HMO et 2’FL : des effets biologiques multiples et bénéfiques chez le nouveau-né et le nourrisson

Les oligosaccharides du lait maternel (HMOS pour Human Milk Oligosaccharides) sont un mélange pool de glucides complexes(1) présentant une diversité structurelle importante avec environ 160 structures oligosaccharides différents(2,3). Il existe de nombreuses fonctions différentes attribuées aux HMOS, expliquées par la grande variété de leurs structures. Les HMOs constituent le 3e composant du lait maternel après le lactose et les lipides(3). Le lait mature contient environ 12 à 15 g/l d’oligosaccharides(3, 5).
Les HMOS peuvent être à chaîne courte ou à chaîne longue. Le lait maternel contient un rapport spécifique de HMOS à chaîne courte et à chaîne longue de 9:1(2).
Les oligosaccharides à longue chaîne sont moins facilement fermentés par le microbiote intestinal, tandis que les oligosaccharides à chaîne courte sont plus actifs dans les parties proximales (= supérieures) de l’intestin, garantissant que des substrats potentiels sont disponibles pour le microbiote intestinal.

La diversité des structures HMOS varie selon les femmes, entre les régions géographiques et le stade de lactation(6). Parmi ces différentes structures HMOS, le 2′-fucosyllactose (2′-FL) est le HMO le plus dominant dans la majorité des échantillons de lait maternel(7). Chez les mères sécrétrices (environ 75 % des mères), la concentration relative de 2′-FL est d’environ 20 à 30 %(8-10).

Les HMOS ont des effets prébiotiques et il a été prouvé qu’ils ont d’autres avantages fonctionnels pour les nourrissons(11). Les HMOS sont en grande partie non digestibles par les enzymes intestinales et atteignent le côlon, intacts où ils sont soit fermentés par le microbiote intestinal, soit excrétés dans les fèces(12-14). En tant que tels, ils agissent à travers quatre niveaux de défense contre les infections(15-17).
Premièrement, les HMOS peuvent être utilisés par les bactéries bénéfiques de l’intestin et favoriser ainsi la croissance des bifidobactéries et des lactobacilles, marqueurs d’un microbiote intestinal sain(15, 18-22). Deuxièmement, les HMOS empêchent la croissance des bactéries pathogènes en créant un environnement intestinal défavorable pour elles (pH bas, antimicrobien)(15, 19-21).
Troisièmement, les HMOS agissent comme un récepteur leurre pour les agents pathogènes en interférant en tant qu’analogues solubles des récepteurs de liaison aux glucides sur les bactéries et/ou sur l’hôte(15). La prévention de l’adhérence et de la prolifération des agents pathogènes, et enfin l’élimination de ces bactéries pathogènes peuvent être bénéfiques pour les nourrissons car elles peuvent être une cause de diarrhée ou d’autres infections(23).
De plus, les HMOS favorisent la maturation intestinale(24-28) et renforcent la barrière intestinale(26, 29-32). Il a été démontré que les HMOS stimulent la maturation des entérocytes dans les lignées cellulaires intestinales humaines(26, 28) et augmentent la surface de la muqueuse intestinale, ce qui serait bénéfique car la surface de la muqueuse absorbe les nutriments(33). La maturation des cellules épithéliales peut également être bénéfique pour les réponses immunitaires car la barrière intestinale est la première ligne de défense.

Enfin, les HMOS modifient également le système immunitaire inné et adaptatif pour qu’il ressemble davantage à celui des nourrissons allaités(24, 34, 35).

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Références

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2. Stahl B, Thurl S, Zeng J, Karas M, Hillenkamp F, Steup M, et al. Oligosaccharides from human milk as revealed by matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry. Anal Biochem. 1994;223(2):218-26.
3. Thurl S, Munzert M, Boehm G, Matthews C, Stahl B. Systematic review of the concentrations of oligosaccharides in human milk. Nutrition reviews. 2017:920-33.
4. Thurl S et al., Systematic review of the concentrations of oligosaccharides in human milk. Nutrition reviews. 2017:920-33. Jantscher-Krenn E, Bode L. Human milk oligosaccharides and their potential benefits for the breast-fed neonate. Minerva Pediatr. 2012;64(1):83-99.
5. Jantscher-Krenn E, Bode L. Human milk oligosaccharides and their potential benefits for the breast-fed neonate. Minerva Pediatr. 2012;64(1):83-99.
6. Coppa GV, Pierani P, Zampini L, Carloni I, Carlucci A, Gabrielli O. Oligosaccharides in human milk during different phases of lactation. Acta Paediatr Suppl. 1999;88(430):89-94.
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