Un statut plus élevé en oméga-3 à l’âge moyen est associé à une meilleure structure cérébrale et à une meilleure fonction cognitive – Interaction avec l’APOE par Dr Charles Desmarchelier, PharmD, PhD

Plusieurs études épidémiologiques ont observé une association positive entre le statut ou l’apport alimentaire en acides gras polyinsaturés oméga-3, en particulier l’acide docosahexaénoïque (DHA) et l’acide eicosapentaénoïque (EPA), et des paramètres de santé cérébrale, notamment une meilleure fonction cognitive et un risque réduit de démence et de maladie d’Alzheimer (1). Pourtant, les résultats des essais d’intervention étudiant l’effet d’une supplémentation en EPA/DHA sur les paramètres de santé cérébrale chez les personnes souffrant de troubles cognitifs légers ou de démence de type Alzheimer ont été quelque peu décevants (2). Cela pourrait être dû au fait que ces interventions ont été menées trop tard dans l’évolution de la maladie.

C’est pourquoi Satizabal et al. (3) ont mesuré l’association entre le statut en oméga-3 et les paramètres de la santé cérébrale chez 2 183 participants des cohortes Third-Generation et Omni 2 de la Framingham Heart Study (âge = 46,4 ± 8,7 ; 53% de femmes).

Le statut oméga-3 a été évalué en mesurant l’indice oméga-3, c’est-à-dire la somme de l’EPA et du DHA dans les globules rouges, qui reflète l’apport à long terme exprimé en pourcentage des acides gras totaux. La santé cérébrale a été évaluée en mesurant la structure du cerveau, c’est-à-dire le volume du cerveau, de la matière grise totale et de l’hyperintensité de l’hippocampe et de la matière blanche par IRM, et en mesurant la fonction cognitive, c’est-à-dire la mémoire épisodique, la vitesse de traitement, la fonction exécutive et le raisonnement abstrait par des tests neuropsychologiques.

La santé cérébrale a été évaluée en mesurant la structure du cerveau, c’est-à-dire le volume du cerveau, de la matière grise totale et de l’hyperintensité de l’hippocampe et de la matière blanche par IRM, et en mesurant la fonction cognitive, c’est-à-dire la mémoire épisodique, la vitesse de traitement, la fonction exécutive et le raisonnement abstrait par des tests neuropsychologiques. En ce qui concerne les fonctions cognitives, des concentrations plus élevées de DHA et d’EPA et l’indice d’oméga-3 étaient significativement associés à une meilleure performance dans le test des similitudes et à une diminution de la vitesse de traitement.

Les auteurs ont ensuite exploré l’interaction entre le statut APOE et le statut oméga-3 sur la structure du cerveau et la fonction cognitive. APOE code pour l’apolipoprotéine E, un composant des chylomicrons et des lipoprotéines de densité intermédiaire impliqué dans la clairance du cholestérol des lipoprotéines circulantes. L’APOE existe sous trois isoformes communes, ε2, ε3 et ε4, selon le génotype à deux SNP communs, rs7412 et rs429358. Il a été démontré que l’APOE4 est le principal facteur de risque génétique de la maladie d’Alzheimer, les porteurs d’une copie de l’APOE4 (≈25% de la population caucasienne) présentant un risque 3 fois plus élevé de développer la maladie d’Alzheimer tandis que les porteurs de deux copies (≈2% de la population caucasienne) présentent un risque 8 à 12 fois plus élevé de développer la maladie d’Alzheimer (4). La façon dont l’APOE affecte le cerveau était restée insaisissable, mais une récente publication dans Nature a permis de faire la lumière sur son mécanisme d’action (5). L’APOE4 entraîne une diminution du traitement du cholestérol par les oligodendrocytes, ce qui diminue leur production de myéline, un matériau riche en lipides qui entoure les axones des cellules nerveuses, permettant leur isolation, la conduction des impulsions et le soutien métabolique. Satizabal et al. ont comparé l’association du statut oméga-3 avec la structure cérébrale et la fonction cognitive chez les porteurs ε4 par rapport aux non porteurs ε4. Chez les porteurs non-ε4, des concentrations plus élevées en DHA et l’indice oméga-3 étaient associés à des volumes hippocampiques plus importants alors que chez les porteurs ε4, des concentrations plus élevées en DHA et EPA et l’indice oméga-3 étaient significativement associés à des hyperintensités réduites de la substance blanche. Enfin, chez les porteurs ε4, des concentrations plus élevées d’EPA étaient associées à de meilleures performances dans le test des similitudes.

