Following the historical dietary recommendations, the substitution of polyunsaturated fatty acids (PUFAs) for saturated fatty acids (SFAs) resulted in a dramatic increase of linoleic acid (LA) in the Western diet. While proatherogenic properties of SFAs have been described, the involvement of LA on the inflammatory process remains controversial. Herein, we evaluated the effects of an excessive LA intake on the cytokine-induced expression of endothelial adhesion molecules vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) and intercellular cell adhesion molecule-1 (ICAM-1), through the nuclear factor (NF)-κB pathway, in comparison with a control diet and regarding a "positive" SFA diet. Wistar rats were fed experimental diets — a control diet or diets enriched with LA or SFA — for 11 weeks. Plasma lipid parameters and proinflammatory cytokine production such as interleukin-1β and tumor necrosis factor (TNF)-α were analyzed. Expression of endothelial adhesion molecules and NF-κB was determined by immunohistochemical analysis. No difference was observed in body weight. The enriched diets did not affect triglyceride and total cholesterol levels in plasma. Our results demonstrated that excessive dietary LA intake increased TNF-α levels (P<.05) in plasma. Rats fed the LA-enriched diet showed a significantly higher expression of VCAM-1, ICAM-1 and NF-κB in aortas. In addition, our results demonstrated that an excess of LA is more efficient to activate endothelial molecular process than an excess of SFA. The present study provides further support for the proinflammatory properties of LA and suggests an LA-derivatives pathway involved in the inflammatory process.

Oleic (cis9-18:1), linoleic (cis9,cis12-18:2) and α-linolenic (cis9,cis12,cis15-18:3) acids are well described substrates of the Δ6-desaturase encoded by the mammalian fatty acid desaturase 2 (FADS2) gene. In addition, at least 9 other very structurally different fatty acids have been shown to be Δ6- or even Δ8-desaturated by the FADS2 protein. A better characterization of the substrate specificity of this enzyme is therefore needed. By using commercial cis9-18:1 and chemically synthesized cis12- and cis15-18:1 (sharing the n-6 double bond with 18:2 n-6 and the n-3 double bond with 18:3 n-3, respectively), we tried to decrypt the fatty acid structure driving the FADS2 substrate affinity. We first showed that both recombinant and native rat FADS2 were able to Δ6-desaturate not only the cis9- but also the cis12- and cis15-18:1 isomers. Next, the inhibitory effect of increasing concentrations of each 18:1 isomer was investigated in vitro on the Δ6-desaturation of α-linolenic acid. At equimolar inhibitor/substrate ratio (60 μM), the cis9-18:1 exhibited a significantly higher inhibition (25%) than the cis12- (8%) and cis15-18:1 (5%). This study shows that a single cis double bond in 12- or 15-position in 18:1 is enough to make them low Δ6-desaturable substrates. If a preexisting cis9-double bond is not absolutely required for the Δ6-desaturation of octadecenoic acids, its presence is however crucial to explain the higher enzyme affinity. Compared with oleic acid, the additional presence of a cis12-double bond in linoleic acid increased its inhibitory effect on the Δ6-desaturation of α-linolenic acid at low concentration (30 μM) but not at higher concentrations (60 and 120 μM). In this classification of the decreasing impact of the double bond when it comes closer to the methyl end of octadecenoic acids, the cis11-18:1 (cis-vaccenic acid) should be considered apart since it is itself not Δ6-desaturated but still a good competitive inhibitor of the α-linolenic acid Δ6-desaturation.

Previous studies on rats and human subjects have established that the linoleic acid (LA) requirement is 2 % of the total energy intake (en%), but is obtained in the absence of α-linolenic acid (ALA) and consequently appear to be overestimated. This raises questions since a recent study including ALA has suggested to divide the historical value by four. However, this recent study has remained inconclusive because the animals used were not totally LA-deficient animals. For the first time, the present study was especially designed using physiological and biochemical markers and performed in two steps: (1) to achieve a specific n -6 fatty acid deficiency model using growing male rats fed either a 0 en% from LA/0 en% from ALA (0LA/0ALA), 0LA/0·5ALA or 2LA/0·5ALA diet, born from female rats fed a 0LA/0·5ALA diet; and (2) to refine the required level of LA in the presence of ALA using rats fed either a 0LA/0ALA, 0·5LA/0·5ALA, 1LA/0·5ALA, 1·5LA/0·5ALA diet, born from female rats fed a 0LA/0·5ALA diet. The first step shows that the best LA deficiency model was obtained using rats fed the 0LA/0ALA diet, born from female rats fed the 0LA/0·5ALA diet. The second step demonstrates that in growing rats, LA deficiency was corrected with an intake of 1–1·5 en% from LA and 0·5 en% from ALA. These data suggest that the requirements in humans should be revisited, considering the presence of ALA to set up the recommendation for LA.

