atout pour la stabilisation contre l’oxydation. De plus, d’un point de vue structurel, des différences persistent entre le lait maternel et les formules infantiles ce qui a un fort impact sur les cinétiques de digestion et donc d’absorption des nutriments. Une fois de plus, les lipides laitiers (polaires ou apolaires) du fait de leur structure et composition complexe, présentent un intérêt particulier pour le développement de l’enfant notamment en modulant la digestion des protéines, le développement intestinal et en contribuant à l’éducation immunitaire et à celle du microbiote. L’objectif de cet exposé est de mettre en évidence, à travers une étude de stockage, l’intérêt technologique et nutritionnel de la réintroduction des lipides laitiers dans la composition des préparations de suite afin de les stabiliser contre l’oxydation.

International audience; The postnatal period is characterized by rapid growth and development. Lipids, especially long-chain polyunsaturated fatty acids (LC-PUFA) such as docosahexaenoic (DHA) and arachidonic (ARA) acids, play an essential role during this period. The main objective of infant formulas is to be biomimetic of the “golden standard” i.e. breast milk, both in terms of composition and structure, thus offering the best possible alternative to breastfeeding when it has failed and/or is not possible. In this context, European regulations have evolved and now require DHA supplementation of formulas. Formulas are also fortified with ARA, another PUFA essential for child development, although there is no requirement for a minimum content. Their high degree of unsaturation makes these fatty acids particularly sensitive to lipid oxidation, making their inclusion in infant formulas more difficult. The objective of this review is therefore to provide a state of the art on the various key parameters that allow better control of LC-PUFA supplementation in infant formulas.; La période postnatale est caractérisée par une croissance et un développement rapide. Les lipides, et plus particulièrement les acides gras polyinsaturés à longues chaînes (AGPI-LC), tels que les acides docosahexaénoïque (DHA) et arachidonique (ARA), jouent un rôle essentiel durant cette période. L’objectif principal des formules infantiles est d’être biomimétique de « l’étalon d’or » : le lait maternel, aussi bien en termes de composition que de structure, pour ainsi offrir la meilleure alternative possible à l’allaitement lorsqu’il a échoué et/ou n’est pas possible. Dans ce contexte, la réglementation européenne a évolué et impose désormais la supplémentation des formules en DHA. Elles sont également fortifiées en ARA, autre AGPI indispensable pour le développement de l’enfant, bien qu’aucune obligation ne soit établie quant à sa teneur minimale. Leur important degré d’insaturation rend ces acides gras particulièrement sensibles à l’oxydation lipidique, complexifiant ainsi leur introduction dans les formules infantiles. L’objectif de cette revue est donc de faire un état de l’art sur les différents paramètres clés permettant de mieux maîtriser la supplémentation des formules infantiles en AGPI-LC.

Contexte : La dysfonction du tissu adipeux blanc (TAB) favorise les facteurs de risque de diabète de type 2 (DbT2), c’est-à-dire la résistance à l’insuline (RI), l’hyper sécrétion d’insuline glucostimulée (SIGS), le délai de clairance des gras et les concentrations élevées d’apoBlipoprotéines (apoB plasmatique) incluant les lipoprotéines de faible densité (LDL). De récentes études de notre laboratoire et d’autres suggèrent que le niveau élevé d’apoB plasmatique (hyperapoB) est une cause et non seulement une conséquence de la dysfonction du TAB. De plus, une internalisation augmentée d’apoB-lipoprotéines via les récepteurs tels que le récepteur aux LDLs (LDLR) et le cluster de différenciation 36 (CD36), favorise le risque de DbT2. Cependant, les mécanismes sous-jacents de même que les interventions nutritionnelles pour les cibler demeurent incertains. L'activation de la voie de l’inflammasome NLRP3/ interleukine (IL) -1β favorise la dysfonction du TAB et les facteurs de risque de DbT2 et est activée par les LDLs oxydées dans les cellules immunitaires. L'acide eicosapentaénoïque (AEP) et l'acide docosahexaénoïque (ADH) réduisent l'hyperapoB, l'activité de l’inflammasome NLRP3 dans les cellules immunitaires et les facteurs de risque de DbT2 chez l’humain. Ils sont synthétisés de façon endogène par l’entremise des désaturases d’acides gras δ-5 (D5D) et δ-6 (D6D). Chez l’humain, de faibles niveaux d’AEP et d’ADH circulants et d’activité de la D5D et une activité élevée de la D6D prédisent l'incidence de DbT2 et la RI par des mécanismes inconnus. Objectifs : L'hypothèse de ma thèse est que l'AEP et l’ADH améliorent les facteurs de risque de DbT2, soit la dysfonction du TAB, le délai de clairance des gras, la RI et l’hyper SIGS, ceci via une baisse de l'apoB plasmatique et de l’activité de l’inflammasome NLRP3 dans le TAB. Les objectifs sont d'examiner si: 1) les associations entre les activités de la D5D et de la D6D et les facteurs de risque de DbT2 dépendent de l'apoB plasmatique; 2) la supplémentation en AEP+ADH réduit l'apoB plasmatique, l'expression du LDLR et du CD36 dans le TAB, l'activité de l’inflammasome NLRP3 dans le TAB et les facteurs de risque de DbT2; 3) l’AEP+ADH inhibe la sécrétion d'IL-1β par le TAB humain stimulée par des signaux canoniques ou les LDLs natives. Méthodes: Des hommes et des femmes postménopausées normoglycémiques ont été testés à l’état basal et après une supplémentation en AEP (1,8 g/jour) et ADH (0,9 g/jour) de 12 semaines. Les activités de la D5D et de la D6D ont été estimées à partir des acides gras produits/précurseurs dans les phospholipides plasmatiques. Nous avons mesuré la SIGS, la RI et le disposition index lors d’un clamp Botnia. Après un repas à 66% de gras, le délai de clairance des gras a été mesuré par l’aire sous la courbe (sur 6 h) des triglycérides (TG) ou de l’apoB48 (chylomicrons) plasmatiques. Ex vivo dans une biopsie de TAB, nous avons mesuré l'expression de surface du LDLR et du CD36 par immunohistochimie, l'ARNm de NLRP3 et IL1B par RT-qPCR et la sécrétion d'IL-1β par alpha-LISA en l’absence ou en présence d’une stimulation par le lipopolysaccharide (LPS), l'adénosine triphosphate (ATP) et/ou les LDLs humaines natives et lors d’une co-incubation avec l’AEP+ADH. Résultats: À l’état basal (N=98), l'activité de la D5D corrélait négativement avec l'apoB plasmatique, la 2e phase de SIGS, la RI et le délai de clairance des chylomicrons et ces associations étaient dépendantes de l'apoB plasmatique. Inversement, l'activité de la D6D corrélait positivement avec la SIGS, la RI et le délai de clairance des chylomicrons indépendamment de l'apoB plasmatique. Chez les sujets ayant complété la supplémentation en AEP+ADH (N=30), on notait une amélioration de la 1e phase de SIGS, du disposition index et de la clairance des TGs. Des niveaux initiaux plus élevés d'apoB plasmatique, de TGs postprandiaux plasmatiques et de RI, et dans le TAB d'expression du LDLR et du CD36, de sécrétion d’IL-1β et d'ARNm de NLRP3 prédisaient une plus grande réduction de ces paramètres. En comparaison à l'acide palmitique, l’AEP+ADH inhibait la sécrétion d'IL-1β par le TAB, en l’abscence ou en présence d’une stimulation par le LPS, l'ATP et/ou les LDLs natives de ces sujets. Conclusion: Les associations inverses entre l'activité de la D5D avec les facteurs de risque de DbT2 sont dépendantes de l'apoB plasmatique. Les meilleurs répondants à la supplémentation en AEP et ADH, en termes de réduction d'apoB plasmatique, d’expression du LDLR et du CD36 dans le TAB, d'activité de l’inflammasome NLRP3 dans le TAB, de TGs postprandiaux et de RI, sont les sujets avec des niveaux initiaux élevés de ces paramètres. L’AEP et l’ADH inhibent directement la sécrétion d'IL-1β par le TAB humain induite par les LDLs natives ou d'autres signaux. Nous proposons que la supplémentation en AEP et ADH puisse cibler l'activité de l’inflammasome NLRP3 dans le TAB, induite par un niveau élevé d’apoB-lipoprotéines plasmatiques ou internalisées par les récepteurs, et ainsi aider à prévenir le DbT2., Background: White adipose tissue (WAT) dysfunction promotes risk factors for type 2 diabetes (T2D), namely insulin resistance (IR), high glucose-stimulated insulin secretion (GIIS), delayed fat clearance and high concentrations of apoB-lipoproteins (measured as plasma apoB) including low density lipoproteins (LDL). Recent studies from our lab and others suggest that high plasma apoB (hyperapoB) is a cause and not only a consequence of WAT dysfunction. Moreover, upregulated receptor-mediated uptake of apoB-lipoproteins via LDL receptor (LDLR) and cluster of differentiation 36 (CD36), promotes the risk for T2D. However, underlying mechanisms as well as nutritional interventions to target them remain unclear. Activation of the NLRP3 inflammasome/interleukin (IL)-1β pathway promotes WAT dysfunction and risk factors for T2D and is activated by oxidized LDLs in immune cells. Eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) reduce hyperapoB, NLRP3 inflammasome activity in immune cells and risk factors for T2D in humans. They are synthesized endogenously through δ-5 (D5D) and δ-6 (D6D) fatty desaturases. In humans, low levels of circulating EPA and DHA and D5D activity and high D6D activity predict the incidence of T2D and IR by unknown mechanisms. Objectives: The hypothesis of my thesis is that EPA and DHA improve T2D risk factors, namely WAT dysfunction, delayed fat clearance, IR and high GIIS, this via a reduction of plasma apoB and WAT NLRP3 inflammasome activity. The objectives are to examine whether: 1) the associations between the levels of D5D and D6D activities and the risk factors for T2D are dependent on plasma apoB; 2) supplementation with EPA+DHA reduces plasma apoB, WAT LDLR and CD36 expression, WAT NLRP3 inflammasome activity and T2D risk factors; 3) EPA+DHA directly inhibits IL-1β secretion from human WAT stimulated by canonical signals or native LDLs. Methods: Normoglycemic men and postmenopausal women were tested at baseline and after supplementation with EPA (1.8 g/day) and DHA (0.9 g/day) for 12 weeks. The activities of D5D and D6D were estimated from the product/precursor fatty acids in plasma phospholipids. We measured GIIS, IR and disposition index by a Botnia clamp. Following a 66% fat meal, delayed fat clearance was measured as the area under the curve (over 6 h) of plasma triglycerides (TG) or apoB48 (chylomicrons). Ex vivo in a WAT biopsy, we measured LDLR and CD36 surface expression by immunohistochemistry, NLRP3 and IL1B mRNA by RT-qPCR, and IL-1β secretion by alpha-LISA either unstimulated or stimulated by lipopolysaccharide (LPS), adenosine triphosphate (ATP), and/or native human LDLs, and during co-incubation with EPA+DHA. Results: At baseline (N=98), D5D activity correlated negatively with plasma apoB, 2nd phase GIIS, IR and delayed chylomicron clearance and these associations were dependent on plasma apoB. Conversely, D6D activity correlated positively with GIIS, IR, and delayed chylomicron clearance independently of plasma apoB. In subjects who completed the EPA+DHA supplementation (N=30), there was an amelioration in 1st phase GIIS, disposition index and TG clearance. Higher baseline levels of plasma apoB, plasma postprandial TGs, IR, WAT LDLR and CD36 surface expression, WAT IL-1β secretion and WAT NLRP3 mRNA predicted a greater reduction of these parameters. In comparison with palmitic acid, EPA+DHA inhibited IL-1β secretion from WAT, either unstimulated or stimulated by LPS, ATP and/or subjects’ native LDLs. Conclusion: The negative associations of D5D activity with risk factors for T2D are dependent on plasma apoB. Best responders to EPA and DHA supplementation to reduce plasma apoB, WAT LDLR and CD36 expression, WAT NLRP3 inflammasome activity, delayed TG clearance, and IR are subjects with elevated baseline levels of these parameters. EPA and DHA directly inhibit IL-1β secretion from human WAT induced by native LDLs or other signals. We propose that EPA and DHA supplementation may target upregulated WAT NLRP3 inflammasome activity induced by high plasma concentrations, or receptor-mediated uptake, of apoB-lipoproteins, and thus help prevent T2D.

