Une étude révèle que l’alimentation a peu d’impact sur la façon dont le microbiome s’assemble

Une étude révèle que l’alimentation a peu d’impact sur la façon dont le microbiome s’assemble

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Les microbiomes intestinaux des nourrissons oscillent selon un rythme circadien, même lorsqu’ils sont cultivés en dehors du corps. Rapport des chercheurs dans la revue Hôte cellulaire et microbe que le rythme est détectable dès deux semaines après la naissance mais s'accentue avec l'âge. Cette découverte provient d’un essai contrôlé randomisé qui a également montré que l’alimentation a moins d’impact sur le développement et la composition du microbiome du nourrisson qu’on ne le pensait auparavant.

“Nous avons constaté que même aux tout premiers âges de la colonisation, l'écosystème microbien développe cette rythmicité circadienne”, explique l'auteur principal et expert en microbiome Dirk Haller de l'Université technique de Munich. “Nous avons déjà montré ces rythmes chez des adultes, mais nous ne savions pas exactement quand ces mécanismes apparaissaient pour la première fois.”

Même si l’alimentation n’a qu’un impact marginal sur le développement du microbiome du nourrisson, les chercheurs ont montré que l’âge joue un rôle plus important.

“L'alimentation est importante, mais moins que le vieillissement intestinal”, explique Haller. “Lorsque nous avons comparé les nourrissons allaités au sein et ceux nourris au lait maternisé, les différences dans la colonisation du microbiome étaient marginales. Notre système intestinal est probablement un peu plus flexible pour s'adapter à ce que l'environnement a à offrir.”

Les chercheurs ont utilisé un essai contrôlé randomisé pour comparer le développement du microbiome chez les nourrissons exclusivement allaités au sein avec des nourrissons ayant reçu différents types de préparations pour nourrissons : préparations non supplémentées ; préparations pour nourrissons contenant des bactéries dérivées du lait maternel (bifidobactéries) ; préparations contenant des sucres imitant le lait maternel (galacto-oligosaccharides, GOS) ; ou une formule contenant à la fois des bifidobactéries et des GOS. Au total, l'essai a porté sur 210 nourrissons.

Pour suivre longitudinalement les microbiomes des nourrissons, l'équipe a échantillonné les selles des nourrissons à l'âge de 0,5 mois, 1 mois, 3 mois, 7 mois et 12 mois ainsi qu'à 24 mois pour un sous-ensemble de nourrissons. Ils ont également noté l’heure de la journée à laquelle l’échantillon de selles avait été collecté.

Les chercheurs ont découvert que le régime alimentaire avait peu d’impact sur la croissance du nourrisson ou sur les différences dans les microbiomes des nourrissons. Même s’il y avait beaucoup de variations, tous les nourrissons présentaient une augmentation progressive de la diversité microbienne intestinale et, à 24 mois, il n’y avait aucune différence observable entre les groupes.

Lorsqu'ils ont comparé les différents types de préparations, ils ont constaté que les préparations pour nourrissons supplémentées en GOS étaient plus efficaces pour promouvoir des niveaux soutenus de bifidobactéries que les préparations contenant des bifidobactéries.

Cependant, il existait une différence significative dans le profil des métabolites intestinaux entre les nourrissons exclusivement nourris au sein et ceux nourris au lait maternisé. “L'environnement des métabolites dans l'intestin est radicalement différent entre un bébé allaité exclusivement au sein et des bébés recevant du lait maternisé, ce qui pourrait avoir un impact fondamental sur l'amorçage métabolique et de nombreux effets en aval”, explique Haller.

“Nous pouvons conclure que le lait maternel a un effet complètement différent sur le métabolisme de l'intestin du nourrisson.”

Les chercheurs ont également observé des fluctuations rythmiques sur 24 heures dans l’abondance de différentes espèces de microbiome. Lorsqu’ils ont prélevé des microbes infantiles et les ont cultivés en culture continue en laboratoire, les bactéries se sont installées selon le même rythme circadien, même en l’absence de lumière externe ou d’indices de l’hôte. Bien que des rythmes circadiens aient déjà été observés dans les microbiomes adultes, il s’agit de la première preuve que les bactéries maintiennent ces rythmes de manière indépendante.

“Lorsque nous les retirons, ils maintiennent ces oscillations diurnes liées à la journée”, explique Haller. “Cela est assez surprenant car cela suggère que les bactéries possèdent un mécanisme intrinsèque qui leur permet de s'adapter au cycle jour-nuit, ce qui pourrait potentiellement leur donner un avantage dans la colonisation de l'intestin humain.”

Les chercheurs prévoient d’étudier plus en détail les rythmes circadiens du microbiome dans de futures études. Plus précisément, ils souhaitent examiner si les espèces bactériennes individuelles maintiennent leurs rythmes lorsqu'elles sont cultivées de manière isolée plutôt que dans des communautés complexes et rechercher les gènes qui contrôlent ces rythmes.

“Pour nous, la prochaine question est de savoir si nous pouvons identifier les mécanismes chez les bactéries qui contrôlent leur comportement circadien”, explique Haller.

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