Turnover dell'acido docosaesaenoico (DHA): studio su pazienti adulti basato sull'abbondanza naturale di 13C.

ABSTRACT Introduction: Docosahexaenoic acid (DHA, C22:6n-3) is a fatty acid of the n-3 LC-PUFA family. The main source of DHA is the diet, in particular through the intake of fish and fish oil. A little amount is also endogenously synthesized from ALA. Finally, DHA is also found in algae which are therefore particularly suitable for supplementation in people adopting a vegetarian or vegan diet. Several positive effects in the human body are attributed to DHA. It has been shown to have anti-inflammatory, antioxidant, cardio and vasoprotective and neuroprotective properties. Furthermore, being the most abundant fatty acid in the retina, it is essential for the development and maintenance of visual function. For these reasons, there is always a great interest in the study of its metabolism. Aim of this study: The aim of this study is to determine the quantitative variation of DHA in plasma phospholipids and its turnover, the kinetics of incorporation and elimination, in this lipid pool. Materials and methods: Seven healthy, omnivorous adult patients were enrolled. They took a supplement containing 250 mg of DHA from algae daily for three months. During the supplementation and the subsequent other three months of washout, blood samples have been collected at different time-points. Plasma phospholipids have been isolated and analyzed by gas-chromatography to determine the quantitative variation of DHA over time. The turnover analysis has been performed through GC-IRMS using the natural abundance technique: the DHA inside the supplement contains a naturally different amount of 13C with respect to the DHA from fish and that produced endogenously from ALA. It is therefore possible, at different times, to determine the percentage of DHA from the supplement that is incorporated into plasma phospholipids by measuring the isotopic enrichment expressed as δ(13C/12C). Results: The analysis of the isotopic enrichment of DHA in the plasma phospholipids shows a rapid increase in the δ(13C/12C) in the first week compared to the basal value. From the second week to the end of supplementation the increase was slower. After three months of washout, almost all the DHA from the supplement was eliminated from the plasma phospholipids. Discussion: After the beginning of the supplementation, the DHA distributes into the plasma phospholipids, which can be considered as short-term markers of dietetic lipid intake. After a first rapid incorporation, the increase of the δ(13C/12C) is slower because the phospholipids start to equilibrate with the supplement. When the supplementation is interrupted, the supplemented DHA is eliminated from this pool in three months, thus the administration of three months is not enough to ensure long-term effects in the adults.

RIASSUNTO Introduzione: L’acido docosaesaenoico (DHA, C22:6n-3) è un acido grasso appartenente alla famiglia degli n-3 LC-PUFA la cui fonte principale è la dieta, in particolare attraverso l’assunzione di pesce ed oli di pesce. In piccola parte esso deriva anche dalla sintesi endogena a partire dall’acido linolenico (ALA). Infine, il DHA si trova nelle alghe, particolarmente adatte quindi all’integrazione in persone a dieta vegana o vegetariana. Al DHA vengono attribuiti diversi effetti positivi per l’organismo umano: ha dimostrato di avere proprietà antinfiammatorie, antiossidanti, cardio e vasoprotettive e neuroprotettive; inoltre, essendo l’acido grasso più abbondante nella retina, è essenziale per il corretto sviluppo ed il mantenimento della funzionalità visiva. Per questo motivo, vi è sempre un maggior interesse nello studio del suo metabolismo. Obiettivo: L’obiettivo dello studio è quello di determinare la variazione quantitativa di DHA nei fosfolipidi plasmatici ed il suo turnover, ovvero la cinetica di incorporazione ed eliminazione, in questo pool lipidico. Materiali e metodi: Sono stati reclutati sette pazienti adulti, sani e a dieta onnivora. Essi hanno assunto quotidianamente per tre mesi un integratore contenente 250 mg di DHA proveniente da alghe. Durante i tre mesi di integrazione e i successivi tre mesi di washout sono stati prelevati campioni ematici a diversi tempi. Dai campioni sono stati isolati i fosfolipidi plasmatici, i quali sono stati analizzati mediante gas cromatografia allo scopo di determinare la variazione quantitativa di DHA nel tempo. L’analisi del turnover è stata invece eseguita mediante GC-IRMS sfruttando il metodo dell’abbondanza naturale: il DHA all’interno dell’integratore contiene un quantitativo di 13C naturalmente diverso rispetto al DHA da pesce e a quello prodotto endogenamente a partire da ALA. È quindi possibile, ai vari tempi, determinare la percentuale di DHA proveniente dall’integratore che viene incorporata nei fosfolipidi plasmatici misurando l’arricchimento isotopico espresso come δ(13C/12C). Risultati: L’analisi dell’arricchimento isotopico del DHA nei fosfolipidi plasmatici ha mostrato nella prima settimana un iniziale rapido aumento del valore di δ(13C/12C) rispetto al valore basale. A partire dalla seconda settimana di supplementazione fino al termine dei tre mesi si è invece riscontrato un aumento più lento. Dopo tre mesi di washout, si è poi visto che la quasi totalità del DHA proveniente dal supplemento è stata eliminata dai fosfolipidi plasmatici. Discussione: Dopo l’inizio della supplementazione, il DHA si distribuisce rapidamente nei fosfolipidi plasmatici, i quali possono essere considerati come indicatori a breve termine dell’intake dietetico di lipidi. Dopo una prima rapida incorporazione, l’aumento del δ(13C/12C) risulta meno marcato, questo perché i fosfolipidi plasmatici iniziano ad equilibrarsi con il DHA del supplemento. Dopo l’interruzione della supplementazione, sono sufficienti tre mesi affinché il DHA proveniente dall’integratore venga quasi completamente eliminato da tale pool, ad indicare come tre soli mesi di supplementazione non siano sufficienti a garantire effetti a lungo termine nel soggetto adulto.