Peut-on mimer la digestion gastrique du nouveau-né grâce à un modèle in vitro dynamique ?
Résumé
Introduction et But de l’étude
Une meilleure compréhension de la digestion du lait maternel chez le nouveau-né est nécessaire pour améliorer les formules infantiles et les rendre plus biomimétiques. Pour des raisons éthiques, il est difficile de conduire de telles études chez le nouveau-né. Il est donc nécessaire de développer des modèles pertinents de digestion in vitro. L’objectif de notre étude était de comparer un modèle de digestion dynamique in vitro avec des données obtenues chez le nouveau-né.
Matériel et Méthodes
Un digesteur in vitro dynamique (i.e. avec, en continu, une régulation du pH, une sécrétion enzymatique et une vidange) comportant une phase gastrique et une phase intestinale (DIDGI®, INRA) a été utiliséa. Les paramètres du modèle de digestion au stade nouveau-né prématuré ont été fixés grâce à une revue exhaustive de la littératureb en termes de types et quantités d’enzymes, de flux de sécrétions, de descente en pH et de vitesse de vidange. Un pool de lait maternel cru ou pasteurisé (62,5°C, 30 min) issu de mères d’enfants prématurés (n = 5) a été digéré in vitro. Les digestas gastriques étaient prélevés à intervalle régulier. En parallèle, la digestion de lait maternel cru ou pasteurisé a été suivie chez des nouveau-nés prématurés au Centre Hospitalo-Universitaire de Rennes (NCT02112331, n=12). Des prélèvements postprandiaux étaient réalisés à 35, 60 ou 90 minutes après le début du repas par la sonde d’alimentation de ces enfants. La structure des digestas (in vitro et in vivo) a été analysée par granulométrie laser et microscopie confocale, la protéolyse par électrophorèse (SDS-PAGE) et la lipolyse par chromatographies en couche mince et gazeuse. Le pH et les volumes des digestas étaient également suivis.
Résultats et Analyse statistique
Au cours des digestions in vitro et in vivo, une hydrolyse rapide des caséines et une résistance de l’alpha-lactalbumine ont été observées. Un faible degré de lipolyse gastrique (7-19% à 90 min) a été confirmé in vitro et in vivo. Dans les deux types de digestion, la pasteurisation n’affectait pas les cinétiques ni le degré final de lipolyse et protéolyse, mais impactait l’évolution structurale des digestas, en particulier la désintégration de l’émulsion et l’agrégation protéique. Les données de descente en pH et de vidange gastrique paramétrées dans le digesteur sont à améliorer pour s’approcher au mieux de la physiologie du nouveau-né prématuré.
Conclusion
Notre étude a permis de mettre en évidence des conclusions similaires in vitro et in vivo quant à l’impact de la pasteurisation sur la digestion du lait maternel, en termes d’hydrolyse digestive mais aussi en termes d’évolution structurale. Les données in vivo vont permettre d’ajuster au plus près les paramétrages concernant la descente en pH et la vidange gastrique. Notre modèle sera utile à la fois pour la communauté scientifique et pour les industriels qui s’intéressent à la digestion néonatale et l’optimisation de formules infantiles.
Références:
a Bourlieu C., et al. (2015). Crit Rev Food Sci Nutr, 54(11), 1427-57.
b Ménard O., et al. (2014). Food Chem, 145, 1039-45.