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Nutriments lipidiques et homeostasie cellulaire
Pathologie Biologie 52 (2004) 378–384 www.elsevier.com/locate/patbio
Nutriments lipidiques et homeostasie cellulaire Acide alpha-linolénique : indicateurs biologiques de consommation et de bioconversion C. Boué-Vaysse a, A. Morise b, N. Combe a,*, B. Delplanque b, E. Fénart c, P. Weill d, D. Hermier b a ITERG-biochimie-nutrition, université Bordeaux-I, Talence, France b Laboratoire de physiologie de la nutrition, université Paris-Sud, Orsay, France c ONIDOL, Paris, France d VALOREX, Javène * Auteur correspondant. (N. Combe ) Les études épidémiologiques préfèrent généralement utiliser des indicateurs biologiques de la consommation en acides gras, tels les lipides sanguins ou le tissu adipeux (TA), plutôt que l'enquête nutritionnelle. Néanmoins, concernant l'acide alpha-linolénique (ALA), on ne dispose pas d'études modèles des relations existant entre sa consommation et son incorporation dans ces compartiments, ainsi que celle de son dérivé, l'acide eicosapentaènoïque (EPA). Nous avons établi ces relations chez quatre groupes (n = 6) de hamsters mâles, recevant pendant sept semaines des régimes (35 % de lipides/énergie) apportant des doses croissantes d'ALA sous forme d'huile de lin (L1 : 0,37 %, L2 : 3,5 %, L3 : 6,9 %, L4 : 14,6 %/énergie), et des teneurs équivalentes d'acide linoléique (LA, 8,5 %/énergie), le rapport LA/ALA variant de 22,5 à 0,6. Le contenu en ALA du TA passait de 0,85 % (L1) des acides gras totaux (AGT) à 14 % (L4), avec une corrélation très significative entre l'apport en ALA (mg/jour) et sa teneur dans le TA (r2 = 0,98 ; p < 0,0001). Après le TA, ce sont les esters de cholestérol (EC) plasmatiques qui accumulent le plus d'ALA, (de 0,3 à 9,7 % des AGT, de L1 à L4), de façon très significativement corrélée aux apports (r2 = 0,97 ; p < 0,0001). Ces apports sont également fortement liés au contenu en EPA dans les globules rouges (r2 = 0,97 ; p < 0,0001) et les phospholipides plasmatiques (r2 = 0,93 ; p < 0,0001). Des mesures simples fournissent donc des indicateurs biologiques extrêmement fiables de la consommation en ALA et de sa bioconversion, dans une très large gamme d'apports alimentaires et de rapports LA/ALA. Activité de la myristoyl-CoA : protéine N-myristoyltransférase de rat exprimée dans les cellules COS-7 V Rioux *, M Ravache, E. Cognard, A-C. Thomas, S. Daval, H. Guillou, S. Jan, P. Legrand Laboratoire de biochimie, ENSA-INRA, Rennes, France * Auteur correspondant. (V Rioux) L'utilisation hautement spécifique et originale de l'acide myristique (C14:0) pour la myristoylation N-terminale des protéines cellulaires donne à cet acide gras un statut particulier au niveau métabolique et nutritionnel. La myristoylation (formation cotraductionnelle d'une liaison amide entre l'acide myristique et la glycine N-terminale de nombreuses protéines) semble en effet conférer aux protéines concernées des propriétés importantes © 2004 Publié par Elsevier SAS. doi:10.1016/j.patbio.2004.07.003
comme des changements de conformation, des ciblages subcellulaires spécifiques, des ancrages à la membrane cellulaire ou des interactions de sous-unités protéiques rendues ainsi fonctionnelles. La myristoyl-CoA: protéine N-myristoyltransférase (NMT) est l’enzyme qui catalyse la réaction de myristoylation. L'objectif de ce travail est d'étudier l'activité et les substrats potentiels (protéines et acides gras) de la NMT1 (1ère isoforme identifiée) de rat. Pour cela, la séquence d’ADN codant pour la NMT1 de rat (Genbank accession #AJ492222) a été clonée et un plasmide permettant l’expression de cette enzyme en cellules eucaryotes (cellules COS-7) a été construit. La protéine recombinante est mise en évidence par western blot. Son activité en présence d'acide myristique tritié et d'un substrat protéique co-exprimé (la NADH-cytochrome b5-réductase de rat mutée ou non pour son résidu glycine Nterminale) est analysée. Les résultats obtenus montrent que les cellules COS-7 possèdent une myristoyltransférase endogène active. Une augmentation de l'activité myristoyltransférase des cellules COS-7 est cependant mise en évidence lorsqu'elles surexpriment la NMT1 de rat. Ce travail constitue une 1ère étape vers une caractérisation plus complète du phénomène de myristoylation N-terminale. Correlation of the biochemical phenotype with genotype in the Smith-Lemli-Opitz syndrome F. Chevy a,*, B. Hermelin b, C. Wolf a,b a Laboratoire de spectrométrie de masse, Inserm U538, faculté de médecine Saint-Antoine, France b Laboratoire de biologie moléculaire, biochimie spécialisée, hôpital Saint-Antoine, 75012 Paris, France * Auteur correspondant. (F. Chevy) Depuis 1994, une série de 73 cas de syndromes de Smith Lemli Opitz (deficit of 7 dehydrocholesterol reductase ; SLOS ; OMIM270400) a été étudiée, dont 63 appartiennent à des familles non apparentées. Les fœtus ou les enfants atteints ont été détectés par l’étude des stérols anormaux accumulés en amont du bloc enzymatique par spectrométrie de masse couplée à la chromatographie gazeuse. La sévérité du phénotype biochimique peut être rapportée de manière synthétique pour les différents types de prélèvements (liquide amniotique, sérum ou plasma, tissu) par les rapports des concentrations stérols aberrants/cholestérol, (7déhydrocholestérol+8 déhydrocholestérol)/cholestérol. La concentration de cholestérol correspond aux possibilités de la synthèse résiduelle endogène lorsque le génotype est non nul et aux apports exogènes trans-placentaire ou alimentaire. La séquence du gène de l’enzyme déficitaire 7DHCR a été réalisée pour 47 familles. Dans notre série les mutations nulles (Stop ou défaut d’épissage fréquent de l’intron 8) et les mutations ponctuelles faux-sens sont dispersées le long de la séquence de 2597 bp dont les neuf exons codent pour la séquence des 475 acides aminés.
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Nous recherchons les corrélations entre le phénotype clinique (age de la découverte, gravité des malformations associées), biochimique (abondance des stérols aberrants, hypocholestérolémie) et certaines mutations. Ces corrélations sont comparées aux données sur la structure proposée pour l’enzyme membranaire. Effet d’un enrichissement en DHA sur des astrocytes en culture : modifications lipidiques membranaires et conséquences sur la plasticité morphofonctionnelle astrocytaire G. Champeil-Potokar *, I. Denis, P. Guesnet, J.M. Alessandri, M. Lavialle. Laboratoire de nutrition et sécurité alimentaire, INRA, 78352 Jouy-en-josas cedex 02, France * Auteur correspondant. G. Champeil-Potokar) E-mail : [email protected] La forte teneur en DHA des structures cérébrales est impliquée dans les fonctions cognitives, mais son rôle précis dans les mécanismes cellulaires reste mal connu. Les astrocytes ont, in vivo, comme les neurones, une proportion élevée de DHA dans leurs membranes. Ces cellules contrôlent le microenvironnement neuronal en établissant un réseau dont l’efficacité repose sur une grande plasticité morphologique (émission–rétraction de prolongements) et l’établissement de jonctions communicantes. Pour mieux comprendre le rôle du DHA membranaire dans la plasticité astrocytaire, nous avons cultivé des astrocytes de rat nouveau-nés en présence ou non de DHA (30 µM) dans du milieu MEM contenant 10 % de SVF et enrichi en alpha-tocophérol (70 µM) pour prévenir la peroxydation. L’analyse des phospholipides membranaires (phosphatidylethanolamine et phosphatidylcholine) montre que les cellules cultivées en MEM + 10 % SVF sont déficientes en DHA et que la supplémentation en DHA restaure la teneur membranaire à des valeurs comparables à celles mesurées chez des animaux supplémentés en AGPIn-3. Les astrocytes enrichis en DHA présentent une augmentation du marquage pour la connexine 43 au niveau membranaire (immunocytochimie) et une augmentation de la forme phosphorylée de cette connexine (western blot), ce qui suggère une plus grande capacité à établir des jonctions communicantes par rapport aux astrocytes témoins. Les astrocytes enrichis en DHA présentent également des modification du cytosquelette de GFAP (protéine acide des gliofilaments) et une morphologie particulière (longs filopodes orientés) en absence de sérum, comparativement aux astrocytes témoins. Nos résultats suggèrent une implication du DHA membranaire dans la plasticité morphofonctionnelle de l’astrocyte. Effets d’un apport alimentaire en acide docosahexaénoïque (DHA) sous forme de phospholipides d’œufs et d’huile de thon sur la libération synaptique d’acétylcholine dans l’hippocampe de rat S. Aïd a,*, S. Vancassel a,O. Martin b, P. Guesnet a, M. Lavialle a a INRA Jouy-en-Josas, 78352 Jouy-en-Josas, France b Laboratoire Yves Ponroy, Boufféré, Vendée, France * Auteur correspondant. (S. Aïd) Les acides gras polyinsaturés (AGPI), dont l’acide docosahexaénoïque pour la série n-3 (22:6n-3, DHA), s’incorporent massivement dans les membranes des cellules nerveuses durant la période périnatale, et conditionnent le fonctionnement du système nerveux central. Nous avons récemment montré chez le rat, qu’une carence alimentaire chronique en précurseur du DHA, l’acide D-linolénique (18:3n-3), modifie la neurotransmission cholinergique spécifiquement dans l’hippocampe : à savoir 1) une augmentation
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de 72 % de la concentration synaptique basale en acétylcholine, 2) une diminution de 34 % de la libération d’acétylcholine sous activation neuronale (Aid et al., J. Lipid Research 2003). L’objectif est d’étudier, sur ces mêmes paramètres, l’effet d’un apport alimentaire en DHA (200 et 300 mg/100 g de régime) sous forme : 1) de phospholipides d’œufs enrichis en DHA, 2) d’huile de thon. La libération synaptique d’acétylcholine (microdialyse intracérébrale), l’activité enzymatique acétylcholinestérase, et la composition lipidique sont déterminées dans l’hippocampe de rats adultes. Les teneurs en cholestérol et en phospholipides ne sont pas modifiées par les régimes. La composition en acides gras des deux principales classes de phospholipides (phosphatidyléthanolamine et phosphatidylcholine) est comparable entre les régimes, et équivalente à celle du régime témoin (apportant 300 mg de 18:3n-3/ 100 g de régime). Les libérations synaptiques basale et stimulée (KCl) en acétylcholine sont identiques à celles obtenues chez les témoins. L’activité acétylcholinestérase n’est pas modifiée. Conclusion : l’apport en DHA à 200 mg/100 g de régime assure une composition lipidique et une libération d’acétylcholine équivalentes au régime témoin, sans effet significatif de la forme d’apport. Une dose plus faible est en cours d’étude. Enquête sur les habitudes d’utilisation et caractérisation des huiles de fritures de tournesol dans la ville de Béjaïa D.E. Kati, F. Samadi, D. Ait Saada Laboratoire de contrôle de qualité C.A.C.Q, département de Béjaïa, université de Mostaganem, Algérie Cette étude a pour objet dans un premier temps, d’enquêter sur les habitudes d’utilisation de l’huile de tournesol en friture au niveau d’une zone géosociologique représentative. L’enquête a été réalisée par échantillonnage stochastique. À l’issue de l’enquête, il ressort