Interview : Isabelle Denis, "Il faut ré-équilibrer les apports en oméga-3 et 6"

A l’occasion de sa participation à la conférence sensorielle "Huiles : délices à découvrir !", Isabelle Denis, chercheuse au département d’Alimentation humaine (unité NBO) de l’INRA, nous fait le plaisir de répondre à nos questions. De quoi mieux comprendre les acides gras et leurs effets sur notre cerveau...

1. Quel est le rôle des acides gras dans l’organisme, et plus particulièrement dans le cerveau ?

PNG Les acides gras sont les principaux constituants des huiles et graisses, ils sont formés d’une chaîne d’atomes de carbone et d’un groupement acide. Ils ont des propriétés différentes en fonction de la longueur de la chaine carbonée et de la présence d’une ou plusieurs doubles liaisons entre les atomes de carbone (qui confèrent de la flexibilité à la chaine de carbone). On distingue ainsi les acides gras saturés, sans double liaison, les acides gras mono-insaturés contenant une double liaison, et les acides gras poly-insaturés contenant 2 à 6 doubles liaisons. Plus la chaine de carbone est longue et insaturée, et plus le point de fusion (température à partir de laquelle l’acide gras devient liquide) est bas. Les acides gras saturés, solides à température ambiante, sont très présents dans les graisses d’origine animale (beurre, fromages, graisse de viande), mais aussi dans certaines huiles comme l’huile de palme. Les acides gras mono-insaturés, dont le principal représentant est l’acide oléique, sont très présents dans les huiles végétales (notamment l’huile d’olive). Les acides gras poly-insaturés, liquides à température ambiante, sont présents dans beaucoup d’huiles végétales (arachide, tournesol, colza, noix, soja…).

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Les 3 types d’acides gras sont d’abord utilisés par l’organisme comme source d’énergie. A poids égal, un acide gras fournit à l’organisme plus du double d’énergie qu’un sucre ou une protéine. La production d’énergie à partir des acides gras se fait à travers le processus biochimique de β-oxydation qui a lieu dans les mitochondries des cellules et nécessite de l’oxygène. Les acides gras sont une source d’énergie stockable sous forme de triglycérides dans le tissu adipeux. Ce stockage joue également un rôle essentiel dans l’isolation thermique de l’organisme vis-à-vis du froid.

Les acides gras sont aussi utilisés par l’organisme pour leurs propriétés hydrophobes : ils forment la structure des membranes cellulaires (sous forme de phospholipides) et permettent ainsi de délimiter le milieu intérieur du milieu extérieur en formant une barrière étanche à l’eau et aux molécules hydrophiles. Au sein de ces membranes, la proportion des différents types d’acides gras détermine des propriétés physico-chimiques particulières qui influencent le fonctionnement des cellules. Les acides gras poly-insaturés servent également de molécule informative dans les cellules : les signaux extérieurs arrivants sur les cellules déclenchent la libération de certains acides gras poly-insaturés des membranes qui servent alors de messagers transmettant l’information.

Le cerveau est l’un des organes les plus riches en lipides (représentant plus de 50% de son poids sec) de l’organisme. Ce ne sont pas des lipides de stockage comme dans le tissu adipeux, mais des lipides membranaires qui jouent un rôle structural et fonctionnel, et témoignent de l’énorme réseau membranaire déployé par les neurones et les autres cellules du cerveau (astrocytes, oligodendrocytes, microglie). Le cerveau est avant tout un lieu de transmission d’information entre neurones (neurotransmission) qui passe par ces réseaux membranaires exceptionnels. Les différents acides gras confèrent aux membranes des cellules cérébrales des propriétés qui permettent la transmission de l’influx neuronal. Les acides gras de la gaine de myéline des axones assurent la vitesse de propagation de l’influx neuronal. La forte teneur en acides gras poly-insaturés des membranes neuronales et astrocytaires au niveau des synapses (lieux de transmission de l’influx neuronal) participe à l’efficacité et à la plasticité de la neurotransmission.

