Viral Delivery of the Fat-1 Gene to Treat Post-Traumatic Arthritis with Diet-Induced Obesity

Post-traumatic arthritis (PTA) is arthritis that develops following joint injury, including meniscus and ligament tears. Current treatments for PTA range from over-the-counter medication to knee replacement; however, in the presence of obesity, the levels of pro-inflammatory cytokines, such as interleukin-1 (IL-1) and tumor necrosis factor alpha (TNF-α,) are more elevated than in non-obese individuals. The role of fatty acids, obesity, and PTA has been examined, with omega-3 fatty acids showing promise as an anti-inflammatory after injury due to its ability to suppress IL-1 and TNF-α. Due to the difficulty in switching patients’ diets, an alternative solution to increasing omega-3 levels needs to be developed. The Fat-1 enzyme, an omega-3 desaturase that has the ability to convert omega-6 to omega-3 fatty acids, may be a good target for increasing the omega-3 levels in the body.

In the first study, we examined whether Fat-1 transgenic mice on a high-fat diet would exhibit lower levels of PTA degeneration following the destabilization of the medial meniscus (DMM). Both male and female Fat-1 and wild-type (WT) littermates were put on either a control diet (10% fat) or an omega-6 rich high-fat diet (60% fat) and underwent DMM surgery. Arthritic changes were examined 12 weeks post-surgery. Fat-1 mice on both the control and high-fat diet showed protection from PTA-related degeneration, while WT mice showed severe arthritic changes. These findings suggest that the omega-6/omega-3 ratio plays an important role in reducing PTA following injury, and demonstrates the potential therapeutic benefit of the Fat-1 enzyme in preventing PTA in both normal and obese patients following acute injury.

Following this, we needed to establish a translatable delivery mechanism for getting the Fat-1 enzyme, which is not present in mammalian cells, into patients. In the second study, we examined whether anti-inflammatory gene delivery of the Fat-1 enzyme would prevent PTA following DMM surgery. In vitro testing of both lentivirus (LV) and adeno-associated virus (AAV) was completed to confirm functionality and conformation of the Fat-1 enzyme after transduction. Male WT mice were placed on an omega-6 rich high-fat diet (60% fat) and underwent DMM surgery; either local or systemic AAV injections of the Fat-1 enzyme or Luciferase, a vector control, were given immediately following surgery. 12 weeks post-surgery, arthritic changes were assessed. The systemic administration of the Fat-1 enzyme showed protection from synovial inflammation and osteophyte formation, while administration of Luciferase did not confer protection. These findings suggest the utility of gene therapy to deliver the Fat-1 enzyme, which has potential as a therapeutic for injured obese patients for the prevention of PTA.

Le rôle des acides gras oméga-3 sur la balance énergétique, la régulation de l’appétit, l’état émotionnel et l’implication du récepteur GPR120