une forte tendance à la réutilisation des huiles de friture et une indifférence à la bonne conduite de ce procédé culinaire. Ceci essentiellement au niveau des établissements de commercialisation d’aliments frits (restaurants, vendeurs de beignets), face auxquels les ménages et les établissements de restauration collective (cantines d’écoles, restaurants universitaires) présentent une bonne conduite du procédé de cuisson par friture. Dans un second temps, une appréciation de l’aspect qualitatif de ces huiles, prélevées au niveau des ménages, E.C.A.F., E.R.C., est faite par oxyfritest. Cette appréciation conduit à constater d’importantes altérations, essentiellement dans les huiles utilisées au niveau des E.C.A.F. Enfin, des analyses physiques ont été appliquées à des échantillons d’huiles prélevées au niveau de quatre sites, sur la base d’une comparaison avec un échantillon d’huile non frite pour référence. Les résultats de ces analyses ont montré une dégradation des AG majoritaires de l’huile et l’apparition après dégradation d’espèces chimiques nouvelles susceptibles d’entraîner une dégradation des qualités organoleptiques des aliments frits et d’être à l’origine de certaines carences et maladies cardiovasculaires. Étude biochimique et nutritionnelle de l’effet immunomodulateur des acides gras insaturés extraits des huiles de poisson, d’argan et d’olive A. Banzaria a, N Meskini a,*, M Dubois b, M Lagarde b, A.F. Prigent b a Laboratoire de biochimie, FST de Mohammedia, Maroc b Laboratoire de physiopathologie des lipides et membranes (PLM) UMR 585 Inserm/INSA-Lyon, IMBL, Villeurbanne, France * Auteur correspondant. (N Meskini) Les acides gras insaturés (AGI) présents dans les huiles de poisson, d’argan et d’olive suscitent un grand intérêt pour le traitement des
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maladies cardiovasculaires, auto-immunes et inflammatoires. Les AGI les plus connus pour leurs effets immunomodulateurs sont ceux des huiles de poisson, notamment l’acide docosahexaénoïque (DHA). Dans ce travail nous avons étudié l’effet d’un enrichissement des thymocytes de rat avec les principaux AGI de ces huiles, les acides linoléique (LA), oléique (OA), eicosapentaénoïque (EPA) et docasahexaénoïque. Nous avons observé un enrichissement significatif des phospholipides avec chacun des acides gras accompagné d’une diminution significative de la réponse proliférative à la concanavaline A (ConA). Nous avons également étudié l’effet de ces AGI sur l’activité phospholipase D (PLD), enzyme connue pour réguler la prolifération cellulaire. Les AGI n’ont pas d’effet sur l’activité PLD basale des thymocytes de rat. En revanche, ils activent la PLD des cellules stimulées par la ConA, le DHA étant l’AGI le plus actif. Dans les cellules hématopoïétiques, la PLD est associée aux radeaux lipidiques, structures particulières de la membrane plasmique considérées comme des plates-formes de signalisation cellulaire. L’enrichissement des thymocytes en DHA puis leur stimulation par la ConA, induit un déplacement de la PLD hors des radeaux lipidiques. Il est probable que l’association de la PLD aux microdomaines la maintienne dans une conformation peu active, et que le DHA l’active en perturbant son association aux microdomaines. Expression et activité de la '5-désaturase de rat S. Jan, H. Guillou, V. Rioux, S. D'Andrea, M. Bouriel, D. Catheline, P. Legrand Laboratoire de biochimie, ENSAR-INRA, Rennes, France Les acides gras polyinsaturés (AGPI) jouent un rôle majeur dans les structures membranaires cérébrales et par suite dans les mécanismes des fonctions cognitives et visuelles. Ils sont aussi mis en jeu dans les fonctions de reproduction, dans la réponse inflammatoire et dans l'hémostase. Une des étapes limitantes dans la synthèse des AGPI des séries n-3 et n-6 est catalysée par la '5désaturase (FADS1). Nous présentons ici la mise en place des outils méthodologiques nécessaires à la caractérisation de cette enzyme. L'utilisation d'une sonde spécifique de la '5-désaturase de rat a permis de mettre en évidence, par Northern blot, l'expression du gène codant cette enzyme (bande unique correspondant à un ARNm de 3,5 kb) dans le foie de rat et dans le modèle d'hépatocytes de rat en culture primaire prélablement validé pour l'étude de l'activité de cette enzyme. La séquence de 1343 pb codant la '5-désaturase de rat a été amplifiée et insérée dans un vecteur d'expression permettant l'expression de l'enzyme recombinante fusionnée à l'épitope Myc. L'enzyme recombinante, exprimée dans la lignée cellulaire eucaryote COS-7, a été détectée par Western blot en utilisant un anticorps anti-Myc. Une bande de 47 kDa est détectée dans les lysats cellulaires des cellules transfectées contrairement aux cellules non transfectées. L'activité enzymatique de la '5-désaturase a été mise en évidence en analysant le profil en acides gras des cellules COS-7, transfectées ou non, après leur incubation avec les substrats commerciaux de la '5-désaturase. Seules les cellules transfectées montrent une activité '5-désaturase significative. Fatty acid (n-3) and gene regulation D.B. Jump, A. Pawar, J. Xu, D. Botolin, Y. Wang Departments of physiology, biochemistry and molecular biology, Michigan State University, East Lansing, MI 48824, États-Unis * Auteur correspondant. (D.B. Jump) E-mail : [email protected]
Dietary polyunsaturated fatty acids (PUFA) serve as a source of energy and structural components for cells. PUFA also dramatically affect gene expression leading to major changes in metabolism. In liver, PUFA serve as feed-forward inducers of enzymes involved in fatty acid oxidation and as feedback inhibitors of enzymes involved in fatty acid synthesis. PUFA effects on hepatic metabolism are mediated by two transcription factors, peroxisome proliferator activated receptor (PPARD and sterol regulatory element binding protein (SREBP-1c). PUFA bind to and activate the nuclear receptor, PPARD. Activated PPARD increases transcription of genes encoding proteins involved in fatty acid transport and binding, as well as microsomal, peroxisomal and mitochondrial fatty acid oxidation. In contrast, PUFA suppress the nuclear abundance of the HLH-LZ transcription factor, SREBP-1c. PUFA can inhibit SREBP-1c gene transcription, enhance mRNASREBP-1c turnover and interfere with the proteolytic processing of the SREBP-1c precursor (125 kd) to its active 65 kd nuclear form. SREBP-1c (65 kd) activates transcription of many genes encoding proteins involved in de novo lipogenesis and triglyceride synthesis. One of the key factors regulating the activity of PPARD and the nuclear abundance of SREBP-1c is the intracellular level of non-esterified PUFA (NEFA). In comparison to 18-carbon PUFA, 20:5,n3 is a robust activator of PPARD and suppressor of SREBP-1c. When compared to 18:1,n9 and 18:2,n6, 20:5,n3 is a very low abundance fatty acid in liver. Addition of 20:5,n3 to primary hepatocytes rapidly and dramatically changes intracellular non-esterified 20:5,n3 and affects PPARD and SREBP1c mediated gene expression. These findings reveal a dynamic relationship between intermediary lipid metabolism and transcription factor activity/abundance. Understanding this relationship will provide insight into disorders of lipid metabolism associated with human disease as well as the development of novel therapeutic strategies to better manage whole body lipid metabolism. Identification de nouveaux substrats de la '6-desaturase de rat H. Guillou a,*, S. D'Andrea a, S. Jan a, V. Rioux a, J.-N. Thibault b, D. Catheline a, M. Bouriel a, P. Legrand a a Laboratoire de biochimie ENSA-INRA, Rennes, France b UMR-VP INRA-ENSA, Rennes, France * Auteur correspondant. (H. Guillou) Un unique gène codant pour une '6-désaturase a été isolé chez diverses espèces animales, dont le rat. Cette enzyme joue un rôle majeur dans les voies de biosynthèse des acides gras polyinsaturés (AGPI) des familles n-6 et n-3. Elle catalyse la réaction de désaturation des acides linoléique (C18:2n-6) et D-linolénique (C18:3n-3), réaction limitante pour la conversion de ces précurseurs essentiels en acides gras polyinsaturés à longue chaîne. Cette étude menée sur des cellules COS-7 exprimant la '6-désaturase de rat a permis d'identifier de nouveaux substrats de la '6-désaturase de rat. Tout d’abord, nous avons montré que la '6-désaturase de rat exprimée dans les cellule COS-7 agit sur les acides gras à 24 carbones (C24:4n-6 et C24:5n-3). Ainsi, cette enzyme est capable de catalyser la troisième et dernière étape de désaturation de la biosynthèse des AGPI, tel que l’acide docosahexaénoïque (DHA). Ce résultat, qui identifie pour la première fois la désaturase terminale de la biosynthèse des AGPI, plaide en faveur d’un rôle double de cette enzyme dans cette voie : elle agit non seulement sur les acides gras polyinsaturés à 18 mais aussi à 24 carbones. De plus, nous avons mis en évidence la conversion de l'acide palmitique (C16:0) en acide hexadecenoïque (C16:1n-10) par la '6-désaturase de rat exprimée dans les cellules COS-7. Ce résultat
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est le premier exemple de désaturation d’un acide gras saturé par la '6-désaturase. Ces travaux démontrent dans un système cellulaire eucaryote la remarquable multiplicité de substrats de la seule '6-désaturase connue à ce jour chez le rat. Inhibition of gastrointestinal lipolysis by Orlistat during digestion of test meals in healthy volunteers F. C arrière a, C. Renou a, H. Lengsfeld b, R. Verger a, R. Laugier a a Laboratoire de lipolyse enzymatique du CNRS, Marseille, France b F. Hoffmann-La Roche, Basel, Suisse The lipase inhibitor Orlistat belongs to a new class of antiobesity drugs preventing the lipolysis of dietary triglycerides (TG), and thus the subsequent intestinal absorption of fat. In healthy volunteers, Orlistat is a powerful inhibitor of human gastric lipase (HGL), achieving 46.6 to 91.4% enzyme inhibition and thus greatly reducing the gastric lipolysis of test meals (11 to 33% of respective controls). The effects of Orlistat on duodenal lipolysis are more complex. The duodenal lipolysis is reduced significantly by Orlistat with a mixed solid/liquid meal (32.6 to 37.6% of controls), but is only slightly reduced with a liquid meal (74.5 to 100% of controls). Levels of human pancreatic lipase (HPL) inhibition are high (51.2 to 82.6%) however, whatever the test meal. These paradoxical results were explained upon performing in vitro lipolysis experiments. The rates of HPL inhibition by Orlistat were similar with both types of meals, but the finely pre-emulsified TG of the liquid meal were rapidly hydrolysed by HPL before the enzyme was significantly inhibited by Orlistat. With the mixed solid/liquid meal, the rate of hydrolysis of the meal TG by HPL was slower than the rate of HPL inhibition. These observations were confirmed by the fat excretion levels which were much greater with the solid (40.5–57.4% of ingested fat) than with the liquid test meal (4.2– 18.8%). In vivo, like in vitro, lipase inhibition and lipolysis are two competitive processes which depend on the physicochemical properties of the dietary TG. Référence [1]
Carrière F. et al. Am. J. Physiol. (2001) 281, G16-G28.
