Traditionnellement, le lait maternel (HML) était considéré comme stérile. Cependant, la présence de bactéries dans la LH n’a jamais été totalement exclue. Les premières études réalisées entre
La fin du XIXe et le début du XXe siècle1,3 se sont focalisés sur le caractère potentiellement nocif du contenu bactériologique de la LH, sans la considérer telle qu’elle est aujourd’hui, comme une ressource précieuse. Pourtant, à la fin des années 1960, la présence de bactéries dans la LH était considérée comme une conséquence d’un faible niveau d’hygiène personnelle et environnementale.4
Par la suite, en 2003, l’intérêt pour la microbiologie de la LH refait surface avec une nouvelle perspective. Sur la base de la détection de bactéries lactiques putativement endogènes dans la LH de huit mères en bonne santé, il a été suggéré que la LH pourrait être considérée comme un aliment symbiotique, hébergeant des bactéries sûres jouant un rôle potentiel dans la prévention des maladies infectieuses néonatales.5
Au fil du temps, le développement de techniques indépendantes de la culture (par exemple, réaction en chaîne par polymérase quantitative et séquençage de nouvelle génération - SPG), en plus des techniques dépendantes de la culture déjà bien établies, a permis de caractériser la composition, la diversité et la variabilité. de la microflore LH de manière plus détaillée, bien qu’avec certaines limites.6
Aujourd’hui, la LH est considérée comme « l’aliment probiotique prototypique de Mère Nature ».7 Les recherches croissantes sur ce sujet ont conduit à une compréhension plus approfondie de la question, en découvrant que la LH est un univers vivant peuplé de bactéries, de virus, de champignons et de levures qui coopèrent pour la santé présente et future de l’enfant. Cette communauté microbienne complexe associée à l’hôte constitue le microbiome LH (MLH).
L’objectif de cette revue est de fournir un aperçu de ce que l’on sait actuellement sur l’origine, la composition, les déterminants et le rôle du MLH, suggérant éventuellement des orientations futures possibles pour les chercheurs souhaitant faire progresser l’exploration de ce domaine.
| Origine du MLH |
L’ensemencement MLH est un processus complexe et dynamique, encore mal compris à ce jour. Des sources multiples, non mutuellement exclusives, de MLH ont été suggérées (Tableau 1). Il reste à déterminer si la glande mammaire héberge un microbiome résident (c’est-à-dire un modèle d’interface muqueuse) ou si elle est simplement un spectateur soumis à un afflux constant de microbes provenant de sources exogènes (c’est-à-dire un modèle d’afflux constant).
Ce dernier modèle est étayé par le manque actuel de preuves d’une adhésion bactérienne à l’épithélium mammaire en dehors d’un contexte de mammite et d’une reproduction bactérienne au sein du tissu mammaire. Au lieu de cela, le modèle d’interface muqueuse est étayé par la preuve d’un microbiome mammaire pré-lactation.8 Cependant, le fait que le microbiome de la glande mammaire non allaitante diffère de celui de la MLH ne nous permet pas d’exclure le modèle d’afflux constant. 9
| Composition |
Bien qu’historiquement la connaissance du MLH se soit limitée aux espèces bactériennes15, des preuves récentes ont mis en évidence que le MLH contient une grande variété de micro-organismes , notamment des virus, des champignons et des levures, ainsi que de nouveaux genres (Tableau 2).
> Bactériome
La mise en œuvre de nouvelles techniques SPG, telles que la métataxonomie (séquençage du gène 16SrRNA) et la métagénomique (séquençage par fusil de chasse), a permis la détection de plusieurs nouvelles espèces bactériennes, dont de nombreuses anaérobies, totalisant plus de 1 300 espèces différentes.12,16,17,22 –27
Cependant, lorsqu’on tente de déterminer ce qui constitue le bactériome LH, il faut tenir compte de la variabilité interindividuelle et de la localisation géographique de l’étude ainsi que des méthodes utilisées pour la collecte, le stockage et l’analyse. Ainsi, la définition, et l’existence même, d’un bactériome « central » du LH reste un sujet de débat.28
Grâce à l’analyse génomique, différentes études ont détecté une grande variété de micro-organismes liés au sol et à l’eau, tels que Bradyrhizobium , Pseudomonas et Stenotrophomonas.8,12,16,22,26,29 Cependant, ces résultats doivent être interprétés de manière critique, car ces micro-organismes pourraient également être contenus dans des réactifs, des solutions et des kits de biologie moléculaire, et leurs quantités relatives pourraient être amplifiées par des techniques d’ADN, contribuant ainsi à des interprétations erronées.22,30–32 De plus, il est essentiel de faire la différence entre les micro-organismes vivants et morts. Par conséquent, des techniques appropriées doivent être sélectionnées pour limiter les biais potentiels.33
> Virôme
La majorité (95 %)18 du virome de la LH est constituée de bactériophages, les virus eucaryotes et autres particules virales constituant une proportion mineure.