L’acide linoléique (C18 :2n-6) (LA) et a linolénique (C18 :3n-3) (ALA) sont les deux précurseurs des 2 familles d’acides gras polyinsaturés indispensables (AGPI) n-6 et n-3, respectivement. Les études réalisées chez le rat puis l’Homme, placent historiquement le besoin physiologique en LA à 2 % de l’apport énergétique total (%én), mais elles ont été réalisées en absence de l’ALA, ce qui a probablement conduit à une surestimation du besoin en LA. De plus, l’acide linoléique est consommé à un niveau plus de trois fois supérieur à ces besoins historiques dans l’alimentation occidentale tandis que des données bibliographiques abondantes suggérent le caractère délétère d’un apport excessif, en particulier dans les maladies cardiovasculaires et le vieillissement, du fait des propriétés pro-inflammatoires du LA et de ses dérivés. C’est pourquoi il est particulièrement important de réévaluer le besoin physiologique en LA, en présence cette fois, de quantités physiologiques d’ALA. Le principal objectif de ces travaux est donc de réaliser une étude à effet dose en LA avec un apport en ALA, étude décomposée en deux étapes : (i) voir si la prise en compte de ALA permet une réduction des symptômes de carence en LA, (ii) redéfinir le besoin en LA par l’analyse de paramètres physiologiques et biochimiques. Pendant 14 semaines, des rats issus de mères carencées en LA durant leur gestation et lactation, ont reçu différents régimes contenant soit 0 % (én) LA et 0 % (én) ALA, soit 0,5 % (én) ALA avec une des 3 doses suivante de LA : 0,5 ; 1 et 1,5 % (én) (n =6 par groupe). Les paramètres physiologiques (croissance et desquamation de la queue, signe de carence) et biochimiques (composition en AG de l’ensemble des tissus, marqueur de carence C20 :3 n-9) ont été analysés. Les rats ayant consommé le régime totalement déficient en précurseurs ont un poids final plus bas que les autres régimes et présentent une desquamation nette de la queue. Un apport exclusif en ALA permet de corriger significati-vement la perte de croissance mais ne rétablit pas les problèmes de desquamation qui nécessitent un apport de 0,5 % LA. Les analyses biochimiques présentent une augmentation de 10 à 40 % du LA et du AA (acide arachidonique) dans le foie et le plasma, entre le régime carencé et le régime 0,5 % ALA/1 % LA. Le LA est significativement augmenté entre le régime carencé et le régime 0,5 % ALA/1,5 % LA (0,684 vs 4,638) dans le tissu adipeux épididymal. La quantité de DHA est stable dans tous les régimes. L’étude du marqueur de carence C20:3 n-9 montre sa diminution progressive et significative dans les différents tissus avec l’augmentation du LA dans les régimes. Le ratio 20:3 n-9/AA (autre approche du marqueur) est diminué de 33 % dans le foie et de 78 % dans les phos-pholipides du plasma entre les régimes carencés et le régime 0,5 % ALA/1,5 % LA. En situation de carence en LA, un apport en ALA de 0,5 % (énergie) permet de diminuer la perte de croissance mais ne corrige pas les problèmes dermiques liés à la carence en LA. Un apport de LA de 1 % (énergie) cumulé à un apport de ALA de 0,5 % (énergie) semble suffisant pour corriger l’ensemble des symptômes physiologiques et biochimiques, même si le régime 1,5 % LA / 0,5% ALA permet de descendre le ratio 20:3 n-9/AA en dessous du seuil de 0,4, valeur historiquement suggérée comme mesure limite de déficit. En conclusion, chez le rat, le besoin physiologique en LA se trouve entre 1 % et 1,5 % (énergie), en prenant en compte un apport en ALA de 0,5 %. Ceci suggère chez l’homme que les recommandations sont surévaluées d’un facteur 1,3 à 2 et que les apports excessifs potentiellement à risque.

Linoleic acid is the most abundant polyunsaturated fatty acid in human nutrition and represents about 14 g per day in the US diet. Following the discovery of its essential functions in animals and humans in the early 1920's, studies are currently questioning the real requirement of linoleic acid. It seems now overestimated and creates controversy: how much linoleic acid should be consumed in a healthy diet? Beyond the necessity to redefine the dietary requirement of linoleic acid, many questions concerning the consequences of its excessive consumption on human health arise. Linoleic acid is a direct precursor of the bioactive oxidized linoleic acid metabolites. It is also a precursor of arachidonic acid, which produces pro-inflammatory eicosanoids and endocannabinoids. A majority of the studies on linoleic acid and its derivatives show a direct/indirect link with inflammation and metabolic diseases. Many authors claim that a high linoleic acid intake may promote inflammation in humans. This review tries to (i) highlight the importance of reconsidering the actual requirement of linoleic acid (ii) point out the lack of knowledge between dietary levels of linoleic acid and the molecular mechanisms explaining its physiological roles (iii) demonstrate the relevance of carrying out further human studies on the single variable linoleic acid.