Les compléments alimentaires mis en vente sur le marché comportent souvent des actifs qui, à l’origine, ne sont peu voire pas solubles. On parle d’actifs de classe BCS II. Lors du développement d’un produit pharmaceutique destiné à être administré par voie orale, les problèmes de solubilité doivent être résolus au plus vite. En effet, pour qu’un actif puisse agir sur son site d’action, il doit avoir des propriétés amphiphiles. En effet, il doit être à la fois hydrophile, pour pouvoir passer dans les différents fluides intestinaux mais il doit également être lipophile pour pouvoir passer à travers les membranes. Grâce au Biopharmaceutical Classification System, de nombreuses études ont été menées afin de trouver des techniques d’amélioration de la solubilité des actifs. Ce dossier traitera uniquement de trois actifs, peu solubles: astaxanthine, coenzyme Q10, et acide docosahexaénoïque. Plusieurs formulations ont été développées et publiées sur ces trois molécules. Elles seront recensées dans ce dossier afin d’analyser comment la solubilité de ces actifs peut être améliorée. Grâce à ces solutions apportées par les industriels, de nombreux compléments alimentaires voient leur biodisponibilité augmentée. Ils sont donc plus efficaces et peuvent ainsi être mis sur le marché.

Session : Nutrition et Qualité; Alimentation végétale supplémentée en DHA d'origine micro-algale au cours du cycle de reproduction de la truite arc-en-ciel : conséquences métaboliques chez les descendants. 6. Journées de la Recherche Filière Piscicole

The enzymatic synthesis of structured phsopholipids enriched in DHA and caprylic acid (PC DHA-C8) is studied. Two different ways are studied, acidolysis and esterification. An enzymatic screening led to the choice of the immobilized lipase from Thermomyces lanuginosa (TL-IM) for the 2 reactions. Parameters of the acidolysis reaction between carpylic acid (C8:0) and sunflower phosphatidylcholine (PC) were optimized by means of an experimental design. The optimum conditions determined are a temperature of 38°C, an aw of 0.7, an amount of enzyme of 15% of the mass of substrate and a molar ratio of C8:0/PC of 18. These conditions were applied to the acidolysis of microalgal phospholipids from T. lutea, rich in DHA, in order to produce PC DHA-C8. The other studied reaction is the lipase catalyzed esterification of GPC with C8:0 and DHA in a solvent-free medium This reaction has been optimized by studying each factor independently. The parameters studied are the temperature, the amount of lipase, the molar ratio GPC/C8:0/DHA and the use of reduced pressure. In order to obtain PC DHA-C8, each of theses parameters are respectively set at: 45°C, 20% of enzyme, a molar ratio of 1/3/15 and a pressure of 100 mbar. The production of PC DHA-C8, although optimized, does not exceed a yield of 2%. However, during this experiment, a high production of LPC DHA is observed, up to 16% without optimization of the synthesis parameter.; Ce travail étudie l’obtention de phospholipides structurés enrichis en DHA et en acide caprylique (PC DHA-C8) par voie enzymatique. Deux voies de synthèse sont étudiées, l’acidolyse et l’estérification. Suite à un criblage enzymatique, la lipase retenue pour les deux voies de synthèse est TL-IM. Une optimisation des paramètres de la réaction d’acidolyse a été réalisée entre l’acide caprylique (C8:0) et la phosphatidylcholine de tournesol (PC) par le biais d’un plan d’expériences. Les conditions optimales déterminées sont une température de 38°C, une activité de l’eau de 0,7, une quantité d’enzyme de 15% de la masse en substrat ainsi qu’un rapport molaire C8:0/PC de 18. Ces conditions ont ensuite été utilisées pour l’acidolyse de phospholipides microalgaux riches en DHA issus de la microalgue Tisochrysis lutea afin d’obtenir de la PC DHA-C8. Les résultats n’ont pas été concluants. L’autre voie de synthèse étudiée est l’estérification par des lipases de la GPC, de l’acide caprylique et du DHA en milieu fondu. Cette réaction a été optimisée par la technique du pas par pas. Les paramètres étudiés sont la température, la quantité d’enzyme, le rapport molaire GPC/C8:0/DHA et l’application d’un vide. Pour l’obtention de PC DHA-C8, il faut fixer chacun de ces paramètres respectivement de la sorte : 45°C, 20% d’enzyme, un rapport molaire de 1/3/15 et un vide de 100 mbar. La production de PC DHA-C8, bien qu’optimisée ne dépasse pas 2% de rendement. Cependant, durant cette expérience, il a été constaté une forte production de LPC DHA, atteignant 16% sans optimisation des paramètres de synthèse.

