L’allaitement maternel est essentiel pour façonner les microbes du nourrisson et favoriser la santé pulmonaire
Le lait maternel régule le microbiome du bébé au cours de sa première année de vie. Une nouvelle étude montre que cela réduit le risque de développer de l’asthme.
Menées par des chercheurs du NYU Langone Health et de l’Université du Manitoba, les résultats de l’étude ont montré que l’allaitement maternel au-delà de trois mois favorise la maturation progressive du microbiome du système digestif et de la cavité nasale du nourrisson, la partie supérieure des voies respiratoires. À l’inverse, l’arrêt de l’allaitement maternel avant trois mois perturbe le développement rythmé du microbiome et est associé à un risque plus élevé d’asthme préscolaire.
Certains composants du lait maternel, comme les sucres complexes appelés oligosaccharides du lait maternel, ne peuvent être décomposés qu’avec l’aide de certains microbes. Cela confère un avantage concurrentiel aux microbes capables de digérer ces sucres. En revanche, les nourrissons sevrés du lait maternel avant trois mois et qui dépendent ensuite uniquement du lait artificiel deviennent le foyer d’un autre ensemble de microbes, qui les aideront à digérer les composants du lait artificiel. Si bon nombre de ces microbes qui se développent grâce au lait artificiel finissent par se retrouver chez tous les bébés, les chercheurs ont montré que leur apparition précoce est liée à un risque accru d’asthme.
« Tout comme un stimulateur cardiaque régule le rythme cardiaque, l’allaitement et le lait maternel déterminent le rythme et la séquence de la colonisation microbienne dans l’intestin et la cavité nasale du nourrisson, garantissant que ce processus se déroule de manière ordonnée et opportune », a déclaré Liat Shenhav, Ph. D., co-chercheur principal de l’étude et biologiste informatique. « Le développement sain du microbiome ne se résume pas seulement à la présence des bons microbes. Ils doivent également arriver dans le bon ordre au bon moment », a déclaré Shenhav, professeur adjoint à la NYU Grossman School of Medicine, à son Institute for Systems Genetics et au Département de microbiologie de l’école.
Pour l’étude, Shenhav, qui est également professeur adjoint au Courant Institute of Mathematical Sciences de l’Université de New York, a travaillé en collaboration avec la co-chercheuse principale de l’étude Meghan Azad, PhD, directrice du Manitoba Interdisciplinary Lactation Center et professeur de pédiatrie et de santé infantile à l’Université du Manitoba.
Une autre découverte clé de l’étude est que l’espèce bactérienne appelée Ruminococcus gnavus apparaît beaucoup plus tôt dans les intestins des enfants sevrés précocement du lait maternel que dans ceux des enfants exclusivement nourris au sein. La bactérie est connue pour être impliquée dans la production de molécules appelées acides gras à chaîne courte, ainsi que dans la formation et la dégradation de l’acide aminé tryptophane. Le tryptophane et ses métabolites ont tous deux été liés à la régulation et à la perturbation du système immunitaire dans des recherches antérieures, notamment à un risque accru d’asthme. Les auteurs de l’étude ont noté qu’au-delà de faciliter la digestion, le microbiome d’un nourrisson joue un rôle crucial dans le développement du système immunitaire.
Publication dans la revue Cellule Lancé le 19 septembre, l’étude a suivi le flux et le reflux des microbes dans les intestins et le nez des nourrissons au cours de la première année de vie, ainsi que des détails sur l’allaitement et la composition du lait maternel. Tous les enfants et leurs mères participaient à l’étude de cohorte CHILD, un projet de recherche à long terme qui a étudié les mêmes 3 500 enfants canadiens à différentes étapes de la vie, de la naissance à l’adolescence.
Les données fournies par l’étude de cohorte CHILD ont permis aux chercheurs de démêler l’impact de l’allaitement sur le microbiome d’un nourrisson à partir d’une série d’autres facteurs environnementaux, notamment l’exposition prénatale à la fumée, les antibiotiques et les antécédents d’asthme de la mère.
Même en tenant compte de ces facteurs, ils ont constaté que la durée de l’allaitement demeurait un déterminant puissant de la composition microbienne de l’enfant au fil du temps. Ils ont également utilisé cette dynamique microbienne et les données sur les composants du lait pour former un modèle d’apprentissage automatique qui prédisait avec précision l’asthme des années à l’avance. Enfin, ils ont créé un modèle statistique pour apprendre les relations de cause à effet, qui a montré que la principale façon dont l’allaitement réduit le risque d’asthme est de façonner le microbiome du nourrisson.
« Les algorithmes que nous avons développés fournissent des informations précieuses sur la dynamique microbienne au cours de la première année de vie d’un nourrisson et sur la façon dont ces microbes interagissent avec lui », a déclaré Shenhav. « Ces informations nous ont permis d’aller au-delà de l’identification d’associations, améliorant notre capacité à faire des prédictions et à explorer les relations de cause à effet.
« Nos recherches mettent en évidence l’impact profond de l’allaitement maternel sur le microbiome du nourrisson et le rôle essentiel de l’allaitement maternel dans le soutien de la santé respiratoire. En découvrant les mécanismes à l’origine des effets protecteurs du lait maternel, comme le démontre cette étude, nous souhaitons éclairer les directives nationales sur l’allaitement maternel et le sevrage du lait maternel en nous appuyant sur des données probantes.
« Avec des recherches plus poussées, nos résultats pourraient également contribuer à développer des stratégies pour prévenir l’asthme chez les enfants qui ne peuvent pas être allaités pendant au moins trois mois », a-t-elle ajouté.
L’étude a été financée par la subvention DP2AI185753 des National Institutes of Health. Des fonds supplémentaires ont été fournis par Genome British Columbia (274CHI), l’Université de la Colombie-Britannique, le programme CGS-D des IRSC, le programme Humans and the Microbiome de l’Institut canadien de recherches avancées et le programme des chaires de recherche du Canada. Les participants à l’étude étaient tous des volontaires issus de familles participant à l’étude de cohorte CHILD, initialement financée par les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) et AllerGen NCE.
Outre Shenhav et Azad, les autres co-chercheurs principaux de l’étude sont Padmaja Subbarao de l’Université de Toronto et Michael Surrette de l’Université McMaster à Hamilton.
Les autres co-chercheurs de l’étude comprennent Kelsey Fehr, co-première auteure, et Elinor Simons, co-auteure, toutes deux de l’Université du Manitoba; et les co-auteurs Myrtha Reyna, Ruixue Dai, Theo Moraes et Vanessa Breton de l’Université de Toronto; Charisse Petersen, Darlene Dai et Stuart Turvey de l’Université de la Colombie-Britannique; Laura Rossi et Marek Smieja de l’Université McMaster; Michael A. Silverman et Maayan Levy de l’Université de Pennsylvanie à Philadelphie; Lars Bode de l’Université de Californie à San Diego; Catherine Field et Piush Mandhane de l’Université de l’Alberta; et Jean S. Marshall de l’Université Dalhousie à Halifax.
