Review

DHA (omega-3 fatty acid) increases the action of brain-derived neurotrophic factor (BDNF)

Le DHA (acide gras oméga-3) augmente l’action du facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF)

ACTIA, 149, rue de Bercy, 75595 Paris Cedex 12, France

^* Corresponding author: d.majou@actia-asso.eu

Received: 14 August 2023
Accepted: 23 November 2023

Abstract

Neurons have high energy needs, requiring a continuous supply of glucose from the blood. Tight regulation of glucose metabolism in response to stimuli is essential for brain physiology. Glucose metabolism and cerebral blood flow are closely coordinated during neuronal activity to maintain proper brain function. In a previous article, we have already detailed the mechanisms by which the PI3K/Akt signaling pathway is involved in the efficiency of glucose uptake by stimulating GLUT-1 action and NO-mediated vasodilation. In this article, we now clarify how the activation of BDNF helps to stimulate the IRS-1/PI3K/Akt signaling pathway and upregulates NMDA receptor activity. In short, high-frequency neuronal activity induces the secretion of BDNF, whose presence boosts this important pathway. DHA, via the PPARα-RXRα and PPARɣ-RXRα heterodimers, is involved in the critical regulation of BDNF activation. As a preferential ligand of PPARs and RXRα, DHA plays an important role in the gene expression of CREB and CPE, and it is involved in the regulation and expression of tPA, as well as the inhibition of PAI-1. BDNF boosts the IGF-1/estradiol/PI3K/Akt signaling pathway, and DHA boosts the action of BDNF.

Résumé

Les neurones ont un besoin énergétique élevé, nécessitant un apport continu de glucose par le sang. Une régulation étroite du métabolisme du glucose en réponse à des stimuli est essentielle pour la physiologie du cerveau. Le métabolisme du glucose et le flux sanguin cérébral sont étroitement coordonnés pendant l’activité neuronale afin de maintenir le bon fonctionnement du cerveau. Dans un article précédent, nous avons déjà détaillé les mécanismes par lesquels la voie de signalisation PI3K/Akt est impliquée dans l’efficacité de l’absorption du glucose en stimulant l’action de GLUT-1 et la vasodilatation via le monoxyde d’azote. Dans cet article, nous expliquons comment l’activation du BDNF contribue à stimuler la voie de signalisation IRS-1/PI3K/Akt et à augmenter l’activité du récepteur NMDA. Globalement, une activité neuronale à haute fréquence induit la sécrétion de BDNF et l’intervention de celui-ci stimule cette voie majeure. Le DHA, via les hétérodimères PPARα-RXRα et PPARɣ-RXRα, est impliqué dans la régulation critique de l’activation du BDNF. En tant que ligand préférentiel des PPARs et RXRα, le DHA joue un rôle important dans l’expression de CREB et CPE, ainsi que dans la régulation, l’expression et l’inhibition respectivement, des gènes tPA et PAI-1. Le BDNF stimule la voie de signalisation IGF-1/estradiol/PI3K/Akt, et le DHA renforce les actions du BDNF.