Effects of alpha-linolenic acid vs. docosahexaenoic acid supply on the distribution of fatty acids among the rat cardiac subcellular membranes after a short- or long-term dietary exposure

Previous work showed that the functional cardiac effect of dietary alpha-linolenic acid (ALA) in rats requires a long feeding period (6 months), although a docosahexaenoic (DHA) acid-supply affects cardiac adrenergic response after 2 months. However, the total cardiac membrane n-3 polyunsaturated fatty acid (PUFA) composition remained unchanged after 2 months. This delay could be due to a specific reorganization of the different subcellular membrane PUFA profiles. This study was designed to investigate the evolution between 2 and 6 months of diet duration of the fatty acid profile in sarcolemmal (SL), mitochondrial (MI), nuclear (NU) and sarcoplasmic reticulum (SR) membrane fractions. Male Wistar rats were randomly assigned to 3 dietary groups (n = 10/diet/period), either n-3 PUFA-free diet (CTL), or ALA or DHA-rich diets. After 2 or 6 months, the subcellular cardiac membrane fractions were separated by differential centrifugations and sucrose gradients. Each membrane profile was analysed by gas chromatography (GC) after lipid extraction. As expected the n-3 PUFA-rich diets incorporated n-3 PUFA instead of n-6 PUFA in all the subcellular fractions, which also exhibited individual specificities. The diet duration increased SFA and decreased PUFA in SL, whereas NU remained constant. The SR and MI enriched in n-3 PUFA exhibited a decreased DHA level with ageing in the DHA and CTL groups. Conversely, the n-3 PUFA level remained unchanged in the ALA group, due to a significant increase in docosapentaenoic acid (DPA). N-3 PUFA rich diets lead to a better PUFA profile in all the fractions and significantly prevent the profile modifications induced by ageing. With the ALA diet the n-3 PUFA content, particularly in SR and SL kept increasing between 2 and 6 months, which may partly account for the delay to achieve the modification of adrenergic response

Camu-Camu Reduces Obesity and Improves Diabetic Profiles of Obese and Diabetic Mice : A Dose-Ranging Study

Overweight, obesity, and their comorbidities are currently considered a major public health concern. Today considerable efforts are still needed to develop efficient strategies able to attenuate the burden of these diseases. Nutritional interventions, some with plant extracts, present promising health benefits. In this study, we evaluated the action of Camu-Camu (Myrciaria dubia), an Amazonian fruit rich in polyphenols and vitamin C, on the prevention of obesity and associated disorders in mice and the abundance of Akkermansia muciniphila in both cecum and feces. Methods: We investigated the dose-response effects of Camu-Camu extract (CCE) in the context of high-fat-diet (HFD)-induced obesity. After 5 weeks of supplementation, we demonstrated that the two doses of CCE differently improved glucose and lipid homeostasis. The lowest CCE dose (62.5 mg/kg) preferentially decreased non-HDL cholesterol and free fatty acids (FFA) and increased the abundance of A. muciniphila without affecting liver metabolism, while only the highest dose of CCE (200 mg/kg) prevented excessive body weight gain, fat mass gain, and hepatic steatosis. Both doses decreased fasting hyperglycemia induced by HFD. In conclusion, the use of plant extracts, and particularly CCE, may represent an additional option in the support of weight management strategies and glucose homeostasis alteration by mechanisms likely independent from the modulation of A. muciniphila abundance.Peer reviewe

Etude régionale sur les emplois et les qualifications dans le secteur santé, social, sanitaire privé à but non lucratif en Picardie

Rapport pour UNIFAF 200

Impact de la longueur de chaîne des acides gras polyinsaturés n-3 alimentaires sur les récepteurs adrénergiques et les récepteurs à la ryanodine cardiaques

