Optimisation et évaluation d’un nouveau test PAMPA amélioré pour la prédiction de l’absorption intestinale de médicaments.

Ce mémoire rapporte l’optimisation et l’évaluation d’une nouvelle version du test PAMPA (Parallel Artificial Membrane Permeability Assay) appelée Néo-PAMPA. Ce test qui permet la prédiction de l’absorption intestinale de médicaments consiste en l’utilisation d’une membrane modèle de la paroi intestinale composée d’une bicouche lipidique déposée sur un coussin de polydopamine recouvrant un filtre poreux. En effet, nous nous sommes intéressés lors de ce projet à la mise en place d’une membrane artificielle qui serait plus représentative de la paroi intestinale humaine. Nous avons pu déterminer, suite à une étude comparative des propriétés de huit médicaments ainsi que les coefficients de perméabilité obtenus, que les filtres en polycarbonate présentaient le meilleur choix de support solide pour la membrane. Nous avons également vérifié la déposition du coussin de polydopamine qui apporte le caractère fluide à la bicouche lipidique. Les résultats des tests de perméabilité ont démontré que le coussin de polymère n’obstrue pas les pores du filtre après un dépôt de 4h. Nous avons par la suite étudié la déposition de la bicouche lipidique sur le filtre recouvert de polydopamine. Pour ce faire, deux méthodes de préparation de liposomes ainsi que plusieurs tailles de liposomes ont été testées. Aussi, la composition en phospholipides a été sujette à plusieurs changements. Tous ces travaux d’optimisation ont permis d’aboutir à des liposomes préparés selon la méthode du « film lipidique » à partir d’un mélange de dioléoylphosphatidylcholine (DOPC) et de cholestérol. Une dernière étape d’optimisation de la déposition de la bicouche reste à améliorer. Enfin, le test standard Caco-2, qui consiste à évaluer la perméabilité des médicaments à travers une monocouche de cellules cancéreuses du colon humain, a été implémenté avec succès dans le but de comparer des données de perméabilité avec un test de référence.

The orphan nuclear receptor, liver receptor homolog-1 (LRH-1, NR5A2) regulates decidualization

La période de réceptivité endométriale chez l’humain coïncide avec la différentiation des cellules stromales de l’endomètre en cellules hautement spécifiques, les cellules déciduales, durant le processus dit de décidualisation. Or, on sait qu’une transformation anormale des cellules endométriales peut être à l’origine de pertes récurrentes de grossesses. LRH-1 est un récepteur nucléaire orphelin et un facteur de transcription régulant de nombreux évènements relatif à la reproduction et comme tout récepteur, son activation promouvoit l’activité transcriptionnelle de ses gènes cibles. Nous avons déjà montré que LRH-1 et son activité sont essentiels pour la décidualisation au niveau de l’utérus chez la souris et nous savons qu’il est présent dans l’utérus chez l’humain au moment de la phase de prolifération mais aussi de sécrétion du cycle menstruel, et que son expression augmente dans des conditions de décidualisation in vitro. Notre hypothèse est alors la suivante : LRH-1 est indispensable à la décidualisation du stroma endométrial, agissant par le biais de la régulation transcriptionnelle de gènes requis pour la transformation de cellules stromales en cellules déciduales. Afin d’explorer le mécanisme moléculaire impliqué dans la régulation transcriptionnelle effectuée par l’intermédiaire de ce récepteur, nous avons mis en place un modèle de décidualisation in vitro utilisant une lignée de cellules stromales de l’endomètre, cellules humaines et immortelles (hESC). Notre modèle de surexpression développé en transfectant les dites cellules avec un plasmide exprimant LRH-1, résulte en l’augmentation, d’un facteur 5, de l’abondance du transcriptome de gènes marqueurs de la décidualisation que sont la prolactine (PRL) et l’insulin-like growth factor binding protein-1 (IGFBP-1). En outre, la sous-régulation de ce récepteur par l’intermédiaire de petits ARN interférents (shRNA) abolit la réaction déciduale, d’un point de vue morphologique mais aussi en terme d’expression des deux gènes marqueurs cités ci-dessus. Une analyse par Chromatin ImmunoPrécipitation (ou ChIP) a démontré que LRH-1 se lie à des régions génomiques se trouvant en aval de certains gènes importants pour la décidualisation comme PRL, WNT 4, WNT 5, CDKN1A ou encore IL-24, et dans chacun de ces cas cités, cette capacité de liaison augmente dans le cadre de la décidualisation in vitro. Par ailleurs, des études structurelles ont identifié les phospholipides comme des ligands potentiels pour LRH-1. Nous avons donc choisi d’orienter notre travail de façon à explorer les effets sur les ligands liés à LRH-1 de traitements impliquant des agonistes et antagonistes à notre récepteur nucléaire. Les analyses par q-PCR et Western blot ont montré que la modulation de l’activité de LRH-1 par ses ligands influait aussi sur la réaction déciduale. Enfin, des études récentes de Salker et al (Salker, Teklenburg et al. 2010) ont mis en évidence que les cellules stromales humaines décidualisées sont de véritables biocapteurs de la qualité embryonnaire et qu’elles ont la capacité de migrer en direction de l’embryon. La série d’expériences que nous avons réalisée à l’aide de cellules hESC placées en co-culture avec des embryons de souris confirme que la migration cellulaire est bien dirigée vers les embryons. Cette propriété quant à l’orientation de la migration cellulaire est notoirement diminuée dans le cas où l’expression de LRH-1 est déplétée par shRNA dans les hESC. Nos données prouvent donc que LRH-1 régule non seulement la transcription d’un ensemble de gènes impliqués dans le processus de décidualisation mais agit aussi sur la motilité directionnelle de ces cellules hESC décidualisées in vitro.