The enzymatic synthesis of structured phsopholipids enriched in DHA and caprylic acid (PC DHA-C8) is studied. Two different ways are studied, acidolysis and esterification. An enzymatic screening led to the choice of the immobilized lipase from Thermomyces lanuginosa (TL-IM) for the 2 reactions. Parameters of the acidolysis reaction between carpylic acid (C8:0) and sunflower phosphatidylcholine (PC) were optimized by means of an experimental design. The optimum conditions determined are a temperature of 38°C, an aw of 0.7, an amount of enzyme of 15% of the mass of substrate and a molar ratio of C8:0/PC of 18. These conditions were applied to the acidolysis of microalgal phospholipids from T. lutea, rich in DHA, in order to produce PC DHA-C8. The other studied reaction is the lipase catalyzed esterification of GPC with C8:0 and DHA in a solvent-free medium This reaction has been optimized by studying each factor independently. The parameters studied are the temperature, the amount of lipase, the molar ratio GPC/C8:0/DHA and the use of reduced pressure. In order to obtain PC DHA-C8, each of theses parameters are respectively set at: 45°C, 20% of enzyme, a molar ratio of 1/3/15 and a pressure of 100 mbar. The production of PC DHA-C8, although optimized, does not exceed a yield of 2%. However, during this experiment, a high production of LPC DHA is observed, up to 16% without optimization of the synthesis parameter., Ce travail étudie l’obtention de phospholipides structurés enrichis en DHA et en acide caprylique (PC DHA-C8) par voie enzymatique. Deux voies de synthèse sont étudiées, l’acidolyse et l’estérification. Suite à un criblage enzymatique, la lipase retenue pour les deux voies de synthèse est TL-IM. Une optimisation des paramètres de la réaction d’acidolyse a été réalisée entre l’acide caprylique (C8:0) et la phosphatidylcholine de tournesol (PC) par le biais d’un plan d’expériences. Les conditions optimales déterminées sont une température de 38°C, une activité de l’eau de 0,7, une quantité d’enzyme de 15% de la masse en substrat ainsi qu’un rapport molaire C8:0/PC de 18. Ces conditions ont ensuite été utilisées pour l’acidolyse de phospholipides microalgaux riches en DHA issus de la microalgue Tisochrysis lutea afin d’obtenir de la PC DHA-C8. Les résultats n’ont pas été concluants. L’autre voie de synthèse étudiée est l’estérification par des lipases de la GPC, de l’acide caprylique et du DHA en milieu fondu. Cette réaction a été optimisée par la technique du pas par pas. Les paramètres étudiés sont la température, la quantité d’enzyme, le rapport molaire GPC/C8:0/DHA et l’application d’un vide. Pour l’obtention de PC DHA-C8, il faut fixer chacun de ces paramètres respectivement de la sorte : 45°C, 20% d’enzyme, un rapport molaire de 1/3/15 et un vide de 100 mbar. La production de PC DHA-C8, bien qu’optimisée ne dépasse pas 2% de rendement. Cependant, durant cette expérience, il a été constaté une forte production de LPC DHA, atteignant 16% sans optimisation des paramètres de synthèse.

Alzheimer's disease (AD) and cerebral amyloid angiopathy (CAA) are characterized by Amyloid β-peptides depositions in the brain and cerebral vasculature respectively. Because DHA-diet is associated with a reduced risk of AD, the main objective of my thesis was to evaluate the impact of a DHA-diet on cerebrovascular and peripheral inflammation and its consequences on parenchymal and vascular Aβ-deposits during aging in a transgenic mouse model of AD/CAA (Tg2576). The Aβ-peptide deposits were detected using an anti-Aβ peptides and hemorrhages were detected with Prussian Blue on brain sections. At 10, 14 and 18 month-old, we demonstrated a reduction of amyloid vascular deposits and hemorrhages under DHA-diet compared to placebo, while parenchymal Aβ-peptides deposits remain unaffected. Moreover, we demonstrated a strong negative correlation between amyloid vascular deposition, hemorrhage and a lipid-derived pro-inflammatory mediator, 12-HETE. We next evaluated the in vitro effects of Aβ1-40-peptide on 12-HETE production by the Vascular Smooth Muscle Cells. We demonstrated that the mRNA level of the 12-LOX enzyme, involved in 12-HETE synthesis, was increased when cells where incubated with Aβ1-40-peptide, suggesting a cause-to-effect relationship between Aβ deposits and pro-inflammatory biolipids. The work carried out during my thesis made it possible to demonstrate DHA protective effect on evolution and consequences of Aβ peptide cerebrovascular accumulation and link it to plasma 12-HETE level. My work emphasized once again the importance of inflammation in AAC pathogenesis while opening up a new pathway for potential targets in the preventive intervention of this pathology., La maladie d'Alzheimer (MA) et l'angiopathie amyloïde cérébrale (AAC) sont respectivement caractérisées par des dépôts de peptides amyloïdes β (Aβ) dans le cerveau et la vascularisation cérébrale. Étant donné qu’un régime riche en DHA est associé à une réduction du risque de la MA, l'objectif principal de ma thèse a été d'évaluer l'impact d'un régime enrichi en DHA sur l'inflammation systémique et ses conséquences sur les dépôts Aβ parenchymateux et vasculaires au cours du vieillissement dans un modèle de souris transgéniques de MA/AAC, les Tg2576. Les dépôts amyloïdes ont été détectés en utilisant un anticorps anti-Aβ et les hémorragies avec du bleu prussien sur des coupes cérébrales. A 10, 14 et 18 mois, nous avons démontré une réduction des dépôts vasculaires amyloïdes et des hémorragies en régime DHA par rapport au régime placebo, alors que les dépôts parenchymateux ne sont pas affectés. De plus, nous avons démontré une forte corrélation entre les dépôts amyloïdes vasculaires, les hémorragies et un médiateur pro-inflammatoire lipidique, le 12-HETE. Nous avons ensuite évalué in vitro les effets du peptide Aβ1-40 sur la production de 12-HETE par les cellules musculaires lisses vasculaires. Nous avons démontré que les niveaux d'ARNm de l'enzyme 12-LOX, impliquée dans la synthèse de 12-HETE, était augmenté lorsque les cellules ont été incubées avec du peptide Aβ1-40, suggérant une relation de cause à effet entre les dépôts Aβ et les lipides pro-inflammatoires. Mon travail a de nouveau souligné l'importance de l'inflammation dans la pathogenèse de l'AAC tout en ouvrant une nouvelle voie pour des cibles potentielles dans l'intervention préventive de cette pathologie.

We aimed to investigate whether dietary n-3 PUFA, in Prim‘Holstein dairy cattle in lactation, could influence reproductive performance in terms of embryo production. We showed that n-3 PUFA-enriched diet had a tendency to increase the average number of oocyte-cumulus complexes recovered per cow per OPU session. A tendency to increase the average numbers per cow per OPU session of blastocysts and expanded blastocysts with significantly increase of blastocysts of quality 1 and 2 were noted in the n-3 group compared to the n-6 group. Similarly, the rate of blastocysts, expanded blastocysts and blastocysts of quality 1 and 2 were significantly increased in the n-3 group compared to the n-6 group. We also showed that the addition of docosahexaenoic acid (DHA, C22:6 n-3) at low concentration (1µM) during IVM of bovine oocytes increased cleavage rate, blastocyst rate and embryo quality. DHA and free fatty acid receptor 4 (FFAR4) agonist TUG-891 (1 or 5 µM) supplied during IVM similarly improved in vitro embryo development, suggesting that FFAR4 may, at least partially, mediate DHA beneficial effects on OCC, through activation of signaling pathways., Ce travail a pour objectif d'étudier les effets d’une supplémentation en acides gras polyinsaturés (AGPI) n-3 à longues chaînes sur la production d’embryons chez les vaches laitières. Le régime enrichi en AGPI n-3 a eu tendance à augmenter le nombre moyen des complexes ovocyte-cumulus récupérés par vache par session d’OPU par rapport au groupe témoin AGPI n-6. Une tendance à augmenter le nombre moyen par vache par session d’OPU de blastocystes et de blastocystes expansés avec une augmentation significative de blastocystes de qualité 1 et 2 ont été notés dans le groupe n-3. De même, les taux de blastocystes, de blastocystes expansés et de blastocystes de qualité 1 et 2 ont été significativement augmentés dans le groupe n-3. Nous avons aussi montré que l’addition d’acide docosahexaénoïque (DHA, C22:6 n-3) à une faible concentration (1μM) pendant la maturation in vitro des ovocytes bovins augmente significativement le taux de clivage et le taux et la qualité de blastocyste. La stimulation de FFAR4 (free fatty acid receptor 4), au cours de la MIV, par un agoniste spécifique (TUG 891), a entrainé des effets bénéfiques similaires à ceux du DHA (1μM) sur la compétence ovocytaire. Cela suggère que l’effet bénéfique du DHA pourrait passer, au moins partiellement, par l’activation du FFAR4.