Le virome HL présente des caractéristiques distinctives qui le différencient des autres viromes (par exemple, les viromes provenant des selles d’adultes, de l’urine, de la salive et du liquide céphalo-rachidien).34,35 En revanche, un nombre important de virus communs ont été identifiés parmi la LH et les selles. des nourrissons issus de couples mère-bébé, favorisant leur héritage vertical tout au long de la lactation.34,36
Fait intéressant, il a été observé34 que le virome des selles des nourrissons ressemble davantage à celui de la LH qu’à celui des selles des adultes.
> Mycobiome et autres ‑omas
Les champignons sont un élément important du microbiome humain.37
Cependant, sa présence dans la LH est une découverte relativement récente.20 Bien que prenant en compte la variabilité géographique, l’existence d’un mycobiome central a été émise, suggérant que sa transmission à travers la LH est une caractéristique préservée.
D’autres micro-organismes, jusqu’à récemment ignorés, contribuent au MLH. En particulier, les recherches actuelles se concentrent sur les archées. La présence d’ADN archéen a été démontrée dans 8/10 échantillons de HL analysés, aucun n’appartenant à des femmes atteintes de mammite, suggérant une fonction protectrice.17 Au contraire, d’autres auteurs n’ont pas identifié d’ADN archéen dans les échantillons de HL analysés. .38
| Déterminants du MLH |
L’écosystème complexe de la LH semble prendre forme au fil du temps en raison de nombreux facteurs : maternels, néonatals, environnementaux et liés à la LH elle-même. La nature extrêmement dynamique de la composition du MLH peut expliquer les données souvent contradictoires rapportées dans la littérature. En outre, il convient de noter que de nombreux facteurs impliqués dans la détermination du MLH sont étroitement liés.
> Déterminants maternels
Certains auteurs 26,39–41 ont démontré que, par rapport aux femmes ayant subi une césarienne, les échantillons de LH provenant de femmes ayant accouché par voie vaginale présentaient une plus grande diversité et richesse bactérienne, avec des taux plus élevés de Bifidobacterium et de Lactobacillus spp . Cependant, d’autres études n’ont pas confirmé de tels résultats.42,43 Une influence potentielle du mode d’acquisition du virome LH et du mycobiome a également été émise.44,45
Une diminution de l’abondance des Lactobacillus , Bifidobacterium , Staphylococcus et Eubacterium spp a été signalée. dans les échantillons de LH provenant de mères ayant reçu des antibiotiques périnatals.8,46,47. La chimiothérapie maternelle pendant l’allaitement a également été associée à une réduction de la diversité bactérienne du LH.48
Le régime alimentaire maternel affecte la composition du MLH (supposément plus pendant la grossesse que pendant l’allaitement49-51).
Il a été démontré que les régimes alimentaires composés d’aliments riches en fibres et en graisses49 ainsi que l’apport en vitamines (vitamines C et complexes de vitamines B)51 modifient la composition du MLH. De plus, l’indice de masse corporelle (IMC) avant la grossesse et le gain de poids gestationnel se reflètent dans l’abondance différentielle des souches bactériennes (principalement Streptococcus , Staphylococcus et Bifidobacterium ) dans le HL.40,52-54.
Par rapport aux femmes en bonne santé, les mères atteintes de la maladie cœliaque ont des niveaux inférieurs de Bacteroides spp . et Bifidobacterium spp . dans leur lait.55 De même, la mammite détermine des changements dans la charge bactérienne et la diversité microbienne du MLH, qui disparaissent une fois les symptômes cliniques disparus.56-58.