L’obésité est un facteur de risque lié à des problèmes physiques, émotionnels et comportementaux. Aujourd’hui, l’alimentation est composée d’un régime typiquement occidental «Western diet» qui est riche en acides gras saturés (AGS) et pauvre en acides gras polyinsaturés (AGPI) tel que les oméga-3 (N-3) et occasionnant un déséquilibre du ratio alimentaire N-6/N-3. Ce déséquilibre est une des causes de la prévalence des maladies mentales y compris celles des troubles de l'humeur et de l’anxiété. L’acide docosahexaénoïque (ADH, 22: 6 n-3) est l’acide gras (AG) le plus abondant dans le cerveau et son accumulation est particulièrement élevée pendant la période périnatale. Il joue un rôle important dans le développement neuronal et d'autres fonctions du cerveau tel l'apprentissage et la mémoire. Des perturbations de l’environnement périnatal peuvent influencer à très long terme l’avenir de la descendance en la rendant plus susceptible de développer des problèmes d’obésité dans un contexte nutritionnel riche. On ignore cependant si le déficit alimentaire chez la mère et particulièrement en ADH aura un impact sur la motivation alimentaire de la progéniture. L’objectif principal de cette thèse est d’étudier le rôle potentiel des N-3 sur la balance énergétique, la motivation alimentaire, la dépression et le niveau d’anxiété des descendants de souris mâles adultes assujetties à une alimentation riche en gras. Nos données ont démontré qu‘un régime maternel déficitaire en ADH durant la période périnatale incitait la descendance à fournir plus d’effort afin d’obtenir un aliment palatable. Ceci entraînerait un dérèglement de l’homéostasie énergétique en augmentant le gain de poids et en diminuant l’activité locomotrice tout en exacerbant le comportement de type anxieux dès que les souris sont exposées à un milieu obésogène. Les acides gras libres (AGL) sont des nutriments essentiels fonctionnant comme des molécules de signalisation dans le cerveau en ayant des récepteurs qui jouent un rôle important dans le contrôle du métabolisme énergétique. Parmi eux, on distingue un récepteur couplé à la protéine G (GPCR), le GPR120. Ce récepteur activé par les AGPI ω-3 intervient dans les mécanismes anti-inflammatoires et insulino-résistants via les N-3. Une mutation dans le gène GPR120 occasionnée par une réduction de l’activité de signalisation du gène est liée à l’obésité humaine. L'objectif premier de cette deuxième étude était d’évaluer l'impact de la stimulation pharmacologique de GPR120 dans le système nerveux central (SNC) sur l'alimentation, les dépenses d'énergie, le comportement de type anxieux et la récompense alimentaire. Nos résultats démontrent qu’une injection centrale aiguë d'agoniste GPR120 III réduit la prise alimentaire ad libitum et la motivation alimentaire pour un aliment riche en gras et en sucre; ainsi que les comportements de type anxieux. L’injection centrale chronique (21 jours) de ce même agoniste GPR120 III transmis par une pompe osmotique a démontré que les souris placées sous diète hypercalorique (HFD n’ont présenté aucune modification lors de la prise alimentaire ni de gain de poids mais qu’il y avait comparativement au groupe de véhicule, une réduction du comportement de type anxieux, que ce soit dans le labyrinthe en croix surélevé (LCS) ou dans le test à champ ouvert (OFT). L’ADH est reconnu pour ses propriétés anorexigènes au niveau central. De plus, la stimulation des récepteurs de GPR120 au niveau du cerveau avec un agoniste synthétique peut produire un effet intense intervenir sur le comportement lié à l'alimentation des rongeurs. Trouver une approche visant à contrôler à la fois la neuroinflammation, la récompense alimentaire et les troubles émotionnels aiderait assurément au traitement de l'obésité et du diabète de type 2.

Atividade antiproliferativa de extratos lipídicos de microalgas marinhas em células de melanona: participação do ÔMEGA-3 e/ou ÔMEGA-6?

Nas últimas décadas, muito interesse tem sido focado no potencial biotecnológico das microalgas, principalmente devido à identificação de diversas substâncias bioativas sintetizadas por estas, especialmente ácidos graxos poliinsaturados (PUFAs). PUFAs ômega-3 (PUFAs ω-3) têm sido estudados pela promoção de efeitos benéficos em muitas doenças crônicas, incluindo o câncer, ao contrário de PUFAs ômega-6 (PUFAs ω-6) que, de forma geral, são conhecidos por agravar o desenvolvimento destes quadros. Este estudo objetivou testar a atividade antiproliferativa de extratos lipídicos de duas microalgas marinhas, Isochrysis galbana e Thalassiosira pseudonana, ricas principalmente em PUFAs ω-3, em uma linhagem celular de melanoma, B16F10. Adicionalmente, o efeito dos precursores dos PUFAs ω-3, α-linolênico (ALA), e dos PUFAs ω-6, linoleico (LA) na proliferação celular, foi avaliado nesta linhagem e em uma linhagem melanocítica normal, Melan-A, pelo método MTT. Foi demonstrado que os extratos lipídicos estudados são capazes de induzir inibição de proliferação tempo e concentração dependente na linhagem B16F10 e esta atividade foi também exercida pelo ALA de forma independente das concentrações testadas. Além disso, o extrato lipídico da microalga Thalassiosira pseudonana também induziu citotoxicidade na linhagem B16F10. Desse modo, é possível sugerir que o efeito antiproliferativo dos extratos possa estar relacionado com a alta concentração de ω-3 PUFAs em relação a ω- 6 PUFAs, especialmente para a Thalassiosira pseudonana Adicionalmente, a linhagem Melan-A não foi sensível ao tratamento com o ALA, sugerindo, dessa forma, um efeito antitumoral para este composto. Este estudo ainda indica a possibilidade do uso de microalgas como fontes promissoras de substâncias antitumorais.

