Expérimental/mécanismes cellulaires et moléculaires. Rapprocher les préparations pour nourrissons (PPN) du lait maternel, d’un point de vue fonctionnel, constitue un enjeu majeur pour optimiser la santé des nourrissons qui ne sont pas allaités par leur mère. La structure et la composition très particulières de la matrice lipidique du lait maternel et la présence d’un microbiote laitier pourraient en partie expliquer les différences physiologiques et métaboliques observées entre enfants allaités au sein et ceux recevant des PPN. L’objectif de cette étude était d’évaluer les effets de l’ajout dans les PPN de matière grasse laitière (MGL) bovine associée ou non à une souche probiotique (L. fermentum CECT5716, Lf) sur la digestion, le microbiote et la fonction barrière de l’intestin du nourrisson à l’issue de la période d’allaitement. Vingt-six miniporcs Yucatan ont été allaités avec une PPN classique à base de matières grasses végétales (MGV), ou une PPN à base d’un mélange de MGV et de MGL supplémentée ou non en Lf (MGL et MGL + Lf respectivement). La digestion des PPN (protéolyse, lipolyse), la composition et l’activité du microbiote rectal et la fonction barrière de l’intestin ont été évaluées à l’âge de 28 jours. L’ajout de MGL associée ou non au probiotique Lf a induit une protéolyse gastrique plus importante et a augmenté la diversité de peptides bioactifs et potentiellement antimicrobiens présents dans l’iléon et le côlon. Une lipolyse intestinale plus importante a également été observée avec la MGL. L’association de la MGL et de Lf a de plus renforcé les défenses intestinales non spécifiques de l’hôte, via une augmentation de la densité des cellules à mucus dans le jéjunum, ainsi qu’une plus forte expression des ARN codant les protéines des jonctions serrées (ZO-1 et occludine) et une diminution de la perméabilité transcellulaire dans le côlon. Ces effets pourraient en partie être médiés par la modulation de la composition et du métabolisme du microbiote intestinal observée dans le groupe MLG + Lf avec notamment une sur-abondance de genres bactériens tels que Lachnospiraceae UCG-001 et Coprococcus 3, et une augmentation de la production de métabolites bactériens tels que le butyrate, l’isobutyrate et le glutamate. La MGL et le probiotique Lf ont modifié la digestion des PPN, l’implantation du microbiote et la fonction barrière intestinale du nourrisson. Ces résultats soulignent l’importance de la composition des FI sur la santé digestive du nourrisson. Une étude à plus long terme nous a permis de mettre en évidence des conséquences bénéfiques de ces modifications précoces sur la physiologie intestinale du jeune adulte.

Le rôle des Acides Gras Polyinsaturés n-3 (AGPI) sur le métabolisme lipidique est bien connu. Néanmoins, la plupart des recherches sont axées sur l’acide docosahexaénoïque (DHA, C22 :6n-3) et l’acide eicosapentaénoïque (EPA, C20 :5n-3). Peu d’études concernent le DPA n-3 (C22 :5n-3), peu disponible commercialement. Cet acide gras est un dérivé intermédiaire entre l’EPA et le DHA dans la voie de conversion des AGPI n-3 à partir de l’acide α-linolénique (ALA, C18 :3n-3). Le DPAn-3 pourrait être intéressant tant pour sa capacité à se convertir en DHA que pour ses effets physiologiques spécifiques potentiels. À notre connaissance, il n’existe aucune étude nutritionnelle de supplémentation in vivo en DPA n-3, et nous ne savons pas si la supplémentation en DPA n-3 permettrait un enrichissement en DHA. L’objectif de cette étude est d’observer les effets d’une supplémentation comparative en DPA n-3, EPA et en DHA sur la physiologie générale et le métabolisme lipidique. Le DPAn-3, l’EPA et le DHA ont été purifiés par HPLC préparative sur colonne flash (> 99 %) à partir d’huiles de poissons commerciales. 4 lots de rats mâles Sprague Dawley (n = 8/lot, 32 rats) ont été nourris pendant 3 ou 6 semaines à partir du sevrage avec un régime à 10 % de lipides en masse supplémenté ou non avec de l’EPA, du DPA ou du DHA à hauteur de 1 % des acides gras totaux (AGT) et contenant de l’ALA (2,3 % des AGT, ratio n-6/n-3 de 5). Les dosages plasmatiques ont été réalisé à l’aide de kit commerciaux (cholestérol total, libre, HDL, triglycérides, cytokines inflammatoires, marqueurs du stress oxydatif, glycémie, créatinine, ALAT, ASAT) et par cytométrie de flux (numération formulation sanguine). La composition en AGT de 10 tissus a été étudiée par chromatographie gazeuse couplée à un spectromètre de