Les sucres du lait humain, des alliés pour la vie …

Les études le prouvent : le lait maternel est l’aliment parfaitement adapté au nourrisson. Cette affirmation est souvent mise en avant, à juste titre, pour encourager les mères à allaiter. Mais certains (y compris dans les maternités) ajoutent aussi très vite, qu’il est parfaitement digeste et digéré, comme si cette seconde affirmation était équivalente (ou au moins apportait du poids) à la première.

Bref, quelque chose m’avait toujours semblé un peu louche dans cette phrase, dans la mesure où si un aliment est parfaitement et complètement digéré alors, il ne doit en rester AUCUN déchet.

digestion_sucres

Exemple d’une digestion complète                                               (ici sucres oligosaccharides et disaccharides).
Tous les nutriments se retrouvent dans le sang

La digestion étant la transformation chimique (assistée par un processus physique dans le cas de solides, comme le broyage via la mastication) d’un aliment en nutriments grâce à une flopée d’enzymes et de micro-organismes, s’il y a des rejets c’est donc que la digestion n’est pas complète. Or sauf erreur de ma part, un bébé allaité produit bel et bien des selles, d’ailleurs bien caractéristiques …

Alors si le lait humain ne se digère pas complètement, cela remet-il en cause son statut d' »aliment parfait pour le nourrisson » ? Que nenni, bien au contraire. Le fait qu’il ne se digère pas complètement est même plutôt un gros atout, dans la mesure où justement, cela permet de coloniser idéalement l’intestin du jeune enfant. Voyons comment.

Quelles sont les molécules qui ne se digèrent pas ?
Le lait contient des sucres, toutes sortes de sucres. Il y en a toute une ribambelle, selon le type de molécules qui les composent, leur forme dans l’espace, le nombre et le type d’unités simples qui se lient pour former une chaîne plus longue.

Les sucres simples sont formés d’une unité comme le glucose, le fructose ou le galactose.
Deux unités qui s’accrochent sont des disaccharides comme le saccharose ou le lactose.
Au-delà de deux unités (et jusqu’à 10 environ), on parle d’oligosaccharides. Pour plus de 10, il s’agit alors de polysaccharides, comme évoqué dans ce précédent article sur l’amidon.

Ce qui nous intéresse ici, ce sont les oligosaccharides, qui présentent (surtout pour certains) des propriétés prébiotiques : non digérés dans la partie supérieure de l’intestin grêle, ils siègent dans le gros intestin. Ce faisant, ils modifient l’équilibre du microbiote (l’ensemble des micro-organismes) intestinal en stimulant la croissance des bactéries mais pas n’importe lesquelles : uniquement celles qui sont capables de les dégrader.

Le contenu en oligosaccharides du lait humain est particulier : il présente une diversité énorme avec de grandes variations dans le sucre de base, la structure spatiale, le nombre de sucres simples dans la chaîne (entre 3 et 6) et les liens qui peuvent être faits avec d’autres molécules. Cela leur confère toute une gamme de propriétés chimiques. Plus de 150 structures ont été identifiées à l’heure actuelle.
Ajoutons que la composition en oligosaccharides est différente selon les individus et ce, tout le long de la période de lactation (un nouvel article sera consacré à cette double affirmation).

Portrait des oligosaccharides non digérés
La base de leur structure est une molécule de lactose (glucose et galactose associés) à laquelle sont accrochées des répétitions de galactose (Gal) et d’une molécule N-acétylglucosamine (un squelette de glucose modifié avec une fonction amine et acétyl). A cette structure conférant à l’ensemble déjà pas mal de configurations possibles, d’autres liaisons complexifient encore l’architecture. On ne citera que le lien avec le L-fucose car ce sont surtout les oligosaccharides où cette molécule est mise en jeu qui jouent le rôle le plus important.

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Bref, une fois tout cela bien arrangé, optimisé, on obtient un enchaînement assez encombrant.

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Exemple d’oligosaccharide du lait humain

Une spécificité du lait humain

La plupart des autres mammifères domestiques a un contenu en oligosaccharides beaucoup plus faible (une concentration de 10 à 100 fois moindre).
Dans le colostrum, la concentration en ces sucres complexes peut atteindre 20g/l. Pour le lait plus mature, la concentration est encore de l’ordre de 10 g/l.
En plus de cette concentration plus faible, les oligosaccharides du lait d’autres mammifères sont beaucoup moins complexes ; en particulier la liaison imbriquant le fucose se fait beaucoup plus rare.

Quelles conséquences ?

Il a souvent été constaté une différence dans la composition du microbiote entre enfants allaités et non allaités (à l’âge de un an) : moins diversifié, le microbiote des enfants consommant le lait de leur mère est plus riche en bifido-bactéries.
Et si c’était lié à l’environnement dans l’intestin (le microbiome) ?

