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Sophie Layé dans Nature Reviews Neurosience

Le 13 novembre 2014

Polyunsaturated fatty acids and their metabolites in brain function and disease, Richard P. Bazinet and Sophie Layé.
Nature Reviews Neuroscience, en ligne le 12 novembre 2014.

INRA   ------  Université de Bordeaux ----- Bordeaux Neurocampus


Pourquoi le cerveau a-t-il besoin des oméga 3 ?

Oméga 3, oméga 6 : comment agissent les acides gras polyinsaturés (AGPI) sur le cerveau ? Sophie Layé, directrice Inra de l'unité Nutrition et Neurobiologie Intégrée (Inra, Université de Bordeaux) et Richard Bazinet, professeur à l’Université de Toronto font un point sur l’état des connaissances scientifiques et médicales du fonctionnement de ces AGPI dans le cerveau normal et pathologique. Publiée dans Nature Reviews Neuroscience le 12 novembre 2014, cette synthèse aborde également les nouvelles pistes pour comprendre comment ces lipides protègent des troubles neuropsychiatriques et des maladies neurodégénératives.

Thon, sardine, maquereau et tous les poissons gras en général mais aussi les huiles de noix, de soja, etc. sont les principales sources d’oméga 3, des acides gras polyinsaturés (AGPI). Dans le cerveau, les principales formes d’AGPI sont l’acide docosahéxaénoïque (DHA) pour la famille oméga 3 et l’acide arachidonique (AA) pour la famille oméga 6. Ces lipides sont issus de précurseurs fournis exclusivement par l’alimentation qui parviennent au cerveau par le sang. Si DHA et AA sont peu utilisés comme source d’énergie dans le cerveau, ces lipides et leurs dérivés sont impliqués dans un certain nombre de processus comme la neurotransmission, la survie des cellules, la neuro-inflammation et par conséquent agissent sur l’humeur et la cognition.

Des apports essentiels pendant la période périnatale

Chez l’animal de laboratoire, une carence en oméga 3 pendant le développement embryonnaire et la période de lactation altère le système immunitaire cérébral et la plasticité du cerveau. C’est ce que révèlent pour la première fois dans une récente étude des chercheurs de l’unité Nutrition et Neurobiologie Intégrée, NutriNeuro (Inra, Université de Bordeaux)[1]. Au cours du développement, le rôle des AGPI est particulièrement important du fait de leur agrégation dans les membranes des cellules du cerveau. Cependant, leur entrée dans le cerveau devant rester constante pour éviter les carences, les apports nutritionnels doivent rester appropriés à la fois au cours du développement et à l'âge adulte.

Neuro-inflammation, neurogénèse, neuroprotection… que font les oméga 3 ?

L’article de Sophie Layé et Richard Bazinet fait le point sur l’état des connaissances actuelles sur l’implication des AGPI dans les fonctions cellulaires physiologiques du cerveau. En particulier, des travaux, dont les leurs, ont démontré que DHA et AA régulent l’activité synaptique au travers de la synthèse et de l’action des endocannabinoïdes (des dérivés lipidiques qui contrôlent les synapses excitatrices et inhibitrices par la libération vésiculaire des neurotransmetteurs)[2]. Les auteurs rappellent le rôle de ces lipides dans la neurogénèse et la neuroprotection. Ils participent à l’entrée du glucose dans le cerveau, la source énergétique principale de cet organe et ils sont de puissants modulateurs de la neuro-inflammation. Par ailleurs, si la nature et les activités des métabolites de l’AA (prostaglandines, leucotriènes, etc.) sont bien connus en situation inflammatoire, celles des dérivés du DHA (neuroprotectine, résolvine, etc.) nécessitent des investigations complémentaires, notamment au regard de leur rôle dans la résolution de la neuro-inflammation.



Image d'un hippocampe de souris nourries avec une diète déséquilibrée en oméga 3. En jaune : les astrocytes ; en bleu : les neurones et en rouge : les cellules microgliales. © Inra, NutriNeuro

Booster la mémoire avec les oméga 3

En 2012, les chercheurs de l’Inra et de l’Université de Bordeaux ont montré chez des souris âgées[3] qu’un régime enrichi en DHA dans le cerveau réduit la neuro-inflammation et la survenue de troubles cognitifs (comme la perte de mémoire). Plus récemment, les chercheurs de l’unité NutriNeuro ont conforté ces observations à l’aide d’un modèle de souris transgéniques présentant des taux endogènes d’AGPI oméga 3 plus élevés dans le cerveau. En provoquant une neuro-inflammation, ils ont montré que les souris transgéniques présentaient des performances cognitives normales ainsi qu’une plasticité neuronale préservée, à l’inverse des souris témoins[4].