2. On entend beaucoup parler d’oméga 3, 6 ou 9, d’acide gras « essentiels » : pouvez-vous nous expliquer ces termes ? Les compléments alimentaires et aliments enrichis en « Omega 3,6,9 » (huiles, margarines…) sont-ils nécessaires à notre alimentation ? Dans quels aliments trouve-t-on le plus d’acide gras essentiels ?

On distingue 2 familles d’acides gras poly-insaturés : les oméga-3 ont leur première double liaison sur le 3ème atome de carbone de la chaîne (en comptant à partir de l’extrémité sans groupement acide) et les oméga-6 ont leur première double liaison à partir du 6ème atome de carbone de la chaîne. Les premiers représentants de chaque famille sont des chaînes de 18 atomes de carbone : l’acide linoléique (LA) (qui possède 2 doubles liaisons) pour la famille oméga-6 et l’acide α-linolénique (ALA) (qui possède 3 doubles liaisons) pour la famille oméga-3.

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Comme la plupart des animaux, nous ne sommes pas capables de produire ces acides gras et nous devons nous les procurer dans l’alimentation, principalement via les huiles végétales. C’est la raison pour laquelle ces acides gras sont dit essentiels : il est essentiel que nous les obtenions par notre alimentation, contrairement à tous les autres acides gras que nous sommes capables de synthétiser nous-mêmes (à partir des sucres) même si nous les consommons aussi dans l’alimentation. Une fois ingérés, les premiers représentants oméga-3 (ALA) et oméga-6 (LA) vont pouvoir être allongés et obtenir plus de doubles liaisons grâce à des enzymes présentes chez tous les mammifères y compris l’Homme. Ces réactions enzymatiques vont donner lieu à la formation d’oméga-3 et d’oméga-6 dits « à longue chaîne » dont les principaux sont l’acide docosahexaénoique (DHA : 22 atomes de carbone, 6 doubles liaisons) et l’acide eicosapentaénoique (EPA : 20 atomes de carbones, 5 doubles liaisons) pour les oméga-3 et l’acide arachidonique (AA : 20 atomes de carbone, 4 doubles liaisons) pour les oméga-6. Le DHA et l’AA ont un rôle biologique très important en tant que constituants des membranes cellulaires et en tant que signaux biologiques.
La position oméga-9 est celle de la double liaison présente sur les acides gras mono-insaturés (possédant une seule double liaison) au niveau du 9ème carbone de la chaîne. Son principal représentant est l’acide oléique que nous sommes capable de synthétiser facilement. Nous n’en avons donc pas un besoin essentiel via l’alimentation, même si nous en trouvons abondamment dans les huiles végétales telles l’huile d’olive. En situation de carence alimentaire en oméga-6 et oméga-3, notre organisme peut utiliser l’acide oléique pour construire des acides gras poly-insaturés (contenant plusieurs doubles liaisons) oméga-9, qui seront incorporés dans les membranes de nos cellules. Mais ces oméga-9 ne remplacent pas l’efficacité des oméga-6 et oméga-3 et caractérisent alors une situation de carence en acides gras essentiels.

Pour des raisons diverses, l’industrialisation de l’alimentation mise en place progressivement depuis la seconde guerre mondiale, a promu les apports en oméga-6 au détriment des apports en oméga-3. Le ratio oméga-6/oméga-3 recommandé par les institutions de santé est de 4 alors qu’il est en réalité de 10 à 20 (selon les pays et les populations) dans le régime de type occidental. Notre alimentation actuelle est ainsi déficiente en oméga-3 surtout par rapport à l’excès d’oméga-6 que nous consommons. Pour ré-équilibrer nos apports en oméga-3 il faut privilégier des huiles de table riches en oméga-3 telles que les huiles de colza (canola), noix, ou cameline, en remplacement des huiles exclusivement riches en oméga-6 comme les huiles d’arachide, de tournesol ou de maïs. On peut également équilibrer les apports en oméga-3 en consommant de la viande, des œufs, du lait, issus d’élevages recevant une alimentation apportant des oméga-3 (graines de lin, blé, pâturages). Enfin, il est important d’apporter directement du DHA et de l’EPA (principaux oméga-3 à longue chaine) à l’organisme en consommant du poisson (surtout les poissons gras : saumon, hareng, maquereau, sardine) 2 à 3 fois par semaine. Les margarines enrichies en oméga-3 apportent aussi beaucoup d’oméga-6, ce qui ne permet pas d’équilibrer la balance oméga-3/oméga-6. Par ailleurs, les produits enrichis en oméga-3 le sont en général avec des longues chaines (DHA et EPA) qui sont des acides gras très oxydables ; le contenu réel en oméga-3 non oxydés est ainsi difficilement garanti, de même que la teneur des dérivés oxydés, dont la diversité et les effets sur la santé sont encore mal connus.