L’acide ruménique du régime module l’hyperlipémie, la sévérité des stries lipidiques dans l’aorte et l’expression de gènes cibles impliqués dans l’athérogenèse chez le hamster A. Quignard-Boulangé b, J. Férézou a, K. Valeille a,*, a, a a G. Amsler , M. Parquet , D. Gripois a, C. Sérougne a c a N. Samson , R. Thuret J.-C. Martin a Laboratoire de physiologie de la nutrition, Bât 447, UPS, 91405 Orsay cedex, France b Inserm U465, Paris, France c UMR-8080 Orsay France * Auteur correspondant. (K. Valeille) Le but est d’évaluer les potentialités de l’acide ruménique (acide linoléique conjugué 9cis,11trans) dans la prévention de l’athérosclérose. Des hamsters mâles ont été nourris pendant 12 semaines avec un régime athérogène (croquettes en poudre contenant 20 % d’huile de beurre ou de comté) complémenté ou non de 1 % d’acide ruménique. Un régime Croquettes seules et un régime Beurre supplémenté de 1 % d’huile de poisson ont servi de références. Nous avons comparé dans ces six groupes (n = 10) les
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paramètres lipidiques plasmatiques, et la sévérité des stries lipidiques et l’expression de gènes clés dans l’aorte thoracique. La cholestérolémie la plus élevée est observée dans le groupe Poisson (augmentation du VLDL- et IDL-cholestérol, baisse du HDLcholestérol). L’effet de l’acide ruménique varie selon son contexte lipidique : ajouté au régime beurre, il élève la triglycéridémie mais ajouté au régime comté, il la diminue. Mais quel que soit le régime, l’ajout d’acide ruménique réduit la sévérité des stries lipidiques, tout en augmentant (p < 0,05) l’expression d’ABCA1, responsable de l’efflux du cholestérol. L’expression de VCAM est la plus forte sous régime Poisson ou Beurre, et elle se normalise par la supplémentation en acide ruménique du régime beurre. La teneur en acide ruménique ne semble pas influencer l’expression d’autres gènes d’intérêt (PPARJ, SR-BI, CD36). En revanche, l’expression du LDL-récepteur est réduite par l’ajout d’acide ruménique. En conclusion, l’effet bénéfique de l’acide ruménique sur la sévérité des stries lipidiques semble plutôt associé à son action sur l’expression des gènes au niveau vasculaire, qu’à son action sur les lipides circulants. Le PPAR-alpha n’est pas l’intermédiaire exclusif des effets des acides gras cyclisés chez la souris L. Bretillon a, S. Alexson b, F. Joffre a, J.L. Sébédio a a Unité de nutrition lipidique, INRA, Dijon, France b Karolinska institutet, Huddinge, Suède Les acides gras cyclisés (AGC) issus du chauffage de l’acide alphalinolénique modifient l’activité d’enzymes du métabolisme des lipides et des xénobiotiques chez le rat par des mécanismes pouvant faire intervenir le PPARD. Afin de vérifier cette hypothèse, des souris mâles et femelles invalidées pour le gène codant le PPARD ont été nourries avec un régime contenant les AGC pendant trois semaines et l’activité de la palmitoyl-CoA oxydase (PcoA), de l’Z-laurate hydroxylase (CYP4A), de l’(Z-1)-laurate hydroxylase (CYP2E1) et de la stéaroyl-CoA désaturase (SCD) a été mesurée dans des fractions microsomales hépatiques. Les résultats montrent des effets différents des AGC chez les mâles et chez les femelles. Une induction de l’activité PcoA par les AGC est observée chez les femelles +/+ uniquement (x4). L’activité CYP4A est augmentée et l’activité SCD est diminuée chez les mâles et les femelles +/+ nourris avec les AGC, alors qu’aucun effet similaire n’est observé chez les animaux invalidés. Au contraire, l’activité SCD et PcoA est diminuée par les AGC chez les femelles –/–. Aucun effet des AGC sur l’activité CYP2E1 n’est observé chez les animaux, à l’exception des femelles –/– qui présentent une activité nettement diminuée. Ces résultats, combinés à l’analyse des lipides hépatiques, suggèrent que le PPARD n’est pas l’intermédiaire exclusif des effets des AGC chez la souris. Néanmoins, ils suggèrent fortement l’implication de ce récepteur, et par conséquent des péroxysomes, dans le métabolisme des AGC. Liposomes de phosphatidylcholine soumis à des conditions de stress oxydant : influence de la nature des vésicules sur les cinétiques de peroxydation H. Vitrac a,*, F. Collin a, M Courrègelongue b, M. Couturier c, P. Thérond 3, S. Rémita a, P. Peretti b, D. Jore a, M. GardèsAlbert a a Laboratoire de chimie physique UMR 8601, CNRS, Paris-V, France b Groupe de recherche en physique et biophysique, FRE 2303, CNRS, Paris-V, France c Laboratoire de biochimie et Inserm U-347, hôpital Kremlin Bicêtre, France
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* Auteur correspondant. (H. Vitrac) Le stress oxydant, résultat d’un déséquilibre entre la production de radicaux libres oxygénés et les systèmes de protection antioxydants, est impliqué dans de nombreuses pathologies, comme l’athérosclérose ou le diabète, ainsi que dans le vieillissement. L’une des cibles cellulaires majeures des radicaux libres est la membrane plasmique, et plus particulièrement les acides gras polyinsaturés. La peroxydation lipidique, entraînant l’augmentation transitoire ou prolongée des hydroperoxydes, peut aboutir à des modifications structurales altérant la fluidité et les capacités fonctionnelles de la membrane. Dans le but de mieux connaître les différents mécanismes d’oxydation lipidique intervenant au cours d’un stress oxydant, nous avons choisi d’étudier un modèle membranaire, constitué de liposomes de PLPC (1-palmitoyl-2-linoleoyl-3-sn-phosphatidylcholine), soumis à l’action des radicaux HOx (radiolyse de l’eau). Ces liposomes sont obtenus grâce à deux techniques (sonication et extrusion) permettant d’obtenir des populations différentes (taille et homogénéité). Plusieurs analyses ont permis de quantifier les produits d’oxydation (spectrophotométrie d’absorption, chromatographie liquide haute performance couplée à une détection par chimiluminescence et à une détection UV) et de les identifier (CLHP couplée à la spectrométrie de masse). L’aspect mécanistique et l’influence des paramètres physiques sur le profil d’oxydation sont abordés Micronutriments lipidiques : nouvelles activités, nouveaux mécanismes C.L. Léger EA2993 nutrition humaine et athérogenèse, université Montpellier-I, Montpellier, France Il est admis aujourd'hui que les micronutriments antioxydants, en particulier liposolubles (qui sont par définition des micronutriments lipidiques), agissent pour partie seulement comme des antioxydants. Une autre partie en effet de leurs propriétés (dont l'importance physiologique est loin d'être totalement cernée) s'explique par des fonctions régulatrices au niveau cellulaire non-antioxydantes. Pour éclairer cette notion, nous envisagerons les cas de la vitamine E, de l'ubiquinol (CoQ10H2) et du E-carotène. Du point de vue nutritionnel, rappelons que deux de ces trois composés sont des micronutriments–microconstituants alimentaires non synthétisés par l'organisme (respectivement la vitamine E et le E-carotène) qui doit donc les trouver dans son alimentation. Le troisième composé (l'ubiquinol) est synthétisé par l'organisme mais l'un de ses précurseurs (la tyrosine) est un acide aminé non synthétisé, donc apporté nécessairement par l’alimentation. Les principales voies d'action non-antioxydantes de ces trois composés seront décrites. Il s'agira : 1) pour la vitamine E : de l’inhibition de l'activité PKC (due à sa déphosphorylation et non à une modification de sa translocation), de la réduction de la production d’IL-1E médiée par l’inhibition de la 5-LO, et de l’inhibition de l'expression du récepteur CD36, propriétés liées à l'D-tocophérol et non aux autres formes vitamériques ; 2) pour l'ubiquinol : de l’inhibition du recrutement des récepteurs CD11b (E2-intégrine) et CD 35 ; 3) pour le E-carotène : de l’augmentation de l'expression de la connexine-34, d'une possible association d'un métabolite avec le récepteur RAR-E et d'un effet inhibiteur sur la synthèse de cholestérol. Ainsi, outre les propriétés antioxydantes directes (et synergiques) de ces trois composés, il existe d’autres propriétés aux implications prometteuses, notamment dans la prévention des processus inflammatoires et athéromateux.