Étude structurale et fonctionnelle du canal potassium dépendant du voltage KvAP

Les canaux ioniques dépendants du voltage sont responsables de l'initiation et de la propagation des potentiels d'action dans les cellules excitables. De nombreuses maladies héréditaires (channelopathies) sont associées à un contrôle défectueux du voltage par ces canaux (arythmies, épilepsie, etc.). L’établissement de la relation structure-fonction exacte de ces canaux est donc crucial pour le développement de nouveaux agents thérapeutiques spécifiques. Dans ce contexte, le canal procaryote dépendant du voltage et sélectif au potassium KvAP a servi de modèle d’étude afin d’approfondir i) le processus du couplage électromécanique, ii) l’influence des lipides sur l’activité voltage-dépendante et iii) l’inactivation de type closed-state. Afin de pallier à l’absence de données structurales dynamiques du côté cytosolique ainsi que de structure cristalline dans l’état fermé, nous avons mesuré le mouvement du linker S4-S5 durant le gating par spectroscopie de fluorescence (LRET). Pour ce faire, nous avons utilisé une technique novatrice du contrôle de l’état conformationnel du canal en utilisant les lipides (phospholipides et non phospholipides) au lieu du voltage. Un modèle dans l’état fermé a ainsi été produit et a démontré qu’un mouvement latéral modeste de 4 Å du linker S4-S5 est suffisant pour mener à la fermeture du pore de conduction. Les interactions lipides - canaux jouent un rôle déterminant dans la régulation de la fonction des canaux ioniques mais ne sont pas encore bien caractérisées. Nous avons donc également étudié l’influence de différents lipides sur l’activation voltage - dépendante de KvAP et mis en évidence deux sites distincts d’interactions menant à des effets différents : au niveau du senseur de voltage, menant au déplacement de la courbe conductance-voltage, et du côté intracellulaire, influençant le degré de la pente de cette même courbe. Nous avons également démontré que l’échange de lipides autour de KvAP est extrêmement limité et affiche une dépendance à l’état conformationnel du canal, ne se produisant que dans l’état ouvert. KvAP possède une inactivation lente particulière, accessible depuis l'état ouvert. Nous avons étudié les effets de la composition lipidique et de la température sur l'entrée dans l'état inactivé et le temps de récupération. Nous avons également utilisé la spectroscopie de fluorescence (quenching) en voltage imposé afin d'élucider les bases moléculaires de l’inactivation de type closed-state. Nous avons identifié une position à la base de l’hélice S4 qui semble impliquée à la fois dans le mécanisme responsable de ce type d'inactivation et dans la récupération particulièrement lente qui est typique du canal KvAP.