Le rôle des acides gras oméga-3 sur la balance énergétique, la régulation de l’appétit, l’état émotionnel et l’implication du récepteur GPR120

L’obésité est un facteur de risque lié à des problèmes physiques, émotionnels et comportementaux. Aujourd’hui, l’alimentation est composée d’un régime typiquement occidental «Western diet» qui est riche en acides gras saturés (AGS) et pauvre en acides gras polyinsaturés (AGPI) tel que les oméga-3 (N-3) et occasionnant un déséquilibre du ratio alimentaire N-6/N-3. Ce déséquilibre est une des causes de la prévalence des maladies mentales y compris celles des troubles de l'humeur et de l’anxiété. L’acide docosahexaénoïque (ADH, 22: 6 n-3) est l’acide gras (AG) le plus abondant dans le cerveau et son accumulation est particulièrement élevée pendant la période périnatale. Il joue un rôle important dans le développement neuronal et d'autres fonctions du cerveau tel l'apprentissage et la mémoire. Des perturbations de l’environnement périnatal peuvent influencer à très long terme l’avenir de la descendance en la rendant plus susceptible de développer des problèmes d’obésité dans un contexte nutritionnel riche. On ignore cependant si le déficit alimentaire chez la mère et particulièrement en ADH aura un impact sur la motivation alimentaire de la progéniture. L’objectif principal de cette thèse est d’étudier le rôle potentiel des N-3 sur la balance énergétique, la motivation alimentaire, la dépression et le niveau d’anxiété des descendants de souris mâles adultes assujetties à une alimentation riche en gras. Nos données ont démontré qu‘un régime maternel déficitaire en ADH durant la période périnatale incitait la descendance à fournir plus d’effort afin d’obtenir un aliment palatable. Ceci entraînerait un dérèglement de l’homéostasie énergétique en augmentant le gain de poids et en diminuant l’activité locomotrice tout en exacerbant le comportement de type anxieux dès que les souris sont exposées à un milieu obésogène. Les acides gras libres (AGL) sont des nutriments essentiels fonctionnant comme des molécules de signalisation dans le cerveau en ayant des récepteurs qui jouent un rôle important dans le contrôle du métabolisme énergétique. Parmi eux, on distingue un récepteur couplé à la protéine G (GPCR), le GPR120. Ce récepteur activé par les AGPI ω-3 intervient dans les mécanismes anti-inflammatoires et insulino-résistants via les N-3. Une mutation dans le gène GPR120 occasionnée par une réduction de l’activité de signalisation du gène est liée à l’obésité humaine. L'objectif premier de cette deuxième étude était d’évaluer l'impact de la stimulation pharmacologique de GPR120 dans le système nerveux central (SNC) sur l'alimentation, les dépenses d'énergie, le comportement de type anxieux et la récompense alimentaire. Nos résultats démontrent qu’une injection centrale aiguë d'agoniste GPR120 III réduit la prise alimentaire ad libitum et la motivation alimentaire pour un aliment riche en gras et en sucre; ainsi que les comportements de type anxieux. L’injection centrale chronique (21 jours) de ce même agoniste GPR120 III transmis par une pompe osmotique a démontré que les souris placées sous diète hypercalorique (HFD n’ont présenté aucune modification lors de la prise alimentaire ni de gain de poids mais qu’il y avait comparativement au groupe de véhicule, une réduction du comportement de type anxieux, que ce soit dans le labyrinthe en croix surélevé (LCS) ou dans le test à champ ouvert (OFT). L’ADH est reconnu pour ses propriétés anorexigènes au niveau central. De plus, la stimulation des récepteurs de GPR120 au niveau du cerveau avec un agoniste synthétique peut produire un effet intense intervenir sur le comportement lié à l'alimentation des rongeurs. Trouver une approche visant à contrôler à la fois la neuroinflammation, la récompense alimentaire et les troubles émotionnels aiderait assurément au traitement de l'obésité et du diabète de type 2.

Desenvolvimento de tecnologias de extração e de quantificação dos principais componentes nutricionais de macroalgas do litoral dos Açores tendo em vista o seu aproveitamento como suplemento alimentar