National audienceDans un précédent travail, nous avons démontré que pour avoir les mêmes effets sur la régulation de la fréquence cardiaque (FC) avec un régime enrichi en acide alpha-linolénique (ALA) il fallait attendre 6 mois de régime alors qu’avec un régime enrichi en acide docosahexaénoïque (DHA) ces effets sont observés dès 2 mois de régime. Nous avons émis l’hypothèse que le retard des effets fonctionnels observés avec l’ALA serait lié à une modification de paramètres impliqués dans le couplage excitation-contraction. Nous avons analysé, après 2 et 6 mois de régime, la densité et l’affinité des récepteurs beta-adrénergiques (β-AR) et des récepteurs à la ryanodine (RyR), ainsi que la capacité des cardiomyocytes isolés adultes à produire de l’AMPc en réponse à des doses croissantes d’isoprotérénol. Des rats mâles Wistar ont été alimentés pendant 2 ou 6 mois avec 3 régimes (CTL sans n-3, enrichi en ALA ou en DHA) (n=10). Deux séries de rats ont été sacrifiées et le cœur prélevé, l’une pour analyse des récepteurs, l’autre pour isoler les cardiomyocytes pour évaluer l’effet-dose de l’isoprotérénol sur la production d’AMPc. Les résultats montrent une diminution de l’affinité des β-AR (ligand CGP) pour les groupes n-3 par rapport au CTL à 2 et 6 mois, avec une meilleure réponse adrénergique (dès 2 mois pour le groupe DHA et à 6 mois pour le groupe ALA) mise en évidence par la diminution de l’EC50 de l’isoprotérénol dans la production d’AMPc. L’affinité des RyR a été augmentée notamment dans le groupe ALA à 6 mois. La densité des 2 types de récepteurs a augmenté dans les deux groupes n-3 à 2 mois. Mais cette augmentation est transitoire dans le groupe ALA alors qu’elle se maintient dans le groupe DHA. En conclusion, ces résultats montrent une meilleure réponse bêta-adrénergique pour les groupes n-3 par rapport au CTL dès 2 mois pour le DHA et après 6 mois pour le groupe ALA. Les effets sur la FC, précédemment observés, passeraient donc par une modification de la capacité des β-AR à produire l’AMPc en réponse à l’isoprotérénol

Long term effect of dietary alpha-linolenic acid or docosahexaenoic acid on heart function <em>in vivo</em> and <em>in vitro</em> in healthy adult rats

International audienceThe objective of this study was to evaluate if an alpha-linolenic acid (ALA) or a docosahexaenoic acid (DHA)-rich diet may affect heart rate or adrenergic response and ryanodine receptors (RyR) binding as compared to an n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA)- free diet (CTL diet). Hemodynamic parameters were investigated in vivo (heart rate (HR), left ventricular pressure (LVP), systolic (SBP), diastolic (DBP) and mean (MBP) blood pressure). Beta-adrenergic receptors (1-AR) and RyR were investigated on membrane preparations and cAMP production on isolated adult cardiomyocytes, after 2 and 6 months in male rats randomly assigned to one of the three experimental diets (n=8). In the DHA group 1-AR Kd significantly decreased whereas the Bmax increased. Moreover, this group showed a significant decrease of the isoproterenol EC50 for cAMP production as compared to the CTL group. In the ALA group, the RyR Kd was strongly decreased as compared to DHA and CTL groups. Both n-3 groups exhibited an improved positive chronotropic response to isoproterenol injection in vivo after 2 months of diet as compared to CTL group, without significant effect on the blood pressure decrease. In conclusion, we demonstrated that the DHA effect could be attributable to a direct effect on the first steps occurring in the adrenergic response while the ALA effect could be linked to the consecutive events of the response at the reticulum sarcoplasmic location

Altérations cardiaques et musculaires dans l’hypertrophie cardiaque et prévention par supplémentation alimentaire en acides gras polyinsaturés n-3