Whereas the anti-inflammatory properties and mechanisms of action of long chain. 3 PUFAs have been abundantly investigated, research gaps remain regarding the respective contribution and mechanisms of action of their oxygenated metabolites collectively known as oxylipins. A dose-dependent and comparative study was conducted using human primary macrophages. The aim was to compare the anti-inflammatory activity of two types of DHA- derived oxylipins including protectins (NPD1 and PDX), formed through lipoxygenase pathway and the neuroprostanes (14-A4t- and 4-F4t-NeuroP) formed through free-radical mediated oxygenation and suspected to be new anti-inflammatory mediators. Considering the potential ability of these lipid mediators to bind PPARs and knowing the central role of PPARs in the regulation of macrophage inflammatory response, transactivation assays was performed to compare the ability of protectins and neuroprostanes to activate PPARs. All molecules significantly reduced LPS-stimulated expression of cytokines but not at the same doses. Notably, NPD1 showed the most effect at 0.1 µM (IL-6:-14.9%, p

Docosahexaenoic acid (DHA) is an omega-3 polyunsaturated fatty acid with anti-inflammatory and anti-tumoral properties. The anti-tumor effect of DHA in colorectal cancer might be attributed to direct anti-proliferative action on cancer cells and to its ability to reduce inflammatory status involved in tumor growth. Tumor Necrosis Factor-alpha (TNFa) is an inflammatory cytokine with paradoxical effect in cancer biology. According to the cellular context, TNFa activates RIP1 kinase dependent signaling pathway leading to proliferation or cell death. Our aim was to evaluate the role of TNFa in anti-proliferative effect of DHA in colon cancer cells and to precise the molecular mechanisms regulating TNFa expression.DHA treatment increased TNFa expression and secretion by cancer cells. We have shown that neutralization of autocrine TNFa action prevented the pro-apoptotic effect of DHA colon cancer cells and abolished anti-cancer effect in tumor HCT-116 bearing nude mice fed a DHA-enriched diet. Induction of TNFa expression by DHA occured at post-transcriptional level through microRNA miR-21 repression reducing its ability to induce TNFa mRNA degradation. DHA activates AMPKa and RIP1 kinases triggering nuclear translocation of the transcription factor Foxo3a which bound to miR-21 promoter and repressed the microRNA expression. Our works highlight a new molecular mechanism supporting the anti-cancer action of DHA., L’acide docosahexaénoïque (DHA) est un acide gras polyinsaturé oméga-3 avec des propriétés anti-inflammatoires et anti-tumorales. L’effet du DHA dans le cadre du cancer colorectal pourrait être la conséquence d'une action anti-proliférative directe sur les cellules cancéreuses et de sa capacité à réduire l’inflammation propice au développement de la tumeur. Le Tumor Necrosis Factor-alpha (TNFa) est une cytokine pro-inflammatoire et présente des effets paradoxaux. En fonction du contexte cellulaire, le TNFa activera une voie de signalisation dépendante de la kinase RIP1 engageant la cellule cancéreuse vers la prolifération ou la mort cellulaire. Notre objectif fut d'évaluer le rôle du TNFa dans l'effet anti-prolifératif du DHA sur des cellules cancéreuses coliques et de préciser les mécanismes moléculaires régulant l'expression de cette cytokine. Le DHA induit l'expression de TNFa et sa sécrétion par les cellules cancéreuses. Nous avons montré que des anticorps neutralisant l'action autocrine du TNFa sur les cellules cancéreuses prévenait l'effet pro-apoptotique du DHA et abolissait l'effet anti-cancéreux observé dans des souris nude avec tumeurs HCT-116 sous régime DHA. L’induction de l'expression de TNFa par le DHA prend son origine à un niveau post-transcriptionnel par la répression du microARN miR-21 perdant sa capacité à dégrader l'ARNm TNFa. Le DHA par l'activation des kinases AMPKa et RIP1 déclenche la translocation nucléaire du facteur de transcription FOXO3a se fixant sur le promoteur miR-21 et diminuant l’expression de ce microARN. Nos travaux mettent en évidence un nouveau mécanisme moléculaire soutenant l'action anti-tumorale du DHA.

One of the marked societal phenomena in recent decades is the aging of populations due to continually increasing lifespans and as a result, a considerable surge in the number and proportion of elderly, particularly in Western countries. In this demographic context, the rise of chronic diseases related to aging, including Alzheimer’s disease and other types of dementia, has become a major public health issue. The impact of modifiable environmental factors, evolution of the pathogenic mechanisms involved, and the lack of curative treatments illustrates the need for the development of interventions to prevent or delay the onset of these aging-related diseases. The present work demonstrates the importance of using age-adapted study models and experimental methods with the goal towards slowing or delaying age-related deleterious processes. Secondly, our results have identified membranes as an essential part for normal brain function. The composition and architectural changes in the neuronal membranes of elderly mice disrupt their functionality and reduce neuroprotective responsiveness such as those sought by anti-Alzheimer’s therapies. We also observed similar pro-aging-type changes in brain membranes of dyslipidemic mice fed a high-fat diet. Thus, disturbances of lipid homeostasis are correlated with an increased risk of developing aging-related cardiovascular and metabolic as well as neurodegenerative diseases. We finally demonstrated the preventive potential of dietary supplementation with docosahexaenoic acid, the most abundant long-chain polyunsaturated fatty acid in the brain, and observed its ability to restore a neuroprotective response that was impaired in older mice, Un des phénomènes sociétaux marquants de ces dernières années est le vieillissement de la population et en conséquence, une hausse considérable du nombre de personnes âgées. Dans ce contexte, la recrudescence des pathologies chroniques liées au vieillissement, dont la maladie d’Alzheimer, est devenue un enjeu majeur de santé publique. L’impact de nombreux facteurs environnementaux modulables, l’aspect chronique et évolutif des mécanismes pathogènes mis en jeu, doivent inciter à développer des interventions préventives permettant de minimiser les risques de développer ces maladies liées au vieillissement. Ce travail nous a permis de mettre en évidence l’importance d’utiliser des modèles d’étude et des modes d’expérimentation adaptés au vieillissement pour espérer en ralentir ou retarder les processus délétères. Nos résultats ont aussi permis d’identifier les membranes comme des éléments essentiels au bon fonctionnement cérébral. L’altération de la composition et de l’architecture des membranes neuronales chez la souris âgée perturbe leurs fonctionnalités et diminue les capacités de réponse neuroprotectrices recherchées notamment lors des thérapies anti-Alzheimer. Nous avons aussi observé des modifications membranaires comparables chez les souris rendues dyslipidémiques par un régime alimentaire excessif en lipides saturés auquel nous avons pu clairement attribuer un rôle pro-vieillissement. Nous avons finalement démontré le potentiel préventif d’une supplémentation alimentaire en acide docosahexaénoïque, l’acide gras polyinsaturé à longue chaîne majoritaire dans le cerveau, et pu conclure en sa capacité de restaurer une réponse neuroprotectrice altérée chez la souris âgée