Dissertação de Mestrado em Tecnologia e Segurança Alimentar

Fatty Acid and Cholesterol Concentrations in Usually Consumed Fish in Brazil

Background: Several studies have demonstrated clinical benefits of fish consumption for the cardiovascular system. These effects are attributed to the increased amounts of polyunsaturated fatty acids in these foods. However, the concentrations of fatty acids may vary according to region. Objective: The goal of this study was to determine the amount of,cholesterol and fatty acids in 10 Brazilian fishes and in a non-native farmed salmon usually consumed in Brazil. Methods: The concentrations of cholesterol and fatty acids, especially omega-3, were determined in grilled fishes. Each fish sample was divided in 3 sub-samples (chops) and each one was extracted from the fish to minimize possible differences in muscle and fat contents. Results: The largest cholesterol amount was found in white grouper (107.6 mg/100 g of fish) and the smallest in badejo (70 mg/100 g). Omega-3 amount varied from 0.01 g/100 g in badejo to 0.900 g/100 g in weakfish. Saturated fat varied from 0.687 g/100 g in seabass to 4.530 g/100 g in filhote. The salmon had the greatest concentration of polyunsaturated fats (3.29 g/100 g) and the highest content of monounsaturated was found in pescadinha (5.98 g/100 g). Whiting and boyfriend had the best omega-6/omega 3 ratios respectively 2.22 and 1.19, however these species showed very little amounts of omega-3. Conclusion: All studied Brazilian fishes and imported salmon have low amounts of saturated fat and most of them also have low amounts of omega-3.

Basal insulin and cardiovascular and other outcomes in dysglycemia.

BACKGROUND: The provision of sufficient basal insulin to normalize fasting plasma glucose levels may reduce cardiovascular events, but such a possibility has not been formally tested. METHODS: We randomly assigned 12,537 people (mean age, 63.5 years) with cardiovascular risk factors plus impaired fasting glucose, impaired glucose tolerance, or type 2 diabetes to receive insulin glargine (with a target fasting blood glucose level of ≤95 mg per deciliter [5.3 mmol per liter]) or standard care and to receive n-3 fatty acids or placebo with the use of a 2-by-2 factorial design. The results of the comparison between insulin glargine and standard care are reported here. The coprimary outcomes were nonfatal myocardial infarction, nonfatal stroke, or death from cardiovascular causes and these events plus revascularization or hospitalization for heart failure. Microvascular outcomes, incident diabetes, hypoglycemia, weight, and cancers were also compared between groups. RESULTS: The median follow-up was 6.2 years (interquartile range, 5.8 to 6.7). Rates of incident cardiovascular outcomes were similar in the insulin-glargine and standard-care groups: 2.94 and 2.85 per 100 person-years, respectively, for the first coprimary outcome (hazard ratio, 1.02; 95% confidence interval [CI], 0.94 to 1.11; P=0.63) and 5.52 and 5.28 per 100 person-years, respectively, for the second coprimary outcome (hazard ratio, 1.04; 95% CI, 0.97 to 1.11; P=0.27). New diabetes was diagnosed approximately 3 months after therapy was stopped among 30% versus 35% of 1456 participants without baseline diabetes (odds ratio, 0.80; 95% CI, 0.64 to 1.00; P=0.05). Rates of severe hypoglycemia were 1.00 versus 0.31 per 100 person-years. Median weight increased by 1.6 kg in the insulin-glargine group and fell by 0.5 kg in the standard-care group. There was no significant difference in cancers (hazard ratio, 1.00; 95% CI, 0.88 to 1.13; P=0.97). CONCLUSIONS: When used to target normal fasting plasma glucose levels for more than 6 years, insulin glargine had a neutral effect on cardiovascular outcomes and cancers. Although it reduced new-onset diabetes, insulin glargine also increased hypoglycemia and modestly increased weight. (Funded by Sanofi; ORIGIN ClinicalTrials.gov number, NCT00069784.).