Régulation de la transcription des gènes par les acides gras : les PPARs sur la sellette C. Forest UMR-S 530, Inserm–université René-Descartes, Paris, France Il est désormais bien établi que les acides gras modulent la transcription de plusieurs gènes, ce qui conduit à l'altération du niveau d'expression des protéines correspondantes, pour la plupart impliquées dans le métabolisme de ces mêmes nutriments. À la suite de la découverte des récepteurs activés par les proliférateurs de peroxysomes (PPARs) capables de lier les acides gras à chaîne longue (AGCL) et susceptibles d'être activés par ces derniers dans des systèmes de cellules transfectées, il a été supposé que la médiation des effets géniques des AGCL passe par ce type de récepteurs. Si cette hypothèse semble confirmée pour quelques cas de régulation positive de la transcription de gènes tels que ceux de l'acyl-CoA-oxydase ou de la protéine de liaison cytosolique des acides gras dans les hépatocytes, elle est clairement discutable en ce qui concerne une série d'autres gènes : carnitine palmitoyl transferase 1 des hépatocytes ou phosphoenolpyruvate carboxykinase cytosolique des adipocytes par exemple. Par ailleurs, les PPARs ne semblent pas impliqués dans le contrôle négatif de la transcription des gènes, ce qui est le cas de ceux des enzymes de la lipogenèse hépatique tels que la synthase des acides gras ou Spot 14. Dans ces deux cas, il a été proposé que le facteur de transcription impliqué est le récepteur nucléaire X hépatique (LXR). Plusieurs mécanismes autres que celui faisant intervenir les PPARs ont été proposés. Parmi ceux-ci, on peut citer l'implication du sterol responsive element binding protein-1c (SREBP-1c) pour la régulation négative et le récepteur de l'acide rétinoïque 9-cis (RXR), le facteur nucléaire de l'hépatocyte-4 (HNF-4), le récepteur de la triiodothyronine (T3R) ou la protéine de liaison à l'élément de réponse aux carbohydrates (ChREBP) pour le contrôle positif. Il ne semble donc pas exister un mécanisme universel de régulation de la transcription des gènes par les acides gras mais plutôt des spécificités cellulaires et géniques. Relation entre nutrition et immunologie chez deux espèces de bivalves : l’huître Crassostrea gigas et la palourde Ruditapes philippinarum M. Delaporte *, P. Soudant, J. Moal, C. Lambert, F.-L. Chu, C. Langdon, J.-F. Samain UMR physiologie et écophysiologie des mollusques marins, centre Ifremer de Brest, BP 70, 29280 Plouzane, France * Auteur correspondant. (M. Delaporte) Les mollusques bivalves telles les huîtres et les palourdes sont des animaux filtreurs qui se nourrissent de microalgues. Dans le milieu naturel, cette nourriture peut varier en terme de quantité et de qualité. Si des études ont mis en évidence que la nourriture est un facteur important pour le contrôle de la reproduction, du développement et de la croissance des bivalves, peu de chose était connu jusqu’alors sur l’impact du régime alimentaire sur leurs réponses immunitaires. Une première série d’expériences a montré que la quantité de nourriture affecte peu les capacités de défenses des huîtres. En revanche, les palourdes, naturellement infectées par une maladie bactérienne, la maladie de l’anneau brun, se sont révélées très sensibles aux variations du régime alimentaire. La composition lipidique des microalgues utilisées a fortement influencé la composition lipidique des membranes des hémocytes, cellule clé du système immunitaire chez les bivalves entraînant des répercussions sur les réponses immunitaires. L’enrichissement en 20:5(n-3) et en 20:4(n-6) dans les membranes semble avoir eu un effet positif sur le nombre d’hémocytes circulants, l’activité phago-
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cytaire, et la production d’espèces réactives de l’oxygène. Cependant, lors de ces premières expériences, la modification de la composition lipidique des hémocytes a été obtenue en changeant la souche d’algue fourrage, ce qui ne permet pas une identification précise de la ou des molécules responsables des différences de réponses immunitaires. Une deuxième série d’expériences a donc été réalisée en utilisant des particules artificielles de manière à identifier tout d’abord le rôle du 20:5(n-3) dans la modulation du système immunitaire des huîtres. Spécificité biologique de l’acide docosahexaénoïque (DHA) Lagarde M UMR 585 Inserm/INSA-Lyon, IMBL, 69621 Villeurbanne, France L’acide docosahexaénoïque (DHA ou 22:6n-3) est le produit terminal de la chaîne de biosynthèse des acides gras de la famille n-3 à partir de l’acide linolénique (18:3n-3) chez les animaux. En plus d’être l’acide gras polyinsaturé majeur du système cérébrovasculaire et des spermatozoïdes (Salem, 1989), le DHA est crédité d’effets protecteurs contre les maladies cardiovasculaires (Leaf & Weber, 1988) lorsqu’il est ingéré avec un de ses précurseurs, l’acide eicosapentaénoïque (EPA ou 20:5n-3), dans les aliments d’origine marine. Les raisons pour lesquelles le DHA s’accumule spécifiquement dans le système cérébrovasculaire sont mal connues. On peut cependant avancer, qu’à la différence des autres tissus et organes qui captent principalement les acides gras sous forme non estérifiée liés à l’albumine circulante, le DHA est capté par le cerveau préférentiellement lorsqu’il est estérifié dans une lysophosphatidylcholine circulante qui constituerait alors une forme d’apport spécifique à cet organe (Thiès et al, 1994 ; Brossard et al., 1996 & 1997 ; Bernoud et al., 1999). Les effets protecteurs du DHA sur le système cardiovasculaire sont en partie imputables au fait qu’il est un puissant inhibiteur de la conversion de l’acide arachidonique (AA) en prostanoïdes et leucotriènes en inhibant la PGH synthase et la 5-lipoxygénase. L’EPA est un inhibiteur moins puissant de cette conversion et est lui-même substrat de ces deux enzymes (Lagarde 1988). Plus récemment, d’autres spécificités marquées ont été rapportées vis-à-vis des effets et du métabolisme du DHA. On peut citer : z une amélioration du phénotype de la mucoviscidose, vraisemblablement en rétablissant l’équilibre DHA/AA et en normalisant la formation d’eicosanoïdes dans les tissus épithéliaux (Freedman et al., 1999 & 2002) ; z la très forte estérification du DHA dans l’acide lysobisphosphatidique (LBPA) (Luquain et al., 2000), un phospholipide cellulaire mineur, cependant majoritaire (70 %) dans les membranes internes des endosomes tardifs, et qui semble jouer un rôle important dans le trafic intracellulaire du cholestérol (Kobayashi et al., 2002) ; z la modification spécifique des radeaux lipidiques membranaires permettant la délocalisation de molécules de signalisation (Lck de la famille Src, ARF et phospholipase D) après enrichissement de lymphocytes en DHA (Diaz et al., 2002) ; z l’induction spécifique du gène de la transthyrétine, un inhibiteur de protéine E-amyloïde, en parallèle à l’augmentation du rapport DHA/AA dans l’hippocampe de rats âgés (Puskas et al., 2003) ; z un effet antioxydant des faibles concentrations de DHA s’il s’accumule uniquement dans les phospholipides à éthanolamine, notamment la sous-classe des plasmalogènes (Véricel et al., 1999 & 2003) ; z la conversion du DHA en docosatriènes et résolvines dotés d’un puissant pouvoir anti-infammatoire (Hong et al, 2003).
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Cette liste, non exhaustive, conduit à s’interroger sur les raisons d’une telle spécificité. On peut remarquer à cet égard que le DHA et/ou certains de ses dérivés bioactifs présentent une conformation 3D très particulière (Applegate & Glomset, 1986 ; Albrand et al., 1994) permettant de supputer une relation structure–activité originale par rapport aux autres acides gras. Supplémentations en acides gras polyinsaturés et activité de la Na, K-ATPase: implication du rapport membranaire Z6/Z3 Coste TC. a,*, Gerbi A. b, Djemli-Shipkolye A. a, Vague P. a, Piéroni G. b, Raccah D. a a UPRES EA 2193, faculté de médecine Timone, Marseille, France b Inserm U476, faculté de médecine Timone, Marseille, France * Auteur correspondant. (Coste TC.) La Na,K-ATPase est une enzyme transmembranaire ubiquitaire dont l’activité est très dépendante de l’environnement lipidique. Toutefois, les mécanismes de cette régulation ne sont pas encore totalement élucidés. Nous avons étudié les effets de différentes supplémentations nutritionnelles enrichies en acides gras polyinsaturés (Z3 et/ou Z6) sur la composition en acides gras membranaires et sur l’activité de la Na,K-ATPase dans le nerf sciatique et dans les érythrocytes chez des rats témoins et diabétiques. Seize groupes de rats, témoins et diabétiques, étaient supplémentés par gavage avec des phospholipides enrichis en acide docosahexaénoïque (DHA, 30 ou 60 mg/kg) ou de soja (exempt de DHA), par une huile riche en acide gamma linolénique (GLA, 10 ou 30 mg/kg) ou une huile de maïs (exempte de GLA), et par un mélange de DHA et de GLA (60 et 30 mg/kg). Après huit semaines, l’activité de la Na/K ATPase (en nmol Pi. mg de protéines par heure) ainsi que la composition en acides gras membranaires du nerf sciatique et des érythrocytes ont été déterminées. Toutes ces supplémentations induisent des modifications tissusspécifiques de l’activité de la Na,K-ATPase ; elle augmente dans l’érythrocyte avec tous les groupes et elle diminue dans le nerf sciatique, excepté pour le groupe témoin GLA 30 mg/kg. Nous avons trouvé une corrélation positive entre le rapport Z6/Z des AGPI présents dans chaque tissu et l’activité de la Na,K-ATPase r = 0,72 dans le nerf sciatique et r = 0,65 dans l’érythrocyte, p < 0,0001). Cette corrélation explique les variations observées de cette activité enzymatique dans les deux tissus étudiés. Cette étude suggère que les acides gras polyinsaturés du régime peuvent moduler l’activité de la Na,K-ATPase via leur incorporation dans les membranes et la modification du rapport Z6/Z3. Un régime hypotenseur enrichi en EPA, DHA et GLA atténue les perturbations lipidiques observées chez le rat génétiquement hypertendu J. Bellenger *, S. Bellenger, J.-P. Poisson, M. Narce UPRES lipides et nutrition, EA 2422, université de Bourgogne, Dijon * Auteur correspondant. (J. Bellenger) Une augmentation de la teneur hépatique en lipides, et en acide oléique (18:1n-9), a été observée chez le Rat Spontanément Hypertendu (SHR), de façon concomitante à l’installation de l’hypertension artérielle. Dans le but de mieux comprendre les interactions entre stéatose hépatique et hypertension artérielle, nous avons étudié les effets d’un régime hypotenseur riche en acides eicosapentaénoïque (EPA, 20:5n-3), docosahexaénoïque (DHA, 22:6n-3) et gamma-linolénique (GLA,18:3n-6) sur l’expression hépatique de la fatty acid synthase (FAS) et de la stéaroyl CoA desaturase (SCD-1). Pour cela, des rats SHR ont été
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nourris pendant 11 semaines avec un régime semi-synthétique standard contenant 5 % de lipides administrés soit sous forme d’huile commerciale ISIO4 (Lesieur, France; lot témoin) soit sous forme d’un mélange contenant 61,5 % d'huile ISIO4, 26 % d'EPA + DHA et, 12,5 % de GLA (EPA30 + GLA80, Callanish, RU ; lot EPA/DHA/GLA). Après l'extraction d'ARNm à partir d'hépatocytes isolés, les expressions de FAS et SCD-1 ont été déterminées par Northern Blotting. La composition en acides gras des lipides hépatocytaires a été analysée par chromatographie en
phase gazeuse. Alors que l’expression du gène de FAS n’est pas modifiée dans le lot EPA/DHA/GLA, le taux de transcripts de SCD-1 diminue de 50 %. Ces résultats s'accompagnent d'une diminution des teneurs en acides oléique et arachidonique hépatocytaires, alors que les teneurs en GLA, EPA et DHA sont augmentées. Ces résultats mettent en évidence que ce traitement nutritionnel hypotenseur induit une diminution de la synthèse d'acide oléique, susceptible de faire régresser la stéatose hépatique observée chez le rat SHR.
