Les métabolites bactériens naturellement présents dans le lait maternel possèdent des propriétés bioactives : étude in vitro dans un modèle quadricellulaire d’épithélium intestinal et un modèle de neurones centraux.
Résumé
Le lait maternel (LM) est un aliment complexe contenant de nombreux éléments dont des métabolites. Ceux-ci sont d’origine maternelle ou peuvent être synthétisés par les bactéries naturellement présentes dans le LM. C’est le cas des acides gras à chaîne courte (AGCC) (butyrate, acétate, propionate), des polyamines (putrescine, spermine, spermidine), du GABA et du lactate, qui sont retrouvés à faible concentration dans le LM. Ces métabolites sont connus pour être produits par le microbiote intestinal et être des acteurs de l’axe microbiote-intestin-cerveau, mais leur rôle au sein du LM a été peu étudié.
L’objectif de cette étude a été d’évaluer les propriétés bioactives de ces métabolites bactériens sur les fonctions intestinales et cérébrales du nouveau-né. Ces métabolites ont été étudiés in vitro, à des concentrations proches de celles du LM, dans un modèle pluricellulaire et polarisé d’épithélium intestinal composé de Caco-2 (entérocytes), de HT-29-MTX (cellules à Gobelet), de NCI-H716 (cellules entéroendocrines) et de cellules M, ainsi que dans un modèle de neurones centraux. Les effets des métabolites sur la résistance électrique transépithéliale (TEER) et l'expression de marqueurs géniques ou protéiques des fonctions intestinales et cérébrales ont été analysés.
Les AGCC ont agi sur des marqueurs de l’immunité intestinale en régulant négativement les gènes codant pour l'IL-8, MyD88 et TFF3. Ils ont également modulé l’expression de certaines jonctions serrées intestinales, tout comme le GABA et les polyamines, en augmentant l’expression de CLDN3, ZO-1 et CLDN4 respectivement et en diminuant celle de CLDN1 pour les AGCC et les polyamines et CLDN7 pour le GABA. En parallèle, les AGCC ont significativement augmenté la TEER, mettant en évidence un potentiel renforcement sur la barrière épithéliale. Les AGCC et le GABA ont également modulé certains marqueurs de connectivité et de maturation neuronales (synaptophysine, synapsine, PSD95 et doublecortine).
En conclusion, notre étude montre que les métabolites bactériens du LM, malgré leur faible concentration, sont capables de moduler les fonctions intestinales et cérébrales in vitro, suggérant un impact potentiel sur la physiologie et développement du nourrisson.