Le stress psychosocial postnatal maternel (défini comme des symptômes d’anxiété, de stress ou de dépression pendant la période post-partum) a été associé à une plus faible diversité bactérienne de LH 3 mois après l’accouchement, avec une diminution progressive de l’abondance relative des staphylocoques et une augmentation parallèle de certains genres minoritaires ( Lactobacillus , Acinetobacter et Flavobacterium ) chez des mères présentant un faible stress psychosocial.59
> Déterminants néonatals
Des comptes inférieurs d’ Enterococcus spp. et des comptes plus élevés de Bifidobacterium spp . ont été détectées dans des échantillons de LH provenant de mères ayant accouché à terme par rapport à des mères prématurées.39 Au contraire, d’autres auteurs42 n’ont détecté aucune différence dans les profils microbiens en fonction de la durée de la gestation, postulant un mécanisme pour tester les échecs qui permet la mère soit « prête » à transmettre son empreinte bactérienne quel que soit l’âge gestationnel à la naissance, dans le cadre d’une pression évolutive orientée vers le bénéfice du bébé. Des variations dans la composition du virome et du mycobiome HL ont récemment été démontrées en fonction de l’âge gestationnel et du poids à la naissance.44,45
L’effet du sexe du nouveau-né sur la composition du MLH60 a été émis l’hypothèse sur la base de la détection de plus de streptocoques et de moins de staphylocoques dans le LH des mères de garçons allaitants par rapport aux mères de filles. Cependant, ces différences n’ont pas été confirmées par d’autres études.42,61
> Déterminants environnementaux
L’analyse des échantillons de LH collectés auprès de populations sélectionnées en Europe, en Afrique et en Asie suggère que la composition de la MLH est liée à l’emplacement géographique de l’étude.62 De plus, une forte variabilité des métabolites de la LH a été documentée dans les sites d’étude, et une association entre variations du métabolome de la LH et des caractéristiques spécifiques de la MLH.63 Cependant, une nouvelle analyse d’échantillons de LH provenant d’Éthiopie, de Gambie, du Ghana, du Kenya, des États-Unis, du Pérou, de l’Espagne et de la Suède a démontré que, bien que les communautés bactériennes de LH variaient géographiquement, elles contenaient systématiquement les principaux genres Staphylococcus et Streptococcus.64 Ces résultats ont été confirmés par une revue systématique récente,65 qui comprenait douze études utilisant des méthodes de culture indépendantes. pour identifier les bactéries au niveau du genre dans la LH de femmes en bonne santé.
En particulier, il a été émis l’hypothèse qu’au moins une partie de la variabilité géographique de la composition des MLH pourrait être liée à des différences dans l’environnement et dans les procédures de collecte, de stockage et d’analyse des MLH.66 En ce qui concerne les méthodes de collecte, il a été observé61 que La LH provenant des mères qui utilisent des tire-lait a une charge microbienne plus élevée et une plus faible abondance de staphylocoques cultivables par rapport aux échantillons de LH collectés manuellement. En revanche, d’autres auteurs n’ont trouvé aucune différence dans la diversité ɑ entre les échantillons collectés par extraction manuelle ou par pompage avec un dispositif stérile à usage unique.67
L’analyse du MLH provenant de femmes vivant dans la même région mais avec des modes de vie différents (traditionnel ou occidental) a révélé que les échantillons de HL provenant de « femmes rurales » présentaient une plus grande diversité et une plus grande abondance de lignées bactériennes sous-dominantes que ceux provenant de « femmes rurales ». femmes urbaines. »68
Une étude menée en République centrafricaine au sein d’une société à petite échelle suggère que la saisonnalité peut influencer l’abondance relative de taxons spécifiques dans le MLH, bien qu’il puisse être difficile de déterminer si la variation de la composition dépend des différences d’exposition environnementale saisonnière et/ou variation saisonnière du régime alimentaire.69 La même étude69 a exploré la relation entre la taille du réseau de relations sociales mère-enfant et la composition et la diversité du MLH, montrant comment le LH des mères avec des réseaux plus vastes et des bébés avec plus de soignants, avait une plus grande uniformité microbienne (mais pas richesse microbienne) que la LH des mères dont les bébés avaient moins de soignants.
