Fucosyllactose et santé intestinale

Par le 𝐃𝐫. 𝐂𝐡𝐫𝐢𝐬𝐭𝐢𝐚𝐧 𝐁𝐨𝐲𝐞𝐫 :

Des études montrent que le 2’-fucosyllactose (2’-FL), un oligosaccharide très abondant dans le lait maternel, soutiendrait le bon développement du microbiote intestinal et du système immunitaire de l’enfant. Il pourrait aussi être utilisé chez l’adulte notamment dans les problématiques de dysbiose du microbiote ou encore d’inflammation intestinale.

Qu’est-ce que le 2’-FL et où le trouve-t-on ?

Le 2’-fucosyllactose (2’-FL) est un sucre dérivé du lactose, qui n’est cependant pas digestible, et classé en tant que fibre prébiotique. En effet, une grande partie de ce sucre est retrouvée intacte dans le côlon, après son passage par l’estomac et l’intestin grêle. Une fois arrivée dans le côlon, comme toute fibre prébiotique, le 2’-FL est capable d’être utilisé comme « nourriture » par certains groupes de bactéries du microbiote, favorisant ainsi leur développement.

La particularité du 2’-FL est qu’il appartient à la grande famille des oligosaccharides, des sucres qui sont particulièrement retrouvés en grande quantité dans le lait maternel humain. Les oligosaccharides du lait maternel (ou HMOs pour Human Milk Oligosaccharides) font partie des composants les plus abondants dans le lait maternel après l’eau, les lipides et le lactose. La concentration en HMOs du lait maternel varie au cours du temps, et elle est sensiblement plus élevée au début de la lactation (jusqu’à 25 g/L dans le colostrum) [1]. Les HMOs sont une très grande famille d’environ 160 composés, qui peuvent être classés par rapport à leur structure : sucres sialylés, fucosylés et non-fucosylés. Le 2’-FL est un sucre fucosylé qui représente environ 20% du total des HMOs, ce qui fait de lui le composant majoritaire de cette famille.

Peut-on consommer le 2’FL si on est intolérant au lactose ?

Le 2’FL ou fucosyllactose est une molécule bien distincte du lactose donc il est tout à faire possible de le consommer même si on est intolérant au lactose. Les compléments de fucosyllactose ont souvent une pureté > 98% et ne contiennent donc que des traces infimes de lactose.

Les effets des oligosaccharides et du 2’-FL du lait maternel

Les bienfaits de l’allaitement maternel sont admis de façon unanime dans la communauté scientifique. Les enfants nourris au sein présentent ainsi moins de problème de santé que ceux nourris aux laits maternisés. Ils sont notamment moins sujets à des épisodes infectieux touchant la sphère respiratoire ou digestive dans leur petite enfance. Ils ont également un risque diminué de développer un diabète (type I et II), des allergies, de l’asthme ou encore des maladies de peau comme l’eczéma plus tard [2]. La capacité modulatrice du lait maternel sur le système immunitaire pourrait jouer un rôle important dans les bienfaits de l’allaitement. Les HMOs, en tant que composés majoritaires du lait, pourraient ainsi avoir un rôle déterminant dans la santé des nourrissons, et certains scientifiques vont jusqu’à avancer que les HMOs constitueraient « le système immunitaire inné du lait maternel ».

En effet, les HMOs jouent un rôle primordial dans la protection des nourrissons contre les infections : par une action bactériostatique (inhibition de la croissance bactérienne), en bloquant l’adhésion de bactéries néfastes sur la paroi intestinale ou encore en modulant la réponse immunitaire [3]. Les HMOs et notamment le 2’-FL vont également avoir une action positive sur le microbiote des nouveau-nés, en favorisant la colonisation sélective de certaines bactéries bénéfiques qui possèdent des enzymes (les fucosidases) capables de dégrader ce sucre. Des scientifiques ont pu démontrer que le 2’-FL avait une action bifidogène spécifique, c’est-à-dire qu’il était capable de favoriser la croissance de bifidobactéries (comme Bifidobacterium infantis, B. breve et B. bifidum), sans favoriser la croissance de bactéries pathogènes [4]. Les HMOs, par le biais de leur action sur le microbiote, vont également agir sur la production d’acides gras à chaîne courte (AGCC), connus pour leur rôle protecteur sur le système gastro-intestinal.

Le 2’-FL comme complément, chez l'adulte

Bien que le 2’-FL soit un oligosaccharide contenu dans le lait maternel, et ayant des effets bénéfiques sur les nourrissons, la question de savoir si ce composé pourrait être utilisé sur des populations adultes a rapidement gagné en intérêt. La première étude d’une supplémentation orale en 2’-FL, chez 100 adultes en bonne santé, a été réalisée en 2016 par des chercheurs danois [5]. La conclusion de l’étude était que l’utilisation de 2’-FL jusqu’à des doses journalières de 20 g était sûre et bien tolérée chez les participants. Cette supplémentation en fucosyllactose a favorisé une modification du microbiote intestinal, en augmentant de manière significative la proportion du Phyla des Actinobactéries et le genre Bifidobacterium en particulier. Chez certains individus, l’augmentation des proportions de bifidobactéries a même dépassé les 25%. Parallèlement, une réduction dans la proportion des firmicutes et des protéobactéries a été observée. La modification de l’abondance relative des bactéries du microbiote a été relativement rapide, seulement 2 semaines après le début de la supplémentation en 2’-FL.

