L'impact du microbiote sur la santé

La découverte de l'impact du microbiote intestinal humain sur la santé et le bien-être est en constante évolution. On estime que le génome collectif du microbiote intestinal, appelé microbiome, contient au moins 100 fois plus de gènes que notre propre génome (Qin et al., 2010).

Certains composants du microbiote peuvent avoir des effets bénéfiques, c'est pourquoi la modulation du microbiome vers une composition plus saine suscite de plus en plus d'intérêt scientifique, en particulier au début de la vie où le microbiote s'établit progressivement, ce qui laisse plus de place à la modulation. Les stratégies de modulation du microbiome intestinal anténatal et au début de la vie sont les approches les plus efficaces pour promouvoir un microbiote résilient, diversifié et sain, qui a le plus grand potentiel à long terme pour bénéficier à la santé (l'effet de programmation).

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Probiotiques, prébiotiques et synbiotiques

Probiotiques, prébiotiques, synbiotiques et, plus récemment, postbiotiques : tous ces "biotiques" ont le potentiel de moduler le microbiome intestinal, mais ils agissent différemment. L'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture et l'OMS (FAO/OMS) définit les probiotiques comme des "micro-organismes vivants qui, lorsqu'ils sont administrés en quantités adéquates, confèrent un bénéfice pour la santé de l'hôte" (Hills et al., 2014). Plusieurs souches probiotiques ont été identifiées, testées pour leur innocuité chez les nourrissons et pour leurs effets bénéfiques sur la santé dans divers domaines. D'autres recherches sont nécessaires pour découvrir de nouvelles souches probiotiques et/ou de nouveaux bienfaits pour la santé.

Le concept de prébiotique a été introduit il y a environ 20 ans. Récemment, pour refléter les derniers développements scientifiques, sa définition a été mise à jour pour devenir "un substrat qui est utilisé de manière sélective par les micro-organismes de l'hôte et qui confère un avantage pour la santé" (Gibson et al., 2017). Les fructanes, tels que les fructooligosaccharides (FOS) et l'inuline, et les galactanes, tels que les galactooligosaccharides (GOS), étaient les prébiotiques les plus documentés sur leurs effets bénéfiques pour la santé lorsque le concept de prébiotique a été introduit. Plus récemment, les prébiotiques naturellement présents dans le lait maternel - les oligosaccharides du lait humain (HMO) - et les progrès technologiques dans la production de HMO en quantités suffisantes ont permis de réaliser des essais cliniques avec ces prébiotiques spécifiques.  

Les HMO sont le^troisième composant le plus abondant du lait maternel, après le lactose et les lipides. Plus de 200 HMO ont été identifiés à ce jour. Les effets bénéfiques des HMO ont été rapportés dans la modulation du microbiote intestinal, les propriétés anti-adhésives contre les pathogènes, l'amélioration de la fonction de barrière intestinale, le développement du système immunitaire et la modulation de la réponse des cellules épithéliales intestinales (Morrow et al. 2005 ; Bode 2012). De futures recherches seront nécessaires pour confirmer que les effets observés se traduisent par des bénéfices mesurables à court et à long terme pour la santé des nourrissons.

En combinant la rationalité des pro- et des pré-biotiques, le concept de synbiotique a été introduit. Plus qu'un simple mélange de pro- et de pré-biotiques, certains synbiotiques sont conçus pour fonctionner en coopération. C'est pourquoi le concept de synbiotique a été récemment actualisé pour devenir "un mélange comprenant des micro-organismes vivants et un ou plusieurs substrat(s) utilisé(s) de manière sélective par les micro-organismes de l'hôte, qui confère un avantage pour la santé de l'hôte" (Swanson et al., 2020). Le sous-ensemble de synbiotiques conçus pour fonctionner en coopération est le "synbiotique synergique", dans lequel le substrat est sélectivement utilisé par les micro-organismes coadministrés. Des études récentes sur le "HMObiotique", qui est un synbiotique synergique contenant du HMO (comme prébiotique) et un probiotique, ont montré que la souche probiotique Bifidobacterium infantis M-63 avait un taux de croissance significativement plus élevé lorsqu'elle était cultivée sur le HMO 2'FL, par rapport à une autre souche de B. infantis R0033 (Walsh et al., 2022). Par conséquent, la coopération entre le probiotique et le prébiotique est spécifique à la souche et au substrat, et des recherches plus approfondies dans le domaine des "synbiotiques synergiques" sont justifiées.  