Rôle de protéines épididymaires humaines et murines dans les fonctions spermatiques

L’infertilité affecte jusqu’à 15-20% des couples en âge de se reproduire. C’est pourquoi, mieux comprendre les mécanismes à la base de la fécondation est essentiel pour l’identification de nouvelles causes d’infertilité et l’optimisation des techniques de reproduction assistée. La capacitation est une étape de la maturation des spermatozoïdes qui se déroule dans le tractus génital femelle. Elle est requise pour la fécondation d’un ovocyte. Notre laboratoire a démontré que des protéines du plasma séminal bovin, appelées protéines Binder of SPerm (BSP), se lient aux phospholipides portant des groupements choline à la surface de la membrane des spermatozoïdes lors de l’éjaculation et promeuvent la capacitation. Ces protéines exprimées par les vésicules séminales sont ubiquitaires chez les mammifères et ont été étudiées chez plusieurs espèces dont l’étalon, le porc, le bouc et le bélier. Récemment, l’expression de gènes homologues aux BSP a été découverte dans les épididymes d’humains (BSPH1) et de souris (Bsph1 et Bsph2). Notre hypothèse est que les BSP chez ces deux espèces sont ajoutées aux spermatozoïdes lors de la maturation épididymaire et ont des rôles dans les fonctions spermatiques, similaires à ceux des protéines BSP bovines. Les protéines BSP humaines et murines représentent une faible fraction des protéines totales du plasma séminal. Pour cette raison, afin d’étudier leurs caractéristiques biochimiques et fonctionnelles, des protéines recombinantes ont été produites. Les protéines recombinantes ont été exprimées dans des cellules Escherichia coli origami B(DE3)pLysS en utilisant un vecteur d’expression pET32a. Suivant la lyse cellulaire, les protéines ont été dénaturées avec de l’urée et purifiées par chromatographie d’affinité sur ions métalliques immobilisés. Une fois liées à la colonne, les protéines ont été repliées à l’aide d’un gradient d’urée décroissant avant d’être éluées. Cette méthode a mené à la production de trois protéines recombinantes (rec-BSPH1 humaine, rec-BSPH1 murine et rec-BSPH2 murine) pures et fonctionnelles. Des expériences de chromatographie d’affinité et de co-sédimentation nous ont permis de démontrer que les trois protéines peuvent se lier à des ligands connus des protéines BSP comme la gélatine et l’héparine en plus de pouvoir se lier aux spermatozoïdes. Nos études ont également révélées que les deux protéines rec-BSPH1 peuvent se lier aux liposomes de phosphatidylcholine (PC) et sont capable de promouvoir la capacitation des spermatozoïdes. À l’opposé, rec-BSPH2 ne peut ni se lier aux liposomes de PC, ni stimuler la capacitation. Finalement, les protéines recombinantes n’ont aucun effet sur la réaction acrosomique ou sur la motilité des spermatozoïdes. Chez les bovins, les protéines BSP induisent la capacitation grâce des interactions avec les lipoprotéines de haute densité (HDL) et les glycosaminoglycanes. Puisque le HDL est également un joueur important de la capacitation chez la souris, le rôle de la protéine native BSPH1 murine au niveau de la capacitation induite par le HDL a été étudié. Les résultats obtenus suggèrent que, in vivo, la protéine BSPH1 de souris serait impliquée dans la capacitation via une interaction directe avec le HDL. Comme les protéines BSPH1 humaines et murines sont orthologues, ces résultats pourraient aussi s’appliquer à la fertilité humaine. Les résultats présentés dans cette thèse pourraient mener à une meilleure compréhension de la fertilité masculine et aider à améliorer les techniques de reproduction assistée. Ils pourraient également mener au développement de nouveaux tests diagnostiques ou de contraceptifs masculins.