Ainsi, cette étude montre qu’une concentration plus élevée d’oméga-3 dans les globules rouges, notamment d’EPA et de DHA, qui reflète un apport plus important en oméga-3, est associée à une meilleure structure cérébrale et à de meilleures fonctions cognitives dès le milieu de la vie, c’est-à-dire avant l’apparition du déclin cognitif ou de la maladie d’Alzheimer. De plus, cette association est, au moins en partie, modulée par le statut APOE, ce qui vient s’ajouter à l’ensemble des études montrant un métabolisme différentiel des oméga-3 dans le cerveau des porteurs ε4 par rapport aux non porteurs ε4, ce qui pourrait suggérer que les porteurs ε4 ont besoin d’un apport plus élevé en oméga-3 dans le cerveau, et donc d’un apport plus élevé en oméga-3, pour maintenir la santé du cerveau (6,7,8).

Références :

1. Zhang Y, Chen J, Qiu J, Li Y, Wang J, Jiao J. Intakes of fish and polyunsaturated fatty acids and mild-to-severe cognitive impairment risks: a dose-response meta-analysis of 21 cohort studies1–3. The American Journal of Clinical Nutrition 2015;103(2):330-40. doi: 10.3945/ajcn.115.124081.
2. Andrieu S, Guyonnet S, Coley N, Cantet C, Bonnefoy M, Bordes S, Bories L, Cufi MN, Dantoine T, Dartigues JF, et al. Effect of long-term omega 3 polyunsaturated fatty acid supplementation with or without multidomain intervention on cognitive function in elderly adults with memory complaints (MAPT): a randomised, placebo-controlled trial. Lancet Neurol 2017;16(5):377-89. doi: 10.1016/s1474-4422(17)30040-6.
3. Satizabal CL, Himali JJ, Beiser AS, Ramachandran V, Melo van Lent D, Himali D, Aparicio HJ, Maillard P, DeCarli CS, Harris W, et al. Association of Red Blood Cell Omega-3 Fatty Acids With MRI Markers and Cognitive Function in Midlife: The Framingham Heart Study. Neurology 2022. doi: 10.1212/wnl.0000000000201296.
4. Spinney L. Alzheimer’s disease: The forgetting gene. Nature 2014;510(7503):26-8. doi: 10.1038/510026a.
5. Blanchard JW, Akay LA, Davila-Velderrain J, von Maydell D, Mathys H, Davidson SM, Effenberger A, Chen CY, Maner-Smith K, Hajjar I, et al. APOE4 impairs myelination via cholesterol dysregulation in oligodendrocytes. Nature 2022. doi: 10.1038/s41586-022-05439-w.
6. Arellanes IC, Choe N, Solomon V, He X, Kavin B, Martinez AE, Kono N, Buennagel DP, Hazra N, Kim G, et al. Brain delivery of supplemental docosahexaenoic acid (DHA): A randomized placebo-controlled clinical trial. EBioMedicine 2020;59:102883. doi: 10.1016/j.ebiom.2020.102883.
7. Tomaszewski N, He X, Solomon V, Lee M, Mack WJ, Quinn JF, Braskie MN, Yassine HN. Effect of APOE Genotype on Plasma Docosahexaenoic Acid (DHA), Eicosapentaenoic Acid, Arachidonic Acid, and Hippocampal Volume in the Alzheimer’s Disease Cooperative Study-Sponsored DHA Clinical Trial. J Alzheimers Dis 2020;74(3):975-90. doi: 10.3233/jad-191017.
8. Yassine HN, Rawat V, Mack WJ, Quinn JF, Yurko-Mauro K, Bailey-Hall E, Aisen PS, Chui HC, Schneider LS. The effect of APOE genotype on the delivery of DHA to cerebrospinal fluid in Alzheimer’s disease. Alzheimers Res Ther 2016;8:25. doi: 10.1186/s13195-016-0194-x.