Nutriments lipidiques et homeostasie cellulaire Acide alpha-linolénique : indicateurs biologiques de consommation et de bioconversion C. Boué-Vaysse a, A. Morise b, N. Combe a,*, B. Delplanque b, E. Fénart c, P. Weill d, D. Hermier b a ITERG-biochimie-nutrition, université Bordeaux-I, Talence, France b Laboratoire de physiologie de la nutrition, université Paris-Sud, Orsay, France c ONIDOL, Paris, France d VALOREX, Javène * Auteur correspondant. (N. Combe ) Les études épidémiologiques préfèrent généralement utiliser des indicateurs biologiques de la consommation en acides gras, tels les lipides sanguins ou le tissu adipeux (TA), plutôt que l'enquête nutritionnelle. Néanmoins, concernant l'acide alpha-linolénique (ALA), on ne dispose pas d'études modèles des relations existant entre sa consommation et son incorporation dans ces compartiments, ainsi que celle de son dérivé, l'acide eicosapentaènoïque (EPA). Nous avons établi ces relations chez quatre groupes (n = 6) de hamsters mâles, recevant pendant sept semaines des régimes (35 % de lipides/énergie) apportant des doses croissantes d'ALA sous forme d'huile de lin (L1 : 0,37 %, L2 : 3,5 %, L3 : 6,9 %, L4 : 14,6 %/énergie), et des teneurs équivalentes d'acide linoléique (LA, 8,5 %/énergie), le rapport LA/ALA variant de 22,5 à 0,6. Le contenu en ALA du TA passait de 0,85 % (L1) des acides gras totaux (AGT) à 14 % (L4), avec une corrélation très significative entre l'apport en ALA (mg/jour) et sa teneur dans le TA (r2 = 0,98 ; p < 0,0001). Après le TA, ce sont les esters de cholestérol (EC) plasmatiques qui accumulent le plus d'ALA, (de 0,3 à 9,7 % des AGT, de L1 à L4), de façon très significativement corrélée aux apports (r2 = 0,97 ; p < 0,0001). Ces apports sont également fortement liés au contenu en EPA dans les globules rouges (r2 = 0,97 ; p < 0,0001) et les phospholipides plasmatiques (r2 = 0,93 ; p < 0,0001). Des mesures simples fournissent donc des indicateurs biologiques extrêmement fiables de la consommation en ALA et de sa bioconversion, dans une très large gamme d'apports alimentaires et de rapports LA/ALA. Activité de la myristoyl-CoA : protéine N-myristoyltransférase de rat exprimée dans les cellules COS-7 V Rioux *, M Ravache, E. Cognard, A-C. Thomas, S. Daval, H. Guillou, S. Jan, P. Legrand Laboratoire de biochimie, ENSA-INRA, Rennes, France * Auteur correspondant. (V Rioux) L'utilisation hautement spécifique et originale de l'acide myristique (C14:0) pour la myristoylation N-terminale des protéines cellulaires donne à cet acide gras un statut particulier au niveau métabolique et nutritionnel. La myristoylation (formation cotraductionnelle d'une liaison amide entre l'acide myristique et la glycine N-terminale de nombreuses protéines) semble en effet conférer aux protéines concernées des propriétés importantes © 2004 Publié par Elsevier SAS. doi:10.1016/j.patbio.2004.07.003
comme des changements de conformation, des ciblages subcellulaires spécifiques, des ancrages à la membrane cellulaire ou des interactions de sous-unités protéiques rendues ainsi fonctionnelles. La myristoyl-CoA: protéine N-myristoyltransférase (NMT) est l’enzyme qui catalyse la réaction de myristoylation. L'objectif de ce travail est d'étudier l'activité et les substrats potentiels (protéines et acides gras) de la NMT1 (1ère isoforme identifiée) de rat. Pour cela, la séquence d’ADN codant pour la NMT1 de rat (Genbank accession #AJ492222) a été clonée et un plasmide permettant l’expression de cette enzyme en cellules eucaryotes (cellules COS-7) a été construit. La protéine recombinante est mise en évidence par western blot. Son activité en présence d'acide myristique tritié et d'un substrat protéique co-exprimé (la NADH-cytochrome b5-réductase de rat mutée ou non pour son résidu glycine Nterminale) est analysée. Les résultats obtenus montrent que les cellules COS-7 possèdent une myristoyltransférase endogène active. Une augmentation de l'activité myristoyltransférase des cellules COS-7 est cependant mise en évidence lorsqu'elles surexpriment la NMT1 de rat. Ce travail constitue une 1ère étape vers une caractérisation plus complète du phénomène de myristoylation N-terminale. Correlation of the biochemical phenotype with genotype in the Smith-Lemli-Opitz syndrome F. Chevy a,*, B. Hermelin b, C. Wolf a,b a Laboratoire de spectrométrie de masse, Inserm U538, faculté de médecine Saint-Antoine, France b Laboratoire de biologie moléculaire, biochimie spécialisée, hôpital Saint-Antoine, 75012 Paris, France * Auteur correspondant. (F. Chevy) Depuis 1994, une série de 73 cas de syndromes de Smith Lemli Opitz (deficit of 7 dehydrocholesterol reductase ; SLOS ; OMIM270400) a été étudiée, dont 63 appartiennent à des familles non apparentées. Les fœtus ou les enfants atteints ont été détectés par l’étude des stérols anormaux accumulés en amont du bloc enzymatique par spectrométrie de masse couplée à la chromatographie gazeuse. La sévérité du phénotype biochimique peut être rapportée de manière synthétique pour les différents types de prélèvements (liquide amniotique, sérum ou plasma, tissu) par les rapports des concentrations stérols aberrants/cholestérol, (7déhydrocholestérol+8 déhydrocholestérol)/cholestérol. La concentration de cholestérol correspond aux possibilités de la synthèse résiduelle endogène lorsque le génotype est non nul et aux apports exogènes trans-placentaire ou alimentaire. La séquence du gène de l’enzyme déficitaire 7DHCR a été réalisée pour 47 familles. Dans notre série les mutations nulles (Stop ou défaut d’épissage fréquent de l’intron 8) et les mutations ponctuelles faux-sens sont dispersées le long de la séquence de 2597 bp dont les neuf exons codent pour la séquence des 475 acides aminés.
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Nous recherchons les corrélations entre le phénotype clinique (age de la découverte, gravité des malformations associées), biochimique (abondance des stérols aberrants, hypocholestérolémie) et certaines mutations. Ces corrélations sont comparées aux données sur la structure proposée pour l’enzyme membranaire. Effet d’un enrichissement en DHA sur des astrocytes en culture : modifications lipidiques membranaires et conséquences sur la plasticité morphofonctionnelle astrocytaire G. Champeil-Potokar *, I. Denis, P. Guesnet, J.M. Alessandri, M. Lavialle. Laboratoire de nutrition et sécurité alimentaire, INRA, 78352 Jouy-en-josas cedex 02, France * Auteur correspondant. G. Champeil-Potokar) E-mail : [email protected] La forte teneur en DHA des structures cérébrales est impliquée dans les fonctions cognitives, mais son rôle précis dans les mécanismes cellulaires reste mal connu. Les astrocytes ont, in vivo, comme les neurones, une proportion élevée de DHA dans leurs membranes. Ces cellules contrôlent le microenvironnement neuronal en établissant un réseau dont l’efficacité repose sur une grande plasticité morphologique (émission–rétraction de prolongements) et l’établissement de jonctions communicantes. Pour mieux comprendre le rôle du DHA membranaire dans la plasticité astrocytaire, nous avons cultivé des astrocytes de rat nouveau-nés en présence ou non de DHA (30 µM) dans du milieu MEM contenant 10 % de SVF et enrichi en alpha-tocophérol (70 µM) pour prévenir la peroxydation. L’analyse des phospholipides membranaires (phosphatidylethanolamine et phosphatidylcholine) montre que les cellules cultivées en MEM + 10 % SVF sont déficientes en DHA et que la supplémentation en DHA restaure la teneur membranaire à des valeurs comparables à celles mesurées chez des animaux supplémentés en AGPIn-3. Les astrocytes enrichis en DHA présentent une augmentation du marquage pour la connexine 43 au niveau membranaire (immunocytochimie) et une augmentation de la forme phosphorylée de cette connexine (western blot), ce qui suggère une plus grande capacité à établir des jonctions communicantes par rapport aux astrocytes témoins. Les astrocytes enrichis en DHA présentent également des modification du cytosquelette de GFAP (protéine acide des gliofilaments) et une morphologie particulière (longs filopodes orientés) en absence de sérum, comparativement aux astrocytes témoins. Nos résultats suggèrent une implication du DHA membranaire dans la plasticité morphofonctionnelle de l’astrocyte. Effets d’un apport alimentaire en acide docosahexaénoïque (DHA) sous forme de phospholipides d’œufs et d’huile de thon sur la libération synaptique d’acétylcholine dans l’hippocampe de rat S. Aïd a,*, S. Vancassel a,O. Martin b, P. Guesnet a, M. Lavialle a a INRA Jouy-en-Josas, 78352 Jouy-en-Josas, France b Laboratoire Yves Ponroy, Boufféré, Vendée, France * Auteur correspondant. (S. Aïd) Les acides gras polyinsaturés (AGPI), dont l’acide docosahexaénoïque pour la série n-3 (22:6n-3, DHA), s’incorporent massivement dans les membranes des cellules nerveuses durant la période périnatale, et conditionnent le fonctionnement du système nerveux central. Nous avons récemment montré chez le rat, qu’une carence alimentaire chronique en précurseur du DHA, l’acide D-linolénique (18:3n-3), modifie la neurotransmission cholinergique spécifiquement dans l’hippocampe : à savoir 1) une augmentation
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de 72 % de la concentration synaptique basale en acétylcholine, 2) une diminution de 34 % de la libération d’acétylcholine sous activation neuronale (Aid et al., J. Lipid Research 2003). L’objectif est d’étudier, sur ces mêmes paramètres, l’effet d’un apport alimentaire en DHA (200 et 300 mg/100 g de régime) sous forme : 1) de phospholipides d’œufs enrichis en DHA, 2) d’huile de thon. La libération synaptique d’acétylcholine (microdialyse intracérébrale), l’activité enzymatique acétylcholinestérase, et la composition lipidique sont déterminées dans l’hippocampe de rats adultes. Les teneurs en cholestérol et en phospholipides ne sont pas modifiées par les régimes. La composition en acides gras des deux principales classes de phospholipides (phosphatidyléthanolamine et phosphatidylcholine) est comparable entre les régimes, et équivalente à celle du régime témoin (apportant 300 mg de 18:3n-3/ 100 g de régime). Les libérations synaptiques basale et stimulée (KCl) en acétylcholine sont identiques à celles obtenues chez les témoins. L’activité acétylcholinestérase n’est pas modifiée. Conclusion : l’apport en DHA à 200 mg/100 g de régime assure une composition lipidique et une libération d’acétylcholine équivalentes au régime témoin, sans effet significatif de la forme d’apport. Une dose plus faible est en cours d’étude. Enquête sur les habitudes d’utilisation et caractérisation des huiles de fritures de tournesol dans la ville de Béjaïa D.E. Kati, F. Samadi, D. Ait Saada Laboratoire de contrôle de qualité C.A.C.Q, département de Béjaïa, université de Mostaganem, Algérie Cette étude a pour objet dans un premier temps, d’enquêter sur les habitudes d’utilisation de l’huile de tournesol en friture au niveau d’une zone géosociologique représentative. L’enquête a été réalisée par échantillonnage stochastique. À l’issue de l’enquête, il ressort une forte tendance à la réutilisation des huiles de friture et une indifférence à la