Étude sur le biofilm et les mécanismes de résistance à la bacitracine chez Clostridium perfringens

Clostridium perfringens est ubiquitaire dans l’environnement. Ce microorganisme peut être retrouvé dans la flore normale du tractus gastro-intestinal des mammifères et peut également causer une variété d’infections intestinales. Le phénotype de résistance à la bacitracine a déjà été rapporté chez C. perfringens mais les gènes associés n’ont pas été caractérisés. Dans cette étude, 24 des 99 isolats de C. perfringens aviaires testés ont démontré une résistance à la bacitracine. Les analyses ont révélé la présence d’un transporteur ABC ainsi que d’une undécaprénol kinase surproduite. Ces deux mécanismes semblent être codés par l’opéron bcrABDR. En amont et en aval des gènes bcr, un élément IS1216-like a été identifié, celui-ci pouvant jouer un rôle dans la dissémination de la résistance à la bacitracine. Des analyses d’hybridation sur ADN ont révélé que les gènes bcrABDR étaient localisés sur le chromosome. De plus, il a été démontré que les gènes bcr étaient exprimés en présence de bacitracine. Plusieurs études ont associé la tolérance aux antibiotiques et aux désinfectants à la formation de biofilm. Dans la littérature, peu d’informations sont disponibles sur le biofilm de C. perfringens. La majorité des isolats testés dans cette étude ont démontré la formation d’un biofilm. L’analyse de la matrice a démontré que celle-ci contenait des protéines, de l’ADN extracellulaire ainsi que des polysaccharides liés en bêta-1,4. Une meilleure survie des cellules en biofilm a été observée suite à une exposition à de fortes concentrations d’antibiotiques. Une exposition à de faibles doses de certains antibiotiques semblait diminuer le biofilm formé alors que pour d’autres, le biofilm semblait augmenter. Dans la présente étude, la susceptibilité des biofilms de C. perfringens à la désinfection a été également analysée. Les résultats ont démontré que la formation de biofilm protégeait les cellules de l’action du monopersulfate de potassium, des ammoniums quaternaires, du peroxyde d’hydrogène et du glutéraldéhyde. Toutefois, l’hypochlorite de sodium a été démontré comme étant efficace contre le biofilm de C. perfringens. Il a été démontré que les biofilms mixtes de C. perfringens cultivés en présence de Staphylococcus aureus ou d’Escherichia coli étaient plus résistants à la désinfection en comparaison aux biofilms simples de S. aureus ou d’E. coli. Toutefois, le biofilm simple de C. perfringens était plus résistant à la désinfection que les biofilms mixtes. Finalement, les profils de transcription entre les populations planctoniques et en biofilm ont été analysés par séquençage d’ARN. L’analyse transcriptomique du biofilm a identifié 238 gènes différentiellement exprimés entre les deux conditions. Les gènes négativement régulés sont impliqués dans la virulence, la production d’énergie, le métabolisme des sucres ainsi que dans la biosynthèse des acides gras et des acides aminés alors que les gènes induits sont impliqués dans la réponse au stress et au stress oxydatif, dans la biosynthèse d’acides gras et de phospholipides ainsi que dans la virulence. Cette étude décrit pour la première fois la découverte des gènes associés à la résistance à la bacitracine chez C. perfringens. Elle rapporte également de nouvelles données sur la matrice du biofilm, la tolérance aux antibiotiques et aux désinfectants ainsi que sur le transcriptome du biofilm de C. perfringens.