Immunomodulation nutritionnelle chez les patients atteints de mucoviscidose

SUMMARY Pulmonary Pulmonary disease is the primary cause of morbidity and mortality in cystic fibrosis patients (CF). Airways of CF patients are early colonized by various bacteriae, and an intense inflammatory response participates to airways destruction. Accumulation of neutrophils releasing proteolytic enzymes and free radicals induce progressive lung tissue destruction in CF. Among several inflammatory mediators implicated in this process, chemotactic factors such as leukotriene B4 (LTB4), product of arachidonic omega-6 polyunsaturated fatty acid (PUFA), plays an important role. Many anti-inflammatory therapies including corticosteroids, ibuprofen, macrolides, antioxidants and antiproteinases have been proposed in CF over the last 20 years. In complement to these various approaches, dietary supplementation with polyunsaturated fatty acids (PUFA) omega-3, known to favor the synthesis of less inflammatory leukotriene B5 (LTB5), could also represent a potential. therapy. The objective of this thesis was to assess the impact of this nutritional approach on several CF neutrophil functions. In addition, we have also examined the influence of this approach on various clinical parameters, to assess the feasibility of future studies specifically oriented towards clinical effects. To that endeavour, a high performance liquid chromatography method has been developed and validated, allowing the simultaneous determination of LTB4 and LTB5 produced by stimulated human polymorphonuclear leukocytes. This method was applied for the analysis of samples collected from CF patients taking part to a double-blind, randomized, crossover placebo-controlled clinical trial aiming at evaluating in these patients the immunomodulatary effect of a liquid supplementation enriched in omega-3 PUFA in CF. This study has shown that omega-3 PUFA are incorporated in CF neutrophil membranes and results into a modulation of leucotrienes B production, as testified by a three fold decrease in LTB4/LTB5 ratio after omega-3 PUFA supplementation. However, no clinical improvement was observed upon omega-3 supplementation, very reproducible results observed allow to be optimistic for a future larger trial focused on clinical outcomes. In conclusion, even if the results show that omega-3 PUFA are absorbed by CF patients and that the subsequent decrease in LTB4/LTB5 ratio suggests that in such conditions, neutrophils may produce less pro-inflammatory mediators, the clinical relevance of those observations remains to be demonstrated. Future multicentric studies focusing on clinical endpoints are still warranted to determine the importance of omega-3 PUFA in CF therapeutics. RÉSUMÉ Les patients atteints de mucoviscidose (patients CF) souffrent d'infections pulmonaires récurrentes. Celles-ci provoquent un afflux permanent de neutrophiles dans le poumon, neutrophiles qui libèrent des enzymes protéolytiques et des radicaux libres responsables à long terme de la destruction du tissu pulmonaire et, finalement, de l'insuffisance respiratoire, première cause de morbidité et de mortalité chez ces patients. La réponse inflammatoire ainsi induite peut être réduite par divers traitements anti-inflammatoires, tels que corticoïdes, anti-inflammatoires non stéroïdiens ou azithromycine. L'apport oral en acides gras polyinsaturés (AGPI) oméga-3 pourrait être une autre approche thérapeutique intéressante. Ces nutriments sont décrits comme possédant des propriétés anti-inflammatoires notamment en favorisant la synthèse d'eicosanoïdes pourvus d'une activité inflammatoire moindre par rapport à ceux issus d'une autre famille d'AGPI, les oméga-6. Ce travail de thèse a pour objectif premier d'évaluer l'impact de cette approche nutritionnelle sur diverses fonctions du neutrophile chez des patients CF. Cependant un intérêt de nature prospective a également été porté à certains paramètres cliniques, afin d'évaluer la faisabilité d'une future étude axée sur des effets cliniques. Pour ce faire, une méthode de chromatographie liquide à haute performance couplée à un spectromètre de masse a été développée et validée. Cette analyse devait permettre le dosage simultané de deux eicosanoïdes, le leucotriène B4 (LTB4) issu des AGPI oméga-6 et le leucotriène B5 (LTB5) issu des AGPI oméga-3. Puis, une étude clinique, double aveugle, randomisée, croisée sans période de washout, mais contrôlée avec un placebo, a été mise au point pour évaluer l'effet immunomodulateur de ces AGPI oméga-3 donnés sous la forme d'un liquide nutritif chez des patients CF. Les résultats de cette étude ont permis de démontrer l'absorption intestinale des AGPI oméga-3 par les patients. De plus, leur administration a permis de modifier la production de teucotriène B. En effet, le ratio LTB4/LTB5 a été diminué de près de trois fois sous liquide nutritif enrichi en AGPI oméga-3. Enfin aucune différence n'a pu être notée pour les paramètres cliniques; toutefois les résultats reproductibles observés permettent d'envisager qu'une future étude multicentrique axée sur des effets cliniques est faisable. En conclusion, la modification de la composition en AGPI membranaires du neutrophile observée durant cette étude laisse penser que ces nutriments sont absorbés par les patients CF. La modulation de la production en LTBs qui en découle permet d'envisager un potentiel effet anti-inflammatoire. Toutefois, la relevance clinique de ces observations restent à être démontrée. A l'heure actuelle, une étude multicentrique, focalisée sur des paramètres cliniques, est nécessaire avant de pouvoir se prononcer sur l'utilisation des AGPI oméga-3 chez les patients CF.

