Chez le nourrisson et l’enfant, les rapports entre troubles fonctionnels gastro-intestinaux et composition du microbiote sont un vaste domaine à explorer. Cependant, un appauvrissement de la diversité et une dysbiose en faveur des bactéries pathogènes font déjà consensus dans la survenue de diarrhée, de constipation et de colique. Certains biotiques ont déjà montré leur intérêt dans la prise en charge de ces troubles, comme Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) et Saccharomyces boulardii dans la diarrhée ou les prébiotiques fructo-oligosaccharides à longue chaîne et galacto-oligosaccharides à chaîne courte dans les coliques et la constipation.
Stérile in utero, l’intestin du nouveau-né est colonisé dès la naissance sous de multiples influences, comme le mode de naissance (par voie basse ou par césarienne), le microbiote maternel et environnemental, l’hygiène de l’environnement néonatal, l’âge gestationnel, l’éventuelle prise d’antibiotiques, les aliments et les modes d’alimentation (sein ou préparations pour nourrisson), le sevrage et l’alimentation après sevrage (1, 2). Alors que les bactéries aérobies et anaérobies facultatives colonisent immédiatement l’intestin de l’enfant (entérobactéries, entérocoques, staphylocoques), les anaérobies strictes s’implantent plus tardivement (Bifidobacterium, Bacteroides, Clostridium). Ces premiers germes colonisateurs proviennent principalement du microbiote vaginal, fécal et cutané de la mère suivant le mode de naissance (2).
La constitution du microbiote chez l’enfant repose sur sa composition, d’une part, en bactéries supposées bénéfiques (Bifidobacterium, Escherichia coli, Faecalibacterium prausnitzii, Lactobacillus) lui conférant un statut de « bonne santé » et, d’autre part, en bactéries potentiellement délétères (Enterococcus faecalis, Methanobrevibacter smithii, Clostridium difficile, Campylobacter), à l’origine de troubles divers (infections, atopie, diabète, intestin irritable, maladies inflammatoires de l’intestin…).
Un déséquilibre de l’écosystème intestinal dans les troubles fonctionnels gastro-intestinaux
Les troubles gastro-intestinaux au cours de la première année de vie sont relativement fréquents avec, par exemple dans une étude, 17,7 % de coliques chez les nourrissons, 7,8 % de constipation fonctionnelle, 4 % de diarrhées fonctionnelles et 5,6 % de dyschésie (3). Précisément, chez ces nourrissons qui présentent des troubles fonctionnels gastro-intestinaux, la plupart des études sont convergentes, décrivant un microbiote intestinal différent de celui d’un nourrisson sain, autrement dit une dysbiose (4-6). « La grande majorité des études qui essaient de relier les troubles fonctionnels du petit enfant (diarrhées, coliques, constipation) avec la composition du microbiote intestinal décrivent un appauvrissement de la diversité du microbiote, explique Hervé Blottière (UMR 1280 PhAN, INRAE, Nantes Université et MetaGenoPolis, INRAE, Université Paris-Saclay, Jouy-en-Josas). La dysbiose intestinale se présente sous la forme d’une diminution du nombre de bactéries commensales plutôt bénéfiques et d’une surabondance de bactéries aux effets plutôt considérés comme délétères ».
- Dans les diarrhées
Cette dysbiose observée entraînerait un inconfort digestif chez l’enfant, souligné dans de nombreuses études mais souvent composées de faibles effectifs. Une étude conduite chez 15 enfants (90 jours de vie) avec diarrhées infectieuses à rotavirus illustre également la réduction de la diversité bactérienne, avec une abondance de Bacteroides vulgatus, d’Enterococcus faecium, d’E. fergusonii, de C. sardiniense et de Peptostreptococcus anaerobius ainsi qu’une diminution des Bacteroides, Bifidobacterium et Lactobacillus (7). Constat similaire dans une étude ayant inclus 18 enfants de moins de 5 ans, dont 10 présentaient des diarrhées infectieuses et chez lesquels il a été observé une augmentation de gamma-protéobactéries (Pseudomonas, Escherichia-Shigella, Klebsiella…) et une diminution de Bifidobacterium (8). Une abondance relative dix fois plus élevée de Prevotella a aussi été retrouvée dans une étude de cohorte danoise menée chez des enfants (1-6 ans) ayant eu un épisode diarrhéique (9). En revanche, une étude auprès de 727 enfants (de la naissance à 36 mois) n’a pas constaté de différence en matière de diversité entre le microbiote des enfants avec diarrhées et celui des enfants sans trouble gastro-intestinal. Les chercheurs ont cependant constaté une plus faible abondance des Bacteroides et une plus grande abondance des Clostridium chez les enfants atteints de diarrhées (6). Au cours de l’année 2020 est parue une étude chez 271 bébés qui concluait à une fréquence, une durée et une gravité des diarrhées négativement associées à la diversité et à la richesse du microbiote (10).