| Déterminants de la LH |
Cabrera-Rubio et al. [26] ont été les premiers à décrire les changements que subit le MLH au fil du temps, du colostrum au lait de transition et mature. Ces auteurs ont signalé une abondance progressivement plus grande d’habitants oraux typiques (par exemple, Veillonella , Leptotrichia et Prevotella spp .) dans la LH transitionnelle et mature, ainsi qu’un nombre plus élevé de Bifidobacterium aux stades ultérieurs de la lactation. D’autres auteurs39 ont par la suite rapporté une plus grande influence du stade de lactation sur les numérations de Bifidobacterium et Enterococcus spp ., qui montraient une augmentation progressive de leur concentration depuis le colostrum jusqu’à la LH mature, tout comme Lactobacillus et Staphylococcus spp .
Différents modèles ont été décrits au fil du temps. En analysant des échantillons de LH collectés à 3 moments sur un intervalle de 4 semaines, un ensemble de 9 « unités taxonomiques opérationnelles de base » a été identifié.16 Cependant, dans certains échantillons, les communautés bactériennes de LH étaient assez cohérentes au fil du temps. temps, tandis que, dans d’autres, l’abondance relative des genres bactériens a changé avec le temps.16
Certains auteurs60 ont observé une relative stabilité de la MLH au fil du temps, avec seulement de légers changements dans certains genres minoritaires, tandis que d’autres43 n’ont observé aucun effet du stade de lactation sur la composition de la MLH. En ce qui concerne le virome, il a été récemment documenté44 que, bien que les bactériophages soient prédominants dans les échantillons de LH transitionnelle et mature, la LH transitionnelle présente une abondance plus élevée de Podoviridae et de Myoviridae , tandis que dans la LH mature , les Podoviridae diminuent et les Siphoviridae deviennent la famille la plus abondante.
Pour le mycobiome, une étude récente45 a analysé des échantillons de LH à différents stades de lactation et a révélé que, dans les échantillons de LH de transition, Saccharomyces cerevisiae et Aspergillus glaucus étaient les espèces les plus abondantes, tandis que Penicillium rubens et Aspergillus glaucus prédominaient dans les échantillons de LH mature.
Il a été émis l’hypothèse que d’autres composants de la LH, tels que les oligosaccharides de la LH (OLH, prébiotiques), les acides gras du lait, les hormones, les cellules immunitaires et les anticorps, pourraient moduler la composition de la MLH.70,71 En particulier, l’OLH pourrait favoriser la croissance de Staphylococcus spp . dans la glande mammaire en lactation.72
| Donneuse de lait maternel |
Lorsque le lait maternel n’est pas disponible ou est insuffisant, le don de LH (DLH) est la deuxième meilleure alternative.73-75 Cependant, la pasteurisation , nécessaire pour garantir les normes de sécurité microbiologique, inactive inévitablement plusieurs propriétés nutritionnelles et fonctions biologiques de la LH,76 dont le MLH. En fait, la pasteurisation élimine la plupart des bactéries présentes dans le lait (à l’exception des espèces de Bacillus sporulées ).77–79
Toutefois, la viabilité du MLH n’est plus considérée comme essentielle. En fait, on a émis l’hypothèse que l’effet probiotique des microbes bénéfiques sur la LH dépend de la capacité des cellules hôtes à reconnaître des composants ou des produits bactériens spécifiques, activant ainsi le système immunitaire. Ces cellules microbiennes « non viables (le plus souvent inactivées par la chaleur) » (intactes ou perturbées) ou extraits cellulaires bruts (c’est-à-dire acides nucléiques, composants de la paroi cellulaire) sont appelés para-probiotiques ou probiotiques fantômes (80). .