Meat lipid profile of steers finished in pearl millet pasture with different rates of concentrate

The objective of this work was to evaluate the meat lipid profile from Devon beef steers finished in pearl millet (Pennisetum americanum) pasture and fed at different rates of concentrate supplementary diet. Twelve steers weighing 270 kg, at 12‑month‑average initial age, were randomly distributed into three treatments: pearl millet pasture; and pearl millet pasture plus a concentrate equivalent at 0.5 or 1.0% of body weight, with two replicates. Total contents of saturated and unsaturated fatty acids, the polyunsaturated:saturated ratio and other relevant fatty acids as the vaccenic acid, conjugated linoleic acid, omega‑3, and omega‑6 were not affected by the consumption of a concentrate supplement at 0.5 or 1.0% live weight. However, the 0.5% supplementation level reduced the concentration of dihomo‑γ‑linolenic fatty acid (C20: 3 n‑6), while the 1.0% supplementation level elevated the content of docosahexaenoic (DHA) (C22: 6 n‑3) fatty acid, and the omega‑6:omega‑3 ratio in meat. Consumption of up to 1.0% energy supplementation increases the omega‑6:omega‑3 ratio in meat from Devon steers grazing on pearl millet pasture.

Gene transfer of Chlorella vulgaris n-3 fatty acid desaturase optimizes the fatty acid composition of human breast cancer cells

Chlorella vulgaris has the gene of n-3 fatty acid desaturase (CvFad3), which can synthesize the precursor of n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs) or convert n-6 to n-3 PUFAs. The objective of the present study was to examine whether the CvFad3 gene from C. vulgaris can be functionally and efficiently expressed in human breast cancer cells and whether its expression can exert a significant effect on cell fatty acid composition. We inserted the CvFad3 gene into the plasmid pEGFP-C3 to construct the eukaryotic expression vector pEGFP-C3-n-3 and to express the n-3 Fad gene in human breast cancer cells (MCF-7 cells). Transfection of MCF-7 cells with the recombinant vector resulted in a high expression of n-3 fatty acid desaturase. Lipid analysis indicated that the ratio of n-6/n-3 PUFAs was decreased from 6:1 in the control cells to about 1:1 in the cells expressing the n-3 fatty acid desaturase. Accordingly, the CvFad3 gene significantly decreased the ratio of n-6/n-3 PUFAs of the MCF-7 cell membrane. The expression of the CvFad3 gene can decrease cell proliferation and promote cell apoptosis. This study demonstrates that the CvFad3 gene can dramatically balance the ratio of n-6/n-3 PUFAs and may provide an effective approach to the modification of the fatty acid composition of mammalian cells, also providing a basis for potential applications of its transfer in experimental and clinical settings.

Antioxidant capacity and chemical composition in seeds rich in omega-3: chia, flax, and perilla

The chemical composition and antioxidant capacity of five seeds, chia, golden flax, brown flax, white perilla, and brown perilla, were determined. The chemical properties analyzed included moisture, ash, crude protein, carbohydrates, total lipids, fatty acids, and antioxidant capacity (ABTS•+, DPPH•, and FRAP). The results showed the highest amounts of protein and total lipids in brown and white perilla. Perilla and chia showed higher amounts of alpha-linolenic fatty acid than those of flaxseed varieties, ranging between 531.44 mg g-1 of lipids in brown perilla, 539.07 mg g-1 of lipids in white perilla, and 544.85 mg g-1 of lipis in chia seed. The antioxidant capacity of the seeds, evaluated with ABTS•+, DPPH• , and FRAP methods, showed that brown perilla had greater antioxidant capacity when compared with white perilla, flax, and chia seeds.

Incorporation of conjugated linoleic acid (CLA) and α-linolenic acid (LNA) in pacu fillets

The objective of this study was to evaluate the incorporation of conjugated linoleic acid and α-linolenic acid in fillets of pacu fish raised in net cages and fed diets enriched with these acids. The fish were fed for 49 days, and at the end of this period the fatty acid content in the fillets was determined by gas chromatography. Concentrations of α-linolenic acid, eicosapentaenoic acid, and the total omega-3 (n-3) fatty acid in the fillets increased, improving the n-6/n-3 ratio. In addition, the incorporation of conjugated linoleic acid in the fish fillets proved well established. This study showed that the use of diets enriched with conjugated linoleic acid and α-linolenic acid results in the incorporation of these acids in the of pacu fish fillets, improving their nutritional quality.

Dietary Intakes and Periodontal Outcomes After Sanative Therapy

Diet has an important role in the maintenance of oral health, but the relationship between diet and clinical outcomes following sanative therapy (ST) has not been investigated. Due to their antioxidant and anti-inflammatory properties, we hypothesized that periodontal patients with higher intakes of vitamin C, vitamin D, eicosapentaenoic acid (EPA) or docosahexaenoic acid (DHA) would have greater reductions in probing depth (PD) after ST. Patients completed the Block food frequency questionnaire, a supplement use questionnaire and had their serum 25-hydroxyvitamin D measured. There were no significant associations between intakes of vitamin C, vitamin D, EPA, DHA and PD. There were, however, negative associations between intakes of linoleic acid, α- linolenic acid or total vegetable intake and PD, as well as a positive association between the total omega-6/omega-3 ratio and PD (p < 0.05). Therefore, dietary intakes of essential fatty acids and vegetables may be important modulators of periodontal outcomes following ST.

