A fatty acid desaturase (FADS) insertion-deletion (Indel) polymorphism (rs66698963) influences the expression of FADS1, which controls the synthesis of n-6 highly unsaturated fatty acid (HUFA) arachidonic acid (AA). The anti-inflammatory activity of the n-3 HUFA eicosapentaenoic acid (EPA) may be explained by competition with AA for proinflammatory lipid mediator synthesis. A precision medicine approach based on stratification by FADS Indel genotype could identify individuals, who benefit from greatest disease risk reduction by n-3 HUFAs.

ABSTRACT MYCN amplification and disruption of tumor suppressor microRNA (TSmiR) function are central drivers of poor outcomes in neuroblastoma (NB). MYC, MYCN, and TSmiRs regulate glucose metabolism; however, their role in unsaturated fatty acid synthesis (UFAS) remains poorly understood. Here we show that de novo and UFAS pathway genes FASN , ELOVL6 , SCD , FADS2 , and FADS1 are upregulated in high-risk NB and are associated with poor prognosis. RNA-Seq analysis of eight human NB cell lines revealed parallel UFAS gene expression patterns. Consistent with this, we found that NB-related TSmiRs were predicted to extensively target these genes. In addition, we observed that both MYC and MYCN upregulated UFAS pathway genes while suppressing TSmiR host gene expression, thereby creating a possible UFAS regulatory network between MYCN and TSmiRs in NB. Furthermore, NB cells are high in omega 9 (ω9) unsaturated fatty acids that can be synthesized de novo and low in both ω6 and ω3, providing a plausible means for NB to limit cell-autonomous immune stimulation and reactive oxygen species (ROS)-driven apoptosis from ω6 and ω3 unsaturated fatty acid derivatives, respectively. We propose a model in which the UFAS pathway, through novel regulation by MYCN and TSmiRs, plays a key role in neuroblastoma pathology with implications for other MYC -driven cancers.

Long chain polyunsaturated fatty acids (LCPUFA) are bioactive components of membrane phospholipids and serve as substrates for signaling molecules. LCPUFA can be obtained directly from animal foods or synthesized endogenously from 18 carbon precursors via the FADS2 coded enzyme. Vegans rely almost exclusively on endogenous synthesis to generate LCPUFA and we hypothesized that an adaptive genetic polymorphism would confer advantage. The rs66698963 polymorphism, a 22 bp insertion-deletion within FADS2, is associated with basal FADS1 expression, and coordinated induction of FADS1 and FADS2 in vitro. Here we determined rs66698963 genotype frequencies from 234 individuals of a primarily vegetarian Indian population and 311 individuals from the U.S. A much higher I/I genotype frequency was found in Indians (68%) than in the U.S. (18%). Analysis using 1000 Genomes Project data confirmed our observation, revealing a global I/I genotype of 70% in South Asians, 53% in Africans, 29% in East Asians, and 17% in Europeans. Tests based on population divergence, site frequency spectrum and long-range haplotype consistently point to positive selection encompassing rs66698963 in South Asian, African and some East Asian populations. Basal plasma phospholipid arachidonic acid status was 8% greater in I/I compared to D/D individuals. The biochemical pathway product-precursor difference, arachidonic acid minus linoleic acid, was 31% and 13% greater for I/I and I/D compared to D/D, respectively. Our study is consistent with previous in vitro data suggesting that the insertion allele enhances n-6 LCPUFA synthesis and may confer an adaptive advantage in South Asians because of the traditional plant-based diet practice.

Abstract Many current treatment options for lung inflammation and thrombosis come with unwanted side effects. The natural omega-3 fatty acids (O3FA) are generally anti-inflammatory and antithrombotic. The O3FA are always administered orally and occasionally by intravenous (IV) infusion. The main goal of this study is to determine if O3FA administered by inhalation of a nebulized formulation mitigates LPS-induced acute lung inflammation in male Wistar rats. Inflammation was triggered by intraperitoneal injection of LPS once a day for 14 days. One hour later, rats received nebulized treatments consisting of egg lecithin emulsified O3, budesonide and Montelukast, and blends of O3 and melatonin or Montelukast or Cannabidiol; O3 was in the form of free fatty acids for all groups except one group with ethyl esters. Lung histology and cytokines were determined in n=3 rats per group at day 8 and day 15. All groups had alveolar histiocytosis severity scores half or less than that of the disease control (Cd) treated with LPS and saline only inhalation. IL-6, TNF-α, TGF-β, and IL-10 were attenuated in all O3 groups. IL-1β was attenuated in most but not all O3 groups. O3 administered as ethyl ester was overall most effective in mitigating LPS effects. No evidence of lipid pneumonia or other chronic distress was observed. These preclinical data suggest that O3FA formulations should be further investigated as treatments in lung inflammation and thrombosis related lung disorders, including asthma, chronic obstructive pulmonary disease, lung cancer and acute respiratory distress like COVID-19.