Review

Omega-6 and omega-3 fatty acids: Endocannabinoids, genetics and obesity^☆

Acides gras oméga-6 et oméga-3 : endocannabinoïdes et obésité

The Center for Genetics, Nutrition and Health, 4330 Klingle Street NW, 20016 Washington DC, United States

^* Correspondence: cgnh@bellatlantic.net

Received: 2 May 2019
Accepted: 11 October 2019

Abstract

The tissue composition of polyunsaturated fatty acids (PUFA) is important to health and depends on both dietary intake and metabolism controlled by genetic polymorphisms that should be taken into consideration in the determination of nutritional requirements, obesity and chronic disease risk. Experimental and clinical intervention studies suggest that omega-6 and omega-3 fatty acids have opposing physiological and metabolic properties and elicit divergent effects on body fat gain through mechanisms of adipogenesis, browning of adipose tissue, lipid homeostasis, systemic inflammation and an increase in the tone of the endocannabinoid system. Overweight and obese individuals have higher levels of the arachidonic acid (AA) derived endocannabinoid N-arachidonoylethanolamine (AEA) and 2-arachidonoylglycerol (2-AG) and an altered pattern of receptor expression. Since endocannabinoids are products of dietary fats, modification of the omega-6 and omega-3 fatty acid intake modulates the endocannabinoids, with eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) displacing AA from cell membranes, reducing AEA and 2-AG production, resulting in decrease in appetite and food intake leading to weight loss. Polygenic risk scores reveal susceptibility and an increase risk for obesity. Therefore, persons at risk for obesity will have to lower omega-6 and increase their omega-3 fatty acid intake in order to have a balanced ratio for health. A process needs to be established to define when genomic discoveries such as gene-nutrient-disease associations are “ready” to be evaluated as potential tools for personalized nutrition to improve public health.

Résumé

La composition en acides gras polyinsaturés (AGPI) des tissus corporels est un déterminant de la santé de l’Homme. Elle dépend à la fois de l’apport alimentaire en AGPI et de leur métabolisme qui est sous le contrôle des polymorphismes génétiques, facteurs qui doivent être impérativement pris en considération dans la détermination des besoins nutritionnels mais également dans le risque de certaines pathologies comme l’obésité et les maladies chroniques. Des études nutritionnelles expérimentales et cliniques suggèrent que les acides gras oméga-6 et oméga-3 possèdent des propriétés physiologiques et métaboliques opposées, suscitant des effets différents sur le gain de masse grasse via des mécanismes d’adipogenèse, de brunissement du tissu adipeux, d’homéostasie lipidique, d’inflammation systémique, mais également via une augmentation du tonus du système endocannabinoïde. Ainsi les sujets en surpoids et obèses présentent des taux plus élevés de N-arachidonoyléthanolamine (AEA) et de 2-arachidonoylglycérol (2-AG), deux endocannabinoïdes dérivés de l’acide arachidonique (AA), ainsi qu’une altération de l’expression de leurs récepteurs spécifiques. Du fait que les endocannabinoïdes sont directement synthétisés à partir des AGPI issus de l’alimentation, une modification de l’apport alimentaire en acides gras oméga-6 et oméga-3 va moduler significativement les teneurs corporelles en ces endocannabinoïdes. Ainsi comme les acides eicosapentaénoïque (EPA) et docosahexaénoïque (DHA) supplantent l’AA des membranes cellulaires, leur consommation réduit la production d’AEA et de 2-AG, ce qui entraîne une diminution de l’appétit et de la prise alimentaire et, par conséquent, une perte de poids corporel. Les scores de risque polygénique révèlent une susceptibilité et un risque accru d’obésité. Par conséquent, les personnes à risque d’obésité devront réduire leur consommation d’acides gras oméga-6 et augmenter celle d’acides gras oméga-3 afin de maintenir un rapport équilibré entre ces 2 familles et optimisé pour leur santé. Dans un but de santé publique, il est maintenant urgent de mener de nouvelles recherches pour valider les associations gènes-nutriments-pathologies et d’en évaluer l’impact en tant que paramètres nutritionnels personnalisés.