Les lipides et les cancers urologiques - approches épidémiologiques. L’importance du temps immortel

Objectif: Définir l’effet des lipides et du traitement de la dyslipidémie sur les cancers de la prostate et de la vessie en utilisant différents devis d’étude et en tenant compte de la présence de plusieurs biais, particulièrement le biais du temps immortel. Devis: Le premier volet utilise un devis rétrospectif de type cas témoins. Un questionnaire semi-quantitatif de fréquence de consommation alimentaire validé a été utilisé. Le génotype COX2 de neuf polymorphisme nucléotidique unique (SNP) a été mesuré avec une plateforme Taqman. Des modèles de régression logistique non conditionnelle ont été utilisés pour comparer le risque de diagnostic d’un cancer de la prostate et l’interaction. Le deuxième volet utilise un devis rétrospectif de type cohorte basée sur les données administratives de la Régie de l’assurance-maladie du Québec (RAMQ). Des modèles de régression de Cox ont été employés pour mesurer l’association entre les statines et l’évolution du cancer de la vessie. Le troisième volet, porte un regard méthodologique sur le biais du temps immortel en examinant sa présence dans la littérature oncologique. Son importance est illustrée avec les données de la cohorte du deuxième volet, et les méthodes de correction possibles son appliquées. Résultats: L’étude du premier volet démontre qu’une diète riche en acides gras oméga-3 d’origine marine était fortement associée à un risque diminué de cancer de la prostate agressif (p<0.0001 pour la tendance). Le ratio de cote pour le cancer de la prostate du quartile supérieur d’oméga-3 était de 0.37 (IC 95% = 0.25 à 0.54). L’effet diététique était modifié par le génotype COX-2 SNP rs4648310 (p=0.002 pour l’interaction). En particulier, les hommes avec faible apport en oméga-3 et la variante rs4648310 avait un risque accru de cancer de la prostate (ratio de cote = 5.49, IC 95%=1.80 à 16.7), effet renversé par un apport en oméga-3 plus grand. L’étude du deuxième volet a observé que l’utilisation de statines est associée à une diminution du risque de progression du cancer de la vessie (risque relatif = 0.44, IC 95% = 0.20 à 0.96, p=0.039). Cette association était encore plus forte pour le décès de toute cause (HR = 0.57, 95% CI = 0.43 to 0.76, p=0.0001). L’effet des statines semble être dose-dépendant. L’étude du troisième volet démontre que le biais du temps immortel est fréquent et important dans les études épidémiologiques oncologiques. Il comporte plusieurs aspects dont certains sont mieux prévenus au stade du choix du devis d’étude et différentes méthodes statistiques permettent un contrôle de ce biais. Conclusion: 1) Une diète riche en oméga-3 aurait un effet protecteur pour le cancer de la prostate. 2) L’utilisation de statines aurait un effet protecteur sur la progression du cancer non invasif de la vessie. Les lipides semblent avoir un effet sur les cancers urologiques.

Modulation de la néovascularisation post-ischémique en présence de facteurs de risque cardiovasculaire