Les apports recommandés (ANSES 2010, France) sont actuellement de 4.4g/j (4% des apports énergétiques journaliers) pour l’acide linoléique, 1.8g/j (1% des apports énergétiques journaliers) pour l’acide α-linolénique et 500mg/j pour les DHA +EPA (équivalent 2 à 3 portions de poisson gras par semaine).

3. Quelles peuvent être les conséquences d’une carence en acides gras sur le cerveau ?

La carence en acides gras essentiels oméga-6 + oméga-3 a des conséquences graves sur l’ensemble de l’organisme mais elle est liée à des situations exceptionnelles (malabsorption des graisses, nutrition parentérale…). C’est une déficience relative en oméga-3 qu’il faut craindre aujourd’hui dans les régimes occidentaux. Le régime occidental est en effet très (trop) riche en acides gras essentiels oméga-6 et relativement pauvre en oméga-3. De ce fait la production du DHA (principal oméga-3 à longue chaine, majoritaire dans le cerveau) par l’organisme se trouve menacée par la compétition avec les oméga-6 et la production d’acide arachidonique (principal oméga-6 à longue chaine). En absence de consommation de produits issus de la mer (poissons gras riches en DHA), l’organisme peut ainsi avoir du mal à combler ses besoins en DHA, notamment en direction du cerveau.
Dès les années 1980, les données expérimentales chez des rongeurs ont montré qu’un défaut d’apport en oméga-3 entraine une chute de la teneur cérébrale en DHA (de 30 à 80%, selon le stade et la durée de la carence), remplacé par un oméga-6 à longueur de chaine équivalente mais avec 5 doubles liaisons au lieu de 6, l’acide docosapentaénoique (DPA). Les données chez l’homme confirment que la déficience alimentaire en oméga-3 réduit la teneur en oméga-3 du cerveau et augmente sa teneur en oméga-6. Cet impact est particulièrement marqué lorsque la déficience a lieu au cours de la gestation-lactation lors de la mise en place des structures cérébrales, mais le renouvellement des acides gras dans les membranes cérébrales a lieu tout au long de la vie et nécessite des apports en oméga-3 suffisants y compris à l’âge adulte.

Les rongeurs de laboratoire carencés en oméga-3 ont des capacités d’apprentissage plus faibles que leurs homologues non carencés. Cette altération des capacités cognitives a été montrée à travers différents tests et chez différentes espèces, elle semble affecter la mémorisation et la flexibilité nécessaire à l’apprentissage. Elle reste modérée et réversible. Les rongeurs déficients en oméga-3 présentent également des troubles de l’émotivité : ils sont plus anxieux, plus impulsifs, plus sensibles au stress et à des protocoles induisant un état dépressif.
Ces études expérimentales ont généré des études épidémiologiques puis interventionnelles chez l’homme pour tenter de montrer l’impact des apports en oméga-3, en particulier sur le déclin cognitif associé à l’âge et la survenue de pathologies neuro-dégénératives (démences et maladie d’Alzheimer). A ce jour et malgré les dizaines d’études réalisées, il n’y a pas d’évidence clairement établie. Les études les plus récentes suggèrent qu’un apport élevé en DHA+EPA réduit les marques du vieillissement cérébral et le déclin cognitif associé.

