Impact de l’allaitement maternel sur le microbiote du nourrisson

Le lait maternel contient des oligosaccharides du lait maternel qui favorisent la croissance des espèces de Bifidobactéries (Bifidobacterium) dans l’intestin du nourrisson. Ces bactéries bénéfiques peuvent produire des acides lactiques aromatiques qui peuvent avoir un impact sur la fonction immunitaire au début de la vie.

Le microbiote chez le nourrisson

Les micro-organismes existent tout autour et en nous. Dans le corps humain, l’intestin contient la plus grande densité de micro-organismes, où ils jouent un rôle essentiel dans notre santé. La formation du microbiote intestinale au début de la vie joue un rôle essentiel dans les voies de développement immunitaire, endocrinien, métabolique et autres de l’hôte. Les agressions environnementales au cours de cette période, telles que l’insécurité alimentaire et les infections, peuvent perturber cette succession microbienne optimale, ce qui peut contribuer à des déficits permanents et intergénérationnels de croissance et de développement (Robertson 2019). Des déficits de croissance in utero ont été associés à une inflammation et à une infection maternelle et placentaire, suggérant un rôle prénatal des microbes dans la croissance fœtale.

Le microbiote vaginal joue un rôle clé dans la colonisation du nourrisson à la naissance lors d’un accouchement vaginal normal. Cependant, de nouvelles preuves suggèrent également que les microbes du tractus vaginal peuvent interagir avec le fœtus en développement, affectant ainsi la croissance prénatale et la durée de la grossesse.

Le rôle du microbiome précoce dans la croissance peut dépendre à la fois de la composition et de la fonction du microbiome acquis. Par exemple, l’hérédité des gènes d’utilisation de l’amidon et des gènes du métabolisme des acides biliaires, qui peuvent différer d’un individu à l’autre, joue probablement un rôle essentiel dans l’absorption des nutriments et donc la croissance au début de la vie.

Impact de l’allaitement sur le microbiote

Les auteurs de cette étude dans Nature Microbiology s’interrogent sur la façon dont l’alimentation façonne le microbiome du nourrisson et, à son tour, comment les bactéries enrichies chez les nourrissons allaités peuvent produire des acides lactiques aromatiques qui ont un impact positif sur la fonction immunitaire.

L’allaitement maternel est le facteur le plus important qui influence le développement du microbiome intestinal du nourrisson au cours de la première année de vie. Le lait maternel abrite un microbiote diversifié, qui varie selon le poids maternel et le mode d’accouchement, et entre les populations, mais est le plus souvent caractérisé par des protéobactéries (principalement Pseudomonas), des staphylocoques et des streptocoques, et sa composition est distincte du microbiome cutané, buccal et intestinal. Le fait de recevoir du lait maternel réduit le risque de développer des maladies de la petite enfance. Néanmoins, les mécanismes impliqués ne sont pas bien compris.

Le lait maternel contient une grande quantité des sucres appelés oligosaccharides du lait maternel (HMO, Human Maternal Oligossacharides) qui sont indigestibles pour l’homme. Les HMO atteignent donc l’intestin intact, où ils fournissent une source de nutriments pour le microbiome intestinal du nourrisson, principalement des espèces de Bifidobacterium spécifiques qui codent pour les gènes utilisant les HMO. Les bifidobactéries décomposent les oligosaccharides du lait maternel à l’aide d’enzymes (glycosyl hydrolases) en acides gras à courte chaîne (AGCC). Ces sous-produits peuvent être utilisés par d’autres bactéries et l’hôte. Il est généralement rapporté que les AGCC possèdent des propriétés bénéfiques pour la santé, telles que l’amélioration de l’intégrité de la barrière intestinale et la réduction de l’inflammation. Cependant, au-delà des AGCC, l’impact des métabolites produits par des microbes qui interviennent dans les effets bénéfiques de l’allaitement est largement inconnu.

Les auteurs ont d’abord validé des travaux antérieurs montrant que l’allaitement augmentait l’abondance d’espèces spécifiques de Bifidobacterium et modifiait les profils de métabolites infantiles. Le haut du graphique représentent l’abondance relative en bifidobactéries (les noms sont en axe X). En rouge, l’abondance relative pour les enfants allaités et en bleu pour ceux non-allaités. Dans le tableau, le dégradé de bleu à rouge représente le coefficient de corrélation de Spearman entre les bifidobactéries et les métabolites. Une corrélation de 1 indique une association positive et une corrélation de -1 indique une association négative.

Ils ont ensuite montré que seules les bifidobactéries enrichies chez les nourrissons allaités étaient positivement associées aux concentrations fécales de trois acides lactiques aromatiques (acide indollactique (ILA), acide phényllactique (PLA) et acide 4-hydroxyphényllactique (4-OH-PLA)). Les acides lactiques aromatiques sont dérivés du métabolisme des acides aminés aromatiques tryptophane, phénylalanine et tyrosine.

Ces métabolites favorisent l’intégrité de la barrière épithéliale, réduisent l’inflammation et protègent contre les agents pathogènes, très probablement par l’activation de la voie des récepteurs aryl hydrocarbonés (AhR).

Par exemple, l’acide indollactique est produit par Bifidobacterium longum subsp. infantis en grande quantité uniquement lorsqu’il est cultivé en présence d’oligosaccharides de lait maternel, conduisant à l’activation de AhR et à l’atténuation des réponses pro-inflammatoires dommageables dans les cellules épithéliales intestinales.

Ces auteurs ont confirmé que confirmé que les espèces de Bifidobactéries promues par le lait maternel — Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium longum subsp. longum et B. longum subsp. infantis – produisent de l’ILA, du PLA et du 4-OH-PLA lorsqu’ils sont cultivés en présence d’oligosaccharides.

Les auteurs ont montré que les bifidobactéries utilisant des ligosaccharides inhibaient les réponses des cellules pro-inflammatoires auxiliaires de type 2 (TH2).

Le lait maternel humain a été soigneusement élaboré au cours de l’évolution pour optimiser la santé et le développement du nourrisson. Les oligosaccharides, produits à un coût énergétique pour la mère, sont l’un des composants les plus abondants du lait maternel. L’importance des oligosaccharides dans la santé infantile commence seulement à être prise en compte, et nous devons comprendre et exploiter ces connaissances au profit de notre santé.

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Sources :

Laursen, M.F., Sakanaka, M., von Burg, N. et al. Bifidobacterium species associated with breastfeeding produce aromatic lactic acids in the infant gut. Nat Microbiol 6, 1367–1382 (2021). https://doi.org/10.1038/s41564-021-00970-4

Robertson RC, Manges AR, Finlay BB, Prendergast AJ. The Human Microbiome and Child Growth – First 1000 Days and Beyond. Trends Microbiol. 2019;27(2):131-147. doi:10.1016/j.tim.2018.09.008