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Définitions : probiotiques
et prébiotiques
De nombreux travaux ont montré l'influence bénéfique
de certaines souches de bactéries lactiques sur la flore intestinale
entraînant ainsi une amélioration de la santé de l'hôte.
En réalité, il faut distinguer les effets attribuables à
l'introduction dans le tube digestif de micro-organismes vivants, propriétés
probiotiques de l'utilisation orale de substrats non vivants, propriétés
prébiotiques.
Le terme probiotique fut proposé par Fuller, bien après
les premiers essais cliniques. Les probiotiques peuvent se définir
comme les suppléments alimentaires contenant des bactéries
vivantes qui peuvent être bénéfiques pour l'hôte
en améliorant l'équilibre de sa flore colique [2]. Cette
définition inclut les laits fermentés traditionnels, notamment
les yaourts, associant en général deux souches de bactéries,
lactobacilles et streptocoques.
La flore peut être aussi modifiée par les prébiotiques.
Le terme de prébiotiques, introduit plus récemment par Gibson
et Roberfroid, désigne des additifs ou des ingrédients alimentaires
non digestibles qui affectent de façon bénéfique
l'hôte en stimulant sélectivement la croissance ou l'activité
de certaines bactéries du côlon comme par exemple les bifidobactéries,
et qui peuvent ainsi améliorer la santé de l'hôte.
Des substances comme l'oignon ou la chicorée sont des prébiotiques,
mais il peut également s'agir de composants du lait maternel ou
de produits de fermentation de certaines souches de bactéries lactiques
comme par exemple les oligosaccharides.
Microflore intestinale
induite chez l'animal par les pré- ou probiotiques
L'administration de bactéries productrices d'acide lactique à
l'animal induit généralement une augmentation du compte
de celles-ci dans les selles. Chez l'homme, l'administration de bifidobacterium
bifidum ou de Lactobacillus acidophilus permet de multiplier
par un facteur 10 environ le nombre de colony forming units (CFU)
par gramme de selle, les souches étant en général
celles administrées oralement [3]. Cette augmentation dépend
du nombre de bactéries administrées par voie orale et le
seuil critique dépend de l'espèce de micro-organisme. Pour
Lactobacillus casei souche GG, la dose minimum pour induire une
colonisation est de 1,2 1010 CFU [4]. Chez l'homme supplémenté
avec Lactobacillus acidophilus, on observe une augmentation significative
du nombre de lactobacilles et de bifidobactéries.
Microflore intestinale induite chez l'enfant
par les pré- ou probiotiques
Très peu de travaux décrivent les effets de l'ingestion
des laits fermentés pro- et prébiotiques sur la microflore
intestinale de l'enfant en bonne santé.
Langhendries et al. [5] ont comparé différents
paramètres caractérisant la flore fécale de nouveau-nés
selon la nature du lait consommé. Durant le premier mois de vie,
l'établissement de la flore digestive des enfants nourris au sein
est comparable à celui des enfants recevant un lait infantile fermenté
par Lactobacillus helveticus et Streptococcus thermophilus
et contenant une souche de Bifidobacterium : le pourcentage d'enfants
présentant des bifidobactéries est supérieur dans
ces 2 groupes à celui de nourrissons recevant un lait infantile
non fermenté et sans bifidobactéries. L'ingestion régulière
de laits fermentés par Lactobacillus casei augmente la population
des bactéries lactiques dans le tube digestif (au moins dans le
côlon) à des concentrations suffisantes pour exercer des
effets sur la physiologie de l'hôte [6]. Il est donc possible de
moduler la flore intestinale de jeunes enfants par l'ingestion de laits
fermentés probiotiques.
Peu d'études ont été réalisées chez
l'enfant avec les prébiotiques. Chez l'adulte, l'administration
prolongée de trans-oligosaccharides (TOS) augmente le taux de bifidobactéries
coliques, à une dose faible pour un adulte, de 5 g par jour, par
ailleurs bien tolérée [7]. Le temps nécessaire pour
obtenir une augmentation stable des bifidobactéries est de 6 jours
au plus. L'utilisation de lait fermenté prébiotique, fermenté
par Bifidobacterium breve et Streptococcus thermophilus,
entraîne également une modification de la flore, du moins
chez l'adulte sain et la souris : augmentation des bifidobactéries
et diminution de Bacteroides fragilis et des clostridia [8]. Cette
capacité à induire des modifications de la flore paraît
due à des composés prébiotiques fabriqués
par Bifidobacterium breve, puisque l'effet est observé chez
la souris en utilisant le concentrat de lactosérum issu de la fermentation
de la souche.
