Impact of n-3 docosapentaenoic acid (DPA) supplementation on n-3 fatty acid composition of tissues in rats
Impact d'une supplémentation en acide docosapentaénoïque n-3 (DPA) sur la composition tissulaire en acide gras chez le rat
Résumé
Objectives and study
The role of Polyunsaturated Fatty Acids (PUFA) n-3 on lipid metabolism is well known. However, most research focuses on docosahexaenoic acid (DHA, C22:6 n-3) and eicosapentaenoic acid (EPA, C20:5 n-3). Few studies concern docosapentaenoic acid n-3 (DPA n-3, C22:5 n-3), which is not commercially available in sufficient amount for in vivo studies. This fatty acid is an intermediate between EPA and DHA in the n-3 PUFA conversion pathway from α-linolenic acid (ALA, C18:3 n-3). It could be of interest both for DPA ability to be converted to EPA or DHA, mostly in the liver; and for its potential specific physiological effects. To our knowledge, no studies have been able to observe globally the specific enrichment of this fatty acid in the tissues when it was supplemented in vivo.
The objective of this study is therefore to examine the effect of DPA supplementation at a physiological dose on the PUFA composition of the main tissues in rats in order to guide future studies towards the search for physiological effects.
Methods
DPA was purified by preparative liquid chromatography. Two groups of Sprague Dawley male rats (n= 8 / group) were fed for 3 weeks from weaning with a 10% weight lipid diet supplemented or not with 0.5% DPA of total fatty acids (TFA) and containing ALA (2.3% of TFA, ratio n-6/n-3= 5). The TFA composition of 20 tissues was investigated by gas chromatography coupled to a mass spectrometer. The two groups were compared by Student's t-test (p< 0.05).
Results
When supplemented, the proportion of DPA is significantly increased in the heart (x2.1), lung (x1.8), spleen (x1.6), bone marrow (x1.5) and kidney (X1.3). Its proportion tends to increase in the red blood cells (x1.4) and the pancreas (x1.2) but remains stable in the liver, plasma, brain and retina that are known to be impacted with diets supplemented with EPA or with DHA.
DHA status was significantly increased in the spleen (x1.2), lung (x1.2) and tends to increase in the bone marrow (x1.6). DPA supplementation would therefore increase the conversion to DHA.
The proportions of EPA were significantly increased in the liver (x2.0), plasma (x2.0), spleen (x1.5), lung (x1.3) and bone marrow (x1.1). This would confirm direct or indirect retroconversion through DHA from DPA to EPA.
Concerning the n-6 series PUFAs in competition with the enzymes of the n-3 conversion pathway, the proportions of DPA n-6 (C22:5 n-6) and arachidonic acid (C20:4 n- 6) decreased in some tissues specifically (red blood cells, heart, kidney, spleen, lung).
Conclusion
DPA supplementation at 0.5% of TFA results in enrichment of n-3 PUFA and depletion of n-6 PUFAs targeted in some tissues. This suggests a potential and specific action of this fatty acid. Future studies are now scheduled to determine the potential physiological effects of DPA in these organs as compared to DHA and EPA.
Objectifs et étude
Le rôle des acides gras polyinsaturés (AGPI) n-3 sur le métabolisme des lipides est connu. Cependant, la plupart des recherches portent sur l'acide docosahexaénoïque (DHA, C22:6 n-3) et l'acide eicosapentaénoïque (EPA, C20:5 n-3). Peu d'études portent sur l'acide docosapentaénoïque n-3 (DPA n-3, C22:5 n-3), qui n'est pas disponible commercialement en quantité suffisante pour les études in vivo. Cet acide gras est un intermédiaire entre l'EPA et le DHA dans la voie de conversion des acides gras polyinsaturés n-3 à partir de l'acide α-linolénique (ALA, C18:3 n-3). Il pourrait être d'intérêt tant pour sa capacité à se rétroconvertir en EPA ou se convertir en DHA, principalement dans le foie; et pour ses effets physiologiques spécifiques potentiels. A notre connaissance, aucune étude n'a observé globalement l'enrichissement tissulaire en AGPI n-3 et le métabolisme des acides gras quand le DPA a été supplémenté in vivo.
L'objectif de cette étude est donc d'examiner l'effet de la supplémentation en DPA à une dose physiologique sur la composition des tissus chez le rat afin d'orienter les futures études vers la recherche d'effets physiologiques.
Méthodes
La DPA a été purifiée par chromatographie liquide préparative. Deux groupes de rats mâles Sprague Dawley (n = 8 / groupe) ont été nourris avec un régime lipidique à 10% en masse supplémenté avec 0,5% de DPA des acides gras totaux (AGT) et contenant de l'ALA (2,3% des AGT, rapport n-6 / n-3 = 5). La composition en AGT de 20 tissus a été étudiée par chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse. Les deux groupes ont été comparés par le test t de Student (p <0,05).
Résultats
Une fois supplémenté, la proportion de DPA augmente significativement dans le cœur (x2,1), le poumon (x1,8), la rate (x1,6), la moelle osseuse (x1,5) et les reins (X1,3). Sa proportion tend a 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, tissus connus pour être impactés par des régimes supplémentés en EPA ou en DHA.
Le statut en DHA était significativement augmenté dans la rate (x1,2), le poumon (x1,2) et tendait à augmenter dans la moelle osseuse (x1,6). Une supplémentation en DPA augmenterait la conversion jusqu'au DHA.
Les proportions d'EPA augmentaient de manière significative 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 jusqu'à EPA.
Concernant les PUFA de la série n-6 en compétition avec les enzymes de la voie de conversion 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, reins, rate, poumon).
Conclusion
Une supplémentation en DPA à 0,5% des AGT entraîne un enrichissement en AGPI n-3 et un appauvrissement en acides gras n-6 ciblés dans certains tissus. Ceci suggère une action spécifique de cet acide gras. Des études sont maintenant programmées pour déterminer les effets physiologiques potentiels du DPA dans ces organes par rapport au DHA et à l'EPA.
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