| Rôle et avantages du MLH |
Le MLH ensemence le tractus gastro-intestinal du nourrisson avec des bactéries pionnières, contribuant ainsi à l’établissement du microbiote oral et intestinal du nourrisson.81,82 Cependant, toutes les bactéries présentes dans le LH ne se trouvent pas dans l’intestin du nourrisson, mais seulement quelques-unes seulement. peu semblent coloniser le nouveau-né.42 Cependant, on a émis l’hypothèse qu’une exposition transitoire pourrait être aussi efficace qu’une colonisation persistante.83,84 De plus, les bactéries présentes dans la LH peuvent réguler positivement des facteurs de protection tels que les anticorps, les cellules immunitaires, la lactoferrine et les bêta-défensines qui serait alors transmis au nouveau-né par l’allaitement.42 Le virome LH, notamment les bactériophages, contribue probablement aussi à l’écologie intestinale du bébé.18
Une exposition microbienne précoce est essentielle pour fournir des stimuli antigéniques qui favorisent la maturation du système immunitaire intestinal en favorisant le passage du milieu immunitaire prédominant des cellules T auxiliaires intra-utérines (TH) 2 à une réponse TH1/TH2 équilibrée et en déclenchant la différenciation des cellules T régulatrices. . 85
Grâce à des modifications du microbiote intestinal de l’enfant et à travers l’axe intestin-cerveau, la MLH peut également influencer le développement d’un phénotype comportemental plus souhaitable chez la progéniture, comme proposé pour d’autres bioactifs de la LH.86 En fait, dans la petite enfance, la LH peut favoriser la colonisation d’un microbiote spécifique qui influence la régulation du biocomportement de la progéniture. Un microbiote intestinal du nourrisson axé sur le lait peut produire un phénotype comportemental moins coûteux en énergie afin d’allouer de manière plus optimale l’investissement énergétique maternel.86
Une association entre l’allaitement maternel et la composition du microbiote des voies respiratoires supérieures a été rapportée à 6 semaines, les nourrissons allaités présentant une composition microbienne significativement différente de celle de ceux nourris au lait artificiel.87 Il est intéressant de noter qu’une telle association semble disparaître à 6 semaines. mois (au moment où le sevrage commence normalement).87,88
Enfin, il a été émis l’hypothèse que la MLH pourrait également bénéficier à la mère, en la protégeant contre des infections telles que la mammite.42
| Signification évolutive potentielle du MLH |
L’allaitement maternel représente une voie précieuse de transmission des microbes maternels chez les humains et d’autres animaux (par exemple, les singes rhésus, les vaches, les moutons, les chèvres).89–92 Étant donné que la transmission du MLH semble être une caractéristique conservée entre différentes espèces, un objectif évolutif possible peut être hypothétique.
La transmission microbienne maternelle fournit à la progéniture des microbes importants dès le début de la vie, plutôt que de laisser leur acquisition au hasard au cours des stades ultérieurs du développement. En façonnant le microbiome de la progéniture, ces microbes peuvent déterminer des avantages évolutifs chez le receveur.11,93,94 Par conséquent, dans un contexte évolutif plus large, la transmission du MLH pourrait être considérée comme au moins partiellement capable de façonner le microbiome de l’ensemble de la progéniture. espèces au cours de l’évolution, car les microbes qui favorisent la condition physique de l’hôte augmenteront leurs chances d’atteindre la génération suivante.
| Directions futures |
Malgré les progrès réalisés au cours des dernières décennies, de nombreuses questions restent encore sans réponse. Cependant, le manque de « meilleures pratiques » internationalement reconnues en matière d’analyse MLH (par exemple, collecte, stockage et traitement de LH, extraction et séquençage de l’ADN) limite souvent la comparaison entre les études. Par conséquent, des plans d’étude standardisés et rigoureux sont nécessaires pour promouvoir l’exactitude et la reproductibilité des résultats.
Bon nombre des sujets abordés dans la présente revue représentent des domaines intéressants à explorer. Premièrement, les sources et les voies d’ensemencement du MLH doivent être examinées plus en détail, éventuellement par le biais d’études expérimentales sur des modèles animaux. En outre, les interactions entre la mère, le bébé et l’environnement devraient être mieux étudiées, révélant ainsi les mécanismes cachés de corégulation entre les différents microbiomes. De plus, tous les membres de la communauté microbienne LH doivent être pris en compte de la même manière. Jusqu’à présent, les bactéries étaient les micro-organismes les plus étudiés.