Docosahexaenoic acid (DHA, 22:6n-3) is the main essential omega-3 fatty acid in brain tissues required for normal brain development and function. A decrease in the cerebral concentration of DHA is observed in patients suffering from neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s and Parkinson’s. Targeted intake of DHA to the brain could compensate for these deficiencies. Blood DHA is transported across the blood-brain barrier (BBB) more efficiently when esterified at the sn-2 position of lysophosphatidylcholine (lysoPC). We produce in the laboratory a structured phosphatidylcholine to mimic 2-docosahexaenoyl-lysoPC (lysoPC-DHA), named AceDoPC (1-acetyl,2-docosahexaenoyl-glycerophosphocholine), that may be considered as a stabilized form of the physiological lysoPC-DHA and that is neuroprotective in experimental ischemic stroke. The first objective of this work was to compare the passage of either labeled unesterified DHA or DHA esterified in AceDoPC or in phosphatidylcholine (PC-DHA), bound to plasma, through an in vitro model of the BBB. This model is constituted of a co-culture of bovine brain capillary endothelial cells and glial cells from newborn rats. We show a preferential passage through the endothelial monolayer and a preferential uptake by glial cells of AceDoPC compared to unesterified DHA and PC-DHA. We also show that AceDoPC is hydrolyzed, partly, into lysoPC-DHA and that phosphatidylcholine (PC) and phosphatidylethanolamine (PE) are the most labeled lipid classes in endothelial cells and glial cells. AceDoPC is found, partly, as a whole molecule in the cells. The second objective of this work was to confirm whether this preference for AceDoPC was also observed in vivo. We studied, in 20 days old rats, the brain uptake of different forms of DHA previously used (DHA, AceDoPC, PC-DHA). We demonstrate that AceDoPC provided the brain with DHA more efficiently than the other forms of DHA and that this preference for AceDoPC is specific for the brain because it is not observed for other studied organs. AceDoPC is found, partly, intact in the brain. Ex vivo autoradiography of rat brain reveals that DHA provided from AceDoPC is localized in specific brain regions playing key roles in memory and cognitive functions. Finally, by using molecular modelling approaches, we demonstrate that electrostatic and hydrophobic potentials are distributed very similarly at the surfaces of AceDoPC and lysoPC-DHA. In conclusion, our studies demonstrate that AceDoPC is a privileged and specific carrier of DHA to the brain. Considering the essential roles of DHA for the brain, this new approach to target the brain with DHA offers promising perspectives in the development of preventive and therapeutic strategies for neurological diseases., L’acide docosahexaénoïque (DHA, 22:6n-3) est le principal acide gras oméga-3 des tissus cérébraux et est essentiel au développement et aux fonctions du cerveau. Une diminution de la concentration cérébrale du DHA est observée chez les patients souffrant de maladies neurodégénératives telles que les maladies d'Alzheimer et de Parkinson. Un apport ciblé du DHA au cerveau pourrait compenser ces carences. Le DHA sanguin est transporté à travers la barrière hémato-encéphalique (BHE) plus efficacement lorsqu’il est estérifié en position sn-2 de la lysophosphatidylcholine (lysoPC). Nous produisons au laboratoire une phosphatidylcholine structurée pour mimer la 2-docosahexaénoyl-lysoPC (lysoPC-DHA), nommée AceDoPC (1-acétyl,2-docosahexaénoyl-glycérophosphocholine), qui peut être considérée comme une forme stabilisée de la lysoPC-DHA physiologique et qui est neuroprotectrice dans l’accident ischémique cérébral. Le premier objectif de ce travail a été de comparer le passage du DHA marqué non estérifié ou estérifié dans l’AceDoPC ou dans une phosphatidylcholine (PC-DHA), lié au plasma, à travers un modèle in vitro de la BHE. Nous montrons un passage préférentiel à travers la monocouche endothéliale et une captation préférentielle par les cellules gliales de l’AceDoPC comparativement au DHA non estérifié et à la PC-DHA. Le deuxième objectif de ce travail a été de confirmer si cette préférence pour la forme AceDoPC était également observée in vivo. Nous avons donc étudié, chez des rats âgés de 20 jours, la captation cérébrale des différentes formes d’apport du DHA précédemment utilisées (DHA, AceDoPC, PC-DHA). Nous démontrons que l’AceDoPC apporte le DHA au cerveau plus efficacement que les autres formes d’apport de DHA et que cette préférence pour l’AceDoPC est spécifique au cerveau puisqu’elle n’est pas observée pour les autres organes étudiés. L’AceDoPC est trouvée, en partie, sous forme intacte dans le cerveau. L’autoradiographie ex vivo du cerveau de rat révèle que le DHA provenant de l’AceDoPC est localisé dans des régions cérébrales spécifiques jouant un rôle important dans la mémoire et les fonctions cognitives. Enfin, en utilisant des approches de modélisation moléculaire, nous démontrons que les potentiels électrostatiques et hydrophobes sont distribués de manière très similaire au niveau des surfaces de l’AceDoPC et de la lysoPC-DHA. En conclusion, nos études montrent que l’AceDoPC est un transporteur privilégié et spécifique du DHA au cerveau. En considérant les rôles essentiels du DHA pour le cerveau, cette nouvelle approche de ciblage cérébral du DHA offre des perspectives prometteuses dans le développement de stratégies préventives et thérapeutiques pour les maladies neurologiques.

Docosahexaenoic acid (DHA, 22:6n-3) is the main essential omega-3 fatty acid in brain tissues required for normal brain development and function. A decrease in the cerebral concentration of DHA is observed in patients suffering from neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s and Parkinson’s. Targeted intake of DHA to the brain could compensate for these deficiencies. Blood DHA is transported across the blood-brain barrier (BBB) more efficiently when esterified at the sn-2 position of lysophosphatidylcholine (lysoPC). We produce in the laboratory a structured phosphatidylcholine to mimic 2-docosahexaenoyl-lysoPC (lysoPC-DHA), named AceDoPC (1-acetyl,2-docosahexaenoyl-glycerophosphocholine), that may be considered as a stabilized form of the physiological lysoPC-DHA and that is neuroprotective in experimental ischemic stroke. The first objective of this work was to compare the passage of either labeled unesterified DHA or DHA esterified in AceDoPC or in phosphatidylcholine (PC-DHA), bound to plasma, through an in vitro model of the BBB. This model is constituted of a co-culture of bovine brain capillary endothelial cells and glial cells from newborn rats. We show a preferential passage through the endothelial monolayer and a preferential uptake by glial cells of AceDoPC compared to unesterified DHA and PC-DHA. We also show that AceDoPC is hydrolyzed, partly, into lysoPC-DHA and that phosphatidylcholine (PC) and phosphatidylethanolamine (PE) are the most labeled lipid classes in endothelial cells and glial cells. AceDoPC is found, partly, as a whole molecule in the cells. The second objective of this work was to confirm whether this preference for AceDoPC was also observed in vivo. We studied, in 20 days old rats, the brain uptake of different forms of DHA previously used (DHA, AceDoPC, PC-DHA). We demonstrate that AceDoPC provided the brain with DHA more efficiently than the other forms of DHA and that this preference for AceDoPC is specific for the brain because it is not observed for other studied organs. AceDoPC is found, partly, intact in the brain. Ex vivo autoradiography of rat brain reveals that DHA provided from AceDoPC is localized in specific brain regions playing key roles in memory and cognitive functions. Finally, by using molecular modelling approaches, we demonstrate that electrostatic and hydrophobic potentials are distributed very similarly at the surfaces of AceDoPC and lysoPC-DHA. In conclusion, our studies demonstrate that AceDoPC is a privileged and specific carrier of DHA to the brain. Considering the essential roles of DHA for the brain, this new approach to target the brain with DHA offers promising perspectives in the development of preventive and therapeutic strategies for neurological diseases., L’acide docosahexaénoïque (DHA, 22:6n-3) est le principal acide gras oméga-3 des tissus cérébraux et est essentiel au développement et aux fonctions du cerveau. Une diminution de la concentration cérébrale du DHA est observée chez les patients souffrant de maladies neurodégénératives telles que les maladies d'Alzheimer et de Parkinson. Un apport ciblé du DHA au cerveau pourrait compenser ces carences. Le DHA sanguin est transporté à travers la barrière hémato-encéphalique (BHE) plus efficacement lorsqu’il est estérifié en position sn-2 de la lysophosphatidylcholine (lysoPC). Nous produisons au laboratoire une phosphatidylcholine structurée pour mimer la 2-docosahexaénoyl-lysoPC (lysoPC-DHA), nommée AceDoPC (1-acétyl,2-docosahexaénoyl-glycérophosphocholine), qui peut être considérée comme une forme stabilisée de la lysoPC-DHA physiologique et qui est neuroprotectrice dans l’accident ischémique cérébral. Le premier objectif de ce travail a été de comparer le passage du DHA marqué non estérifié ou estérifié dans l’AceDoPC ou dans une phosphatidylcholine (PC-DHA), lié au plasma, à travers un modèle in vitro de la BHE. Nous montrons un passage préférentiel à travers la monocouche endothéliale et une captation préférentielle par les cellules gliales de l’AceDoPC comparativement au DHA non estérifié et à la PC-DHA. Le deuxième objectif de ce travail a été de confirmer si cette préférence pour la forme AceDoPC était également observée in vivo. Nous avons donc étudié, chez des rats âgés de 20 jours, la captation cérébrale des différentes formes d’apport du DHA précédemment utilisées (DHA, AceDoPC, PC-DHA). Nous démontrons que l’AceDoPC apporte le DHA au cerveau plus efficacement que les autres formes d’apport de DHA et que cette préférence pour l’AceDoPC est spécifique au cerveau puisqu’elle n’est pas observée pour les autres organes étudiés. L’AceDoPC est trouvée, en partie, sous forme intacte dans le cerveau. L’autoradiographie ex vivo du cerveau de rat révèle que le DHA provenant de l’AceDoPC est localisé dans des régions cérébrales spécifiques jouant un rôle important dans la mémoire et les fonctions cognitives. Enfin, en utilisant des approches de modélisation moléculaire, nous démontrons que les potentiels électrostatiques et hydrophobes sont distribués de manière très similaire au niveau des surfaces de l’AceDoPC et de la lysoPC-DHA. En conclusion, nos études montrent que l’AceDoPC est un transporteur privilégié et spécifique du DHA au cerveau. En considérant les rôles essentiels du DHA pour le cerveau, cette nouvelle approche de ciblage cérébral du DHA offre des perspectives prometteuses dans le développement de stratégies préventives et thérapeutiques pour les maladies neurologiques.