- Dans les coliques
« La pathogenèse des coliques des enfants reste encore peu claire et multifactorielle, il est cependant évident que le microbiome intestinal contribue à son développement », concluait une étude (11), qui résume l’avancée des recherches. Bien qu’une diversité similaire ait été observée chez les nourrissons souffrant de coliques ou non, les chercheurs remarquaient néanmoins une diminution des actinobactéries (Bifidobacterium), une augmentation des Acinetobacter et de Lactobacillus iners, deux espèces significativement associées aux coliques (5). Des constats relayés dans d’autres publications. Selon une étude parue en 2016, les enfants avec symptômes de coliques étaient colonisés par des niveaux plus élevés de protéobactéries et présentaient une diversité plus faible du microbiote. De plus, l’abondance des actinobactéries (Bifidobacterium) et de certains firmicutes (Lactobacillus) était inversement corrélée à la quantité de pleurs et d’agitation chez les nouveau-nés (4). Il a également été constaté une association positive entre les coliques et l’abondance de bactéries utilisatrices du lactate (BUL) non sulfato-réductrices (productrices d’H2) par rapport aux BUL sulfato-réductrices (utilisatrices d’H2) à 3 mois (12). « L’hypothèse est que les coliques pourraient provenir d’une perte d’équilibre entre les bactéries productrices et utilisatrices d’H2. Dans l’inconfort digestif, il y a une augmentation de la production de gaz en lien avec l’augmentation de certaines bactéries au sein du microbiote, en particulier de celles productrices d’hydrogène, précise Hervé Blottière. D’ailleurs, le transfert chez la souris de ces bactéries a induit chez les receveuses certains paramètres d’inconfort digestif ».
Par ailleurs, « chez le petit enfant, la dysbiose peut être associée à une inflammation de bas grade, intestinale comme systémique, ajoute le chercheur, avec une augmentation de la production de certaines cytokines (IL-8, MCP-1…), de la calprotectine fécale, une baisse du nombre des bactéries au potentiel ʺanti-inflammatoireʺ et une surabondance de bactéries au rôle ʺpro-inflammatoireʺ (Bacteroides vulgatus, etc.). Des études ont montré, comme chez l’adulte, une augmentation de la perméabilité de la barrière intestinale, qui peut justement expliquer l’inflammation intestinale, favorisant le passage des endotoxines bactériennes dans la circulation sanguine ». Et, en effet, dans une étude parue en 2017, les nourrissons souffrant de coliques présentaient des concentrations accrues d’IL-8, de MCP-1 et de MIP-1 bêta dans le sérum (13). De la même façon, la calprotectine fécale des nourrissons était plus élevée chez les bébés souffrant de coliques dans une autre étude (5).
- Dans la constipation
Concernant la constipation, il a été montré que les enfants qui en souffraient avaient un microbiote plus pauvre en Lactobacillus que les autres, sans observer de différence pour Bifidobacterium (14). Une étude chinoise concluait que la diversité alpha (le nombre d’espèces présentes dans un milieu donné) semblait augmentée entre le microbiote des enfants constipés et les autres, avec une plus faible abondance des genres Gemella et Salmonella et une plus grande abondance des Bacteroides et Blautia chez les enfants constipés (10).
Quant aux pleurs et à l’irritabilité, « si les articles sur le lien intestin-cerveau sont convaincants, je reste prudent sur le rapport entre la composition du microbiote et la survenue de pleurs et d’irritabilité, remarque Hervé Blottière. Des associations sont mises en évidence, mais il est fort probable qu’il s’agisse plus d’une contribution du microbiote que d’une causalité ».
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Moduler le microbiote intestinal dans les troubles gastro-intestinaux
ll existe un intérêt des biotiques et de la modulation du microbiote pour améliorer la prise en charge des troubles fonctionnels gastro-intestinaux chez le petit enfant.
Pour lutter contre les diarrhées, au vu de la qualité des preuves, la recommandation est forte pour Saccharomyces boulardii et tout aussi forte pour Lactobacillus rhamnosus GG, en dépit d’un faible niveau de preuve (15).
Dans les coliques, les preuves sont convaincantes pour L. reuteri DSM 17938 (nourrissons allaités), mais son utilisation n’est pas recommandée chez tous les nourrissons. Les prébiotiques (lcFOS-fructo-oligosaccharides à longue chaîne/scGOS-galacto-oligosaccharides à chaîne courte) sont, pour leur part, intégrés dans l’algorithme de prise en charge des coliques (16), ainsi que dans celui de la constipation fonctionnelle.