National audienceL’hypertrophie cardiaque (HC) induit une augmentation de la masse membranaire et donc une demande accrue en acides gras polyinsaturés (AGPI) qui représentent plus de 50% des membranes. Ce travail a eu pour objectif d’étudier dans l’HC la fonction cardiaque in vivo par télémétrie implantée et d’évaluer le devenir de l’homéostasie lipidique des membranes du cœur et du muscle squelettique (MS). Cette étude a aussi été conduite pour apprécier les capacités préventives d’un ré-équilibrage lipidique du régime permettant d’étudier le rôle fonctionnel des AGPI n-3, en particulier l’acide docosahexaénoïque (DHA), et du rapport AGPI/ Saturés. Des rats mâles Wistar HC ayant subi une sténose de l’aorte abdominale et leurs sham ont été maintenus 2 mois sur un régime occidental (WD) ou optimisé (OD). A court terme les rats HC ont montré une baisse de Fréquence (Fc) et une hypotension artérielle systémique systolique (-10 mmHg). Les niveaux de Fc et de pression (PA) des rats HC étaient plus bas et moins variables sous OD. Stable sous OD, la PA a augmenté dans le temps sous WD. Les membranes biologiques se sont révélées très sensibles aux modulations des AGPI alimentaires. Sous WD, le DHA cardiaque atteint 5% des AG, sous OD il passe à 18%, provoquant une baisse du ratio n-6/n-3. Quel que soit le régime, l’HC s’est accompagnée d’une diminution de 18:2 n-6, décrite dans les pathologies cardiaques. Les mêmes modulations ont été observées dans le MS. Toutefois les rats HC sous WD ont perdu des AGPI au profit d’AGS, le 18:2 n-6 a augmenté tandis que le 20:4 n-6 et le DHA ont diminué. Sous WD, l’HC a induit une baisse du ratio n-6/n-3, alors que ce rapport n’était pas altéré sous OD. Le bilan de ces analyses fait apparaître que des relations étroites existent entre le développement d’une pathologie cardiaque chronique et l’altération de l’homéostasie des membranes. Un apport alimentaire spécifique de DHA est nécessaire au cœur et au MS pour prévenir les altérations induites par l’HC

Long term effect of dietary alpha-linolenic acid or docosahexaenoic acid on heart function <em>in vivo</em> and <em>in vitro</em> in healthy adult rats

International audienceThe objective of this study was to evaluate if an alpha-linolenic acid (ALA) or a docosahexaenoic acid (DHA)-rich diet may affect heart rate or adrenergic response and ryanodine receptors (RyR) binding as compared to an n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA)- free diet (CTL diet). Hemodynamic parameters were investigated in vivo (heart rate (HR), left ventricular pressure (LVP), systolic (SBP), diastolic (DBP) and mean (MBP) blood pressure). Beta-adrenergic receptors (1-AR) and RyR were investigated on membrane preparations and cAMP production on isolated adult cardiomyocytes, after 2 and 6 months in male rats randomly assigned to one of the three experimental diets (n=8). In the DHA group 1-AR Kd significantly decreased whereas the Bmax increased. Moreover, this group showed a significant decrease of the isoproterenol EC50 for cAMP production as compared to the CTL group. In the ALA group, the RyR Kd was strongly decreased as compared to DHA and CTL groups. Both n-3 groups exhibited an improved positive chronotropic response to isoproterenol injection in vivo after 2 months of diet as compared to CTL group, without significant effect on the blood pressure decrease. In conclusion, we demonstrated that the DHA effect could be attributable to a direct effect on the first steps occurring in the adrenergic response while the ALA effect could be linked to the consecutive events of the response at the reticulum sarcoplasmic location

Altérations cardiaques et musculaires dans l’hypertrophie cardiaque et prévention par supplémentation alimentaire en acides gras polyinsaturés n-3

National audienceL’hypertrophie cardiaque (HC) induit une augmentation de la masse membranaire et donc une demande accrue en acides gras polyinsaturés (AGPI) qui représentent plus de 50% des membranes. Ce travail a eu pour objectif d’étudier dans l’HC la fonction cardiaque in vivo par télémétrie implantée et d’évaluer le devenir de l’homéostasie lipidique des membranes du cœur et du muscle squelettique (MS). Cette étude a aussi été conduite pour apprécier les capacités préventives d’un ré-équilibrage lipidique du régime permettant d’étudier le rôle fonctionnel des AGPI n-3, en particulier l’acide docosahexaénoïque (DHA), et du rapport AGPI/ Saturés. Des rats mâles Wistar HC ayant subi une sténose de l’aorte abdominale et leurs sham ont été maintenus 2 mois sur un régime occidental (WD) ou optimisé (OD). A court terme les rats HC ont montré une baisse de Fréquence (Fc) et une hypotension artérielle systémique systolique (-10 mmHg). Les niveaux de Fc et de pression (PA) des rats HC étaient plus bas et moins variables sous OD. Stable sous OD, la PA a augmenté dans le temps sous WD. Les membranes biologiques se sont révélées très sensibles aux modulations des AGPI alimentaires. Sous WD, le DHA cardiaque atteint 5% des AG, sous OD il passe à 18%, provoquant une baisse du ratio n-6/n-3. Quel que soit le régime, l’HC s’est accompagnée d’une diminution de 18:2 n-6, décrite dans les pathologies cardiaques. Les mêmes modulations ont été observées dans le MS. Toutefois les rats HC sous WD ont perdu des AGPI au profit d’AGS, le 18:2 n-6 a augmenté tandis que le 20:4 n-6 et le DHA ont diminué. Sous WD, l’HC a induit une baisse du ratio n-6/n-3, alors que ce rapport n’était pas altéré sous OD. Le bilan de ces analyses fait apparaître que des relations étroites existent entre le développement d’une pathologie cardiaque chronique et l’altération de l’homéostasie des membranes. Un apport alimentaire spécifique de DHA est nécessaire au cœur et au MS pour prévenir les altérations induites par l’HC

