Des alliés invisibles pour une croissance saine

Il s'agit peut-être d'un souvenir de votre enfance: un cadre de porte dans la maison de vos parents marqué par une échelle de petits traits horizontaux, avec des dates et votre prénom écrit à côté de chaque trait. Plus la date était récente, plus le trait était haut. Ce simple graphique de croissance permettait de consigner votre taille à un âge donné et combien vous aviez grandi depuis la fois précédente. Vous avez probablement estimé comme allant de soi qu'au fil du temps, chaque trait était placé au-dessus du précédent, sans jamais vous demander comment tout cela marchait.

Aujourd'hui, nous savons que l'augmentation de la taille corporelle au cours de la période de croissance du nourrisson est le résultat des interactions entre la nutrition et les signaux hormonaux de l'organisme. Chez les mammifères, la croissance postnatale est contrôlée par l'Hormone de croissance qui ordonne aux tissus de produire le Facteur de croissance 1 semblable à l'insuline (insulin-like growth factor-1 ou IGF-1), qui favorise ensuite la croissance organique et systémique. Lorsque l'apport en nourriture se fait rare pendant une longue période ou que l'alimentation ne contient pas assez de nutriments (situations définies comme de la dénutrition chronique), les enfants cessent de grandir et finissent par être petits et maigres. Si nous revenons à notre parallèle avec le graphique de croissance du cadre de porte, cela signifierait qu’il y aurait plus de dates au même niveau. Dans certaines parties du monde, comme l'Afrique et l'Inde, la dénutrition infantile est une menace majeure pour la santé, en particulier à cause des conséquences à long terme qui incluent, en plus des retards de croissance, des déficits neurocognitifs. Cependant, il semblerait que la quantité et la qualité des aliments ne soient pas les seuls facteurs qui importent pour la croissance. Récemment, un groupe de recherche reconnu a suggéré que les bactéries contenues dans nos intestins, désignées sous le terme de microbiote intestinal (lire aussi le Break «Adaptation au froid : les bactéries intestinales peuvent faire la différence»), pourraient jouer un rôle important. Par conséquent, nous avons souhaité trouver une réponse à la question : Quelle est la contribution de ce microbiote intestinal dans la croissance postnatale lors d’un régime alimentaire riche et lors d’une dénutrition chronique ?

Pour étudier cela, nous avons examiné deux groupes de souris : des souris conventionnelles hébergeant un microbiote intestinal normal et des souris sans germes, qui sont dépourvues de toute bactérie vivante détectable. Des souris mâles juvéniles ont reçu un régime alimentaire riche, qui contenait tous les nutriments nécessaires en quantité suffisante, et nous avons suivi leur croissance jusqu'au début de l'âge adulte. Les souris conventionnelles présentaient un meilleur taux de croissance que leurs homologues sans germes. Cette différence n'était pas causée par des réserves de graisse plus importantes, mais plutôt par une croissance globale des organes et des os. En parallèle de cette différence physique, le microbiote augmentait également les taux du facteur de croissance IGF-1 dans les sérums des souris conventionnelles.

Après avoir établi le rôle crucial du microbiote pour une croissance optimale dans des conditions riches en nutriments, nous avons souhaité savoir s'il jouait le même rôle lors de dénutrition chronique. Pour tester cela, nous avons conçu un régime pauvre en protéines et en graisses, mais en fournissant aux souris la même quantité de calories grâce à l'ajout de glucides. Lorsque les souris mâles juvéniles ont reçu ce régime appauvri, nous avons observé que les souris sans germes ne grandissaient pas - elles étaient complètement atrophiées. Par contre, celles qui hébergeaient des bactéries ont continué à se développer, même si leur rythme de croissance était plus lent que celui des souris conventionnelles nourries avec un régime alimentaire riche.

En ce qui concerne la croissance de l'hôte et la colonisation bactérienne, notre laboratoire a déjà montré que certaines bactéries spécifiques de l'espèce Lactobacillus (L.) plantarum sont capables de favoriser la croissance des larves de drosophiles bénéficiant d'un régime alimentaire pauvre en protéines. L. plantarum fait partie des bactéries productrices d'acide lactique que l'on trouve dans différents environnements comme le sol et les aliments fermentés, mais aussi dans le tractus intestinal des invertébrés et des vertébrés (y compris chez les souris et les humains). Nous nous sommes donc demandés : la bactérie unique qui favorise la croissance dans le modèle de la drosophile sera-t-elle capable de favoriser la croissance des souris sans germes atrophiées ? Et dans quelle mesure ? à cet effet, nous avons fourni aux souris sans germes la souche L. plantarum WJL, stimulant la croissance, et les avons soumises à un régime alimentaire appauvri. Nous avons observé que les souris mono-bactériennes se sont développées aussi bien que les souris conventionnelles avec un régime appauvri et que cette souche de L. plantarum a augmenté les taux du facteur de croissance IGF-1 dans les sérums au même niveau que ceux observés chez les souris conventionnelles.

Notre travail a ainsi démontré que le microbiote est nécessaire et que la souche bactérienne spécifique L. plantarum suffit à stimuler le taux de croissance des juvéniles. Sur la base de ces résultats, nous pensons que l’utilisation de souches bactériennes spécifiques, associées à un apport nutritionnel adapté, pourraient constituer une stratégie nouvelle et utile pour limiter les effets négatifs de la sous-nutrition chronique sur la croissance postnatale - une menace qui affecte encore plus de 160 millions d'enfants de moins de 5 ans dans les pays à revenu faible et moyen.

Traduit par TranslationBunny, Bunny Inc.