Lipoprotein-associated phospholipase A2 (Lp-PLA2) in acute coronary syndrome

La phospholipase A2 liée aux lipoprotéines (Lp-PLA2) est une biomarqueur de plusieurs maladies inflammatoires et une niveau sérique élevé est associé à l’instabilité de la plaque artérioscléreuse. Comme son nom l’indique, la Lp-PLA2 est liée aux lipoprotéines plasmatiques (LDL et HDL) et son rôle est de prévenir l’accumulation de phospholipides oxidés a la surface des lipoprotéines. Toutefois, les produits de dégradation des phospholipides oxidés par la Lp-PLA2 - le lysophosphatidyl choline par les acides gras oxidés peuvent aussi promouvoir l’inflammation. Mieux comprendre le métabolisme de la Lp-PLA2 pourrait nous permettre de mieux apprécier son rôle dans la formation d’une plaque artérioscléreuse instable, car des études antérieures ont démontré une forte expression de la Lp-PLA2 dans la plaque. De plus, il existe une forte corrélation entre les niveaux et l’activité plasmatiques de la Lp-PLA2 et la maladie coronarienne, les accidents cérébraux-vasculaires et la mortalité cardiaque. L’inhibition de la Lp-PLA2 avec une petite molécule, le darapladib, n’a pas démontré de bénéfice sur les évènements cardiovasculaires dans deux études cliniques. Cette thèse présentera d’abord une revue de la littérature sur la Lp-PLA2 et les maladies cardiovasculaires et les deuxième et troisième chapitres, une étude clinique réalisée sur des patients avec un syndrome coronarien aigu.

Crystal Structures and Spectral Investigation of Aroylhydrazones and their Mixed Ligand Metal Chelates

Supra molecular architectures of coordination complexes of liydrazones through non covalent interactions have been explored. Molecular self—assernbly driven by weak interactions such as hydrogen— bonding, K '”T[, C-1-I‘ "TE, van der Waals interactions, and so forth are currently of tremendous research interest in the fields of molecule based materials. The directional properties of the hydrogembonding interaction associate discrete molecules into aggregate structures that are sufficiently stable to be considered as independent chemical species. Chemistry can borrow nature’s strategy to utilize hydrogen-bonding as Well as other noncovalent interactions as found in secondary and tertiary structures of proteins such as the double helix folding of DNA, hydrophobic selflorganization of phospholipids in cell membrane etc. In supramolecular chemistry hydrogen bonding plays an important role in forming a variety of architectures. Thus, the wise modulation and tuning of the complementary sites responsible for hydrogen—bond formation have led to its application in supramolecular electronics, host-guest chemistry, self-assembly of molecular capsules, nanotubes etc. The work presented in this thesis describes the synthesis and characterization of metal complexes derived from some substituted aroylhydrazones. The thesis is divided into seven chapters.

Microbial Biosurfactants – Review

Biosurfactants are surface active compounds released by microorganisms. They are biodegradable non-toxic and eco-friendly materials. In this review we have updated the information about different microbial surfactants. The biosurfactant production depends on the fermentation conditions, environmental factors and nutrient availability. The extraction of the biosurfactants from the cell-free supernatant using the solvent extraction procedure and the qualitative and quantitative analysis has been discussed with appropriate equipment details. The application of the biosurfactant includes biomedical, cosmetic and bioremediation. The type of microbial biosurfactants include trehalose lipids, rhamnolipids, sophorolipids, glycolipids, cellobiose lipids, polyol lipids, diglycosyl diglycerides, lipoloysaccharides, arthrofactin, lichensyn A and B, surfactin, viscosin, phospholipids, sulphonyl lipids and fatty acids. Rhamnolipid biosurfactants produced by Pseudomonas aeruginosa DS10-129 showed significant applications in the bioremediation of hydrocarbons in gasoline spilled soil and petroleum oily sludge. Rhamnolipid biosurfactant enhanced the bioremediation process by releasing the weathered oil from the soil matrices and enhanced the bioavailability of hydrocarbons for microbial degradation. It is having potential applications in the remediation of hydrocarbon contaminated sites. Biosurfactants from marine microorganisms also offer great potential in bioremediation of oil contaminated oceanic environments