Plusieurs études expérimentales montrent que la microflore
intestinale présente un effet protecteur clinique. La démonstration
que la flore microbienne intestinale est un constituant important de la
barrière intestinale a ouvert la porte à toute une série
d'interventions thérapeutiques nouvelles. L'une des stratégies
utilisée est basée sur la consommation d'une culture unique
ou mixte de micro-organismes considérés comme potentiellement
bénéfiques ou d'un produit prébiotique. Ces effets
s'expriment non seulement au niveau de la flore intestinale mais plus
précisément en terme de prévention ou traitement
de certains symptômes digestifs.
Les aliments probiotiques
La fermentation acide lactique est la voie la plus simple et la plus
sûre de préserver la nourriture et a probablement toujours
été utilisée par l'homme. Elle aboutit à la
présence dans les aliments de ferments, appelés probiotiques.
Tous les enfants mangent des probiotiques, même dans certains
laits infantiles. Des espèces comme Lactobacillus plantarum,
rhamnosus, paracasei, acidophilus et salivarius
sont habituels dans la muqueuse humaine, de la bouche au rectum. Des probiotiques
existent dans les aliments qui ne contiennent pas de lait ou des constituants
du lait. Dans la nourriture, Lactobacillus paracasei et rhamnosus
sont habituellement associés aux produits laitiers, alors que Lactobacillus
plantarum, se trouve dans les aliments fermentés d'origine
végétale. Un aliment probiotique sans lait a été
lancé en Suède en 1994. Il s'agit d'un mélange d'avoine
fermentée à l'acide lactique, mixée dans un jus de
fruits. De nombreuses propriétés sont attribuées
à cette souche, qui a été isolée de l'intestin
humain, et qui semblerait améliorer le statut immunologique de
la muqueuse et posséder des propriétés anti-inflammatoires
[9].
Mode d'action des pré- et probiotiques
La possibilité que des agents probiotiques comme les bifidobactéries
et Lactobacillus casei souche GG diminuent l'élimination
de rotavirus en augmentant la réponse immune pendant la diarrhée
à rotavirus est étayée et permet d'abandonner un
concept simplificateur selon lequel les bactéries intestinales
agiraient selon un simple effet d'encombrement stérique. Expérimentalement,
des souriceaux nouveau-nés ont montré une protection passive
contre la diarrhée à rotavirus liée à l'alimentation
de la mère par Bifidobacterium breve. Cette protection passive,
associée à une augmentation de concentration d'IgA antirotavirus
dans le lait, était observée lorsque les mères immunisées
oralement avec le rotavirus recevaient oralement Bifidobacterium breve
par comparaison avec les mères immunisées contre le rotavirus
et non supplémentée. Il n'est donc pas exclu que certains
agents probiotiques puissent augmenter la synthèse d'anticorps
de type IgA spécifiques d'antigènes dans le lait de la mère,
lui conférant ainsi une capacité de protection plus importante
encore [10].
Une étude finlandaise réalisée chez l'enfant suggère
que Lactobacillus casei GG favorise le rétablissement rapide
d'enfants présentant une diarrhée à rotavirus, ceci
en stimulant la sécrétion d'IgA spécifiques au niveau
de la muqueuse intestinale [11]. Les travaux de Moreau et al. [12]
montrent que la présence de certaines souches de bifidobactéries
induisait des propriétés immuno-stimulantes avec notamment
une augmentation de la production d'IgA chez des souris hétéroxéniques
infectées par un rotavirus. Dans la mesure où certains prébiotiques
favorisent la présence de bifidobactéries dans la flore,
ils pourraient donc également exercer une action bénéfique
sur la production d'IgA.
Les probiotiques chez l'enfant
Au-delà des préparations pour nourrissons, les préparations
de suite et des laits de croissance, l'industrie agro-alimentaire s'oriente
désormais vers une nouvelle approche visant, comme chez l'adulte,
à mettre l'accent sur les effets bénéfiques que pourraient
avoir ces préparations sur les fonctions physiologiques, la prévention
des maladies et donc de plus en plus vers le concept d'aliments fonctionnels.