L’athérosclérose est la principale cause d’infarctus du myocarde, de mort subite d’origine cardiaque, d’accidents vasculaires cérébraux et d’ischémie des membres inférieurs. Celle-ci cause près de la moitié des décès dans les pays industrialisés. Lorsque les obstructions artérielles athérosclérotiques sont tellement importantes que les techniques de revascularisation directe ne peuvent être effectuées avec succès, la sévérité de l’ischémie tissulaire résiduelle dépendra de l’habilité de l’organisme à développer spontanément de nouveaux vaisseaux sanguins (néovascularisation). La néovascularisation postnatale est le résultat de deux phénomènes : la formation de nouveaux vaisseaux à partir de la vasculature existante (angiogenèse) et la formation de vaisseaux à partir de cellules souches progénitrices (vasculogenèse). Notre laboratoire a démontré que plusieurs facteurs de risque associés aux maladies cardiovasculaires (tabagisme, vieillissement, hypercholestérolémie) diminuaient également la réponse angiogénique suite à une ischémie. Cependant, les mécanismes précis impliqués dans cette physiopathologie sont encore inconnus. Un point commun à tous ces facteurs de risque cardiovasculaire est l’augmentation du stress oxydant. Ainsi, le présent ouvrage visait à élucider l’influence de différents facteurs de risque cardiovasculaire et du stress oxydant sur la néovascularisation. Nos résultats démontrent que l’exposition à la fumée de cigarette et le vieillissement sont associés à une diminution de la néovascularisation en réponse à l’ischémie, et que ceci est au moins en partie causé par une augmentation du stress oxydant. De plus, nous démontrons que les acides gras dérivés de la diète peuvent affecter la réponse à l’ischémie tissulaire. La première étude du projet de recherche visait à évaluer l’impact de l’exposition à la fumée de cigarette sur la néovascularisation post-ischémique, et l’effet d’une thérapie antioxydante. L’exposition à la fumée de cigarette a été associée à une réduction significative de la récupération du flot sanguin et de la densité des vaisseaux dans les muscles ischémiques. Cependant, une récupération complète de la néovascularisation a été démontrée chez les souris exposées à la fumée de cigarette et traitées au probucol ou aux vitamines antioxydantes. Nous avons démontré qu’une thérapie antioxydante administrée aux souris exposées à la fumée de cigarette était associée à une réduction significative des niveaux de stress oxydant dans le plasma et dans les muscles ischémiques. De plus, les cellules endothéliales progénitrices (EPCs) exposées à de l’extrait de fumée de cigarette in vitro présentent une diminution significative de leur activité angiogénique (migration, adhésion et incorporation dans les tissus ischémiques) qui a été complètement récupérée par le probucol et les vitamines antioxydantes. La deuxième étude avait pour but d’investiguer le rôle potentiel de la NADPH oxydase (Nox2) pour la modulation de la néovascularisation post-ischémique dans le contexte du vieillissement. Nous avons trouvé que l’expression de la Nox2 est augmentée par le vieillissement dans les muscles ischémiques des souris contrôles. Ceci est associé à une réduction significative de la récupération du flot sanguin après l’ischémie chez les vieilles souris contrôles comparées aux jeunes. Nous avons aussi démontré que la densité des capillaires et des artérioles est significativement réduite dans les muscles ischémiques des animaux vieillissants alors que les niveaux de stress oxydant sont augmentés. La déficience en Nox2 réduit les niveaux de stress oxydant dans les tissus ischémiques et améliore la récupération du flot sanguin et la densité vasculaire chez les animaux vieillissants. Nous avons aussi démontré que l’activité fonctionnelle des EPCs (migration et adhésion à des cellules endothéliales matures) est significativement diminuée chez les souris vieillissantes comparée aux jeunes. Cependant, la déficience en Nox2 est associée à une récupération de l’activité fonctionnelle des EPCs chez les animaux vieillissants. Nous avons également démontré une augmentation pathologique du stress oxydant dans les EPCs isolées d’animaux vieillissants. Cette augmentation de stress oxydant dans les EPCs n’est pas présente chez les animaux déficients en Nox2. La troisième étude du projet de recherche a investigué l’effet des acides gras dérivés de la diète sur la néovascularisation postnatale. Pour ce faire, les souris ont reçu une diète comprenant 20% d’huile de maïs (riche en oméga-6) ou 20% d’huile de poisson (riche en oméga-3). Nos résultats démontrent qu’une diète riche en oméga-3 améliore la néovascularisation post-ischémique au niveau macro-vasculaire, micro-vasculaire et clinique comparée à une diète riche en oméga-6. Cette augmentation de la néovascularisation postnatale est associée à une réduction du ratio cholestérol total/cholestérol HDL dans le sérum et à une amélioration de la voie VEGF/NO dans les tissus ischémiques. De plus, une diète riche en acides gras oméga-3 est associée à une augmentation du nombre d’EPCs au niveau central (moelle osseuse) et périphérique (rate). Nous démontrons aussi que l’activité fonctionnelle des EPCs (migration et incorporation dans des tubules de cellules endothéliales matures) est améliorée et que le niveau de stress oxydant dans les EPCs est réduit par la diète riche en oméga-3. En conclusion, nos études ont permis de déterminer l’impact de différents facteurs de risque cardiovasculaire (tabagisme et vieillissement) et des acides gras dérivés de la diète (oméga-3) sur la néovascularisation post-ischémique. Nous avons aussi identifié plusieurs mécanismes qui sont impliqués dans cette physiopathologie. Globalement, nos études devraient contribuer à mieux comprendre l’effet du tabagisme, du vieillissement, des oméga-3, et du stress oxydant sur l’évolution des maladies vasculaires ischémiques.