bonne conduite de ce procédé culinaire. Ceci essentiellement au niveau des établissements de commercialisation d’aliments frits (restaurants, vendeurs de beignets), face auxquels les ménages et les établissements de restauration collective (cantines d’écoles, restaurants universitaires) présentent une bonne conduite du procédé de cuisson par friture. Dans un second temps, une appréciation de l’aspect qualitatif de ces huiles, prélevées au niveau des ménages, E.C.A.F., E.R.C., est faite par oxyfritest. Cette appréciation conduit à constater d’importantes altérations, essentiellement dans les huiles utilisées au niveau des E.C.A.F. Enfin, des analyses physiques ont été appliquées à des échantillons d’huiles prélevées au niveau de quatre sites, sur la base d’une comparaison avec un échantillon d’huile non frite pour référence. Les résultats de ces analyses ont montré une dégradation des AG majoritaires de l’huile et l’apparition après dégradation d’espèces chimiques nouvelles susceptibles d’entraîner une dégradation des qualités organoleptiques des aliments frits et d’être à l’origine de certaines carences et maladies cardiovasculaires. Étude biochimique et nutritionnelle de l’effet immunomodulateur des acides gras insaturés extraits des huiles de poisson, d’argan et d’olive A. Banzaria a, N Meskini a,*, M Dubois b, M Lagarde b, A.F. Prigent b a Laboratoire de biochimie, FST de Mohammedia, Maroc b Laboratoire de physiopathologie des lipides et membranes (PLM) UMR 585 Inserm/INSA-Lyon, IMBL, Villeurbanne, France * Auteur correspondant. (N Meskini) Les acides gras insaturés (AGI) présents dans les huiles de poisson, d’argan et d’olive suscitent un grand intérêt pour le traitement des
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maladies cardiovasculaires, auto-immunes et inflammatoires. Les AGI les plus connus pour leurs effets immunomodulateurs sont ceux des huiles de poisson, notamment l’acide docosahexaénoïque (DHA). Dans ce travail nous avons étudié l’effet d’un enrichissement des thymocytes de rat avec les principaux AGI de ces huiles, les acides linoléique (LA), oléique (OA), eicosapentaénoïque (EPA) et docasahexaénoïque. Nous avons observé un enrichissement significatif des phospholipides avec chacun des acides gras accompagné d’une diminution significative de la réponse proliférative à la concanavaline A (ConA). Nous avons également étudié l’effet de ces AGI sur l’activité phospholipase D (PLD), enzyme connue pour réguler la prolifération cellulaire. Les AGI n’ont pas d’effet sur l’activité PLD basale des thymocytes de rat. En revanche, ils activent la PLD des cellules stimulées par la ConA, le DHA étant l’AGI le plus actif. Dans les cellules hématopoïétiques, la PLD est associée aux radeaux lipidiques, structures particulières de la membrane plasmique considérées comme des plates-formes de signalisation cellulaire. L’enrichissement des thymocytes en DHA puis leur stimulation par la ConA, induit un déplacement de la PLD hors des radeaux lipidiques. Il est probable que l’association de la PLD aux microdomaines la maintienne dans une conformation peu active, et que le DHA l’active en perturbant son association aux microdomaines. Expression et activité de la '5-désaturase de rat S. Jan, H. Guillou, V. Rioux, S. D'Andrea, M. Bouriel, D. Catheline, P. Legrand Laboratoire de biochimie, ENSAR-INRA, Rennes, France Les acides gras polyinsaturés (AGPI) jouent un rôle majeur dans les structures membranaires cérébrales et par suite dans les mécanismes des fonctions cognitives et visuelles. Ils sont aussi mis en jeu dans les fonctions de reproduction, dans la réponse inflammatoire et dans l'hémostase. Une des étapes limitantes dans la synthèse des AGPI des séries n-3 et n-6 est catalysée par la '5désaturase (FADS1). Nous présentons ici la mise en place des outils méthodologiques nécessaires à la caractérisation de cette enzyme. L'utilisation d'une sonde spécifique de la '5-désaturase de rat a permis de mettre en évidence, par Northern blot, l'expression du gène codant cette enzyme (bande unique correspondant à un ARNm de 3,5 kb) dans le foie de rat et dans le modèle d'hépatocytes de rat en culture primaire prélablement validé pour l'étude de l'activité de cette enzyme. La séquence de 1343 pb codant la '5-désaturase de rat a été amplifiée et insérée dans un vecteur d'expression permettant l'expression de l'enzyme recombinante fusionnée à l'épitope Myc. L'enzyme recombinante, exprimée dans la lignée cellulaire eucaryote COS-7, a été détectée par Western blot en utilisant un anticorps anti-Myc. Une bande de 47 kDa est détectée dans les lysats cellulaires des cellules transfectées contrairement aux cellules non transfectées. L'activité enzymatique de la '5-désaturase a été mise en évidence en analysant le profil en acides gras des cellules COS-7, transfectées ou non, après leur incubation avec les substrats commerciaux de la '5-désaturase. Seules les cellules transfectées montrent une activité '5-désaturase significative. Fatty acid (n-3) and gene regulation D.B. Jump, A. Pawar, J. Xu, D. Botolin, Y. Wang Departments of physiology, biochemistry and molecular biology, Michigan State University, East Lansing, MI 48824, États-Unis * Auteur correspondant. (D.B. Jump) E-mail : [email protected]
Dietary polyunsaturated fatty acids (PUFA) serve as a source of energy and structural components for cells. PUFA also dramatically affect gene expression leading to major changes in metabolism. In liver, PUFA serve as feed-forward inducers of enzymes involved in fatty acid oxidation and as feedback inhibitors of enzymes involved in fatty acid synthesis. PUFA effects on hepatic metabolism are mediated by two transcription factors, peroxisome proliferator activated receptor (PPARD and sterol regulatory element binding protein (SREBP-1c). PUFA bind to and activate the nuclear receptor, PPARD. Activated PPARD increases transcription of genes encoding proteins involved in fatty acid transport and binding, as well as microsomal, peroxisomal and mitochondrial fatty acid oxidation. In contrast, PUFA suppress the nuclear abundance of the HLH-LZ transcription factor, SREBP-1c. PUFA can inhibit SREBP-1c gene transcription, enhance mRNASREBP-1c turnover and interfere with the proteolytic processing of the SREBP-1c precursor (125 kd) to its active 65 kd nuclear form. SREBP-1c (65 kd) activates transcription of many genes encoding proteins involved in de novo lipogenesis and triglyceride synthesis. One of the key factors regulating the activity of PPARD and the nuclear abundance of SREBP-1c is the intracellular level of non-esterified PUFA (NEFA). In comparison to 18-carbon PUFA, 20:5,n3 is a robust activator of PPARD and suppressor of SREBP-1c. When compared to 18:1,n9 and 18:2,n6, 20:5,n3 is a very low abundance fatty acid in liver. Addition of 20:5,n3 to primary hepatocytes rapidly and dramatically changes intracellular non-esterified 20:5,n3 and affects PPARD and SREBP1c mediated gene expression. These findings reveal a dynamic relationship between intermediary lipid metabolism and transcription factor activity/abundance. Understanding this relationship will provide insight into disorders of lipid metabolism associated with human disease as well as the development of novel therapeutic strategies to better manage whole body lipid metabolism. Identification de nouveaux substrats de la '6-desaturase de rat H. Guillou a,*, S. D'Andrea a, S. Jan a, V. Rioux a, J.-N. Thibault b, D. Catheline a, M. Bouriel a, P. Legrand a a Laboratoire de biochimie ENSA-INRA, Rennes, France b UMR-VP INRA-ENSA, Rennes, France * Auteur correspondant. (H. Guillou) Un unique gène codant pour une '6-désaturase a été isolé chez diverses espèces animales, dont le rat. Cette enzyme joue un rôle majeur dans les voies de biosynthèse des acides gras polyinsaturés (AGPI) des familles n-6 et n-3. Elle catalyse la réaction de désaturation des acides linoléique (C18:2n-6) et D-linolénique (C18:3n-3), réaction limitante pour la conversion de ces précurseurs essentiels en acides gras polyinsaturés à longue chaîne. Cette étude menée sur des cellules COS-7 exprimant la '6-désaturase de rat a permis d'identifier de nouveaux substrats de la '6-désaturase de rat. Tout d’abord, nous avons montré que la '6-désaturase de rat exprimée dans les cellule COS-7 agit sur les acides gras à 24 carbones (C24:4n-6 et C24:5n-3). Ainsi, cette enzyme est capable de catalyser la troisième et dernière étape de désaturation de la biosynthèse des AGPI, tel que l’acide docosahexaénoïque (DHA). Ce résultat, qui identifie pour la première fois la désaturase terminale de la biosynthèse des AGPI, plaide en faveur d’un rôle double de cette enzyme dans cette voie : elle agit non seulement sur les acides gras polyinsaturés à 18 mais aussi à 24 carbones. De plus, nous avons mis en évidence la conversion de l'acide palmitique (C16:0) en acide hexadecenoïque (C16:1n-10) par la '6-désaturase de rat exprimée dans les cellules COS-7. Ce résultat
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est le premier exemple de désaturation d’un acide gras saturé par la '6-désaturase. Ces travaux démontrent dans un système cellulaire eucaryote la remarquable multiplicité de substrats de la seule '6-désaturase connue à ce jour chez le rat. Inhibition of gastrointestinal lipolysis by Orlistat during digestion of test meals in healthy volunteers F. C arrière a, C. Renou a, H. Lengsfeld b, R. Verger a, R. Laugier a a Laboratoire de lipolyse enzymatique du CNRS, Marseille, France b F. Hoffmann-La Roche, Basel, Suisse The lipase inhibitor Orlistat belongs to a new class of antiobesity drugs preventing the lipolysis of dietary triglycerides (TG), and thus the subsequent intestinal absorption of fat. In healthy volunteers, Orlistat is a powerful inhibitor of human gastric lipase (HGL), achieving 46.6 to 91.4% enzyme inhibition and thus greatly reducing the gastric lipolysis of test meals (11 to 33% of respective controls). The effects of Orlistat on duodenal lipolysis are more complex. The duodenal lipolysis is reduced significantly by Orlistat with a mixed solid/liquid meal (32.6 to 37.6% of controls), but is only slightly reduced with a liquid meal (74.5 to 100% of controls). Levels of human pancreatic lipase (HPL) inhibition are high (51.2 to 82.6%) however, whatever the test meal. These paradoxical results were explained upon performing in vitro lipolysis experiments. The rates of HPL inhibition by Orlistat were similar with both types of meals, but the finely pre-emulsified TG of the liquid meal were rapidly hydrolysed by HPL before the enzyme was significantly inhibited by Orlistat. With the mixed solid/liquid meal, the rate of hydrolysis of the meal TG by HPL was slower than the rate of HPL inhibition. These observations were confirmed by the fat excretion levels which were much greater with the solid (40.5–57.4% of ingested fat) than with the liquid test meal (4.2– 18.8%). In vivo, like in vitro, lipase inhibition and lipolysis are two competitive processes which depend on the physicochemical properties of the dietary TG. Référence [1]
Carrière F. et al. Am. J. Physiol. (2001) 281, G16-G28.