Introduction et but de l’etude Le projet Pathway-27 permettra d’evaluer l’efficacite de l’acide docosahexaenoique (DHA), seul ou en combinaison avec d’autres familles de composes bioactifs (b-glucanes [BG] et anthocyanes [AC]), dans la reduction des facteurs de risque du syndrome metabolique (SM). Ces composes « bioactifs » (BEF) ont ete utilises comme ingredients et incorpores dans trois matrices alimentaires differentes (produits laitiers, produits cerealiers, produits a base d’œufs). Ces trois matrices contenaient l’un des trois bioactifs administres seuls ou DHA ± BG ou DHA ± AC. L’objectif est d’apprehender les synergies possibles et les interactions bioactif–matrice. Ces differentes matrices seront utilisees dans une etude multicentrique d’intervention nutritionnelle. Le but de cette etude randomisee, en double aveugle, est d’identifier le BEF qui induit une modification la plus favorable des parametres lipidiques. Le BEF selectionnee sera ensuite teste sur une cohorte de huit cents sujets. Materiel et methodes Soixante-dix hommes et femmes a risque de MS ont ete recrutes au centre de recherche en nutrition humaine Auvergne (CRNH-Auvergne) de Clermont-Ferrand (France). Les volontaires ont ete divises en cinq groupes recevant, pendant 4 semaines, un BEF enrichi en DHA, BG ou AC seul ou en association. Les marqueurs cliniques du syndrome metabolique ont ete mesures. En outre, des approches omiques seront utilisees pour examiner les changements metaboliques et potentiellement identifier de nouveaux marqueurs d’effets. Conclusion Les resultats obtenus permettront de comprendre l’effet matrice sur la bioactivite des nutriments testes.

The fatty acid (FA) composition of meat depends directly on the nature of the fatty matter of the animal diet. This relationship is used to improve the nutritional quality of meat products. Many studies have been carried out on the effect of adding a linolenic acid (CI8 :3 n-3; ALA) to the diet by using extruded linseed, but few works have studied the addition of Docosahexaenoic acid (DHA). ln this study, pigs received isolipidic diets with different fatty matter: rapeseed oil (RO), extruded linseed, a source of ALA (OLE), or micro-algae (ALG) selected for their DHA content, or by a 50/50 GLE-ALG mixture. In the processed products (country pâtés and cooked ham) the ALA and DHA content increased significantly in relation to the inputs into the diets. The DHA content in the pâté of the ALG diet was higher than 1 g/1 OOg. Overall, the saturated fatty ac id content reduced in the products from diets with linseed. These products from specialised sectors have an added health value and are of interest to the consumer in the context of a balanced diet.

Les acides gras de la série n-3 et notamment l’acide docosahexaénoïque (DHA) jouent un rôle important dans la prévention des maladies cardiovasculaires. Un de ses métabolites, la protectine DX (PDX), qui est un isomère de la protectine D1 (PD1), inhibe l’agrégation des plaquettes sanguines. D’autres composés similaires appelés "poxytrins", qui possèdent aussi un triène conjugué avec une géométrie E,Z,E, ont également été synthétisés à partir d'autres acides gras polyinsaturés (AGPI) via la lipoxygénase de soja. Ces composés présentent des propriétés anti-agrégantes en inhibant la cyclo-oxygénase plaquettaire et le récepteur du thromboxane A2. Dans cette thèse, nous décrivons de nouveaux composés dihydroxylés synthétisés par la 15-lipoxygénase de soja à partir de l’acide alpha-linolénique (18:3n-3), un acide gras polyinsaturé indispensable consommé au niveau du gramme chez l’Homme adulte. Il est converti en acides gras monohydroxylés et dihydroxylés. Ces composés ont été séparés par HPLC en phase inverse et caractérisés par GC-MS après dérivation adéquate. Un acide gras monohydroxylé, majoritaire, l’acide 13(S)-octadécatriénoïque et quatre acides gras dihydroxylés ont été détectés. Ces derniers présentent tous un spectre UV caractéristique avec une absorption maximale à 270 nm et deux épaulements à 260 et 280 nm. Les spectres UV de deux d'entre eux sont superposables à celui de la PDX, ce qui suggère une géométrie E,Z,E des doubles liaisons de leur triène. La caractérisation complète de ces composés a été réalisée par RMN à haut champ et par GC-MS. Ce sont les acides 9(R),16(S)-dihydroxy-octadéca-10E,12E,14E-triénoïque, 9(S),16(S)-dihydroxy-octadéca-10E,12E,14E-triénoïque, 9(S),16(S)-dihydroxy-octadéca-10E,12Z,14E-triénoïque et 9(R),16(S)-dihydroxy-octadéca-10E,12Z,14E-triénoïque. Ils sont également synthétisés par la 15 lipoxygénase recombinante humaine de type 2. Ces composés dihydroxylés 9,16-diHOTEs ont été testés sur les plaquettes isolées à partir du sang humain. Nous avons observé que seules les molécules ayant la géométrie E,Z,E du triène conjugué inhibent l'agrégation plaquettaire induite par le collagène et inhibent la cyclooxygénase-1 (COX-1) de mouton. Les propriétés anti-inflammatoires de ces produits ont également été étudiés. Tous les isomères 9,16-diHOTEs, possédant un triène conjugué avec une géométrie E,Z,E, inhibent la COX-2 recombinante humaine et seul l’acide 9(R),16(S)-dihydroxy-octadéca-10E,12Z,14E-triénoïques inhibe la 5-lipoxygénase des leucocytes, siège de la synthèse des leucotriènes issus de l’acide arachidonique. En conclusion, les composés dihydroxlés possédant un triène conjugué E,Z,E, issus du 18:3n-3, ainsi que la PDX, inhibent l’activité des COX-1 et 2, et seraient anti-agrégants et anti-inflammatoires. Ces résultats donnent des perspectives pharmacologiques aux recommandations nutritionnelles promouvant la consommation d’acide alpha linolénique., N-3 fatty acids, especially docosahexaenoic acid (DHA), play an important role in the prevention of cardiovascular diseases. One metabolite of DHA, protectin DX (PDX), an isomer of protectin D1 (PD1) (Chen P et al., 2009),possesses inhibits blood platelet aggregation. Similar compounds called "poxytrins", which have a conjugated triene with a E,Z,E geometry have also been synthesized from other polyunsaturated fatty acids (PUFA) by soybean lipoxygenase. They have anti-aggregating properties by inhibiting platelet cyclooxygenase and thromboxane A2 receptor (Chen P et al., 2011). In this thesis, we describe new dihydroxy compounds synthesized by the soybean 15-lipoxygenase from alpha-linolenic acid (18:3n-3), an essential PUFA that is consumed in the gram range in human adults . It is converted into monohydroxylated and dihydroxylated derivatives. These compounds were separated by reverse phase high performance liquid chromatography (HPLC) and characterized by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) after appropriate derivatization. A main monohydroxylated fatty acid, 13(S)-octadecatrienoic acid (13(S)-OH-18:3) and four dihydroxylated fatty acids were detected. The last ones have all a characteristic UV spectrum with a maximum absorbance at 270 nm with two shoulder peaks at 260 and 280 nm. The UV spectra from two of them are superimposable to that of PDX, suggesting a E,Z,E geometry for their conjugated triene. The complete characterization of these compounds was performed by high field nuclear magnetic resonance (NMR) and by GC-MS. These are the 9(R),16(S)-dihydroxy-octadeca-10E,12E,14E-trienoic, 9(S),16(S)-dihydroxy-octadeca-10E,12E,14E-trienoic, 9(S),16(S)-dihydroxy-octadeca-10E,12Z,14E-trienoic and 9(R),16(S)-dihydroxy-octadeca-10E,12Z,14E-trienoic acids. They can also be synthesized by the (type 2) 15 human recombinant lipoxygenase. These dihydroxylated compounds (9,16-diHOTEs)were tested on isolated human blood platelets. We observed that only molecules containing a conjugated triene with a E,Z,E geometry are able to inhibit platelet aggregation induced by collagen, and inhibit sheep cyclooxygenase-1 (COX-1). The anti-inflammatory properties of these products were also studied. All 9,16-diHOTEs isomers having a conjugated triene with a E,Z,E geometry, inhibit human recombinant cyclooxygenase-2 (COX-2) and only 9(R),16(S)-dihydroxy-octadeca-10E,12Z,14E-trienoic acid inhibits polymorphonuclear leukocytes (PMN) 5-lipoxygenase which is involved in the leukotriene synthesis from arachidonic acid. In conclusion, the E,Z,E dihydroxlated compounds from 18:3n-3, as well as PDX, inhibiting the COX-1 and 2 activities appear to be anti-aggregatory and anti-inflammatory agents. These results provide pharmacological perspectives to nutritional recommendations promoting the intake of alpha-linolenic acid.

