- Passer du lait maternel à des aliments solides reprogramme les défenses immunitaires du tube digestif pour qu’elles répondent plus rapidement et plus efficacement aux microbes.
- Ces effets, qui peuvent durer jusqu’à l’âge adulte, résultent d’une réponse inflammatoire contrôlée qui modifie des "interrupteurs" épigénétiques dans les cellules souches de la paroi intestinale.
- L’usage d’antibiotiques, perturbant le microbiote intestinal, peut empêcher cette reprogrammation, affaiblir les défenses immunitaires et augmenter le risque de maladies inflammatoires plus tard.
Poulet, brocoli, pâtes, cabillaud, lentilles, riz, haricots… Ces aliments solides peuvent être introduits dans l’alimentation d’un nourrisson après ses 4 mois révolus. Cette étape importante du développement des tout-petits porte un nom : la diversification alimentaire. Selon une nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Microbiology, ce sevrage ou passage du lait à la nourriture solide contribue à reprogrammer les défenses immunitaires intestinales afin de développer des réponses plus rapides et plus efficaces, qui peuvent perdurer jusqu'à l'âge adulte. Pour parvenir à cette conclusion, des chercheurs du Baylor College of Medicine (États-Unis) ont mené des expériences sur des souris.
Diversification alimentaire : "l'intestin est exposé à une variété beaucoup plus grande de microbes"
"Lorsque le lait cède la place aux aliments solides, l'intestin est soudainement exposé à une variété beaucoup plus grande de microbes", a déclaré Lanlan Shen, co-auteur principal des travaux et professeur de pédiatrie et de nutrition et membre du Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center du Baylor College of Medicine. Ce changement de diversité microbienne déclenche une brève réponse inflammatoire contrôlée, appelée "réaction de sevrage". Ici, l’inflammation, souvent perçue comme néfaste, agit comme un entraînement. Plus précisément, elle prépare le système immunitaire intestinal aux agressions futures et laisse une empreinte durable. Dans le cadre de l’étude, l’équipe s’est concentrée sur les cellules souches intestinales, qui renouvellent constamment la muqueuse intestinale tous les quelques jours. Elle a découvert que les signaux microbiens liés au sevrage modifiaient la façon dont les cellules souches intestinales régulent les gènes immunitaires. Les microbes ont reprogrammé ces cellules souches en modifiant leurs profils de méthylation de l'ADN.
Une mémoire immunitaire épithéliale ancrée dans la muqueuse intestinale
"Un groupe de gènes, le CMH de classe II, s'est particulièrement distingué. Ces gènes permettent aux cellules épithéliales intestinales de communiquer avec les cellules immunitaires et de distinguer les microbes bénéfiques des pathogènes. Lors du sevrage, les gènes du CMH de classe II des cellules souches intestinales ont perdu leur méthylation à des sites clés. Cette modification a facilité leur précédente activation, même longtemps après la disparition des signaux microbiens initiaux", a expliqué Lanlan Shen. Selon les auteurs, ce processus crée une mémoire immunitaire épithéliale directement ancrée dans la muqueuse intestinale. Lorsque ces cellules étaient exposées à des signaux immunitaires plus tard dans la vie, elles se souvenaient de cet apprentissage et réagissaient plus rapidement et plus efficacement que les cellules non entraînées.
Des perturbations précoces du microbiote empêcheraient l'intestin d'établir une mémoire immunitaire protectrice
Pour aller plus loin, les scientifiques ont administré une faible dose de pénicilline aux souris en début de vie. Constat : le traitement a éliminé une grande partie de ces bactéries bénéfiques. Ainsi, la reprogrammation épigénétique des cellules souches intestinales n'a pas eu lieu. À l'âge adulte, les aniaux exposés aux antibiotiques présentaient une expression réduite du groupe de gènes, CMH de classe II, dans l'intestin et des défenses immunitaires affaiblies. Ces derniers étaient plus susceptibles de présenter une colite et un cancer du côlon. "Lorsque la reprogrammation des cellules souches épithéliales s'est produite en début de vie, cet apprentissage s'est maintenu à l'âge adulte. En revanche, lorsqu'elle a été tentée après le sevrage, l'apprentissage était beaucoup plus faible, voire absent. Ceci suggère l'existence d'une période critique durant laquelle le microbiote intestinal peut influencer l'immunité à long terme. Une fois cette période révolue, les cellules souches intestinales deviennent plus difficiles à modifier", a souligné Li Yang, qui a dirigé les recherches.
D’après l’équipe, ces résultats ont implications importantes pour les êtres humains, car les maladies inflammatoires de l'intestin (la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique) apparaissent souvent à l'adolescence ou au début de l'âge adulte. "Nos données suggèrent que si nous parvenons à identifier les communautés microbiennes ou leurs produits qui favorisent un bon développement du système immunitaire intestinal durant la petite enfance, nous pourrions un jour concevoir des stratégies alimentaires pour réduire le risque de maladies tout au long de la vie."