Alterações nas queixas subjetivas de memória e na escala de depressão geriátrica em adultos e idosos em Portugal estão associadas a um suplemento alimentar

A perda de memória é uma das principais queixas entre a população idosa. Reivindicada para melhorar a função cognitiva e de fácil obtenção em farmácias e dietéticas, a suplementação com fosfolípidos produziu resultados mistos em vários estudos. Um grupo de adultos e idosos saudáveis (n = 522) com idade 65,84 ± 10,74 anos, e com um nível de escolaridade de 7,90 ± 4,90 anos participaram do estudo. Os participantes foram submetidos a Avaliação Breve do Estado Mental (ABEM), Escala de Queixas de Memória (EQM) e Escala de Depressão Geriátrica (EDG). Três indivíduos apresentaram disfunção cognitiva, 505 queixas de memória apresentadas e 257 estavam acima do ponto de corte para a EDG. Subsequentemente, um grupo de mulheres (n = 17) utilizaram a suplementação com fosfolípidos durante 4 semanas. Após o período de suplementação, foi observada uma diminuição nos valores médios de EQM e EDG. A suplementação de fosfolípidos, ao longo de 4 semanas reduziu significativamente os valores EQM (p <0,05) neste grupo de mulheres.

Single amino acid substitutions in puroindoline-b mutants influence lipid binding properties

External reflectance Fourier transform infrared (ER-FTIR) spectroscopy and surface pressure measurements have been used to characterize the interaction of wild-type puroindoline-b (Pin-b) and two mutant forms featuring single residue substitutions-namely, Gly-46 to Ser-46 (Pin-bH) and Trp-44 to Arg-44 (Pin-bS)-with condensed-phase monolayers of zwitterionic (L-alpha-dipalmitoylphosphatidylcholine, DPPC) and anionic (L-alpha-dipalmitoylphosphatidyl-dl-glycerol, DPPG) phospholipids. The interaction with anionic DPPG monolayers, monitored by surface pressure isotherms, was influenced significantly by mutations in Pin-b (p < 0.05); wild-type Pin-b showed the highest surface pressure change of 10.6 +/- 1.0 mN m(-1), followed by Pin-bH (7.9 +/- 1.6 mN m(-1)) and Pin-bS (6.3 +/- 1.0 mN m(-1)), and the surface pressure isotherm kinetics were also different in each case. Integrated Amide I peak areas from corresponding ER-FTIR spectra confirmed the differences in adsorption kinetics, but also showed that differences in adsorbed amount were less significant, suggesting that mutations influence the degree of penetration into DPPG films. All Pin-b types showed evidence of interaction with DPPC films, detected as changes in surface pressure (5.6 +/- 1.1 mN m(-1)); however, no protein peaks were detected in the ER-FTIR spectra, which indicated that the interaction was via penetration with limited adsorption at the lipid/water interface. The expression of Pin-b mutants is linked to wheat endosperm hardness; therefore, the data presented here suggest that the lipid binding properties may be pivotal within the mechanism for this quality trait. In addition, the data suggest antimicrobial activities of Pin-b mutants would be lower than those of the wild-type Pin-b, because of decreased selectivity toward anionic phospholipids.

High-affinity small molecule-phospholipid complex formation: Binding of siramesine to phosphatidic acid

Siramesine (SRM) is a sigma-2 receptor agonist which has been recently shown to inhibit growth of cancer cells. Fluorescence spectroscopy experiments revealed two distinct binding sites for this drug in phospholipid membranes. More specifically, acidic phospholipids retain siramesine on the bilayer surface due to a high-affinity interaction, reaching saturation at an apparent 1:1 drug-acidic phospholipid stoichiometry, where after the drug penetrates into the hydrocarbon core of the membrane. This behavior was confirmed using Langmuir films. Of the anionic phospholipids, the highest affinity, comparable to the affinities for the binding of small molecule ligands to proteins, was measured for phosphatidic acid (PA, mole fraction Of X-PA = 0.2 in phosphatidylcholine vesicles), yielding a molecular partition coefficient of 240 +/- 80 x 10(6). An MD simulation on the siramesine:PA interaction was in agreement with the above data. Taking into account the key role of PA as a signaling molecule promoting cell growth our results suggest a new paradigm for the development of anticancer drugs, viz. design of small molecules specifically scavenging phospholipids involved in the signaling cascades controlling cell behavior.