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Postbiotiques

Le membre le plus récent de la famille des "biotiques" est le postbiotique, qui est une "préparation de micro-organismes inanimés et/ou de leurs composants qui confère un avantage pour la santé de l'hôte" (Salminen et al., 2021). Pour être efficaces, les postbiotiques doivent contenir des cellules microbiennes inactivées ou des composants cellulaires, avec ou sans métabolites, qui contribuent aux effets bénéfiques observés sur la santé. Les effets des postbiotiques ont été étudiés essentiellement dans les préparations fermentées pour nourrissons. Il existe quelques données limitées sur les postbiotiques concernant la gastro-entérite aiguë et les maladies infectieuses courantes, mais elles n'ont montré aucun effet ou des résultats incohérents (Corsello et al. 2017, Nocerino et al. 2017 ; Sharieff et al. 2006). D'autres études sont nécessaires pour explorer et déterminer la sécurité et les avantages potentiels pour la santé des différents postbiotiques.  

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Références

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1. Bode L. Human milk oligosaccharides : every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Sep;22(9):1147-62. doi : 10.1093/glycob/cws074. Epub 2012 Apr 18.

2. Corsello, G. et al. Preventive effect of cow's milk fermented with Lactobacillus paracasei CBA L74 on common infectious diseases in children : a multicenter randomized controlled trial. Nutrients 9, 669 (2017).

3. Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, Prescott SL, Reimer RA, Salminen SJ, Scott K, Stanton C, Swanson KS, Cani PD, Verbeke K, Reid G. Expert consensus document : The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017 Aug;14(8):491-502. doi : 10.1038/nrgastro.2017.75. Epub 2017 Jun 14

4. Hill C, Guarner F, Reid G, Gibson GR, Merenstein DJ, Pot B, Morelli L, Canani RB, Flint HJ, Salminen S, Calder PC, Sanders ME. Document de consensus d'experts. Déclaration de consensus de l'Association scientifique internationale pour les probiotiques et les prébiotiques sur la portée et l'utilisation appropriée du terme probiotique. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014 Aug;11(8):506-14. doi : 10.1038/nrgastro.2014.66. Epub 2014 Jun 10.

5. Kaila, M., Isolauri, E., Saxelin, M., Arvilommi, H. & Vesikari, T. Viable versus inactivated lactobacillus strain GG in acute rotavirus diarrhoea. Arch. Dis. Child. 72, 51-53 (1995).

6. Morrow AL, Ruiz-Palacios GM, Jiang X, Newburg DS. Human-milk glycans that inhibit pathogen binding protect breast-feeding infants against infectious diarrhea (Les glycanes du lait humain qui inhibent la fixation des pathogènes protègent les nourrissons allaités contre la diarrhée infectieuse). J Nutr. 2005 May;135(5):1304-7. doi : 10.1093/jn/135.5.1304.

7. Nocerino, R. et al. Cow's milk and rice fermented with Lactobacillus paracasei CBA L74 prevent infectious diseases in children : a randomized controlled trial. Clin. Nutr. 36, 118-125 (2017).

8. Salminen S, Collado MC, Endo A, Hill C, Lebeer S, Quigley EMM, Sanders ME, Shamir R, Swann JR, Szajewska H, Vinderola G. The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021 Sep;18(9):649-667

9. Sharieff, W., Bhutta, Z., Schauer, C., Tomlinson, G. & Zlotkin, S. Les micronutriments (y compris le zinc) réduisent la diarrhée chez les enfants : l'étude Pakistan Sprinkles Diarrhoea Study. Arch. Dis. Child. 91, 573-579

10. Swanson, K.S., Gibson, G.R., Hutkins, R. et al. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of synbiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 17, 687-701 (2020).

11. Qin J, Li R, Raes J, Arumugam M, Burgdorf KS, et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature. 2010 ; 464:59--65.

12. Walsh, C., Lane, J.A., van Sinderen, D. et al. Human milk oligosaccharide-sharing by a consortium of infant derived Bifidobacterium species. Sci Rep 12, 4143 (2022).

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