Dans la constipation, bien qu’il y ait des effets positifs des probiotiques sur certaines caractéristiques intestinales, rien ne soutient à ce stade la recommandation de les utiliser, affirmait une revue de la littérature en 2020 (17). En revanche, concernant les prébiotiques, une étude multicentrique randomisée, en double aveugle contre placebo, a montré chez des nourrissons, pendant la première année, que l’alimentation au moyen de formules contenant des galacto-oligosaccharides était bénéfique (18), avec une augmentation de l’abondance de Bifidobacterium et de la fréquence des selles avec une consistance plus molle.
Même si le lien entre troubles fonctionnels intestinaux des bébés et microbiote intestinal commence à être bien documenté, les travaux de recherche à venir permettront de mieux en comprendre les mécanismes.
Laëtitia Vergnac
Sources et références scientifiques
1- Campeotto F, Waligora-Dupriet AJ, Doucet-Populaire F, Kalach N, Dupont C, Butel MJ. Establishment of the intestinal microflora in neonates. Gastroenterol Clin Biol. 2007;31(5):533-42.
2- Milani C, Duranti S, Bottacini F et al. The first microbial colonizers of the human gut: composition, activities, and health implications of the infant gut microbiota. Microbiol Mol Biol Rev. 2017;81(4):e00036-17.
3- Vandenplas Y, Abkari A, Bellaiche M et al. Prevalence and health outcomes of functional gastrointestinal symptoms in infants from birth to 12 months of age. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2015;61(5):531-7.
4- Dubois NE, Gregory KE. Characterizing the Intestinal Microbiome in Infantile Colic : Findings Based on an Integrative Review of the Literature. Biol Res Nurs. 2016;18(3):307-15.
5- Rhoads M, Collins J, Fatheree NY et al. Infant colic represents gut inflammation and dysbiosis. J Pediatr. 2018;203:55-61.
6- Niu J, Xu L, Qian Y et al. Evolution of the gut microbiome in early childhood: a cross-sectional study of Chinese children. Front Microbiol. 2020;11:439.
7- Fei P, Li L, Cai X et al. Differences in the biodiversity of the fecal microbiota of infants with rotaviral diarrhea and healthy infants. Jundishapur J Microbiol. 2016;9(4):e32356.
8- Wen H, Yin X, Yuan Z, Wang X, Su S. Comparative analysis of gut microbial communities in children under 5 years old with diarrhea. J Microbiol Biotechnol. 2018;28(4):652-62.
9- Mortensen MS, Hebbelstrup Jensen B, Williams J et al. Stability and resilience of the intestinal microbiota in children in daycare – a 12 month cohort study. BMC Microbiol. 2018;18(1):223.
10- Rouhani S, Griffin NW, Peñataro Yori P et al. Gut microbiota features associated with campylobacter burden and postnatal linear growth deficits in a Peruvian birth cohort. Clin Infect Dis. 2020;71(4):1000-7.
11- Zeevenhooven J, Browne PD, L’Hoir MP, de Weerth C, Benninga MA. Infant colic: mechanisms and management. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2018;15(8):479-96.
12- Pham VT, Lacroix L, Braegger CP, Chassard C. Lactate-utilizing community is associated with gut microbiota dysbiosis in colicky infants. Sci Rep.2017;7(1):11176.
13- Pärtty A, Kalliomäki M, Salminen S, Isolauri E. Infantile colic is associated with low-grade systemic inflammation. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2017;64(5):691-5.
14- de Moraes J, Farias de Almeida Motta ME, Ferraz de Sá Beltrão M, Salviano TL, Pontes da Silva GA. Fecal microbiota and diet of children with chronic constipation. Int J Pediatr. 2016;2016:6787269.
15- Guarino A, Ashkenazi S, Gendrel D et al. JPGN 2014 European Society for Pediatric Gastroenterology, Hepatology, and Nutrition/European Society for Pediatric Infectious Diseases evidence-based guidelines for the management of acute gastroenteritis in children in Europe: update 2014. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2014;59(1):132-52.
16- Vandenplas Y, Alarcon Updated algorithms for managing frequent gastro-intestinal symptoms in infants. Benef Microbes.2015;6(2):199-208.
17- Oliveira Vale San Gomes D, Batista de Morais M. Gut microbiota and the use of probiotics in constipation in children and adolescents: systematic review. Rev Paul Pediatr. 2019;38:e2018123.
18- Sierra C, Bernal MJ, Blasco J et al. Prebiotic effect during the first year of life in healthy infants fed formula containing GOS as the only prebiotic: a multicentre, randomised, double-blind and placebo-controlled trial. Eur J Nutr. 2015;54(1):89-99.