Se protéger de la dépression

Quel est le rôle et l’implication des AGPI dans les pathologies neuropsychiatriques et neurodégénératives ? De nombreuses données chez l’homme associent une diminution des taux sanguins et cérébraux des AGPI oméga 3 à la dépression, la schizophrénie ou la maladie d’Alzheimer. Des travaux récents menés par les chercheurs de l’unité NutriNeuro décryptent chez la souris comment des apports alimentaires déséquilibrés perturbent leur comportement émotionnel. Les scientifiques y démontrent qu’une carence en AGPI oméga 3 conduit à un état de stress chronique et au développement de comportement de type anxieux via la modulation de la morphologie du cortex préfrontal. Leurs résultats montrent également le rôle d’un régime riche en oméga 3 pour prévenir l’apparition de la dépression[5]. Ces observations sont concordantes avec des essais cliniques menés avec des supplémentations alimentaires en oméga 3 qui révèlent une amélioration de l’efficacité de certains traitements médicamenteux, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives thérapeutiques. L’ensemble de ces recherches visent à déterminer l’apport nutritionnel en AGPI oméga 3 adapté au fonctionnement optimum du cerveau et sa protection, notamment face à des évènements neuropathologiques.

 

[1] Madore, C., et al. (2014) Nutritional n-3 PUFAs deficiency during perinatal periods alters brain innate immune system and neuronal plasticity-associated genes. Brain Behavior, and Immunity 41:22-31

[2]Lafourcade M, Larrieu T, Mato S, Duffaud A, Sepers M, Matias I, De Smedt-Peyrusse V, Labrousse VF, Bretillon L, Matute C, Rodríguez-Puertas R, Layé S*, Manzoni OJ* (equal contribution) (2011) Nutritional omega-3 deficiency abolishes endocannabinoid-mediated neuronal functions. Nature Neuroscience.14(3):345-50.

[3] Labrousse VF, Nadjar A, Joffre C, Costes L, Aubert A, et al. (2012) Short-Term Long Chain Omega 3 Diet Protects from Neuroinflammatory Processes and Memory Impairment in Aged Mice. PLoS ONE 7(5) e36861. doi:10.1371

[4] Delpech JC, Madore C, Joffre C, Aubert A, Kang JX, Nadjar A and Layé,S (2014) Transgenic Increase in n-3/n-6 Fatty Acid Ratio Protects Against Cognitive Deficits Induced by an Immune Challenge through Decrease of Neuroinflammation. Neuropsychopharmacology advance online publication, 17 September 2014; doi:10.1038/npp.2014.196

[5] T Larrieu, LM Hilal, C Fourrier, V De Smedt-Peyrusse, Sans N, L Capuron and S Layé (2014) Nutritional omega-3 modulates neuronal morphology in the prefrontal cortex along with depression-related behavior through corticosterone secretion. Translational Psychiatry 4, e437

 

Sophie Layé /Unité mixte de recherche Nutrition et Neurobiologie intégrée (Inra, Université de Bordeaux) Département scientifique ALIMentation Humaine Centre Inra Bordeaux-Aquitaine (sophie.laye @ bordeaux.inra.fr)
Dernière mise à jour le 13.11.2014

Les auteurs

Sophie Layé is Research Director at INRA (Institut National de la Recherche Agronomique) and the principal investigator at the Laboratory for Nutrition and Integrative Neuroscience (NutriNeuro) at Bordeaux University, France.


Richard P. Bazinet
is an associate professor and Canada Research Chair in Brain Lipid Metabolism in the Department of Nutritional Sciences, in the Faculty of Medicine at the University of Toronto, Canada.


 

Contact scientifique :
Sophie Layé : sophie.laye @ bordeaux.inra.fr - 05 57 57 92 18    Unité mixte de recherche Nutrition et Neurobiologie intégrée (Inra, Université de Bordeaux) Département scientifique ALIMentation Humaine
Centre Inra Bordeaux-Aquitaine