Progressivement, l’attention s’est portée sur les virus (avec une forte préférence pour les virus à ADN), les champignons et les levures. La prochaine frontière sera d’explorer l’archéome et d’approfondir la compréhension des implications potentielles sur la santé des enfants des composantes « mineures » du MLH. Enfin, l’importance fonctionnelle du MLH et son impact sur le microbiome du tractus gastro-intestinal, le système immunitaire et, plus tard, la santé des nourrissons bénéficieraient d’études expérimentales appropriées, éventuellement longitudinales.
Les implications pratiques et translationnelles de la recherche MLH doivent également être prises en compte. Par exemple, les études sur la reconstitution de la DLH par l’inoculation de quantités définies de lait maternel du nourrisson devraient être encouragées dans le but de restaurer la MLH vivante, comme décrit par Cacho et al.95 De même, le rôle possible de l’alimentation maternelle une supplémentation en pré- ou postbiotiques visant à moduler la MLH, ainsi que le moment le plus approprié pour une telle supplémentation (par exemple, pendant la grossesse et/ou pendant l’allaitement).
| Conclusions |
Bien que traditionnellement considérée comme stérile, il est désormais clair que la LH héberge une grande variété de micro-organismes, allant des bactéries aux virus, en passant par les champignons et les levures, en passant par des genres mineurs. La transmission de ces micro-organismes au bébé peut aider à déterminer sa santé présente et future, en façonnant principalement le microbiome du tractus gastro-intestinal néonatal et son système immunitaire. Les complexités de l’écosystème de la LH justifient des recherches plus approfondies pour approfondir les connaissances sur l’origine, les déterminants et les implications pour la santé des nourrissons.
| Commentaire |
Traditionnellement, le lait maternel était considéré comme stérile. Cependant, au fil du temps et du développement de nouvelles technologies, la caractérisation plus détaillée de la composition, de la diversité et de la variabilité de la microflore LH a été réalisée. Actuellement, le LH est considéré comme un univers vivant composé d’une communauté microbienne complexe de bactéries, virus, champignons et levures qui constituent le microbiome et coopèrent pour la santé présente et future de l’enfant. La présente revue donne un aperçu de l’origine, de la composition, des déterminants et du rôle du microbiome du lait maternel, et suggère des orientations possibles pour de futures recherches dans ce domaine.
Tableau 1 Récapitulatif des principales sources hypothétiques du MLH
| Fontaine | Preuve à l’appui | Mécanisme supposé |
| Cavité buccale du nourrisson | Bactéries buccales (par exemple, Streptococcus salivarius, Streptococcus mitis, Rothia mucilaginosa et Gemella spp .) dans la LH10 | Flux rétrograde de lait de la cavité buccale du nourrisson vers les canaux mammaires |
| Peau maternelle | Commensaux de la peau humaine (par exemple, S. epidermidis , Corynebacterium spp. et Malassezia ) dans LH11 |
Colonisation de la glande mammaire par le microbiote cutané maternel à travers le mamelon |
| Tractus gastro-intestinal maternel | Anaérobies gastro-intestinaux stricts (par exemple, Bifidobacterium , Bacteroides , Clostridium 12) et Saccharomyces 13 dans la LH | Internalisation par les cellules dendritiques en fin de grossesse et en lactation de bactéries vivantes issues du tractus gastro-intestinal maternel, qui atteignent ensuite la glande mammaire par la circulation lymphatique (voie entéro-mammaire)14 |
| LH, lait maternel ; GI, gastro-intestinal | ||
Tableau 2. Composition du microbiome du lait maternel.
| Microorganismes | Fardeau | Principaux constituants |
| bactéries | 106 cellules/ml13 | Deux « noyaux » différents soulevés :
|
| Virus | - | Phages : Myoviridae, Siphoviridae et Podoviridae 18 ; Virus eucaryotes : Herpesviridae, Poxviridae , Mimiviridae et Iridoviridae 18 |
| Champignons et levures | 2,5 à 3,5 × 105 cellules/ml19,20 | Malassezia, Davidiella, Sistotrema et Penicillium 20 |
| Autres | Protozoaires : Toxoplasma gondii et Giardia intestinalis (présents chez les femmes en bonne santé, sans signes cliniques d’infection parasitaire)17 ; Archées : Methanobrevibacter smithii et Methanobrevibacter oralis 21 |