Une mise au point sur ces aliments fonctionnels, et notamment les aliments
enrichis en probiotique, est proposée par le comité de nutrition
de la Société française de pédiatrie [13].
Prévention des diarrhées infectieuses
à rotavirus
Les infections gastro-intestinales aiguës dues au rotavirus et
à d'autres bactéries intestinales sont une cause majeure
de morbidité et de mortalité chez les enfants à travers
le monde. Une comparaison prospective d'enfants nourris au sein et d'enfants
recevant une formule infantile pendant une épidémie à
rotavirus a montré que la maladie était plus modérée
chez les enfants nourris au sein [14]. Ceux-ci maintenaient une flore
significative de bifidobactéries dans 20,5 % des cas, ce qui n'était
jamais le cas chez les enfants nourris avec une formule infantile. De
la même manière, une réduction du nombre d'épisodes
diarrhéiques et de durée de la diarrhée a été
observée chez les enfants nourris avec une formule fermentée
par Lactobacillus helveticus et Streptococcus thermophilus
[15] ou Lactobacillus acidophilus et Lactobacillus casei
[16], par comparaison à un groupe nourri avec une formule infantile
non fermentée ou du lait. Des enfants hospitalisés qui recevaient
une formule supplémentée avec Bifidobacterium bifidum
et Streptococcus thermophilus ont développé une diarrhée
dans 7 % des cas contre 31 % des enfants qui recevaient une formule infantile
standard [17].
De nombreux travaux ont été réalisés avec
Lactobacillus casei souche GG. Chez les patients admis à
l'hôpital pour une diarrhée aiguë à rotavirus,
cette souche proposée sous forme de lait fermenté ou de
lait lyophilisé a réduit de façon significative la
durée de la diarrhée par comparaison au groupe recevant
du yaourt pasteurisé [18]. Un résultat similaire a été
observé chez des 100 patients suivis en pédiatrie ambulatoire
[19], avec une nette réduction du portage de rotavirus. Chez les
enfants malnutris, l'ingestion de la souche GG diminue les épisodes
de diarrhée : 5,21 épisodes /enfant/année contre
6,02 dans le groupe placebo, p = 0,028 [20].
L'effet d'un lait prébiotique fermenté par Bifidobacterium
breve et Streptococcus thermophilus sur l'incidence de la diarrhée
au moment du sevrage du lait maternel a été comparé
en double aveugle à celui d'un lait standard chez 98 nourrissons
de la région d'Oran en Algérie [21]. L'incidence de la diarrhée
était de 2,05 épisodes/enfant/an contre 3,98 dans le groupe
contrôle, avec un nombre de jours cumulés de diarrhée
de 76 jours contre 176 jours avec le lait non fermenté (p <
0,001).
Diarrhée au cours de l'antibiothérapie
Lactobacillus casei souche GG est également capable de
réduire le nombre d'épisodes diarrhéiques chez les
enfants recevant une antibiothérapie pour des infections respiratoires
[22, 23].
La prévention de la diarrhée
nosocomiale
La diarrhée nosocomiale est un problème majeur dans les
hôpitaux pédiatriques et l'on connaît désormais
la capacité de certains probiotiques d'inhiber la survenue d'épisodes
diarrhéiques, notamment à rotavirus. La souche Lactobacillus
GG a été étudiée dans un service de pédiatrie
polonais en double aveugle. Cette souche réduit le risque de diarrhée
nosocomiale de façon notable par rapport au placebo (6,7 % versus
33,3 %, risque relatif 0,2). Fait intéressant, la prévalence
d'infection à rotavirus était similaire dans les deux groupes,
20 % versus 27,8 %, mais le risque de diarrhée au cours
de l'infection à rotavirus franchement réduit, 2,2 % versus
16,7 %. Cette étude confirme la possibilité de prophylaxie
offerte par une souche de probiotique dans la diarrhée nosocomiale,
notamment à rotavirus [24].
Allergie alimentaire
Pour évaluer l'effet clinique d'une thérapeutique probiotique
sur l'allergie alimentaire [25], les enfants présentant une dermatite
atopique et une allergie aux protéines du lait de vache prouvée
par tests de provocation ont été nourris avec une formule
à base de protéines solubles extensivement hydrolysées
seule ou additionnée de Lactobacillus casei GG. Les enfants
nourris avec la formule supplémentée présentaient
une amélioration significative des symptômes de dermatite
atopique après un mois de traitement, de même qu'une réduction
de la concentration d'alpha1 antitrypsine et de TNFalpha fécal.
