Les bactéries intestinales des enfants malnutris bénéficient des éléments clés des aliments thérapeutiques, selon une étude

Un essai clinique rapporté en 2021 et mené par une équipe de chercheurs de la faculté de médecine de l'université de Washington à Saint-Louis et du Centre international de recherche sur les maladies diarrhéiques à Dhaka, au Bangladesh, a montré qu'un nouvel aliment thérapeutique visant à réparer l'intestin sous-développé des enfants souffrant de malnutrition les microbiotes étaient supérieurs à un aliment thérapeutique standard largement utilisé.

Aujourd’hui, une autre étude menée par la même équipe de recherche de la faculté de médecine de l’Université de Washington a identifié les composants biochimiques clés naturels de ce nouvel aliment thérapeutique ainsi que les souches bactériennes importantes qui traitent ces composants.

L’étude suggère que l’identification de ces composants et des principales souches bactériennes intestinales favorisant la croissance qui fonctionnent comme cibles thérapeutiques peut aider à orienter le traitement avec la formulation alimentaire actuelle et pourrait permettre la création de nouvelles formulations plus efficaces à l’avenir.

L'étude, dirigée par Jeffrey I. Gordon, MD, professeur émérite Dr Robert J. Glaser à l'Université de Washington, a été publiée le 13 décembre dans Nature.

“Nous avons identifié des éléments bioactifs d'un aliment dirigé vers le microbiome”, a déclaré Gordon, qui est également directeur du Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology à la Faculté de médecine.

“Il s'agit de structures glucidiques naturelles qui pourraient, en théorie, être récupérées en grande quantité à partir des flux de sous-produits de la fabrication alimentaire et utilisées pour produire des prébiotiques. Nous avons également identifié les microbes qui traitent ces composants alimentaires et, en théorie, il Il est possible que les organismes eux-mêmes fassent partie d’une intervention thérapeutique chez les enfants dépourvus complètement de ces microbes intestinaux bénéfiques. »

S'appuyant sur ce travail, l'Organisation mondiale de la santé et la Fondation Bill & Melinda Gates soutiennent un vaste essai clinique multi-sites portant sur ce nouvel aliment thérapeutique, appelé MDCF-2, ou aliment complémentaire axé sur le microbiome. L'essai, qui en est à ses débuts, vise à recruter environ 6 500 enfants malnutris, âgés de six mois à deux ans, vivant en Afrique et en Asie du Sud-Est.

La malnutrition est l'une des principales causes de décès chez les enfants de moins de cinq ans, et près de 150 millions d'enfants de moins de cet âge souffrent d'un retard de croissance, selon l'Organisation mondiale de la santé et le Fonds des Nations Unies pour l'enfance. Le traitement avec des aliments thérapeutiques traditionnels réduit le nombre de décès, mais il n’améliore pas de manière substantielle les autres effets à long terme de la malnutrition, notamment les problèmes de métabolisme, de croissance osseuse, de fonction immunitaire et de développement cérébral.

“Notre travail a démontré qu'une communauté microbienne saine dans l'intestin est nécessaire à une croissance saine”, a déclaré Gordon.

“Le développement de la communauté microbienne intestinale au cours des deux premières années de la vie doit être synchronisé avec le développement du reste du corps, des autres systèmes organiques. Lorsque cette communauté microbienne n'est pas complètement formée, le simple fait de donner plus de calories ne suffira pas à réparer. Nous recherchons des composants alimentaires spécifiques qui nourrissent des communautés microbiennes intestinales saines dans l'espoir de réparer la communauté microbienne intestinale devenue dysfonctionnelle chez les enfants souffrant de malnutrition.

Les chercheurs, dont les co-premiers auteurs Matthew C. Hibberd, Ph.D., professeur adjoint de pathologie et d'immunologie, et Daniel M. Webber, MD, Ph.D., instructeur en pathologie et immunologie, ont découvert que les souches de les bactéries Prevotella copri ont été positivement associées à une croissance accrue chez les enfants.

Ces organismes ont montré une augmentation des activités des voies métaboliques qui utilisent les structures glucidiques bioactives bénéfiques présentes dans l’aliment thérapeutique MDCF-2. Par rapport aux enfants recevant l'aliment thérapeutique traditionnel, ceux recevant MDCF-2 ont montré des taux sanguins plus élevés de certaines protéines qui soutiennent la croissance musculo-squelettique et le développement neurologique, ainsi que des taux plus faibles de protéines impliquées dans l'inflammation, ce qui indique que les effets de la réparation du microbiome s'étendent bien au-delà des murs. de l'intestin.

“Nous avons effectué des analyses génomiques approfondies d'échantillons fécaux de ces enfants”, a déclaré Hibberd. “Nous connaissons l'identité des bactéries qui répondent à ces composants alimentaires, ainsi que les capacités métaboliques que ces bactéries possèdent et expriment en réponse au traitement. Il s'avère que de nombreuses bactéries fortement associées à la croissance chez les enfants sont enrichies en voies de transmission. le métabolisme des glucides.”

Lors de l'essai clinique de 2021, l'aliment thérapeutique MDCF-2 a été administré comme complément alimentaire pour fournir environ 20 % des besoins énergétiques quotidiens des enfants.

Les ingrédients du MDCF-2 comprennent la farine de pois chiches, la farine de soja, la pâte d'arachide et la purée de pulpe de banane verte ; l'aliment complémentaire traditionnel, plus calorique et prêt à l'emploi, comprend du riz, des lentilles et du lait en poudre. Une analyse détaillée des glucides contenus dans ces aliments a révélé que le MDCF-2 contient plus de polysaccharides appelés galactanes et mannanes, tandis que l'aliment thérapeutique traditionnel contient plus d'amidon et de cellulose.

Les enfants recevant le MDCF-2 ont montré une croissance accrue par rapport à ceux recevant l'aliment complémentaire traditionnel, même si la densité calorique du MDCF-2 était inférieure de 15 % à celle de l'aliment plus calorique. L'augmentation de la croissance associée au traitement par MDCF-2 a été corrélée à une expression accrue des voies métaboliques présentes dans certaines souches de Prevotella copri dans les microbiomes des enfants, voies impliquées dans l'utilisation par l'organisme des polysaccharides présents dans le MDCF-2.

“Les informations provenant des questionnaires sur la fréquence alimentaire suggèrent que les enfants qui ont eu la plus grande réponse au MDCF-2 consommaient également plus de noix et de légumineuses dans le cadre de leur régime alimentaire habituel”, a déclaré Webber. “Ces noix et légumineuses possèdent certains des mêmes polysaccharides que le MDCF-2. Cela suggère qu'il pourrait y avoir des opportunités d'ajuster la composition et la dose du MDCF-2 pour améliorer encore son effet thérapeutique.”

Gordon a ajouté : « Les prochains essais cliniques du MDCF-2 en Afrique de l'Est et de l'Ouest et en Asie du Sud testeront la généralisabilité de son efficacité chez les enfants malnutris âgés de six à 24 mois avec divers degrés de gravité de malnutrition.

“Les résultats de ces études et d'autres devraient contribuer à faire progresser notre compréhension de la manière dont nos microbes collaborent avec nos cellules et organes humains pour influencer la biologie du développement, affiner nos approches pour le développement de thérapies axées sur le microbiome et nous aider à développer de nouvelles approches pour nourrir notre enfants afin d’assurer la formation de microbiomes sains pendant les premières années de la vie postnatale. »