A Two‐Week Treatment with Plant Extracts Changes Gut Microbiota, Caecum Metabolome, and Markers of Lipid Metabolism in ob/ob Mice

International audienceSCOPE: Targeting gut microbiota dysbiosis by prebiotics is effective, though side-effects such as abdominal bloating and flatulence may arise following high prebiotic consumption over weeks. Our aim was therefore to optimize the current protocol for prebiotic use. METHODS AND RESULTS: To examine the prebiotic properties of plant extracts, we conducted two independent studies in ob/ob mice, over two weeks. In the first study, we evaluated Porphyra umbilicalis and Melissa officinalis L. extracts; in the second study, we assessed a high- vs. low-dose of an Emblica officinalis Gaertn extract. These plant extracts affected gut microbiota, caecum metabolome and induced a significant lower plasma triacylglycerols (TG) following the treatment with P. umbilicalis and significant higher plasma free fatty acids (FFA) following treatment with the low-dose of E. officinalis Gaertn. Glucose- and insulin-tolerance were not affected but white adipose tissue and liver gene expression were modified. In the first study, IL-6 hepatic gene expression was significantly (adjusted P = 0.0015) and positively (r = 0.80) correlated with the bacterial order Clostridiales in all mice. CONCLUSION: Our data show that a 2-week treatment with plant extracts affects the dysbiotic gut microbiota and changes both caecum metabolome and markers of lipid metabolism in ob/ob mice

Quantification of trans-resveratrol and its metabolites in human plasma using ultra-high performance liquid chromatography tandem quadrupole-orbitrap mass spectrometry

International audienceTrans-resveratrol is a stilbene polyphenol with a large spectrum of biological activities. This is why it is widely studied in terms of activities, bioavailability and quantitation in different foods, beverages and biological matrices. Different analytical methods are employed for its quantitation. In this study a quadrupole-orbitrap tandem mass spectrometer coupled to a reverse phase ultra-high performance liquid chromatography is applied to a quantitation of trans-resveratrol and its metabolites trans-resveratrol-3-O-beta-D-glucuronide, trans-resveratrol-4'-O-beta-D-glucuronide, trans-resveratrol-3-O-sulfate, a,b-dihydroresveratrol, a,b-dihydroresveratrol-glucuronide, a,b-dihydroresveratrol-glucuronide-sulfate, a,b-dihydroresveratrol-sulfate, trans-resveratrol-3,5-O-beta-D-diglucuronide, trans-resveratrol-3,4'-O-D-beta-diglucuronide, trans-resveratrol-3-O-beta-D-glucuronide-sulfate and trans-resveratrol-4'-O-beta-D-glucuronide-sulfate in human plasma. MS/MS experiments coupled to a high resolving power and accurate mass measurements as well as the use of labeled internal standards enabled the achievement of linear calibration curves across the four orders of magnitude concentration ranges. The method was validated in terms of specificity and selectivity, accuracy and precision, sensitivity and matrix effect and can be now applied to pharmacokinetic studies or routine analysis. In addition, the application of quadrupole-orbitrap mass spectrometer to the quantitation of trans-resveratrol and its metabolites provides acquisition of full collision induced dissociation spectra of analyzed compounds giving place to the structural characterization and sensitivity and linear concentration ranges respecting the accuracy and precision, specificity and selectivity requirements