Effect of omega 3 fatty acids combined with phytosterols on lipid profile, oxidative stress and inflammation biomarkers

A aterosclerose é um processo inflamatório que se inicia na infância e progride com a idade, sendo o principal processo patológico que culmina nas doenças cardiovasculares. Ácidos graxos ômega 3 (N-3 FA) reduzem triacilgliceróis plasmáticos e inflamação, enquanto fitosteróis possuem ação hipocolesterolêmica. Portanto, o objetivo deste estudo foi de aplicar a combinação dessas duas classes de lipídios bioativos na infância, visando reduzir a aterosclerose na fase adulta. O estudo foi dividido em duas etapas. Inicialmente, o efeito de três ingredientes contendo N-3 FA foi avaliado em termos de perfil lipídico e biomarcadores inflamatórios. Camundongos adultos LDLr Knockout receberam uma dieta hiperlipídica e foram simultaneamente suplementados com água (CON), óleo de algas (ALG), óleo de peixe (FIS) e óleo de Echium (ECH) através de gavagem durante 4 semanas. Os animais suplementados com óleo de Echium apresentaram os maiores índices de redução de triacilgliceróis e VLDL, além de inibição da esteatose causada pelo dieta hiperlipídica. Entretanto, diferente dos óleos marinhos, tais efeitos não envolveram ativação de fatores de transcrição envolvidos no metabolismo lipídico, como PPARα e LXRα hepáticos. Na segunda etapa deste estudo, camundongos Knockout LDLr recém-desmamados foram suplementados durante 2 meses com emulsões preparadas com óleo de soja (CON), óleo de de Echium (ECH), óleo de alga (ALG), fitosteróis isolados (PHY), óleo de alga + fitosteróis (ALG+PHY) e óleo de Echium + fitosteróis (ECH+PHY). A seguir, dislipidemia e estresse oxidativo foram induzidos através de uma dieta hiperlipídica por mais 2 meses. Todos os animais apresentaram estrias gordurosas na aorta, sendo que a área de lesão foi maior naqueles suplementados com fitosteróis isoladamente (PHY). Entretanto, esse efeito negativo foi totalmente revertido pela co-suplementação com N-3 FA. Observou-se que os fitosteróis isolados agiram como agonistas de LXRα, e que a reversão proporcionada pelos N-3 FA envolveu aumento da expressão do fator de transcrição PPARα e redução do aumento de LXRα. Além disso, o óleo de Echium reduziu o estresse oxidativo no fígado através de mecanismos associados à modulação da atividade e expressão de enzimas antioxidantes. Nossos resultados sugerem que a melhor alternativa no desenvolvimento de alimentos funcionais para crianças, visando prevenção de aterosclerose na fase adulta, foi conferida pelos N-3 FA provenientes do óleo de Echium.Atherosclerosis is an inflammatory process that begins in childhood and progresses with age, being the main pathological process that culminates in cardiovascular disease. Omega 3 fatty acids (n-3 FA) reduces triacylglycerol (TG) and inflammation, while phytosterols present hypocholesterolemic action. Therefore, the aim of this study was to apply the combination of these two classes of bioactive lipids in childhood to reduce atherosclerosis in adulthood. The study was divided into two steps. Initially, the effect of three ingredients containing n-3 FA was evaluated in terms of lipid and inflammatory biomarkers. LDLr knockout adult mice received a high-fat diet and were simultaneously supplemented with water (CON), algae oil (ALG), fish oil (FIS) and Echium oil (ECH) by gavage for 4 weeks. The animals supplemented with Echium oil presented higher reduction of TG and VLDL. Besides, Echium oil inhibited hepatic steatosis caused by high-fat diet. However, unlike of marine oils, this hypotriglyceridemic effect did not involve activation of transcription factors associated to lipid metabolism, such as PPARα and LXRα. At the second step of this study, weaning LDLr knockout mice were supplemented with emulsions prepared with soybean oil (CON), Echium oil (ECH), algae oil (ALG), isolated phytosterols (PHY), algae oil + phytosterols (ALG + PHY) and Echium oil + phytosterols (PHY + ECH) for 2 months. Thereafter, dyslipidemia and oxidative stress were induced by a high fat diet for 2 months more. All animals showed fatty streaks in the aorta artery. The lesion area was greatest in mice supplemented with isolated phytosterol (PHY). However, this negative effect was completely reversed by co-supplementation with n-3 FA. It was observed that isolated phytosterols acted as LXRα agonists, and that the reversal provided by the N-3 FA involved the increase of PPARα and reduction of LXRα expression. Furthermore, the Echium oil reduced oxidative stress in liver through mechanisms associated with modulation of antioxidant enzymes activity and expression. Our results suggest that the best alternative to develop functional foods for children, aimed at preventing atherosclerosis in adulthood, was conferred by the N-3 FA from Echium oil