L’influence de l’alimentation au stade périnatal sur les capacités cognitives

Mise à jour de la page : le 21/11/2022

Porteur du projet : Sophie LAYE – Laboratoire NutriNeuro (Neurocampus de Bordeaux)

Titre du projet : CONNECT (CONnections entre la Nutrition lipidique périnatale et la trajECToire cognitive)

Le projet est soutenu par la Fondation Carrefour et l’expertise scientifique assurée par le Conseil Scientifique de la FRC.

Montant : 80 000 €

« MERCI !!!! Le projet CONNECT a été un formidable levier pour démarrer un projet novateur, obtenir de nouveaux financements afin de le poursuivre, établir des collaborations internationales fructueuses et développer des recherches de très haut niveau dans le domaine Nutrition/Cerveau. Il nous permet d’apporter des données objectivées sur le rôle des AGPI n-3 (acides gras polyinsaturés = oméga-3) alimentaires dans la construction de la réserve cognitive et la trajectoire cognitive, informations qui devraient être divulguées au grand public. De plus ces données pourraient permettre aux professionnels de la santé d’intégrer la nutrition dans leur pratique et d’identifier les sujets à risque » – Sophie Layé.

Description du projet

Certains éléments indispensables au bon fonctionnement du cerveau sont exclusivement apportés par l’alimentation. C’est le cas de certains lipides, connus sous le nom d’oméga-3, qui constituent des éléments clés de la structure du cerveau. Ces éléments se trouvent dans les poissons gras, les noix, certaines huiles, etc. Des études épidémiologiques ont établi une corrélation entre une faible consommation d’oméga-3 et un risque accru de développer un déficit cognitif et des maladies neurodégénératives. Le principal oméga-3 du cerveau (appelé DHA) est nécessaire au développement du cerveau et est exclusivement fourni par l’apport nutritionnel maternel pendant la grossesse et l’allaitement. Certains essais cliniques ont d’ailleurs révélé que les nourrissons ayant eu une alimentation contenant du DHA obtenaient de meilleurs résultats lors de tests neurodéveloppementaux. Or, des données récentes indiquent qu’une forte proportion de la population infantile mondiale est exposée à un risque de carence en oméga-3 en bas âge, ce qui constitue donc un facteur de risque environnemental général pour le développement du cerveau.

Ces différentes données suggèrent que les oméga-3 participent au développement cérébral, toutefois les mécanismes sont peu connus.

Afin d’éclairer ces aspects, l’équipe du Docteur Sophie Layé propose d’étudier les effets de différents régimes alimentaires (avec ou sans apport de lipides) au stade périnatal sur les fonctions cognitives. L’objectif de ce projet est d’élucider les mécanismes par lesquels les oméga-3 influencent le développement du cerveau et de quelle façon un apport insuffisant peut conduire à des perturbations des comportements et du développement cognitif.

En utilisant plusieurs approches, cette équipe de recherche va étudier différents aspects chez le modèle murin : comportements, prolifération neuronale, formation dendritique, et fonctionnalité des circuits neuronaux formés, en focalisant sur l’hippocampe et le cortex, deux structures cérébrales clés des fonctions cognitives.

En permettant de comprendre les mécanismes neurobiologiques reliant la  consommation maternelle d’oméga-3, le développement du cerveau et la cognition, ce projet fournira une base solide pour identifier des comportements nutritionnels préventifs et correctifs. Cela permettra de déterminer la période de sensibilité au cours de laquelle ces nutriments peuvent affecter le développement neural et de fournir des données pour un comportement alimentaire approprié pendant la grossesse, la petite enfance, l’adolescence et l’âge adulte afin de promouvoir la santé cognitive.

Les résultats

Grâce à une cartographie des lipides (graisses) du cerveau, les chercheurs ont pu établir que les profils d’oméga-3 et oxylipines (métabolites lipidiques dérivés des oméga-3) se distinguent au cours du développement en fonction de la teneur en lipides de la diète maternelle et de l’âge, mais pas en fonction du sexe. Ils ont pu montrer que l’exposition dès la gestation à une diète pauvre en oméga-3 provoque des altérations de la mémoire et de la plasticité synaptique chez les souris mâles et femelles dès le plus jeune âge, et que ceci persiste à l’âge adulte. La restauration des taux d’oméga-3 dans le cerveau par des approches nutritionnelles ou génétiques protège des effets délétères de la carence maternelle. Enfin, ils ont identifié les profils d’oxylipines cérébrales signature de l’effet protecteur de la diète, ce qui offre de nouvelles pistes moléculaires. Afin de mieux comprendre le rôle de ces molécules, les chercheurs poursuivent leurs analyses à l’échelle moléculaire, grâce au développement de modèles transgéniques.

Les publications

Deux articles ont déjà été publiés :

• N-3 PUFA deficiency affects the ultrastructural organization and density of white matter microglia in the developing mouse brain. Decoeur et al., Frontiers in Cellular Neuroscience, 2022.
• Martinat M, Rossito M, DiMiceli M and Layé S, Role of dietary polyunsaturated fatty acids in neurodevelopment and the aetiology of neurodevelopmental disorders. Martinat et al., Nutrients, 2021.

Un 3^ème est en attente de révision dans le journal Translational Psychiatry, et un 4^ème est en préparation par l’équipe. De nombreuses présentations orales et affichées (posters) ont également eu lieu sur le projet, lors de congrès nationaux et internationaux. Sophie Layé a aussi présenté ce projet lors de la conférence grand public FRC-Fondation Carrefour « L’alimentation et la santé du cerveau » qui a eu lieu le 20 septembre 2019 à Massy Palaiseau.