Liver phospholipids fatty acids composition in response to different types of diets in rats of both sexes

Background: Dietary intake influence changes in fatty acids (FA) profiles in liver which plays a central role in fatty acid metabolism, triacylglycerol synthesis and energy homeostasis. We investigated the effects of 4-weeks treatment with milk-and fish-based diet, on plasma biochemical parameters and FA composition of liver phospholipids (PL) in rats of both sexes. Methods: Adult, 4 months old, Wistar rats of both sexes, were fed with different types of diets: standard, milk-based and fish-based, during 4 weeks. Analytical characterization of different foods was done. Biochemical parameters in plasma were determined. Fatty acid composition was analyzed by gas-chromatography. Statistical significance of FA levels was tested with two-way analysis of variance (ANOVA) using the sex of animals and treatment (type of diet) as factors on logarithmic or trigonometric transformed data. Results: Our results showed that both, milk-and fish-based diet, changed the composition and ratio of rat liver phospholipids FA, in gender-specific manner. Initially present sex differences appear to be dietary modulated. Although, applied diets changed the ratio of total saturated fatty acids (SFA), monounsaturated fatty acids (MUFA) and polyunsaturated fatty acids (PUFA), and effects were gender specific. Milk-based diet lowered SFA and elevated MUFA in males and increased PUFA in females vs. standard diet. The same diet decreased n-3, increased n-6 and n-6/n-3 ratio in males. Fish-based diet increased n-3, decreased n-6 and n-6/n-3 ratio vs. standard and milk-based diet in females. However, the ratio of individual FA in liver PL was also dietary-influenced, but with gender specific manner. While in females fish-based diet decreased AA (arachidonic acid) increased level of EPA (eicosapentaenoic acid), DPA (docosapentaenoic acid) and DHA (docosahexaenoic acid), the same diet elevated only DHA levels in males. Conclusion: Gender related variations in FA composition of rat liver PL were observed, and results have shown that those initial differences could be significantly modulated by the type of diet. Furthermore, the modulatory effects of milk-and fish-based diets on liver phospholipids FA profiles appeared to be sex-specific

Impact d’une supplémentation en acide docosapentaénoïque n-3 sur la composition tissulaire en acides gras n-3 chez le rat

International audienceIntroduction et but de l’étudeLe rôle des Acides Gras Polyinsaturés (AGPI) n-3 sur le métabolisme lipidique est bien connu. Néanmoins, la plupart des recherches sont axées sur l’acide docosahexaènoïque (DHA, C22:6 n-3) et l’acide eicosapentaènoïque (EPA, C20:5 n-3). Peu d’études concernent l’acide docosapentaènoïque n-3 (DPA n-3, C22:5 n-3), peu disponible commercialement. Cet acide gras est un dérivé intermédiaire entre l’EPA et le DHA dans la voie de conversion des AGPI n-3 à partir de l’acide a-linolénique (ALA, C18:3 n-3). Il pourrait être intéressant tant pour sa capacité à se convertir en EPA ou en DHA que pour ses effets physiologiques spécifiques potentiels. A notre connaissance, aucune étude n’a permis d’observer globalement l’enrichissement spécifique de cet acide gras dans les tissus quand il était supplémenté in vivo.L’objectif de cette étude est donc d’examiner l’effet d’une supplémentation en DPA à une dose physiologique sur la composition en AGPI des principaux tissus chez le rat pour pouvoir orienter de futures études vers la recherche d’effets physiologiques.Matériel et méthodesDeux lots de rats mâles Sprague Dawley (n=8/lot) ont été nourris pendant 3 semaines à partir du sevrage avec un régime à 10% de lipides en masse supplémenté ou non avec du DPA à hauteur de 0,5% des acides gras totaux (AGT) et contenant de l’ALA (2,3% des AGT, ratio n-6/n-3=5). La composition en AGT de 20 tissus a été étudiée par chromatographie gazeuse couplée à un spectromètre de masse. Les deux lots ont été comparés par le test t de Student (p<0,05).Résultats et analyse statistiqueLorsqu’il est supplémenté, la proportion de DPA est augmentée significativement dans le cœur (x2,1), le poumon (x1,8), la rate (x1,6), la moelle osseuse (x1,5) et le rein (x1,3). Sa proportion tend à augmenter dans les globules rouges (x1,4) et le pancréas (x1,2) mais reste stable dans le foie, le plasma, le cerveau et la rétine qui sont connus pour être impactés avec des régimes supplémentés en EPA ou en DHA.Les statuts en DHA ont été élevés significativement dans la rate (x1,2), le poumon (x1,2) et tendent à augmenter dans la moelle osseuse (x1,6). La supplémentation en DPA augmenterait donc la conversion jusqu’au DHA.Les proportions d’EPA ont été accrues significativement dans le foie (x2,0), le plasma (x2,0), la rate (x1,5), le poumon (x1,3) et la moelle osseuse (x1,1). Cela confirmerait la rétroconversion directe ou indirecte en passant par le DHA du DPA vers l’EPA.Concernant les AGPI de la série n-6 en compétition avec les enzymes de la voie de conversion des n-3, les proportions de DPA n-6 (C22:5 n-6) et d’acide arachidonique (C20:4 n-6) ont diminué dans certains tissus spécifiquement (globules rouges, cœur, rein, rate, poumon).ConclusionUne supplémentation en DPA à hauteur de 0,5% des AGT entraîne un enrichissement en AGPI n-3 et un appauvrissement en AGPI n-6 ciblés dans certains tissus. Cela laisse présager une action potentielle et spécifique de cet acide gras. De futures études sont maintenant programmées pour déterminer les potentiels effets physiologiques spécifiques du DPA au niveau de ces organes en comparaison au DHA et à l’EPA

Delta-5 and delta-6 desaturases: crucial enzymes in polyunsaturated fatty acid-related pathways with pleiotropic influences in health and disease

Polyunsaturated fatty acids (PUFA) play pleiotropic and crucial roles in biological systems. Both blood and tissue levels of PUFA are influenced not only by diet, but to a large extent also by genetic heritability. Delta-5 (D5D) and delta-6 desaturases (D6D), encoded respectively by FADS1 and FADS2 genes, are the rate-limiting enzymes for PUFA conversion and are recognized as main determinants of PUFA levels. Alterations of D5D/D6D activity have been associated with several diseases, from metabolic derangements to neuropsychiatric illnesses, from type 2 diabetes to cardiovascular disease, from inflammation to tumorigenesis. Similar results have been found by investigations on FADS1/FADS2 genotypes. Recent genome-wide association studies showed that FADS1/FADS2 genetic locus, beyond being the main determinant of PUFA, was strongly associated with plasma lipids and glucose metabolism. Other analyses suggested potential link between FADS1/FADS2 polymorphisms and cognitive development, immunological illnesses, and cardiovascular disease. Lessons from both animal models and rare disorders in humans further emphasized the key role of desaturases in health and disease. Remarkably, some of the above mentioned associations appear to be influenced by the environmental context/PUFA dietary intake, in particular the relative prevalence of \u3c9-3 and \u3c9-6 PUFA. In this narrative review we provide a summary of the evidences linking FADS1/FADS2 gene variants and D5D/D6D activities with various traits of human physiopathology. Moreover, we focus also on the potentially useful therapeutic application of D5D/D6D activity modulation, as suggested by anti-inflammatory and tumor-suppressing effects of D6D inhibition in mice models