Use of nanoliposomes rich in omega-3 for the prevention of neurodegenerative diseases : bioavailability in vivo and in cortical neurons - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 2021

Use of nanoliposomes rich in omega-3 for the prevention of neurodegenerative diseases : bioavailability in vivo and in cortical neurons

Utilisation des nanoliposomes riches en oméga-3 pour la prévention des maladies neurodégénératives : biodisponibilité in vivo et dans les neurones corticaux

Abstract

Alzheimer's disease (AD) is the most common cause of neurodegenerative disease and represents a major public health issue worldwide. Many therapeutic strategies have been explored for several decades, however, there is still no curative treatment and the priority remains prevention. In this thesis work, we focused on the preventive approach based on lipids, in particular omega-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFAs). N-3 PUFAs play an important role in the development, maintenance and function of the brain, and they have been the subject of particular interest in the prevention of cognitive deficits associated with neurodegenerative diseases. The objective of this work is to study the functionality and bioavailability of nanoliposomes (NL) rich in n-3 PUFAs, in order to assess their neuroprotective potential to develop new preventive strategies in aging-related diseases such as AD. To do this, a green extraction technique was used to prepare NL, from natural resources from salmon lecithin rich in n-3 PUFA. This thesis is based on three parts. The first part is devoted to a bibliographical review of new techniques to facilitate the access of molecules to the brain. NL shows a promising role, being able to improve the transport of molecules across the blood-brain barrier and reach relevant brain regions. In the second part of this work, the bioavailability of NL rich in n-3 PUFA was studied in a primary culture of cortical neuronal cells from rat embryos and in a mouse model. This study shows for the first time the brain bioavailability of NL rich in n-3 PUFA in in vitro and in vivo models. Finally, in the third part of this thesis, the physicochemical properties and transfer mechanisms of NL were studied in a primary culture of cortical neurons. These results provide new information on the interaction between NL and neurons and are promising with regards to the use of NL rich in n-3 PUFA, opening up new possibilities in the development of preventive and neuroprotective therapeutic strategies for neurodegenerative diseases such as AD.
La maladie d’Alzheimer (MA) est la cause d’affection neurodégénérative la plus fréquente et représente un enjeu majeur de santé publique au niveau mondial. De nombreuses stratégies thérapeutiques sont explorées depuis plusieurs décennies, néanmoins, il n'existe toujours aucun traitement curatif et la priorité reste la prévention. Dans ce travail de thèse, nous nous sommes focalisés sur l’approche préventive basée sur les lipides, en particulier les acides gras polyinsaturés oméga-3 (AGPI n-3). Les AGPI n-3 jouent un rôle important dans le développement, le maintien et le fonctionnement du cerveau et ils ont fait l'objet d'un intérêt particulier dans la prévention des déficits cognitifs liés aux maladies neurodégénératives. L’objectif de ce travail est d’étudier la fonctionnalité et la biodisponibilité des nanoliposomes (NL) riches en AGPI n-3, afin d’évaluer leur potentiel neuroprotecteur pour développer de nouvelles stratégies préventives dans les maladies liées au vieillissement comme la MA. Pour ce faire, une technique d'extraction verte a été utilisée pour préparer des NL, provenant de ressources naturelles à partir de lécithine de saumon riche en AGPI n-3. Cette thèse repose sur trois parties. La première partie est consacrée à une revue bibliographique des nouvelles techniques pour faciliter l’accès des molécules au cerveau. Les NL montrent un rôle prometteur, ils sont capables d’améliorer le transport de molécules à travers la barrière hémato-encéphalique et atteindre les régions cérébrales ciblées. Dans la deuxième partie de ce travail, la biodisponibilité des NL riches en AGPI n-3 a été étudiée dans une culture primaire de cellules neuronales corticales d’embryons de rat et dans un modèle de souris. Cette étude montre pour la première fois la biodisponibilité cérébrale des NL riches en AGPI n-3 dans des modèles in vitro et in vivo. Et enfin, dans la troisième partie de cette thèse, les propriétés physico-chimiques et des mécanismes de transfert des NL ont été étudiés dans une culture primaire de neurones corticaux. Ces résultats apportent de nouvelles informations sur l'interaction entre les NL et les neurones et sont prometteurs quant à l'utilisation des NL riches en AGPI n-3, ouvrant de nouvelles possibilités dans le développement de stratégies thérapeutiques préventives et neuroprotectrices pour les maladies neurodégénératives telles que la MA.
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tel-03719375 , version 1 (11-07-2022)

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Cite

Elodie Passeri. Use of nanoliposomes rich in omega-3 for the prevention of neurodegenerative diseases : bioavailability in vivo and in cortical neurons. Food engineering. Université de Lorraine, 2021. English. ⟨NNT : 2021LORR0337⟩. ⟨tel-03719375⟩
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