L’acide ruménique du régime module l’hyperlipémie, la sévérité des stries lipidiques dans l’aorte et l’expression de gènes cibles impliqués dans l’athérogenèse chez le hamster A. Quignard-Boulangé b, J. Férézou a, K. Valeille a,*, a, a a G. Amsler , M. Parquet , D. Gripois a, C. Sérougne a c a N. Samson , R. Thuret J.-C. Martin a Laboratoire de physiologie de la nutrition, Bât 447, UPS, 91405 Orsay cedex, France b Inserm U465, Paris, France c UMR-8080 Orsay France * Auteur correspondant. (K. Valeille) Le but est d’évaluer les potentialités de l’acide ruménique (acide linoléique conjugué 9cis,11trans) dans la prévention de l’athérosclérose. Des hamsters mâles ont été nourris pendant 12 semaines avec un régime athérogène (croquettes en poudre contenant 20 % d’huile de beurre ou de comté) complémenté ou non de 1 % d’acide ruménique. Un régime Croquettes seules et un régime Beurre supplémenté de 1 % d’huile de poisson ont servi de références. Nous avons comparé dans ces six groupes (n = 10) les
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paramètres lipidiques plasmatiques, et la sévérité des stries lipidiques et l’expression de gènes clés dans l’aorte thoracique. La cholestérolémie la plus élevée est observée dans le groupe Poisson (augmentation du VLDL- et IDL-cholestérol, baisse du HDLcholestérol). L’effet de l’acide ruménique varie selon son contexte lipidique : ajouté au régime beurre, il élève la triglycéridémie mais ajouté au régime comté, il la diminue. Mais quel que soit le régime, l’ajout d’acide ruménique réduit la sévérité des stries lipidiques, tout en augmentant (p < 0,05) l’expression d’ABCA1, responsable de l’efflux du cholestérol. L’expression de VCAM est la plus forte sous régime Poisson ou Beurre, et elle se normalise par la supplémentation en acide ruménique du régime beurre. La teneur en acide ruménique ne semble pas influencer l’expression d’autres gènes d’intérêt (PPARJ, SR-BI, CD36). En revanche, l’expression du LDL-récepteur est réduite par l’ajout d’acide ruménique. En conclusion, l’effet bénéfique de l’acide ruménique sur la sévérité des stries lipidiques semble plutôt associé à son action sur l’expression des gènes au niveau vasculaire, qu’à son action sur les lipides circulants. Le PPAR-alpha n’est pas l’intermédiaire exclusif des effets des acides gras cyclisés chez la souris L. Bretillon a, S. Alexson b, F. Joffre a, J.L. Sébédio a a Unité de nutrition lipidique, INRA, Dijon, France b Karolinska institutet, Huddinge, Suède Les acides gras cyclisés (AGC) issus du chauffage de l’acide alphalinolénique modifient l’activité d’enzymes du métabolisme des lipides et des xénobiotiques chez le rat par des mécanismes pouvant faire intervenir le PPARD. Afin de vérifier cette hypothèse, des souris mâles et femelles invalidées pour le gène codant le PPARD ont été nourries avec un régime contenant les AGC pendant trois semaines et l’activité de la palmitoyl-CoA oxydase (PcoA), de l’Z-laurate hydroxylase (CYP4A), de l’(Z-1)-laurate hydroxylase (CYP2E1) et de la stéaroyl-CoA désaturase (SCD) a été mesurée dans des fractions microsomales hépatiques. Les résultats montrent des effets différents des AGC chez les mâles et chez les femelles. Une induction de l’activité PcoA par les AGC est observée chez les femelles +/+ uniquement (x4). L’activité CYP4A est augmentée et l’activité SCD est diminuée chez les mâles et les femelles +/+ nourris avec les AGC, alors qu’aucun effet similaire n’est observé chez les animaux invalidés. Au contraire, l’activité SCD et PcoA est diminuée par les AGC chez les femelles –/–. Aucun effet des AGC sur l’activité CYP2E1 n’est observé chez les animaux, à l’exception des femelles –/– qui présentent une activité nettement diminuée. Ces résultats, combinés à l’analyse des lipides hépatiques, suggèrent que le PPARD n’est pas l’intermédiaire exclusif des effets des AGC chez la souris. Néanmoins, ils suggèrent fortement l’implication de ce récepteur, et par conséquent des péroxysomes, dans le métabolisme des AGC. Liposomes de phosphatidylcholine soumis à des conditions de stress oxydant : influence de la nature des vésicules sur les cinétiques de peroxydation H. Vitrac a,*, F. Collin a, M Courrègelongue b, M. Couturier c, P. Thérond 3, S. Rémita a, P. Peretti b, D. Jore a, M. GardèsAlbert a a Laboratoire de chimie physique UMR 8601, CNRS, Paris-V, France b Groupe de recherche en physique et biophysique, FRE 2303, CNRS, Paris-V, France c Laboratoire de biochimie et Inserm U-347, hôpital Kremlin Bicêtre, France
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* Auteur correspondant. (H. Vitrac) Le stress oxydant, résultat d’un déséquilibre entre la production de radicaux libres oxygénés et les systèmes de protection antioxydants, est impliqué dans de nombreuses pathologies, comme l’athérosclérose ou le diabète, ainsi que dans le vieillissement. L’une des cibles cellulaires majeures des radicaux libres est la membrane plasmique, et plus particulièrement les acides gras polyinsaturés. La peroxydation lipidique, entraînant l’augmentation transitoire ou prolongée des hydroperoxydes, peut aboutir à des modifications structurales altérant la fluidité et les capacités fonctionnelles de la membrane. Dans le but de mieux connaître les différents mécanismes d’oxydation lipidique intervenant au cours d’un stress oxydant, nous avons choisi d’étudier un modèle membranaire, constitué de liposomes de PLPC (1-palmitoyl-2-linoleoyl-3-sn-phosphatidylcholine), soumis à l’action des radicaux HOx (radiolyse de l’eau). Ces liposomes sont obtenus grâce à deux techniques (sonication et extrusion) permettant d’obtenir des populations différentes (taille et homogénéité). Plusieurs analyses ont permis de quantifier les produits d’oxydation (spectrophotométrie d’absorption, chromatographie liquide haute performance couplée à une détection par chimiluminescence et à une détection UV) et de les identifier (CLHP couplée à la spectrométrie de masse). L’aspect mécanistique et l’influence des paramètres physiques sur le profil d’oxydation sont abordés Micronutriments lipidiques : nouvelles activités, nouveaux mécanismes C.L. Léger EA2993 nutrition humaine et athérogenèse, université Montpellier-I, Montpellier, France Il est admis aujourd'hui que les micronutriments antioxydants, en particulier liposolubles (qui sont par définition des micronutriments lipidiques), agissent pour partie seulement comme des antioxydants. Une autre partie en effet de leurs propriétés (dont l'importance physiologique est loin d'être totalement cernée) s'explique par des fonctions régulatrices au niveau cellulaire non-antioxydantes. Pour éclairer cette notion, nous envisagerons les cas de la vitamine E, de l'ubiquinol (CoQ10H2) et du E-carotène. Du point de vue nutritionnel, rappelons que deux de ces trois composés sont des micronutriments–microconstituants alimentaires non synthétisés par l'organisme (respectivement la vitamine E et le E-carotène) qui doit donc les trouver dans son alimentation. Le troisième composé (l'ubiquinol) est synthétisé par l'organisme mais l'un de ses précurseurs (la tyrosine) est un acide aminé non synthétisé, donc apporté nécessairement par l’alimentation. Les principales voies d'action non-antioxydantes de ces trois composés seront décrites. Il s'agira : 1) pour la vitamine E : de l’inhibition de l'activité PKC (due à sa déphosphorylation et non à une modification de sa translocation), de la réduction de la production d’IL-1E médiée par l’inhibition de la 5-LO, et de l’inhibition de l'expression du récepteur CD36, propriétés liées à l'D-tocophérol et non aux autres formes vitamériques ; 2) pour l'ubiquinol : de l’inhibition du recrutement des récepteurs CD11b (E2-intégrine) et CD 35 ; 3) pour le E-carotène : de l’augmentation de l'expression de la connexine-34, d'une possible association d'un métabolite avec le récepteur RAR-E et d'un effet inhibiteur sur la synthèse de cholestérol. Ainsi, outre les propriétés antioxydantes directes (et synergiques) de ces trois composés, il existe d’autres propriétés aux implications prometteuses, notamment dans la prévention des processus inflammatoires et athéromateux.
