Oligosaccharides du lait maternel (HMO) et microbiote intestinal, système immunitaire en Antarctique

Le but de cette étude est d'étudier l'effet de la supplémentation en prébiotiques, un mélange spécifique de glucides présents dans le lait maternel (HMO), comme mesure pour améliorer la flore intestinale, les processus inflammatoires de l'intestin, l'état immunitaire général, la régulation des glucides, les graisses. et le métabolisme osseux et les changements neurologiques en Antarctique. Le séjour d'environ un an à la station Concordia (Antarctique) à une altitude d'environ 3 200 m comprend un long voyage et des conditions environnementales extrêmes qui en résultent ainsi que les mécanismes d'adaptation correspondants et constitue donc un très bon modèle terrestre (modèle analogique) pour étudier les changements au cours l'espace reste. À long terme (c'est-à-dire > 6 mois), l'exposition à la microgravité entraîne de nombreuses réponses physiologiques, notamment une altération de la tolérance au glucose, une diminution de la fonction immunitaire et une perte osseuse, qui peuvent entraîner des conséquences assez graves sur la santé. Dans ce modèle analogique, des changements similaires, quoique moins sévères, sont observés en ce qui concerne le système immunitaire ou la tolérance au glucose comme lors d'un vol spatial.

La composition de l’alimentation influence considérablement la composition de la flore intestinale. En particulier, les glucides alimentaires constituent le substrat de certaines bactéries qui pourraient avoir un effet positif sur la santé. Les prébiotiques sont définis comme des substrats utilisés de manière sélective par les micro-organismes hôtes et qui apportent des bienfaits pour la santé. Les prébiotiques sont digérés uniquement par les micro-organismes intestinaux et stimulent la croissance ou l’activité des bactéries intestinales qui ont démontré des bienfaits pour la santé ou amélioré le bien-être. Les principaux nutriments nécessaires à la croissance bactérienne sont les glucides non digestibles, qui, par définition, ne sont pas digérés par l'hôte, en l'occurrence l'organisme humain (hôte). Les glucides non digestibles comprennent, par exemple, l'amidon et les dextrines résistants, les polysaccharides non amylacés (NSP) (par ex. pectines) et des oligosaccharides non digestibles (par ex. Raffinose, inuline, etc.). Ces glucides sont fermentés par les bactéries intestinales en acides gras à chaîne courte (AGCC), principalement l'acide acétique, l'acide propionique et l'acide butyrique. Ce processus se déroule principalement dans le gros intestin, mais aussi dans l’intestin grêle. Les SCFA sont rapidement absorbés par la muqueuse du gros intestin et exercent des effets sur l'ensemble du corps, contribuant par exemple aux besoins énergétiques de l'hôte ou assurant la médiation de la communication intestin-cerveau, ce qui a un impact majeur sur la physiologie et la santé de l'hôte.

Les HMO sont également des prébiotiques et constituent le troisième composant solide le plus abondant dans le lait maternel. La plupart des recherches publiées à ce jour sur les effets des HMO ont donc été menées sur des nourrissons. Les HMO ne sont pas digérés dans l’intestin et sont principalement utilisés dans le gros intestin par les bactéries qui y résident. Chez les nourrissons, il a été démontré que les HMO favorisent non seulement une composition saine de la flore intestinale, mais nuisent également à la croissance d'agents pathogènes et modulent l'expression de gènes impliqués dans l'inflammation. Plusieurs études in vitro et in vivo ont montré les propriétés antivirales des HMO contre divers virus tels que le rotavirus, le norovirus, le VIH et la grippe. Les HMO jouent un rôle important dans le système immunitaire en renforçant la réponse immunitaire. Les premières applications des HMO chez les adultes ont étayé ces résultats.