Association of n-3 polyunsaturated fatty acids with stability of atherosclerotic plaques: a randomised controlled trial

Background N-3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs) from oily fish protect against death from cardiovascular disease. We aimed to assess the hypothesis that incorporation of n-3 and n-6 PUFAs into advanced atherosclerotic plaques increases and decreases plaque stability, respectively. Methods We did a randomised controlled trial of patients awaiting carotid endarterectomy. We randomly allocated patients control, sunflower oil (n-6), or fish-oil (n-3) capsules until surgery. Primary outcome was plaque morphology indicative of stability or instability, and outcome measures were concentrations of EPA, DHA, and linoleic acid in carotid plaques; plaque morphology; and presence of macrophages in plaques. Analysis was per protocol. Findings 188 patients were enrolled and randomised; 18 withdrew and eight were excluded. Duration of oil treatment was 7-189 days (median 42) and did not differ between groups. The proportions of EPA and DHA were higher in carotid plaque fractions in patients receiving fish oil compared with those receiving control (absolute difference 0.5 [95% CI 0.3-0.7], 0.4 [0.1-0.6], and 0.2 [0.1-0.4] g/100 g total fatty acids for EPA; and 0.3 [0.0-0.8], 0.4 [0.1-0.7], and 0.3 [0.1-0.6] g/100 g total fatty acids for DHA; in plaque phospholipids, cholesteryl esters, and triacylglycerols, respectively). Sunflower oil had little effect on the fatty acid composition of lipid fractions. Fewer plaques from patients being treated with fish oil had thin fibrous caps and signs of inflammation and more plaques had thick fibrous caps and no signs of inflammation, compared with plaques in patients in the control and sunflower oil groups (odds ratio 0.52 [95% CI 0.24-0.89] and 1.19 [1.02-1.57] vs control; 0.49 [0.23-0.90] and 1.16 [1.01-1.53] vs sunflower oil). The number of macrophages in plaques from patients receiving fish oil was lower than in the other two groups. Carotid plaque morphology and infiltration by macrophages did not differ between control and sunflower oil groups. Interpretation Atherosclerotic plaques readily incorporate n-3 PUFAs from fish-oil supplementation, inducing changes that can enhance stability of atherosclerotic plaques. By contrast, increased consumption of n-6 PUFAs does not affect carotid plaque fatty-acid composition or stability over the time course studied here. Stability of plaques could explain reductions in non-fatal and fatal cardiovascular events associated with increased n-3 PUFA intake.

Determination of the total antioxidant activity of fruits and vegetables by a liposome assay

The effects of mixtures of antioxidants on the oxidation of phospholipids have been investigated in large unilamellar liposomes following initiation by 2,2'-azobis(2-aminopropane) dihydrochloride. The lag phase increased linearly with antioxidant concentration. The lag phases of mixtures containing alpha-tocopherol with ascorbic acid showed synergy between the antioxidants, but mixtures of beta-carotene with cc-tocopherol or ascorbic acid were not synergistic. The liposome system was used to investigate the total antioxidant activity of lipid- and water-soluble extracts from 16 samples of fruits, vegetables, and related food products. The water-soluble extracts caused greater increases in lag phase than the lipid-soluble extracts. The lag phase of liposomes containing the water-soluble extracts from fruits and vegetables increased linearly with the total phenolic concentration, with the continental salad extract having the longest lag phase. The lipid-soluble extract from apples caused the largest increase in lag phase of the lipid-soluble extracts. The lag phases of the lipid-soluble and water-soluble extracts of all fruits and vegetables studied were additive, but no synergy was detected. The lag phase of the liposomes containing both the water-soluble and lipid-soluble extracts varied from 611.5 min for the continental salad extracts to 47.5 min for the cauliflower extracts.