masse. Les lots ont été comparés par ANOVA suivi d’un test post-hoc de Duncan (p < 0,05). Le DPAn-3 diminue le cholestérol total et les esters de cholestérol plus fortement que l’EPA, il diminue le cholestérol non HDL et la triglycéridémie plus fortement que le DHA. Le DPAn-3 est le seul à augmenter l’activité d’ASAT et le ratio ASAT/ALAT par rapport au contrôle. L’hématocrite et la concentration de globules rouges sont augmentées au même niveau que le lot DHA. Le statut en antioxydant totaux est augmenté similairement avec les 3 acides gras. Les autres mesures n’ont pas montré de différences significatives avec le contrôle. Le DPAn-3 augmente la proportion de DHA dans le foie au même niveau que la supplémentation en DHA mais pas dans les autres organes pour lesquels l’enrichissement en DHA est plus important avec une supplémentation directe. L’apport de DPA augmente la proportion de DPA dans tous les tissus de façon plus importante que l’apport en DHA mais de façon similaire que l’apport en EPA. Cela renforce l’hypothèse d’une faible activité de conversion entre le DPAn-3 et le DHA tandis qu’apparaît une rétroconversion du DPAn-3 en EPA. Une supplémentation nutritionnelle en DPA affecte spécifiquement le bilan lipidique par rapport aux autres Oméga-3. Dans nos conditions, la supplémentation en DPA ne permet pas d’augmenter l’enrichissement en DHA des tissus mais enrichit les tissus de manière similaire à une supplémentation en EPA.

Le lait maternel est l'aliment idéal pour le nourrisson et les formules infantiles, utilisées en substitution, tendent à se rapprocher de sa composition sans toutefois pouvoir l'égaler dans sa fonctionnalité. Les lipides apportés par la majorité des formules sont uniquement d'origines végétales et assurent l'apport en acides gras (AG) essentiels. Cependant, la substitution partielle d'huile végétale par des lipides laitiers permet d'atteindre une composition et une structure des triglycérides plus proches de celles des lipides du lait maternel. En outre, des études expérimentales suggèrent que la conversion d'acide α-linolénique en acide docosahexaénoïque (DHA) est potentialisée en présence de lipides laitiers chez l'animal et l'homme adulte [1], [2]. Le but de cette étude randomisée en double aveugle [3] (NCT01611649) était d'étudier l'impact sur la croissance, ainsi que la tolérance gastro-intestinale, d'une formule à base de lipides laitiers et végétaux chez le nourrisson sain. Quatre-vingt-huit nourrissons sains, âgés de 3 semaines maximum, ont reçu pendant 4 mois une formule à base : d'un mélange lipidique laitier/végétal (A), d'huiles végétales (B) ou d'huiles végétales supplémentées en DHA et en acide arachidonique (ARA) (C). Un groupe de référence était constitué de 29 enfants exclusivement allaités. La croissance (gains de poids, taille et circonférence crânienne) et la composition corporelle ont été mesurées à 2 et 4 mois. La tolérance gastro-intestinale était évaluée sur une période de 2 jours par un ensemble de paramètres descriptifs rapportés par les parents (quantité de formule consommée ; fréquence des régurgitations et des coliques ; fréquence, texture et couleur des selles) après 1 et 3 mois. La quantité moyenne de formule consommée était équivalente pour les 3 formules. Les gains de poids, taille et circonférence crânienne étaient similaires dans les 3 groupes nourris avec une formule et étaient comparables à ceux observés dans le groupe allaité à 2 et 4 mois d'âge. Les gains de masse grasse à 2 et 4 mois étaient globalement plus élevés chez les nourrissons nourris avec formules (13,6 ± 4,5 et 17,3 ± 5,6 %) par rapport aux allaités (10,8 ± 6,9 et 12,8 ± 7,1 %), en particulier avec la formule C (15,1 ± 4,7 et 20,0 ± 5,2 %). Aucune différence n'était observée entre les formules pour la fréquence et la consistance des selles. La fréquence des coliques, flatulences et troubles du sommeil était également similaire entre les groupes. Des régurgitations de petites quantités de formules étaient fréquemment observées dans tous les groupes (environ 50 % des enfants) de manière équivalente. Une formule contenant des lipides laitiers en association avec un mélange d'huiles végétales permet une croissance normale des nourrissons. Elle est bien tolérée et ne provoque aucun symptôme gastro-intestinal anormal. La réintroduction des lipides laitiers pourrait donc représenter une stratégie intéressante pour améliorer la qualité des lipides des formules infantiles.