Par conséquent, cette étude vise à étudier comment l'administration quotidienne de 5,5 g d'un mélange HMO pendant l'hibernation à la station Concordia en Antarctique affecte :

• Tolérance au glucose
• processus inflammatoires
• fonction immunitaire
• métabolisme des graisses et des os et
• Bien-être

Procédure d'étude Il s'agit d'une étude d'intervention randomisée, contrôlée par placebo, en conception parallèle. Cela signifie que les sujets seront sélectionnés au hasard pour recevoir quotidiennement soit le mélange de HMO, soit un placebo. La durée d'étude pour une personne testée est d'env. 20 mois. Il est divisé en une phase d'examen avant le départ vers l'Antarctique, environ en septembre d'une année, six phases pendant l'hivernage en Antarctique et une phase environ 6 mois après le retour.

Chaque phase individuelle est identique, un exemple illustré à la figure 1.

Jour 1 (jour de week-end) Jour 2 Jour 3 Jour 4 Jour 5 Prélèvement sanguin à jeun X Test oral de tolérance au glucose X Échantillon de salive X Échantillon de selles X X X (X) Journal alimentaire X X X Supplémentation en HMO Quotidiennement, début après la première séance à Concordia

Figure 1 : Représentation de chaque phase (U comme sur la figure 1) du test

Intervention L'intervention, c'est-à-dire la mesure de traitement utilisée dans cette étude, dans un groupe est l'administration quotidienne de 5,5 g d'un mélange de glucides analogue au lait maternel mais produit par des bactéries. Cette quantité est certifiée par l'Autorité européenne de contrôle comme étant sans danger pour la consommation humaine. L'autre groupe reçoit un placebo correspondant, le Maltose.

Méthode de mesure Prise de sang et accès veineux Le prélèvement de sang dans la veine périphérique est associé aux risques habituels de ponction veineuse. Il s’agit d’hématomes ou d’infections au niveau du site de ponction. Lorsqu'un accès veineux périphérique est placé, dans de rares cas, des lésions de la veine (sclérothérapie) et des nerfs périphériques peuvent survenir. Le prélèvement sanguin et l'accès veineux sont effectués par un médecin expérimenté, ce qui minimise les risques.

Collectes de sang à jeun Des échantillons de sang à jeun pour l'analyse de divers paramètres sanguins sont prélevés le même jour que le test oral d'hyperglycémie provoquée (OGTT) (voir figure 1). Étant donné que plusieurs échantillons de sang sont prélevés pour l'OGTT, également après la prise de la boisson, un accès veineux sous la forme d'une canule veineuse à demeure (petit tube en plastique) sera placé au niveau de l'avant-bras afin d'éviter des perforations répétées de les veines des bras.

Tolérance au glucose au moyen d'un test oral de tolérance au glucose Le test dit de tolérance au glucose oral (OGTT) peut être utilisé pour déterminer les différences de métabolisme du glucose (métabolisme du sucre) entre les phases d'intervention et de contrôle. Environ le jour 3 de chaque phase d'étude, une boisson sera consommée le matin, à jeun, préparée à partir de 75 g de glucose (poudre Medicalfox Gluko 75) et 300 ml d'eau potable. Le sang est prélevé toutes les 15 minutes pendant la première heure après la boisson et toutes les 30 minutes pendant la deuxième heure.

Échantillon de salive Des échantillons de salive seront prélevés pour tester certaines hormones qui reflètent le niveau de stress, ainsi que la réactivité de certains virus (virus de l'herpès, rotavirus). A cet effet, un petit rouleau de coton provenant d'un récipient préparé (salivette) est mâché dans la bouche pendant plusieurs minutes et remis une fois dans le tube de prélèvement pendant la phase d'examen. La salive obtenue est congelée puis analysée en laboratoire.

Collecte de matières fécales Afin d'examiner les modifications de la flore intestinale, des échantillons de matières fécales sont prélevés pendant 3 jours consécutifs dans chaque phase. À cet effet, un « Feces Catcher » est placé au-dessus des toilettes pour mieux collecter les selles. Trois échantillons sont ensuite prélevés sur ces selles dans 3 tubes différents. La petite cuillère de chaque tube est remplie de matières fécales, remise dans le tube, fermée et congelée.

Documentation de l'alimentation Afin de pouvoir estimer l'influence de la composition alimentaire sur la flore intestinale, la nourriture consommée est documentée sur 2 jours ouvrables et un jour de week-end. Cela se fait dans un journal de régime préparé.