Review

Dietary arachidonic acid: a Janus face actor in brain and Alzheimer’s disease?

L’acide arachidonique alimentaire : un acteur à deux faces dans le cerveau et la maladie d’Alzheimer ?

¹ Composés Alimentaires, BIofonctionnalités et NeurOTOXicité (CALBINOTOX, EA7488), Université de Lorraine, Faculté des Sciences et Technologies, Boulevard des Aiguillettes, 54506 Vandoeuvre-lès-Nancy, France
² Service de Biochimie-Biologie moléculaire, CHU de Nancy, 24 avenue du Mal de Lattre de Tassigny, CO n° 34, 54018 Nancy, France

^* Correspondence: jean-luc.olivier@univ-lorraine.fr, jl.olivier@chru-nancy.fr

Received: 2 March 2018
Accepted: 28 May 2018

Abstract

Arachidonic acid is the second polyunsaturated fatty acid in brain and the first one belonging to the ω-6 series. Dietary intakes of arachidonic are between 50 and 300 mg/day in western diets but they might be underestimated. Triglycerides from fat would provide similar amounts than phospholipids of lean meat. Alzheimer’s disease is an age-associated degenerative disease and a critical health concern worldwide. Amyloid-β peptide oligomers are presently recognized as the main and earliest agents of Alzheimer’s disease although their neurotoxicity requires the presence of tau protein. We and others established that the arachidonic-specific cytosolic phospholipase A₂ is critical for the amyloid-β peptide oligomer neurotoxicity. Then, we showed that an arachidonic acid-rich diet increases the mouse sensitivity to the amyloid-β peptide oligomer deleterious effect without major increase of arachidonic acid levels in brain. This suggests that dietary arachidonic acid can exert its effects in brain through peripheral modifications. Involvement of systemic sub-inflammation and gut-brain communications are discussed based on the recent literature. The various data suggest that dietary arachidonic acid should be taken into account in the design of preventive strategies against Alzheimer’s disease.

Résumé

L’acide arachidonique est le second acide gras polyinsaturé cérébral et le premier de la série des ω-6. Les apports alimentaires d’acide arachidonique varient entre 50 et 300 mg/jour dans les régimes occidentaux mais pourraient être sous-estimés. Les triglycérides de la partie grasse des viandes fourniraient des quantités similaires aux phospholipides de la partie maigre. La maladie d’Alzheimer est une maladie neurodégénérative associée à l’âge et un problème de santé publique majeur dans le monde. Les oligomères de peptides β amyloïde en sont désormais reconnus comme l’agent principal, bien que la présence de la protéine tau est nécessaire à leur action. Avec d’autres auteurs, nous avons établi que la phospholipase A₂ cytosolique, spécifique de l’acide arachidonique, assure les effets neurotoxiques des oligomères de peptide β amyloïde. Nous avons ensuite montré qu’un régime riche en acide arachidonique augmente la sensibilité des souris aux effets de ces oligomères, sans augmentation majeure de ses niveaux cérébraux. Ceci suggère que cet acide gras peut agir sur le cerveau par des effets périphériques comme une sub-inflammation dont le rôle dans la relation intestin-cerveau est discutée dans la littérature. Les apports alimentaires d’acide arachidonique devrait être intégrés dans la prévention de la maladie d’Alzheimer.