Research Article

Disequilibrium of polyunsaturated fatty acids status and its dual effect in modulating adipose tissue development and functions

Double effet d’un déséquilibre du statut en acides gras polyinsaturés sur le développement et les fonctions du tissu adipeux

¹ Université Nice Sophia Antipolis, iBV, UMR 7277, 06100 Nice, France
² CNRS, iBV, UMR 7277, 06100 Nice, France
³ Inserm, iBV, U1091, 06100 Nice, France

^* Correspondence: pisani@unice.fr

Received: 7 January 2015
Accepted: 12 January 2015

Abstract

White adipocytes are storing energy under the form of triglycerides whereas brown adipocytes dissipate energy from triglycerides by producing heat. In rodents and possibly in humans both types of fat cells participate in the total energy balance. From a quantitative view point, a positive energy balance (energy intake > energy expenditure) is commonly regarded as a major factor contributing to obesity. Recent studies demonstrate that by altering rates of adipocyte differentiation and proliferation, differences in fatty acid composition of dietary fats may also contribute to adipose tissue development, in particular with respect to the relative intake of ω6 to ω3 poly-unsaturated fatty acids (PUFAs). The ω6/ω3 ratio determines the availability of ω6-arachidonic acid (ARA) within adipose tissue and thus the level of various prostaglandins derived from the cyclooxygenase-mediated pathway. We had shown earlier that prostacyclin (Prostaglandin I2) stimulates fat cell differentiation and this effect could be reversed by ω3-PUFA supplementation. Moreover, we had assessed that under conditions of genome stability a Western-like fat diet rich in ω6-PUFA was sufficient to induce a gradual fat mass enhancement across generations. Recently, we have characterized a second effect of some ARA metabolites (prostaglandins E2 and F2α) which appear to inhibit the formation of brown adipocytes within white adipose tissue. Altogether, our results demonstrate that, in addition to favoring white adipose tissue formation, dietary excess of ω6-PUFA prevents the “browning” process to take place in white adipose tissue depots, and strongly suggest a favorable role of ω3-PUFA supplementation in preventing both processes.

Résumé

Les adipocytes blancs stockent l’énergie sous forme de triglycérides alors que les adipocytes bruns dissipent l’énergie issue de ces triglycérides en produisant de la chaleur. Chez les rongeurs, et certainement chez les humains, ces deux types d’adipocytes participent à l’équilibre énergétique global. D’un point de vue quantitatif, une balance énergétique positive (apports énergétiques > dépenses énergétiques) est généralement considérée comme un facteur important contribuant à l’obésité. Des études récentes démontrent que des différences de composition en acides gras des graisses alimentaires en particulier le ratio entre les acides gras polyinsaturés ω6 et ω3, contribuent au développement du tissu adipeux en altérant les niveaux de prolifération et de différenciation des adipocytes. Le ratio ω6/ω3 détermine la disponibilité de l’acide arachidonique ω6 (ARA) au sein du tissu adipeux et ainsi le niveau des différentes prostaglandines dérivées de la voie métabolique contrôlée par les cyclooxygénases. Nous avons précédemment montré que la prostacycline (Prostaglandin I2) stimule la différenciation des adipocytes et que cet effet pouvait être inversé grâce à une supplémentation en acides gras polyinsaturés ω3. De plus, nous avons démontré que, dans une situation de stabilité génomique, un régime alimentaire occidental riche en acides gras polyinsaturés ω6 suffisait à induire une augmentation progressive de la masse grasse d’une génération à l’autre. Récemment, nous avons caractérisé un second effet de certains métabolites de l’acide arachidonique (prostaglandines E2 et F2α) qui est d’inhiber la formation des adipocytes bruns au sein du tissu adipeux blanc. Pris ensemble, ces résultats démontrent que, en plus de favoriser la formation du tissu adipeux blanc, la consommation excessive d’acides gras polyinsaturés ω6 réduit la mise en place du processus de « brunissage » dans les dépôts de tissus adipeux blancs. Enfin, cela suggère fortement un rôle favorable d’une supplémentation en acides gras ω3 pour prévenir les deux processus.