Les propriétés athéroprotectrices des acides gras polyinsaturés de type n-3 à longue chaîne (AGPI n-3 LC), et en particulier de l’acide docosahexaénoique (DHA) ont été largement décrites. Néanmoins, les mécanismes d’action restent encore mal connus. Les recherches se sont récemment orientées vers l’identification des métabolites oxygénés issus des AGPI n-3 LC qui sont de plus en plus considérés comme des effecteurs majeurs de leurs effets athéroprotecteurs. Dans ce contexte, une étude dose-réponse de supplémentation en DHA a été réalisée chez un modèle animal d’athérosclérose (souris LDLR-/-) afin d’étudier les relations entre la progression de la plaque d’athérome et les profils en métabolites oxygénés issus du DHA. La supplémentation en DHA a réduit de façon dose-dépendante la plupart des facteurs de risque cardiovasculaire (TG plasmatique, R2=0.97, p=0.01; Cholestérol plasmatique et hépatique, respectivement R2=0.96, p

Le fichier annexe contient le livre des résumés; Les propriétés athéroprotectrices des acides gras polyinsaturés de type n-3 à longue chaîne (AGPI n-3 LC), et en particulier de l’acide docosahexaénoique (DHA) ont été largement décrites. Néanmoins, les mécanismes d’action restent encore mal connus. Les recherches se sont récemment orientées vers l’identification des métabolites oxygénés issus des AGPI n-3 LC qui sont de plus en plus considérés comme des effecteurs majeurs de leurs effets athéroprotecteurs. Dans ce contexte, une étude dose-réponse de supplémentation en DHA a été réalisée chez un modèle animal d’athérosclérose (souris LDLR-/-) afin d’étudier les relations entre la progression de la plaque d’athérome et les profils en métabolites oxygénés issus du DHA. La supplémentation en DHA a réduit de façon dose-dépendante la plupart des facteurs de risque cardiovasculaire (TG plasmatique, R2=0.97, p=0.01; Cholestérol plasmatique et hépatique, respectivement R2=0.96, p

Human milk is considered as the gold standard to newborn development. However, in case of very preterm infants who have particularly high nutrients needs, it does not always provide optimal quantities of several bioactive molecules, due to composition or supply conditions.We investigated the relationship between current maternal nutrition and polyunsatured fatty acids (PUFA) composition of human milk. Human milk from mothers of South and North-West of France had imbalance PUFA composition to the detriment of n-3 PUFA, especially docosahexaenoic acid (DHA). This was linked to low consumption of fish and seafood products, and to an important n-6 PUFA intake.A second part of our work was focused on bioactive compounds of human milk and newborn intestinal development. Nutritional care of preterm infants leads to low intake of bioactive compounds (PUFA n-3, phospholipids and plasmalogens, sCD14, acid sphingomylinase), insufficient to cover the needs of HAD and to ensure optimal intestinal health during the first weeks of life. A shorter time to reach digestive maturity was associated with PUFA consumption during the first two weeks of life, and with phospholipids (sphingomyelin and plasmalogens) from the second week. sCD14 intake by preterm fed only with donor human milk was inversely correlated with digestive maturity time. This molecule influences the inflammatory response of fœtal intestinal cells to chronic bacterial stimulation.We had also investigated the physicochemical properties of milk from different animal species potentially interesting for improving infant formula or milk fortifier. Camel milk showed sphingomyelin and plasmalogen contents close to human milk. Technological treatments, such as pasteurisation or homogenisation, lead to alteration of milk properties, either in bioactive molecules content (sCD14, acid sphingomyelinase) or in fat globule structure.In conclusion, this work provides new possibilities for the conception of infant formula and fortifier to improve newborn care., Le lait maternel est considéré comme l’aliment de référence pour le développement des nouveau-nés. Cependant dans le cas des grands prématurés qui ont des besoins nutritionnels particulièrement élevés, le lait maternel ne permet pas toujours d’apporter des quantités optimales pour certaines molécules, en raison de déficiences intrinsèques ou des conditions d’administration.Nous avons étudié les relations entre l’alimentation actuelle des mères et la composition en acides gras polyinsaturés de leur lait. Les laits maternels du Sud de la France et de la région Nord/Ouest présentent un déséquilibre de la composition en défaveur des acides gras polyinsaturés (AGPI) n-3 du lait, notamment en acide docosahexaénoïque (DHA). Ceci est en relation avec une consommation faible en poissons et produits de la mer, ainsi qu’une consommation importante d’AGPI n-6. Une deuxième partie du travail a porté sur la relation entre certaines molécules bioactives du lait et le développement intestinal des nouveau-nés. Le protocole de prise en charge nutritionnelle des nouveau-nés prématurés conduit à l’administration d’une faible quantité de molécules bioactives (AGPI n-3, phospholipides et plasmalogènes, sCD14, sphingomyélinase acide) ne permettant pas de couvrir les besoins, notamment en DHA, et probablement pas d’assurer une santé intestinale optimale pendant les premières semaines de vie. Un délai nécessaire pour atteindre la maturité digestive plus court est associé à la consommation d’AGPI pendant les deux premières semaines de vie, et de phospholipides (sphingomyéline et plasmalogènes) à partir de la deuxième semaine de vie. La consommation de sCD14 chez les enfants ne consommant que du lait de don est inversement corrélée au délai de maturité digestive. Nous avons constaté que cette molécule influence la réponse inflammatoire de cellules intestinales fœtales à une stimulation bactérienne chronique.Nous avons aussi étudié certaines propriétés physico-chimiques de laits d’espèces animales potentiellement intéressantes pour l’amélioration de la qualité des substituts ou des suppléments de lait et il apparait que le lait de chamelle présente des teneurs en sphingomyéline et plasmalogènes comparables à celles du lait humain. L’utilisation des traitements technologiques, comme la pasteurisation et l’homogénéisation, altère les propriétés du lait au niveau des teneurs en molécules bioactives (sCD14, sphingomyélinase acide) ainsi qu’au niveau de la structure du globule lipidique.En conclusion, ce travail ouvre la voie à une réflexion sur la formulation de nouveaux substituts et de suppléments de lait maternel à élaborer pour une meilleure prise en charge des nouveau-nés.