Le rôle des acides gras polyinsaturés n-3 sur le métabolisme lipidique est bien connu. Néanmoins, la plupart des recherches sont axées sur l’acide docosahexaénoïque (DHA, C22 :6 n-3) et l’acide eicosapentaénoïque (EPA, C20 :5 n-3). Peu d’études concernent l’acide docosapentaénoïque n-3 (DPA n-3, C22 :5 n-3), peu disponible commercialement. Cet acide gras est un dérivé intermédiaire entre l’EPA et le DHA dans la voie de conversion des acides gras polyinsaturés n-3 à partir de l’acide α-linolénique (ALA, C18 :3 n-3). Il pourrait être intéressant tant pour sa capacité à se convertir en EPA ou en DHA que pour ses effets physiologiques spécifiques potentiels. À notre connaissance, aucune étude n’a permis d’observer globalement l’enrichissement spécifique de cet acide gras dans les tissus quand il était supplémenté in vivo. L’objectif de cette étude est donc d’examiner l’effet d’une supplémentation en DPA à une dose physiologique sur la composition en AGPI des principaux tissus chez le rat pour pouvoir orienter de futures études vers la recherche d’effets physiologiques. Deux lots de rats mâles Sprague Dawley (n = 8 par lot) ont été nourris pendant 3 semaines à partir du sevrage avec un régime à 10 % de lipides en masse supplémenté ou non avec du DPA à hauteur de 0,5 % des acides gras totaux et contenant de l’ALA (2,3 % des acides gras totaux, ratio n-6/n-3 = 5). La composition en acides gras totaux de 20 tissus a été étudiée par chromatographie gazeuse couplée à un spectromètre de masse. Les deux lots ont été comparés par le test t de Student (p < 0,05). Lorsqu’il était supplémenté, la proportion de DPA était augmentée significativement dans le cœur (× 2,1), le poumon (× 1,8), la rate (× 1,6), la moelle osseuse (× 1,5) et le rein (× 1,3). Sa proportion tendait à augmenter dans les globules rouges (× 1,4) et le pancréas (× 1,2) mais restait stable dans le foie, le plasma, le cerveau et la rétine, qui sont connus pour être impactés avec des régimes supplémentés en EPA ou en DHA. Les statuts en DHA ont été élevés significativement dans la rate (× 1,2), le poumon (× 1,2) et tendaient à augmenter dans la moelle osseuse (× 1,6). La supplémentation en DPA augmenterait donc la conversion jusqu’au DHA. Les proportions d’EPA ont été accrues significativement dans le foie (× 2,0), le plasma (× 2,0), la rate (× 1,5), le poumon (× 1,3) et la moelle osseuse (× 1,1). Cela confirmerait la rétroconversion directe ou indirecte en passant par le DHA du DPA vers l’EPA. En ce qui concerne les acides gras polyinsaturés de la série n-6 en compétition avec les enzymes de la voie de conversion des n-3, les proportions de DPA n-6 (C22 :5 n-6) et d’acide arachidonique (C20 :4 n-6) ont diminué dans certains tissus spécifiquement (globules rouges, cœur, rein, rate, poumon). Une supplémentation en DPA à hauteur de 0,5 % des acides gras totaux entraîne un enrichissement en acides gras polyinsaturés n-3 et un appauvrissement en acides gras polyinsaturés n-6 ciblés dans certains tissus. Cela laisse présager une action potentielle et spécifique de cet acide gras. Des études sont maintenant programmées pour déterminer les potentiels effets physiologiques spécifiques du DPA au niveau de ces organes en comparaison au DHA et à l’EPA.

Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) are essential fatty acids, which are critical for brain development and later life cognitive functions. The main brain PUFAs are docosahexaenoic acid (DHA) for the n-3 family and arachidonic acid (ARA) for the n-6 family, which are provided to the post-natal brain by breast milk or infant formula. Recently, the use of dairy lipids (DL) in replacement of vegetable lipids (VL) was revealed to potently promote the accretion of DHA in the developing brain. Brain DHA, in addition to be a key component of brain development, display potent anti-inflammatory activities, which protect the brain from adverse inflammatory events. In this work, we evaluated the protective effect of partial replacement of VL by DL, supplemented or not with DHA and ARA, on post-natal inflammation and its consequence on memory. Mice were fed with diets poor in vegetal n-3 PUFA (Def VL), balanced in vegetal n-3/n-6 PUFA (Bal VL), balanced in dairy lipids (Bal DL) or enriched in DHA and ARA (Supp VL; Supp DL) from the first day of gestation until adulthood. At post-natal day 14 (PND14), pups received a single administration of the endotoxin lipopolysaccharide (LPS) and brain cytokine expression, microglia phenotype and neurogenesis were measured. In a second set of experiments, memory and neurogenesis were measured at adulthood. Overall, our data showed that lipid quality of the diet modulates early life LPS effect on microglia phenotype, brain cytokine expression and neurogenesis at PND14 and memory at adulthood. In particular, Bal DL diet protects from the adverse effect of early life LPS exposure on PND14 neurogenesis and adult spatial memory.

Au cours du vieillissement, l'effet stimulateur du repas sur la synthèse protéique musculaire se détériore et ne permet plus de compenser les pertes protéiques des périodes de jeune, ce qui entraine une érosion progressive de la masse musculaire. Ce phénomène appelé « résistance anabolique au repas » résulte d'une diminution de la sensibilité du muscle âgé à l'effet des facteurs stimulants induits par la prise alimentaire, en particulier par la leucine, acide aminé signal qui active les voies de synthèse protéique. Par conséquent, il apparait important d'élaborer des stratégies nutritionnelles permettant d'atteindre le seuil anabolique de leucine minimal pour rétablir la réponse protéique postprandiale. L'objectif de cette étude était d'évaluer l'effet de la consommation en fin de repas d'une faible quantité de protéines solubles de lait Prolacta® (PRO), à assimilation rapide et riches en leucine bioactive, sur la leucinémie. L'étude a été approuvée par le comité de protection des personnes de Rouen. 6 hommes âgés de 67,1 ± 1,0 ans, avec un IMC de 26,4 ± 0,4 kg/m2, ont participé à cette étude. Au cours de 3 visites successives, à au moins 7 jours d'intervalle, ils ont consommé un déjeuner complet standardisé (apportant 26 g de protéines fournissant 2 g de leucine) et 100 ml de boisson apportant 8 g (PRO8), 5 g (PRO5) ou 0 g (témoin) de Prolacta®, soit respectivement 1,0 g – 0,6 g – 0 g de leucine. Les 3 boissons étaient isolipidiques et isoglucidiques et leur ordre de consommation était déterminé aléatoirement. À chaque visite, un cathéter sanguin a été implanté avant le début du déjeuner (T0'). La boisson a été consommée après le repas, soit 20 minutes plus tard (T0), en 5 minutes maximum. Une cinétique comprenant 7 prélèvements sanguins (T0', T0 puis 30, 60, 90, 120, 180 minutes après T0) a été réalisée et la leucinémie plasmatique a été mesurée par chromatographie liquide à haute performance. Le profil d'évolution post-prandiale de la leucinémie est semblable après la consommation des 3 boissons, avec une augmentation jusqu'à T60 suivie d'une diminution progressive au cours du temps. Cependant, l'augmentation maximale de la leucinémie, exprimée en pourcentage par rapport à la valeur basale T0', est significativement différente entre les 3 boissons (p = 0,004, ANOVA avec mesures répétées) ainsi qu'entre chaque boisson 2 à 2 (tests post hoc avec ajustement de Tukey). La boisson PRO8 induit une augmentation significativement supérieure (94,9 ± 18,6%) à PRO5 (71,2 ± 26,4%, p = 0,033), elle-même supérieure à celle induite par la boisson témoin (37,6 ± 14,6%, p = 0,032). De plus, l'aire sous la courbe représentant la leucinémie en fonction du temps est significativement supérieure dans les groupes PRO8 et PRO5 versus témoin. La consommation d' 1 g de leucine apportée sous forme de protéines solubles du lait en fin d'un repas complet permet une élévation de la leucinémie 2,5 fois plus importante qu'un repas seul. Elle pourrait ainsi permettre d'atteindre le « seuil anabolique » nécessaire pour déclencher la synthèse musculaire et potentialiser l'effet d'un repas en rétablissant une réponse protéique post-pran-diale au niveau du muscle.