Intestinal microbiota mediates the beneficial effects of n-3 polyunsaturated fatty acids during dietary obesity
Contribution du microbiote intestinal aux effets bénéfiques des acides gras polyinsaturés en n-3 lors de l’obésité alimentaire chez la souris fat-1
Jérôme Bellenger Oilseeds and fats, Crops and Lipids Volume 28, 2021
Obesity, now considered as a real worldwide epidemic affecting more than 650 million people, is complex and mainly associated with excessive energy intake and changes in eating habits favoring the consumption of diets rich in saturated fat and sugar. This multifactorial pathology is linked to chronic low grade systemic inflammation. Indeed, a high fat diet (HFD) leads to intestinal microbiota dysbiosis increasing gut permeability (partly attributed to a downregulation of genes encoding tight junction proteins) leading to an increase in bacterial lipopolysaccharides (LPS) levels so-called metabolic endotoxemia. Studies have shown that n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs) are involved in the prevention of obesity and insulin resistance partly through synthesis of lipid mediators. While studies suggest that n-3 PUFAs are able to modulate the gut microbiota, others show no effect of n-3 treatments on intestinal homeostasis. In the present work, we showed that when fed a hypercaloric and obsogenic diet, compared with wild-type (WT) mice, fat-1 mice (with constitutive production of n-3 PUFAs) resist to dietary obesity and associated metabolic disorders, maintain an effective gut barrier function and exhibit greater phylogenic diversity. Moreover, fecal microbiota transplantation from fat-1 to WT mice reversed body weight gain, normalized glucose tolerance and intestinal permeability in association with prevention of alteration of the colon mucus layer. We can conclude that the n-3 PUFA-mediated alterations of gut microbiota contribute to the prevention of metabolic syndrome in fat-1 mice and may represent a promising strategy to prevent metabolic disease and preserve a lean phenotype.
Résumé
L’obésité, aujourd’hui considérée comme une pandémie affectant plus de 650 millions de personnes à travers le monde, est une pathologie complexe principalement associée à un excès d’apport énergétique et des modifications des habitudes alimentaires favorisant l’ingestion d’aliments riches en acides gras saturés et en sucres. Cette pathologie multifactorielle est liée entre autre à une inflammation chronique de bas grade. En effet, un régime obésogène entraîne une dysbiose du microbiote intestinal conduisant à une augmentation de la perméabilité de l’intestin (en partie attribuée à une diminution de l’expression des protéines de jonctions serrées) conduisant à une augmentation du taux circulant de lipopolysaccharides (LPS) définie sous le terme d’endotoxémie métabolique. Différentes études ont montré que les acides gras polyinsaturés (AGPI) en n-3 alimentaires participent à la prévention de l’obésité et de l’insulino-résistance via en particulier la production de médiateurs lipidiques résolvants. Alors que des données suggèrent que les AGPI en n-3 peuvent moduler le microbiote intestinal, d’autres études ne montrent aucun effet de traitements aux n-3 sur la dysbiose intestinale.
Dans ce travail, nous avons montré que sous régime hypercalorique obésogène, comparativement à des souris de type sauvage, les souris transgéniques fat-1 (aux teneurs tissulaires élevées en AGPI en n-3 conséquence de la synthèse constitutive d’AGPI en n-3 à partir des AGPI en n-6) résistent à l’obésité alimentaire et aux désordres métaboliques associés, conserve une fonction barrière de l’intestin efficace et présente un microbiote de plus grande diversité phylogénique. De plus, une transplantation fécale de souris fat-1 à des souris de type sauvage placées sous régime hyperlipidique obésogène est capable de limiter la prise de poids, de normaliser la tolérance au glucose et la perméabilité intestinale avec une prévention de l’altération de la couche de mucus colique.
Nous en concluons qu’une modulation du microbiote intestinal par les AGPI en n-3 contribue à la prévention du syndrome métabolique chez la souris fat-1 et pourrait représenter une stratégie prometteuse pour prévenir le développement de maladies métaboliques et préserver un phénotype mince (The full text is available in French on https://www.ocl-journal.org/10.1051/ocl/2021006/olm).