Ces résultats suggèrent donc qu’une supplémentation comprise entre 5 et 20 g de 2’- FL par jour est une stratégie efficace pour moduler le microbiote intestinal d’individus adultes. Le fucosyllactose est intéressant chez l’adulte pour favoriser le développement de bactéries bénéfiques du genre Bifidobacterium, comme cela a déjà été observé chez les nouveau-nés.

L'intérêt du 2’-FL sur l'inflammation intestinale

En 2019, une équipe de chercheurs suisses de l’université de Zurich a apporté la preuve que le fucosyllactose était capable de soulager une inflammation intestinale, dans un modèle de souris IL-10 KO [6]. Les souris IL-10 KO est un modèle reconnu pour étudier des maladies inflammatoires intestinales. En effet, ces rongeurs manquent de cytokine anti-inflammatoire IL-10, et l’absence d’effet immunosuppresseur médié par cette cytokine mène au développement progressif d’une inflammation de l’intestin (et dans certains cas d’un cancer colorectal). Pour cette étude, Thierry Hennet et ses collaborateurs ont choisi d’administrer aux souris IL-10 KO soit du lactose (« sucre contrôle ») soit un supplément de 2’-FL dans l’eau de boisson pendant 4 semaines.

L’objectif des chercheurs était dans un premier temps de montrer qu’une supplémentation journalière en 2’-FL était capable de modifier positivement les paramètres inflammatoires des animaux en comparaison aux animaux du groupe contrôle ayant reçu du lactose.

Concernant l’analyse de l’expression de gènes impliqués dans la réponse inflammatoire, la supplémentation en 2’-FL a diminué l’expression des gènes de l’IL- 1β et de l’IL-6, deux cytokines ayant un potentiel pro-inflammatoire. L’expression de l’enzyme iNOS (inducible nitric oxide synthase), fréquemment augmentée en cas d’inflammation de l’intestin, a elle aussi diminuée grâce à la supplémentation en 2’- FL. En parallèle, il a été observé une augmentation de l’expression du TGF-β, un facteur impliqué dans la réparation de l’épithélium intestinal suite à une agression. Le fucosyllactose a également montré des effets bénéfiques sur l’intégrité de la barrière intestinale, en réduisant la perméabilité intestinale, un effet en partie médié par une augmentation de l’expression de l’occludine (une protéine des jonctions serrées de l’intestin).

L’aspect morphologique d’échantillons de côlons observés au microscope a clairement montré que grâce à la supplémentation en 2’-FL, les dommages et les anomalies de structure étaient réduits ainsi que l’infiltration de cellules immunitaires dans la muqueuse. Un marqueur couramment utilisé pour évaluer la présence d’une inflammation est de mesurer la longueur du côlon, qui a tendance à diminuer lors d’une inflammation chronique et sévère. Là encore, la supplémentation en 2’-FL a permis de limiter la diminution de la longueur du côlon des souris IL-10 KO, ce qui apport une preuve supplémentaire d’un effet positif de cet oligosaccharide dans la réduction de l’inflammation chronique.

L'intérêt du 2’-FL chez les personnes FUT2 non sécrétrices

Concernant les troubles digestifs, il existe un gène dont on parle beaucoup : le gène FUT2. Ce gène code pour une enzyme qui s’appelle la fucosyltransférase 2.

Cette enzyme a pour rôle de transférer un sucre appelé le fucose sur d’autres molécules, notamment des glycanes, qui deviennent alors des glycanes fucosylées. On retrouve ces glycanes fucosylées à la surface des cellules épithéliales de l’intestin et dans le mucus intestinal. Le gène FUT2 est également indispensable à la formation de fucosyllactose, ce fameux sucre du lait maternel (HMO) qui a un rôle positif dans la santé intestinale de l’enfant.

Il existe un polymorphisme génétique (mutation) de cette enzyme FUT2 qu’on retrouve chez environ 20% de la population, soit 1 personne sur 5 ! Certaines personnes ont un statut dit FUT2 « non sécréteur » et possèdent donc une enzyme qui est non fonctionnelle. Chez les femmes FUT2 non sécrétrice on aura donc une absence de fucosyllactose dans le lait maternel. On comprend donc l’intérêt de connaître son statut avant une grossesse, afin de pouvoir pallier un éventuel déficit lors de l’allaitement, grâce à une supplémentation de fucosyllactose chez l’enfant.