Régulation de la transcription des gènes par les acides gras : les PPARs sur la sellette C. Forest UMR-S 530, Inserm–université René-Descartes, Paris, France Il est désormais bien établi que les acides gras modulent la transcription de plusieurs gènes, ce qui conduit à l'altération du niveau d'expression des protéines correspondantes, pour la plupart impliquées dans le métabolisme de ces mêmes nutriments. À la suite de la découverte des récepteurs activés par les proliférateurs de peroxysomes (PPARs) capables de lier les acides gras à chaîne longue (AGCL) et susceptibles d'être activés par ces derniers dans des systèmes de cellules transfectées, il a été supposé que la médiation des effets géniques des AGCL passe par ce type de récepteurs. Si cette hypothèse semble confirmée pour quelques cas de régulation positive de la transcription de gènes tels que ceux de l'acyl-CoA-oxydase ou de la protéine de liaison cytosolique des acides gras dans les hépatocytes, elle est clairement discutable en ce qui concerne une série d'autres gènes : carnitine palmitoyl transferase 1 des hépatocytes ou phosphoenolpyruvate carboxykinase cytosolique des adipocytes par exemple. Par ailleurs, les PPARs ne semblent pas impliqués dans le contrôle négatif de la transcription des gènes, ce qui est le cas de ceux des enzymes de la lipogenèse hépatique tels que la synthase des acides gras ou Spot 14. Dans ces deux cas, il a été proposé que le facteur de transcription impliqué est le récepteur nucléaire X hépatique (LXR). Plusieurs mécanismes autres que celui faisant intervenir les PPARs ont été proposés. Parmi ceux-ci, on peut citer l'implication du sterol responsive element binding protein-1c (SREBP-1c) pour la régulation négative et le récepteur de l'acide rétinoïque 9-cis (RXR), le facteur nucléaire de l'hépatocyte-4 (HNF-4), le récepteur de la triiodothyronine (T3R) ou la protéine de liaison à l'élément de réponse aux carbohydrates (ChREBP) pour le contrôle positif. Il ne semble donc pas exister un mécanisme universel de régulation de la transcription des gènes par les acides gras mais plutôt des spécificités cellulaires et géniques. Relation entre nutrition et immunologie chez deux espèces de bivalves : l’huître Crassostrea gigas et la palourde Ruditapes philippinarum M. Delaporte *, P. Soudant, J. Moal, C. Lambert, F.-L. Chu, C. Langdon, J.-F. Samain UMR physiologie et écophysiologie des mollusques marins, centre Ifremer de Brest, BP 70, 29280 Plouzane, France * Auteur correspondant. (M. Delaporte) Les mollusques bivalves telles les huîtres et les palourdes sont des animaux filtreurs qui se nourrissent de microalgues. Dans le milieu naturel, cette nourriture peut varier en terme de quantité et de qualité. Si des études ont mis en évidence que la nourriture est un facteur important pour le contrôle de la reproduction, du développement et de la croissance des bivalves, peu de chose était connu jusqu’alors sur l’impact du régime alimentaire sur leurs réponses immunitaires. Une première série d’expériences a montré que la quantité de nourriture affecte peu les capacités de défenses des huîtres. En revanche, les palourdes, naturellement infectées par une maladie bactérienne, la maladie de l’anneau brun, se sont révélées très sensibles aux variations du régime alimentaire. La composition lipidique des microalgues utilisées a fortement influencé la composition lipidique des membranes des hémocytes, cellule clé du système immunitaire chez les bivalves entraînant des répercussions sur les réponses immunitaires. L’enrichissement en 20:5(n-3) et en 20:4(n-6) dans les membranes semble avoir eu un effet positif sur le nombre d’hémocytes circulants, l’activité phago-
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cytaire, et la production d’espèces réactives de l’oxygène. Cependant, lors de ces premières expériences, la modification de la composition lipidique des hémocytes a été obtenue en changeant la souche d’algue fourrage, ce qui ne permet pas une identification précise de la ou des molécules responsables des différences de réponses immunitaires. Une deuxième série d’expériences a donc été réalisée en utilisant des particules artificielles de manière à identifier tout d’abord le rôle du 20:5(n-3) dans la modulation du système immunitaire des huîtres. Spécificité biologique de l’acide docosahexaénoïque (DHA) Lagarde M UMR 585 Inserm/INSA-Lyon, IMBL, 69621 Villeurbanne, France L’acide docosahexaénoïque (DHA ou 22:6n-3) est le produit terminal de la chaîne de biosynthèse des acides gras de la famille n-3 à partir de l’acide linolénique (18:3n-3) chez les animaux. En plus d’être l’acide gras polyinsaturé majeur du système cérébrovasculaire et des spermatozoïdes (Salem, 1989), le DHA est crédité d’effets protecteurs contre les maladies cardiovasculaires (Leaf & Weber, 1988) lorsqu’il est ingéré avec un de ses précurseurs, l’acide eicosapentaénoïque (EPA ou 20:5n-3), dans les aliments d’origine marine. Les raisons pour lesquelles le DHA s’accumule spécifiquement dans le système cérébrovasculaire sont mal connues. On peut cependant avancer, qu’à la différence des autres tissus et organes qui captent principalement les acides gras sous forme non estérifiée liés à l’albumine circulante, le DHA est capté par le cerveau préférentiellement lorsqu’il est estérifié dans une lysophosphatidylcholine circulante qui constituerait alors une forme d’apport spécifique à cet organe (Thiès et al, 1994 ; Brossard et al., 1996 & 1997 ; Bernoud et al., 1999). Les effets protecteurs du DHA sur le système cardiovasculaire sont en partie imputables au fait qu’il est un puissant inhibiteur de la conversion de l’acide arachidonique (AA) en prostanoïdes et leucotriènes en inhibant la PGH synthase et la 5-lipoxygénase. L’EPA est un inhibiteur moins puissant de cette conversion et est lui-même substrat de ces deux enzymes (Lagarde 1988). Plus récemment, d’autres spécificités marquées ont été rapportées vis-à-vis des effets et du métabolisme du DHA. On peut citer : z une amélioration du phénotype de la mucoviscidose, vraisemblablement en rétablissant l’équilibre DHA/AA et en normalisant la formation d’eicosanoïdes dans les tissus épithéliaux (Freedman et al., 1999 & 2002) ; z la très forte estérification du DHA dans l’acide lysobisphosphatidique (LBPA) (Luquain et al., 2000), un phospholipide cellulaire mineur, cependant majoritaire (70 %) dans les membranes internes des endosomes tardifs, et qui semble jouer un rôle important dans le trafic intracellulaire du cholestérol (Kobayashi et al., 2002) ; z la modification spécifique des radeaux lipidiques membranaires permettant la délocalisation de molécules de signalisation (Lck de la famille Src, ARF et phospholipase D) après enrichissement de lymphocytes en DHA (Diaz et al., 2002) ; z l’induction spécifique du gène de la transthyrétine, un inhibiteur de protéine E-amyloïde, en parallèle à l’augmentation du rapport DHA/AA dans l’hippocampe de rats âgés (Puskas et al., 2003) ; z un effet antioxydant des faibles concentrations de DHA s’il s’accumule uniquement dans les phospholipides à éthanolamine, notamment la sous-classe des plasmalogènes (Véricel et al., 1999 & 2003) ; z la conversion du DHA en docosatriènes et résolvines dotés d’un puissant pouvoir anti-infammatoire (Hong et al, 2003).
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Cette liste, non exhaustive, conduit à s’interroger sur les raisons d’une telle spécificité. On peut remarquer à cet égard que le DHA et/ou certains de ses dérivés bioactifs présentent une conformation 3D très particulière (Applegate & Glomset, 1986 ; Albrand et al., 1994) permettant de supputer une relation structure–activité originale par rapport aux autres acides gras. Supplémentations en acides gras polyinsaturés et activité de la Na, K-ATPase: implication du rapport membranaire Z6/Z3 Coste TC. a,*, Gerbi A. b, Djemli-Shipkolye A. a, Vague P. a, Piéroni G. b, Raccah D. a a UPRES EA 2193, faculté de médecine Timone, Marseille, France b Inserm U476, faculté de médecine Timone, Marseille, France * Auteur correspondant. (Coste TC.) La Na,K-ATPase est une enzyme transmembranaire ubiquitaire dont l’activité est très dépendante de l’environnement lipidique. Toutefois, les mécanismes de cette régulation ne sont pas encore totalement élucidés. Nous avons étudié les effets de différentes supplémentations nutritionnelles enrichies en acides gras polyinsaturés (Z3 et/ou Z6) sur la composition en acides gras membranaires et sur l’activité de la Na,K-ATPase dans le nerf sciatique et dans les érythrocytes chez des rats témoins et diabétiques. Seize groupes de rats, témoins et diabétiques, étaient supplémentés par gavage avec des phospholipides enrichis en acide docosahexaénoïque (DHA, 30 ou 60 mg/kg) ou de soja (exempt de DHA), par une huile riche en acide gamma linolénique (GLA, 10 ou 30 mg/kg) ou une huile de maïs (exempte de GLA), et par un mélange de DHA et de GLA (60 et 30 mg/kg). Après huit semaines, l’activité de la Na/K ATPase (en nmol Pi. mg de protéines par heure) ainsi que la composition en acides gras membranaires du nerf sciatique et des érythrocytes ont été déterminées. Toutes ces supplémentations induisent des modifications tissusspécifiques de l’activité de la Na,K-ATPase ; elle augmente dans l’érythrocyte avec tous les groupes et elle diminue dans le nerf sciatique, excepté pour le groupe témoin GLA 30 mg/kg. Nous avons trouvé une corrélation positive entre le rapport Z6/Z des AGPI présents dans chaque tissu et l’activité de la Na,K-ATPase r = 0,72 dans le nerf sciatique et r = 0,65 dans l’érythrocyte, p < 0,0001). Cette corrélation explique les variations observées de cette activité enzymatique dans les deux tissus étudiés. Cette étude suggère que les acides gras polyinsaturés du régime peuvent moduler l’activité de la Na,K-ATPase via leur incorporation dans les membranes et la modification du rapport Z6/Z3. Un régime hypotenseur enrichi en EPA, DHA et GLA atténue les perturbations lipidiques observées chez le rat génétiquement hypertendu J. Bellenger *, S. Bellenger, J.-P. Poisson, M. Narce UPRES lipides et nutrition, EA 2422, université de Bourgogne, Dijon * Auteur correspondant. (J. Bellenger) Une augmentation de la teneur hépatique en lipides, et en acide oléique (18:1n-9), a été observée chez le Rat Spontanément Hypertendu (SHR), de façon concomitante à l’installation de l’hypertension artérielle. Dans le but de mieux comprendre les interactions entre stéatose hépatique et hypertension artérielle, nous avons étudié les effets d’un régime hypotenseur riche en acides eicosapentaénoïque (EPA, 20:5n-3), docosahexaénoïque (DHA, 22:6n-3) et gamma-linolénique (GLA,18:3n-6) sur l’expression hépatique de la fatty acid synthase (FAS) et de la stéaroyl CoA desaturase (SCD-1). Pour cela, des rats SHR ont été
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nourris pendant 11 semaines avec un régime semi-synthétique standard contenant 5 % de lipides administrés soit sous forme d’huile commerciale ISIO4 (Lesieur, France; lot témoin) soit sous forme d’un mélange contenant 61,5 % d'huile ISIO4, 26 % d'EPA + DHA et, 12,5 % de GLA (EPA30 + GLA80, Callanish, RU ; lot EPA/DHA/GLA). Après l'extraction d'ARNm à partir d'hépatocytes isolés, les expressions de FAS et SCD-1 ont été déterminées par Northern Blotting. La composition en acides gras des lipides hépatocytaires a été analysée par chromatographie en
phase gazeuse. Alors que l’expression du gène de FAS n’est pas modifiée dans le lot EPA/DHA/GLA, le taux de transcripts de SCD-1 diminue de 50 %. Ces résultats s'accompagnent d'une diminution des teneurs en acides oléique et arachidonique hépatocytaires, alors que les teneurs en GLA, EPA et DHA sont augmentées. Ces résultats mettent en évidence que ce traitement nutritionnel hypotenseur induit une diminution de la synthèse d'acide oléique, susceptible de faire régresser la stéatose hépatique observée chez le rat SHR.