Maladies inflammatoires du tube digestif
Lorsque le tube digestif est sain, l'individu tolère sa propre
microflore, phénomène perdu au cours des maladies inflammatoires
du tube digestif [26]. Au cours des maladies inflammatoires du tube digestif,
les biopsies rectales contiennent significativement plus de bactéries
que les biopsies des sujets témoins, sans que cela puisse être
lié à la sévérité de l'affection [27].
Un certain degré de restauration d'une flore indigène par
traitement probiotique peut être observé [28].
Plusieurs travaux ont mis en évidence une réduction des
activités exoglycosidasiques (beta-galactosidase, N-acétyl-beta-glucosaminidase,
alpha-mannosidase) dans les selles de patients ayant une maladie de Crohn
active. Cette diminution était corrélée à
une baisse des Bifidobacterium dans la flore fécale [29].
Ces travaux soulignent l'importance de la flore bifide en clinique et
son interaction avec l'activité métabolique et le mucus.
Les infections respiratoires
Les enfants buvant 260ml/jour de lait contenant la bactérie probiotique
Lactobacillus rhamnosus GG semblent présenter moins d'infections
respiratoires et moins de jours d'absence que les enfants recevant un
lait normal. Dans une étude en double aveugle randomisée
impliquant 571 enfants finlandais âgés de 1 à 6 ans,
la diminution du nombre d'épisodes respiratoires est de 17 % et
de la consommation d'antibiotiques est de 19 %. Ces données confirment
qu'au-delà de la protection déjà connue contre les
infections à rotavirus, les probiotiques modifient plus fondamentalement
la capacité de résistance de l'organisme [30].
Les échecs des probiotiques
L'intérêt récent envers les probiotiques explique
que toute une série d'actions aient été recherchées,
dont certaines s'avèrent inexistantes.
Une étude avait pour but de mettre en évidence un effet
bénéfique éventuel sur les infections urinaires à
répétition des femmes. Le résultat est négatif.
Dans cette étude ouverte mais randomisée, les femmes buvant
tous les jours pendant 12 mois 50 ml de jus de canneberge présentaient
une diminution de 20 % du risque d'infection urinaire par rapport au groupe
témoin. En revanche, chez les femmes recevant tous les jours 100
ml de Lactobacillus CG, le risque d'infection urinaire était
identique à celui du groupe témoin [31].
Les polyamines sont des régulateurs importants du processus de
l'adaptation intestinale suivant une résection. Saccaromyces
boulardii est une levure qui permet de synthétiser des polyamines
et pourrait donc être utile dans le traitement du grêle court.
Une étude réalisée chez le rat est décevante.
Elle confirme que Saccharomyces boulardii stimule la synthèse
de polyamines mais n'augmente pas l'adaptation de la muqueuse intestinale
après résection [32].
Les réponses insulinique et glycémique aux produits laitiers
fermentés présentent quelques inconsistances, ce qui rend
difficile leur analyse dans la situation de plus en plus fréquente
qu'est l'obésité. Les aliments présentant un index
glycémique faible sont bénéfiques dans le syndrome
de résistance à l'insuline et certains acides organiques
peuvent diminuer l'index glycémique de produits céréaliers.
Une étude suédoise a évalué l'effet potentiel
des acides du lait fermenté sur la réponse glycémique
et insulinique, par référence à du pain. Les résultats
sont un peu discordants. L'acide lactique des laits fermentés ne
permet pas de diminuer les index glycémiques et insuliniques. Malgré
un index glycémique bas, de 15-30, tous les produits laitiers produisent
un index insulinique élevé, de 90-98, qui ne diffère
pas significativement de l'index insulinique du pain de référence.
L'addition de produits fermentés ou de cornichons au petit déjeuner
à fort index glycémique diminue significativement la glycémie
post-prandiale et l'insulinémie. En revanche, le lait normal ou
le concombre frais ne modifient pas la réponse métabolique.
Ainsi, les produits laitiers sont insulinotropiques puisqu'ils induisent
des index insuliniques 3 à 6 fois supérieurs à ceux
qui seraient attendus des index glycémiques correspondants. En
revanche, la présence d'acides organiques pourrait contrebalancer
l'effet insulinotropique du lait dans les repas mixés [33].
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