Il a été clairement démontré dans les études que le polymorphisme FUT2 est associé à un changement du microbiote chez les personnes concernées par cette mutation [7]. La diversité et l’abondance des bifidobactéries est significativement réduite chez les individus non sécréteurs.

Les études ont également démontré que les personnes FUT2 non sécrétrices étaient plus prédisposées à certaines affections ou maladies tels que le diabète de type 1, la maladie de Crohn, les gastroentérites virales, les infections intestinales bactériennes ou encore à la candidose. Le lien avec la candidose a particulièrement été démontré chez la femme, avec un risque de candidose vaginale accrue chez les individus FUT2 non sécréteurs.

Bien que la supplémentation en fucosyllactose ne puisse venir rétablir le fonctionnement normal du gène, elle va soit venir pallier l’absence de fucosyllactose dans le lait maternel (supplémentation de l’enfant allaité), soit à l’absence de glycanes fucosylés dans le mucus intestinal dont le fucose sert de « nourriture » aux bonnes bactéries.

*En conclusion et en pratique :

Les différentes données scientifiques suggèrent donc que l’utilisation des oligosaccharides du lait humain (HMOs) peut être élargi à une population de tout âge. Il semblerait que la majorité des effets bénéfiques observés chez les nourrissons, pourraient également profiter aux adultes. La supplémentation en 2’-fucosyllactose (2’-FL) a été évaluée comme ne présentant pas d’effets indésirables et bien tolérée jusqu’à une dose de 20 g par jour, bien que les effets probiotiques bifidogènes aient été observés à partir d’une supplémentation de 5 g par jour. En pratique, des apports de 2 à 2.5g de fucosyllactose peuvent être suffisant pour que les patients ressentent des bénéfices, notamment les personnes ayant un statut FUT2 non sécréteur. Il est recommandé d’augmenter les dosages progressivement afin d’éviter tout désagrément intestinal et en cas d’absence d’effets à 2 ou 2.5g, il ne faut pas hésiter à augmenter plus.

Pour les patients FUT2 non sécréteurs, souffrant de maladies inflammatoires (MICI) ou encore de dysbiose intestinale, l’utilisation du 2’-FL pourrait être un supplément intéressant en complément des moyens thérapeutiques déjà utilisés. Cette supplémentation peut être envisagée chez tous les patients souffrant de dysbiose du microbiote (rupture de l’équilibre) à tendance chronique et notamment dans les cas de candidose récidivante. Chez les patients dont la supplémentation en probiotiques ne semble pas bien fonctionner, le fucosyllactose pourrait aider à ce que les bactéries probiotiques résident plus longtemps dans l’intestin. En cas d’analyse du microbiote avec une abondance très faible du genre Bifidobacterium, un apport de fucosyllactose est judicieux. L’apport de fucosyllactose est également fortement recommandé chez un enfant dont la mère est FUT2 non sécrétrice, afin de pallier son absence dans le lait maternel.

𝐃𝐫. 𝐂𝐡𝐫𝐢𝐬𝐭𝐢𝐚𝐧 𝐁𝐨𝐲𝐞𝐫

Références :

[1] Austin, S., De Castro, C.A., Sprenger, N., Binia, A., Affolter, M., Garcia-Rodenas, C.L., Beauport, L., Tolsa, J.-F., and Fumeaux, C.J.F. (2019). Human Milk Oligosaccharides in the Milk of Mothers Delivering Term versus Preterm Infants. Nutrients 11.

[2] Anatolitou, F. (2012). Human milk benefits and breastfeeding. Journal of Pediatric and Neonatal Individualized Medicine 1, 11–18.

[3] Plaza-Díaz, J., Fontana, L., and Gil, A. (2018). Human Milk Oligosaccharides and Immune System Development. Nutrients 10.

[4] Bunesova, V., Lacroix, C., and Schwab, C. (2016). Fucosyllactose and L-fucose utilization of infant Bifidobacterium longum and Bifidobacterium kashiwanohense. BMC Microbiology 16, 248.

[5] Elison, E., Vigsnaes, L.K., Rindom Krogsgaard, L., Rasmussen, J., Sørensen, N., McConnell, B., Hennet, T., Sommer, M.O.A., and Bytzer, P. (2016). Oral supplementation of healthy adults with 2′- O -fucosyllactose and lacto- N - neotetraose is well tolerated and shifts the intestinal microbiota. Br J Nutr 116, 1356–1368.

[6] Grabinger, T., Glaus Garzon, J.F., Hausmann, M., Geirnaert, A., Lacroix, C., and Hennet, T. (2019). Alleviation of Intestinal Inflammation by Oral Supplementation With 2-Fucosyllactose in Mice. Front. Microbiol. 10, 1385.

[7] Wacklin P, Mäkivuokko H, Alakulppi N, et al. Secretor genotype (FUT2 gene) is strongly associated with the composition of Bifidobacteria in the human intestine. PLoS One. 2011;6(5):e20113. doi:10.1371/journal.pone.0020113

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