Impact de la teneur en acides gras oméga 3 de l’aliment sur la composition en lipides cérébraux et l’ingestion chez la truite arc-en-ciel

Afin de préserver les ressources marines et permettre un développement durable de l’aquaculture, la tendance est depuis quelques années de remplacer la farine et l’huile de poisson dans les régimes alimentaires, par des matières premières végétales plus disponibles et moins onéreuses. Cependant leur composition en acides gras est très différente. Les farines et huiles de poisson sont riches en acides gras polyinsaturés n-3 (AGPI Ω 3 : l’EPA (acide eicosapentaénoïque, 20:5 Ω 3 et le DHA (acide docosahexaénoïque, 22:6 Ω 3), alors que les matières premières végétales en sont totalement dépourvues. Les régimes dans lesquels des végétaux remplacent les huiles et farines de poisson ont donc pour conséquence une diminution de la teneur en EPA et DHA dans les tissus de poisson. Ils entrainent également une diminution des quantités ingérées et de l’efficacité alimentaire. Les chercheurs ont donc émis l’hypothèse que l’absence de certains lipides et plus particulièrement les AGPI Ω 3 longue chaine (EPA et DHA) dans l’aliment pouvait modifier la composition en acides gras du cerveau et altérer le comportement alimentaire en affectant des mécanismes moléculaires au niveau du système nerveux central qui régule la prise alimentaire chez le poisson.

L'objectif de ce travail était donc de caractériser la composition en acides gras du cerveau (y compris les métabolites des acides gras oxydés de manière enzymatique et de manière non-enzymatique par le stress oxydant) et d’étudier les ARN messagers, témoins de l’expression des gènes impliqués dans la régulation de la prise alimentaire par le système nerveux central. Les analyses ont été réalisées chez des truites arc-en-ciel juvéniles nourries pendant neuf semaines avec trois régimes expérimentaux à base de végétaux contenant différentes teneurs en EPA et DHA, (0% : faible, 15,7% : moyenne et 33,4% : élevée, en % des acides gras totaux).

Les teneurs en acides gras du cerveau varient en fonction du régime alimentaire

Les truites nourries avec un régime ne contenant ni DHA ni EPA ont de plus faibles teneurs en AGPI Ω 3 totaux dans le cerveau que les autres, et en particulier en EPA (-32%) et en DHA (-5%) comparé au régime contenant le plus d’AGPI Ω 3. Les teneurs en métabolites de l'oxydation enzymatique (cyclooxygénases et lipoxygénases) de l'acide arachidonique (acide gras Ω 6), connus comme ayant des rôles pro-inflammatoires, sont plus faibles avec les deux régimes à teneur moyenne et élevée en AGPI Ω 3. A l’inverse, les teneurs en métabolites d'oxydation enzymatique du DHA et de l'EPA, connus comme ayant un rôle anti-inflammatoire, sont plus élevées avec le régime alimentaire à forte teneur en EPA et DHA. Les teneurs totales en métabolites d'oxydation non-enzymatiques du DHA analysés, connus pour leurs effets bénéfiques sur la santé et servant de médiateurs homéostatiques dans le maintien des fonctions physiologiques des mammifères, sont plus élevées avec les régimes alimentaires à teneur moyenne et élevée en AGPI Ω 3.

L’action des Ω 3 sur les fonctions cérébrales entraine des modifications du niveau d’ingestion, mais pas dans le sens attendu

La prise alimentaire quotidienne est plus faible avec le régime le plus riche en AGPI Ω 3, mais l’efficacité alimentaire est meilleure. Avec ce régime l'expression, dans l'hypothalamus, de l'ARNm du peptide npy est plus élevée. Or, ce peptide est connu pour être orexigène. Par contre, on observe une expression plus faible de l'ARNm du peptide pomcA, qui lui, est anorexigène. Ces résultats montrent donc une corrélation inverse entre la prise alimentaire et l’expression des neuropeptides. Ceci pourrait s’expliquer par le fait que, compte tenu de la faible durée de la période de distribution d’aliment dans cette expérience, les AGPI Ω 3 entraineraient chez les truites une satiété rapide, mais qui serait suivie d’une sensation de faim retrouvée plus rapidement, comme le révèle l’expression dans l’hypothalamus 6 heures après le dernier repas des neuropeptides impliqués dans la régulation de la prise alimentaire.

Les régime enrichis en AGPI Ω 3 entrainent également une baisse de l’expression des gènes liés aux cytokines pro-inflammatoires, à l'inflammation, au statut antioxydant, à la voie du cortisol, aux voies sérotoninergiques et dopaminergiques ainsi qu’à certains gènes liés à la spécification cellulaire.

En conclusion, ces travaux ont révélé, pour la première fois dans un modèle poisson, la modulation de la teneur en AGPI Ω 3 du cerveau ainsi que des métabolites d'oxydation enzymatiques et non enzymatiques, par les niveaux de DHA et d'EPA dans l'alimentation.

Ils ont également démontré qu'un régime alimentaire riche en AGPI Ω 3 affectait la fonction cérébrale chez les truites arc-en-ciel juvéniles par des mécanismes comparables à ceux caractérisés précédemment chez les mammifères (statut inflammatoire et oxydant, mécanismes régulant le comportement, la réponse au stress, et l’ingestion).

Ces premiers résultats importants pour la compréhension des mécanismes de régulation de la prise alimentaire chez la truite arc-en-ciel nourrie avec un régime 100 % végétal permettront in fine d’améliorer la formulation des aliments aquacoles pour maximiser le développement, la croissance, le taux de survie, la reproduction et le statut sanitaire des poissons.