Pour parvenir à clairement identifier l’intérêt des oméga-3 pour le cerveau, et en particulier pour lutter contre le vieillissement cérébral, il est important de comprendre comment agissent les oméga-3 dans les processus cellulaires qui déterminent les fonctions cognitives.

Nous avons récemment mené un projet expérimental comparant des rats carencés en oméga-3, des rats équilibrés en oméga-3, et des rats supplémentés en oméga-3 à longue chaine (DHA+EPA). Chez ces rats, le vieillissement entraine une baisse de la capacité de mémorisation spatiale, due à une diminution de l’efficacité de la neurotransmission et de sa régulation dans l’hippocampe, une structure cérébrale spécialisée dans la mémoire. Ces effets du vieillissement sont significativement aggravés chez les rats carencés en oméga-3 et significativement réduits chez les rats supplémentés en DHA+EPA.

Dans le cerveau le DHA semble impliqué dans les processus de neurotransmission : son influence sur les échanges entre neurones, astrocytes (cellules régulant la neurotransmission) et capillaires sanguins a été montrée dans différents modèles expérimentaux. Le DHA semble également avoir un rôle neuroprotecteur : il tempère les réactions pro-inflammatoires et favorise les processus de réparation endogènes en agissant sur les astrocytes et la microglie, ces cellules qui protègent et réparent le cerveau. Le ré-équilibrage du ratio oméga-3/oméga-6 dans l’organisme favorise globalement la modération des réactions inflammatoires. Or ces réactions s’exacerbent au cours du vieillissement, générant un état pro-inflammatoire chronique néfaste y compris pour le cerveau.

Bien qu’aucune certitude scientifique ne puisse encore émerger, l’ensemble des indices expérimentaux et cliniques disponibles à ce jour incitent à ré-équilibrer ses apports alimentaires en oméga-3 sur le long terme (en privilégiant les huiles riches en oméga-3 (acide α-linolénique) et en consommant du poisson 2 à 3 fois par semaine) pour favoriser le maintien des fonctions cérébrales au cours du vieillissement.

Références bibliographiques

• Denis I, Potier B, Heberden C, Vancassel S. 2015. ω-3 polyunsaturated fatty acids and brain aging. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 18:139–146.
• Hennebelle M, Champeil-Potokar G, Lavialle M, Vancassel S, Denis I. 2014. Omega-3 polyunsaturated fatty acids and chronic stress-induced modulations of glutamatergic neurotransmission in the hippocampus. Nutr Rev. DOI : 10.1111/nure.12088
• I.Denis, B.Potier, S.Vancassel, C.Heberden, M.Lavialle. 2013. Omega-3 fatty acids and brain resistance to ageing and stress : body of evidence and possible mechanisms. Ageing Research Reviews. 12, 579– 594.
• Latour,A., Grintal,B., Champeil-Potokar,G., Hennebelle,M., Lavialle,M., Potier,B., Billard,J.M., Vancassel, S., Denis, I., 2013. Omega-3 fatty acids deficiency aggravates glutamatergic synapse and astroglial ageing in the rat hippocampal CA1. Aging Cell. 12, 76-84.
• Hennebelle, M., Balasse, L., Latour, A., Champeil-Potokar, G., Denis, S., Lavialle, M., Gisquet-Verrier, P., Denis I., Vancassel, S., 2012. Influence of omega-3 Fatty Acid status on the way rats adapt to chronic restraint stress. PloS one 7, e42142.
• G.Mathieu, C.Oualian, I.Denis, M.Lavialle, P.Gisquet-Verrier, S.Vancassel. 2011. Dietary n-3 polyunsaturated fatty acid deprivation together with early maternal separation increases anxiety and vulnerability to stress in adult rats. Prostag Leukotr Ess Fatty Acids, 85, 129-136.
• M.Lavialle, I.Denis, P.Guesnet, S.Vancassel. 2010. Involvement of omega-3 fatty acids in emotional responses and hyperactive symptoms. J Nut Biochem 21, 899
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publié le 23/02/2015

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