Transferencia materno-fetal de ácido docosahexaenoico (DHA) administrado como fosfolípido o triglicérido en diferentes modelos animales y cultivos celulares

Abstract

La suplementación con ácido docosahexaenoico (DHA) durante el embarazo ha sido recomendada por diversos organismos debido a su papel en el desarrollo cognitivo y visual. Actualmente, existen diversas fuentes grasas que pueden ser utilizadas para la suplementación con DHA durante la gestación y que difieren en la estructura lipídica en la que se encuentra el DHA: fosfolípido (FL) o triglicérido (TG), entre otras. El objetivo principal de esta tesis doctoral fue estudiar si la administración de FLs ricos en DHA durante la gestación es una mejor fuente, con mayor biodisponibilidad placentaria e incorporación en el feto, especialmente en el cerebro fetal, que la administración de DHA en TGs. Se realizaron 4 grupos experimentales de 10 ratas cada uno, a los que se les administraron durante la gestación dietas con un 2,5% o 9% de DHA como FL o TG. El mismo diseño experimental se llevó a cabo en cerdos gestantes, los cuales recibieron las dietas enriquecidas con 0,8% DHA como FL o TG durante el último tercio de la gestación (40 días). También se optimizó una técnica de aislamiento de trofoblastos de placenta humana para el estudio in vitro de la transferencia placentaria de DHA en distintas formas lipídicas, pero diversos problemas metodológicos no hicieron posible la obtención de resultados definitivos, ni con cultivos primarios ni con la línea celular BeWo. Los resultados obtenidos indican que la dosis en la que se administra el DHA durante la gestación es importante para aumentar el estatus de DHA tanto de la madre como del feto, con independencia de si se usa DHA-FL o DHA-TG. El único órgano que no es sensible a la suplementación con dosis crecientes de DHA es el cerebro materno. Sin embargo, el cerebro fetal sí que es susceptible de incrementar el contenido de DHA durante la gestación. La ingesta de FLs aumenta la absorción intestinal de la grasa de la dieta de forma dosis-dependiente. No obstante, una ingesta excesiva de FLs en la dieta provoca una situación de esteatosis hepática, lo que debe ser tenido en cuenta para estudios que utilicen fuentes ricas en FLs. Respecto a la suplementación materna de DHA en forma de FL vs. TG, ésta produce efectos similares sobre el estatus de DHA de las madres. La ingesta de DHA-FL apenas modificó el porcentaje de DHA en el plasma materno o en los FLs del plasma. Se produce una re-esterificación de los ácidos grasos tanto a nivel intestinal como hepático que redistribuye el DHA entre las distintas fracciones plasmáticas y limita el efecto del uso de distintas fuentes de DHA en la dieta. Aunque se encontraron diferencias en la captación placentaria de DHA en las especies estudiadas, la ingesta materna de DHA como FL vs. TG durante la gestación resulta en porcentajes similares de DHA en los tejidos fetales, incluido el cerebro fetal. Ambas fuentes grasas promovieron, por tanto, una transferencia materno-fetal de DHA similar. Para aumentar el estatus de DHA fetal, parece más eficaz el aumento de la cantidad de DHA ingerida por la madre que modificar la fuente grasa de la que éste proceda. Por último, la composición cerebral de DHA y ácido araquidónico es muy diferente entre madres e hijos en el momento del parto, conteniendo el cerebro materno el doble de DHA que el cerebro fetal. Esto nos brinda la oportunidad de modificar y mejorar la composición de DHA cerebral después del nacimiento mediante la lactancia y la nutrición infantil. Epidemiological studies have shown the importance of prenatal docosahexaenoic acid (DHA) intake to improve visual and cognitive development of infants. Several DHA sources are available in the market today, which differ in lipid composition and the chemical structure in which DHA is provided, usually triglycerides (TG) or phospholipids (PL). There is no agreement on the best way to provide DHA supplementation to pregnant women. The aim of this study was to evaluate the effects of DHA supplementation from egg yolk extract (DHA-PL) or algae oil (DHA-TG) on gut fat absorption and maternal, placental, and fetal DHA status, with special emphasis on DHA incorporation into the fetal brain. 40 female adult Wistar rats received 2.5% or 9% DHA as PL or TG during gestation (n=10/group). The same study design was followed in pregnant Iberian pigs, which received 0.8% DHA as PL or TG during the last third of gestational period (40 days, n=6/group). On the other hand, a procedure for trophoblast isolation from human placentas was optimised, in order to establish an in vitro methodology for the study of placental transfer of DHA from different lipid sources. Methodological issues made no possible to draw conclusions from either isolated throphoblast cells or BeWo cells experiments. The administration of different DHA doses to pregnant rats shows a relationship between the DHA dose and the enhancement of maternal and fetal DHA status, regardless of the type of fat source used (PL or TG). In contrast to all tissues analysed, maternal brain is not sensitive to DHA intake. However, the fetal brain is sensitive to DHA incorporation and its DHA composition increases according to DHA maternal dose intake. PL enhance fat gut absorption, although a high amount of dietary PL promotes liver steatosis in adult rats. It should be taken into account within studies including fat sources rich in PL content. Regarding the supplementation of the same dose of DHA in the form of PL or TG, no differences were observed in maternal DHA status. DHA-PL intake scarcely increased the percentage of DHA in total lipids of plasma or plasma PL fraction, compared to DHA-TG form. Re-esterification processes in gut and liver redistribute DHA within lipid fractions and limit the effects of the different type of fat sources utilized. Despite some differences found in placental DHA accretion between both animal species, maternal DHA intake as PL or TG during gestation leads to similar DHA levels in the fetus, including fetal brain. Both fat sources promote similar materno-fetal DHA transfer, being more effective an increase in the administered DHA dose to the mothers than the lipid source to enhance fetal DHA status. Finally, brain composition of polyunsaturated fatty acids DHA and arachidonic acid is different between mothers and their offspring at delivery. The maternal brain DHA content is two times fetal brain DHA content, which offers an opportunity to improve brain DHA composition of the newborn though lactation and infant nutrition during childhood.