En effet, la structure assez complexe des oligosaccharides avec des liaisons bien particulières fait qu’ils sont très difficiles à couper. Aucun enzyme ne peut les casser : ni les enzymes pancréatiques, ni les enzymes des membranes intestinales, ni les enzymes présents également dans le lait maternel. En conséquence, ils parviennent entiers dans le gros intestin où les attendent différents types de micro-organismes. Tous ne sont pas équipés pour découper (métaboliser) ces chaînes complexes : mais les bifidobactéries le sont.
En effet, une grande partie de leur génome est consacrée à la cassure les liaisons des oligosaccharides du lait humain : ils produisent des glycosidases dont des fucosidases qui comme leur nom l’indique, savent métaboliser des structures impliquant le fucose. Et voilà comment sélectivement, les bifidobactéries deviennent les
membres prépondérants dans le microbiote (environ 95 % de la population totale). d’un enfant nourri au lait maternel, riche en oligosaccharides non digérés.

Il faut néanmoins préciser deux choses :
– les oligosaccharides du lait humain sont tout même un tout petit peu absorbés (environ 
1% parviennent dans le système sanguin).

– les oligosaccharides du lait humain ne sont pas les seuls éléments « bifidogènes » ; les protéines telles que lactoferrine ou lactalbumine ou encore l’urée jouent également un rôle important.

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Source ICI

Ajoutons qu’en dégradant ces sucres, les bifidobactéries produisent des acides (acides gras à chaîne courte) ce qui a pour conséquence de diminuer le pH (le développement des pathogènes est bloqué).

Autres rôles des oligosaccharides

Mais le rôle des oligosaccharides non digérés ne se cantonne pas juste à nourrir les bonnes bactéries.
Ils possèdent également l’atout fantastique de présenter la bonne clé pour s’associer aux pathogènes, en servant de leurre. Ainsi, déjà accrochés aux sucres complexes, ils n’adhèrent plus aux surfaces de l’épithélium intestinal.

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Les sucres complexes non digérés se lient à la fois aux pathogènes, ce qui les empêche de se fixer aux cellules de l’intestin.
Les sucres se lient aussi aux cellules épithéliales.
Source ICI

Les oligosaccharides peuvent également se lier aux cellules épithéliales de l’intestin. Et là, chapeau bas : ils envoient un signal aux cellules en question, ce qui modifie l’expression et donc l’activité de certains gènes. Les récepteurs changent alors de forme, l’élément pathogène ne peut plus s’accrocher. La barrière intestinale devient alors plus efficace (ceci est le résultat d’études in vitro qui doivent encore faire l’objet de recherches complémentaires).

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HMO : Human milk oligosaccharides qui permettent d’agir sur l’expression des gènes Source ICI

Quelles conséquences sur l’immunité de l’enfant ?

Plusieurs études ont montré que la protection par certains mélanges d’oligosaccharides diminue effectivement l’incidence des infections et des diarrhées chez les tout-petits.

Conclusion
Bref, ces oligosaccharides, ces sucres complexes, particulièrement présents et diversifiés dans le lait humain, semblent bien être d’excellents alliés pour promouvoir la santé de nos enfants et ce, en agissant sur plusieurs plans.
Certains chercheurs pensent que les mères ont co-évolué avec les bifidobactéries pour produire du lait dont les composants favorisent ces dernières.
Des recherches importantes sont consacrées à la compréhension du rôle exact des oligosaccharides : leur grande diversité ne rend pas la tâche très facile. Le but est de pouvoir ajouter dans les préparations pour nourrissons les structures primordiales. Les progrès en biotechnologies permettent déjà de le faire, mais pas encore de façon optimale ?
Ceci est vraiment 
essentiel notamment pour ceux qui en ont le plus besoin : les prématurés dont la barrière intestinale n’est pas très efficace et qui sont sensibles à l’entérocolite nécrosante (les dons de lait humain restant malheureusement très insuffisants). 

Références bibliographiques

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 « Pediatric Applications of Inulin and Oligofructose », Journal of Nutritionvol. 137 no. 11 2585S-2589S, 2007 

Boehm G., Stahl B.,« Oligosaccharides from Milk », Journal of Nutrition, vol. 137 no. 3 847S-849S, 2007

Engfer M. B., Stahl B. et al., « Human milk oligosaccharides are resistant to enzymatic hydrolysis in the upper gastrointestinal tract », American Journal Clinical Nutrition, vol 71, pp 1589-1596, 2000

Bode L., « Human milk oligosaccharides: Every baby needs a sugar mama », Glycobiology, Vol 22(9): 1147–1162, 2012

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