Lack of effect of dietary n-6 : n-3 PUFA ratio on plasma lipids and markers of insulin responses in Indian Asians living in the UK

Background: Indian Asians living in Western Countries have an over 50% increased risk of coronary heart disease (CHD) relative to their Caucasians counterparts. The atherogenic lipoprotein phenotype (ALP), which is more prevalent in this ethnic group, may in part explain the increased risk. A low dietary long chain n-3 fatty acid (LC n-3 PUFA) intake and a high dietary n-6 PUFA intake and n-6:n-3 PUFA ratio in Indian Asians have been proposed as contributors to the increased ALP incidence and CHD risk in this subgroup. Aim: To examine the impact of dietary n-6:n-3 PUFA ratio on membrane fatty acid composition, blood lipid levels and markers of insulin sensitivity in Indian Asians living in the UK. Methods: Twenty-nine males were assigned to either a moderate or high n-6:n-3 PUFA (9 or 16) diet for 6 weeks. Fasting blood samples were collected at baseline and 6 weeks for analysis of triglycerides, total-, LDL- and HDL- cholesterol, non-esterified fatty acids, glucose, insulin, markers of insulin sensitivity and C-reactive protein. Results: Group mean saturated fatty acid, MUFA, n-6 PUFA and n-3 PUFA on the moderate and high n-6:n-3 PUFA diets were 26 g/d, 43 g/d, 15 g/d, 2 g/d and 25 g/d, 25 g/d, 28 g/d, 2 g/d respectively. A significantly lower total membrane n-3 PUFA and a trend towards lower EPA and DHA levels were observed following the high n-6:n-3 PUFA diet. However no significant effect of treatment on plasma lipids was evident. There was a trend towards a loss of insulin sensitivity on the high n-6:n-3 PUFA diet, with the increase in fasting insulin (P = 0.04) and HOMA IR [(insulin x glucose)/22.5] (P = 0.02) reaching significance. Conclusion: The results of the current study suggest that, within the context of a western diet, it is unlikely that dietary n-6:n-3 PUFA ratio has any major impact on the levels of LC n-3 PUFA in membrane phospholipids or have any major clinically relevant impact on insulin sensitivity and its associated dyslipidaemia.

Effects of oils rich in eicosapentaenoic and docosahexaenoic acids on the oxidizability and thrombogenicity of low-density lipoprotein

Consumption of oily fish and fish oils is associated with protection against cardiovascular disease. Paradoxically, long-chain polyunsaturated fatty acids present in low-density lipoprotein (LDL) are suggested to be susceptible to oxidation. It is not clear whether eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) have similar effects on the susceptibility of LDL to oxidation or whether they affect the thrombogenicity of oxidized LDL. This study examined the influence of highly purified preparations of EPA and DHA on LDL oxidizability and LDL-supported thrombin generation in healthy human volunteers. Forty-two healthy volunteers were randomly assigned to receive olive oil (placebo), an EPA-rich oil or a DHA-rich oil for 4 weeks at a dose of 9 g oil/day. EPA and DHA were incorporated into LDL phospholipids and cholesteryl esters during the supplementation period, but were progressively lost during ex vivo copper-mediated oxidation. Following supplementation, the EPA treatment significantly increased the formation of conjugated dienes during LDL oxidation compared with baseline, whereas the DHA treatment had no effect. Neither treatment significantly affected the lag time for oxidation, oxidation rate during the propagation phase or maximum diene production. Neither EPA nor DHA significantly affected the thrombotic tendency of oxidized LDL compared with the placebo, although DHA tended to decrease it. In conclusion, there are subtle differences in the effects of EPA and DHA on the oxidizability and thrombogenicity of LDL. DHA does not appear to increase the susceptibility of LDL to oxidation to the same degree as EPA and has a tendency to decrease LDL-supported thrombin generation. (C) 2004 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.