Docosahexaenoic acid (DHA) is a n-3 polyunsaturated fatty acid known for its protective effects against cardiovascular disease. However high doses of DHA may nevertheless counteract its beneficial effects owing to the presence of six double bounds in the fatty acyl chain. Our first objective was to determine the effects of increasing DHA consumption by healthy men on both platelet function and oxidative stress. The second objective was to analyse the effects of DHA on gene expression of enzymes controlling redox status and prostanoid formation, using human megakaryocytes MEG-01 as a model of platelet precursors. Our results show that ingestion of low doses of DHA (400 to 1600 mg) decreases the platelet aggregation response. A lower dose shows an anti-oxidant action. This result is reinforced by the transcriptional effects obtained on MEG-01 cells. Our results could explain the beneficial influence of n-3 polyunsaturated fatty acids at low doses on cardiovascular diseases., L'acide docosahexaénoïque (DHA) est un acide gras polyinsaturé n-3 connu pour son rôle protecteur contre les maladies cardiovasculaires. Cependant une utilisation importante de DHA peut néanmoins contrebalancer les effets bénéfiques par la formation de produits d'oxydation dommageables. Notre travail a été de déterminer les effets de l'ingestion de doses croissantes de DHA chez l'Homme sain sur les fonctions, le métabolisme et l'état redox des plaquettes sanguines et d'analyser son action sur un modèle de précurseurs des plaquettes, la lignée humaine de mégacaryocytes MEG-01. Nos résultats montrent que l'ingestion de faibles doses de DHA (400 à 1600 mg) diminue la réponse plaquettaire. Une dose plus faible montre un effet anti-oxydant. Ceci est conforté par les effets transcriptionnels obtenus sur les cellules MEG-01. Ceci pourrait contribuer à l'explication de l'influence bénéfique des acides gras polyinsaturés n-3 à faible dose sur les maladies cardio-vasculaires.

Alzheimer's disease (AD) is a progressive dementia characterised in the early stages by synaptic loss and neurodegeneration. Currently, no effective treatments are available and the molecular mechanisms implicated are still unknown. Recent studies, including ours, indicate that the direct interaction between soluble amyloid-ß (Aß) oligomers and the plasma membrane initiates a cellular stress involving apoptotic cascades. The present work focuses on the impact of lipid status on neuronal susceptibility to the toxicity of soluble Aß peptide and on the pro-apoptotic signalling pathways. We showed that this peptide induces membrane remodelling, thereby activating pro-apoptotic pathways and inhibiting survival signalling, which leads to neuronal cell death. This was however prevented in neurons cultured in a medium supplemented with docosahexaenoic acid (DHA), an ?3 polyunsaturated fatty acid. This protective effect seems to rely on subtle local membrane remodelling due to DHA incorporation, which maintains active survival and growth pathways. DHA did not prevent either cytosolic phospholipase A2 (cPLA2) or oxidative stress upon soluble Aß peptide exposure. These two events have already been reported by our team to be implicated in a pro-apoptotic cascade leading to ceramide production due to the activation of sphingomyelinases. These enzymes very likely play a central role in Aß peptide toxicity, as pretreatments with DHA or sphingosine-1-phosphate, a well-known anti-apoptotic compound, lead to neuronal protection through the inhibition of acid sphingomyelinase. This PhD thesis demonstrates that lipids, as structural molecules as well as signalling mediators, are essential players that could be used to develop strategies for the prevention or treatment of AD, La maladie d'Alzheimer (MA) est une démence progressive caractérisée dans ses stades précoces par une perte synaptique et une dégénérescence neuronale. Aucun traitement efficace n'est disponible à ce jour et les mécanismes moléculaires impliqués sont encore mal connus. Des études récentes, menées notamment par notre équipe, indiquent que les oligomères de peptide amyloïde-ß (Aß) interagissent avec la membrane plasmique et y induisent un stress cellulaire impliquant des cascades apoptotiques. Ce travail a été consacré à l'étude de l'influence du statut lipidique sur la sensibilité des neurones au peptide Aß soluble et sur la signalisation pro-apoptotique. Nous avons montré que ce peptide induit un remodelage membranaire conduisant à la mort neuronale en activant des voies pro-apoptotiques et en inhibant des voies de survie. Par contre, la supplémentation du milieu en acide docosahexaénoïque (DHA), acide gras polyinsaturé de type ?3, protège les neurones de la mort induite par le peptide Aß. Cet effet préventif semble dépendre d'une incorporation du DHA pouvant localement induire un remodelage membranaire discret capable de préserver des voies de croissance et de survie cellulaire. Le DHA n'agit toutefois pas en inhibant l'activation de la phospholipase A2 cytosolique (cPLA2) et le stress oxydant induits par le peptide Aß, mécanismes que nous avons observés être impliqués dans la voie pro-apoptotique menant à la production de céramides suite à l'activation des sphingomyélinases. Ces enzymes occupent une position essentielle dans la toxicité du peptide Aß, puisqu'un prétraitement par le DHA ou par la sphingosine-1-phosphate, connue pour son potentiel antiapoptotique, protège les neurones en inhibant la sphingomyélinase acide. Les travaux de cette thèse ont donc montré que les lipides, molécules structurales mais aussi médiateurs de signalisation, sont des acteurs essentiels à considérer pour le développement de stratégies préventives ou thérapeutiques contre la MA

BERTIN, route de Mareuil, BP 51,60330 Lagny-le-Sec; International audience; During the last few years, the physiological properties of eicosapentaenoic (EPA) and docosahexaenoic (DHA) acids have been investigated and beneficial effects can be attributed. EPA has been associated with a reduced risk of cardiovascular disease in adult, by altering platelet function towards a more anti‐atherogenic state. DHA is a major constituent of the neuronal structures including retina cell membranes. For populations at high risk of deficiency like new‐born babies and the elderly, diet must be supplemented with DHA. Therefore, these beneficial effects have promoted the development of dedicated preparations enriched either with EPA or DHA as long as bioavailability is needed in our diet. In this survey, the enzymatic methods to discriminate between EPA and DHA are reviewed.; Il a été démontré ces dernières années que les deux acides gras essentiels eicosapentaénoïque (EPA) et docosahexaénoïque (DHA), ont des propriétés physiologiques intéressantes chez l’homme. Ces effets bénéfiques ont accru l’intérêt de pouvoir disposer de préparations « ciblées », c’est‐à‐dire enrichies soit en EPA soit en DHA, les premières visant des applications en prophylaxie des maladies cardiovasculaires, les secondes visant à compléter l’alimentation de sujets risquant de présenter un déficit (prématurité et sénescence). Dans cette mise au point sur le biofaçonnement des huiles de poissons, nous nous attacherons à comprendre les avantages et les limites des méthodes mises en œuvre pour différencier l’EPA du DHA des huiles de poissons.

National audience; Docosahexaenoic acid (DHA, 22:6n-3) and arachidonic acid (AA, 20:4n-6) are the major polyunsaturated fatty acids in the membranes of brain and retinal cells. Animals specifically deficient in dietary n-3 fatty acids have reduced visual acuity and impaired learning ability. Studies on human infants have shown that adding DHA and AA to milk replacer-formulas can bring their concentrations in the infant blood lipids to values as high as those produced by breast feeding. The concurrent structural impact on the CNS membranes could have transient but significant outcomes on mental development and on maturation of visual function. In older subjects, neuropsychological and neurodegenerative diseases have been associated to impaired status of blood DHA and/or AA which might lead to decreased contents in neuronal membranes. The mechanisms by which polyunsaturated fatty acids can impact on neuronal functions involve the modulation of membrane biophysical properties, the regulation of neurotransmitter release, the synthesis of oxygenated biologically-active derivatives, and the nuclear receptor-mediated transcription of lipid-responsive genes; L’acide docosahexaénoique (DHA, 22:6n-3) et l’acide arachidonique (AA, 20:4n-6) sont les principaux acides gras polyinsaturés des membranes cérébrales et rétiniennes. Les animaux spécifiquement carencés en acides gras n-3 présentent des altérations de la fonction visuelle et des capacités cognitives. Les études menées chez des enfants allaités au biberon ont montré que la supplémentation des laits de remplacement avec l’AA et le DHA permet de rehausser la teneur en ces acides gras dans le plasma et les hématies, et d’atteindre ainsi le même statut sanguin que celui produit par l’allaitement au sein. L’impact probable de cette supplémentation sur les membranes nerveuses de l’enfant est susceptible de se traduire par une amélioration transitoire mais significative du développement mental et de la maturation de la fonction visuelle. Chez l’adulte, des maladies neuropsychiatriques ou neurodégénératives ont été associées à la diminution du statut sanguin en DHA et/ou en AA, qui pourrait refléter une réduction de leurs teneurs dans les membranes nerveuses. Les effets des acides gras polyinsaturés sur les fonctions nerveuses mettent en jeu des mécanismes impliqués dans la modulation des propriétés dynamiques des membranes, la régulation du processus de libération des neurotransmetteurs, la synthèse de médiateurs oxygénés bioactifs et la transcription de gènes via l’activation de récepteurs nucléaires sensibles aux lipides

National audience