IV. Signification des nucléotides alimentaires dans la nutrition infantile
Des études récentes suggèrent que les nucléotides alimentaires (purines et bases pyrimidiques) pourraient être semi-essentiels pour les animaux nouveau-nés. Les tissus à croissance rapide, tels que l’épithélium intestinal et les cellules lymphoïdes, ont une demande accrue en bases puriques et pyrimidiques. Les acides nucléiques, les nucléotides et leurs produits métaboliques connexes sont présents dans le lait maternel en quantités relativement importantes. Leur importance nutritionnelle pour le nourrisson a fait l’objet d’études récentes et d’un grand intérêt (McGillivray, 1983 ; Quan et al., 1990). L’ajout de nucléotides aux préparations pour nourrissons, une pratique initiée au Japon et actuellement mise en œuvre dans certains pays européens, sur la base d’études qui suggèrent des avantages potentiels pour l’immunité, l’absorption du fer, la flore intestinale, le métabolisme des lipides et la croissance et le développement de l’intestin.
La possibilité d’un rôle pour les nucléotides exogènes dans la modulation de la fonction immunitaire normale a été suggérée par des études expérimentales. Les effets des nucléotides alimentaires ont été examinés dans un modèle d’allogreffe cardiaque de souris nouveau-nées. Avant la transplantation, les souris BALB/c ont été maintenues dans un régime alimentaire standard pour rongeurs, un régime sans nucléotides ou un régime sans nucléotides complété par 0,25 % d’ARN de levure comme source de nucléotides. La survie des allogreffes a été significativement prolongée dans le groupe sans nucléotides par rapport aux groupes recevant la nourriture ordinaire et l’ARN (Van Buren et al., 1983a). En utilisant les mêmes régimes d’étude, les chercheurs ont examiné la réponse lymphoproliférative aiguë à l’alloantigène. Les animaux recevant des régimes sans nucléotides ont présenté une suppression significative de la réponse proliférative (Van Buren et al., 1985). De même, l’hypersensibilité cutanée retardée lors d’une provocation avec un dérivé protéique purifié ou des globules rouges de mouton était diminuée dans le groupe recevant un régime sans nucléotides par rapport aux groupes recevant de la nourriture en poudre ou des suppléments d’ARN (Van Buren et al., 1982b).
Une autre expérience a examiné les effets d’un régime sans nucléotides sur la réponse immunitaire de chimères de moelle osseuse syngéniques de souris. L’apparition de la maladie aiguë du greffon contre l’hôte a été retardée dans le groupe sans nucléotides (Kulkarni et al., 1984). De plus, la réponse proliférative in vitro des cellules de la rate à la phytohémagglutinine était significativement réduite dans ce groupe. Ces expériences suggèrent que le lymphocyte T est la cible de la privation de nucléotides alimentaires. Afin de déterminer les mécanismes responsables de ce phénomène, les caractéristiques phénotypiques des sous-populations de lymphocytes ont été étudiées chez des souris maintenues dans un régime sans nucléotides et comparées à des souris nourries au chow ou à des souris recevant des régimes sans nucléotides enrichis en ARN, adénine ou uracile. La restriction ou les nucléotides ont affecté les phénotypes des lymphocytes T et leur fonction. La production d’interleukine-2, une lymphokine indispensable à la prolifération des lymphocytes T, a été supprimée dans les lymphocytes spléniques irradiés après stimulation par la concanavaline-A dans le groupe déficient en nucléotides. Ces données suggèrent que les lymphocytes T helper/inducer ont besoin de nucléotides exogènes (Van Buren et al., 1985). Les mêmes régimes ont été utilisés pour déterminer l’influence de la privation de nucléotides alimentaires sur la résistance à l’infection chez les souris. La restriction en nucléotides a augmenté la mortalité due à la septicémie staphylococcique et a eu un effet négatif sur la résistance de l’hôte à Candida (Fenslow et al., 1988). L’ajout d’uracile au régime sans nucléotides dans les deux expériences ci-dessus a entraîné une résistance similaire à celle des groupes nourris avec du chow ou des suppléments d’ARN, ce qui indique que l’uracile peut jouer un rôle clé dans la résistance aux infections. La fonction phagocytaire a également été évaluée chez les souris soumises à une provocation par Staphylococcus aureus. Les macrophages des souris soumises au régime sans nucléotides ont montré une activité phagocytaire diminuée, mesurée par la captation de bactéries radiomarquées (Kulkarni et al., 1986).
La relation entre les nucléotides et l’immunité a également été étudiée par Carver et al. (1990). L’ajout de nucléotides à un régime à base de formule sans nucléotides donné à des souris a entraîné une augmentation de la phagocytose des macrophages ainsi qu’une augmentation de l’activité des cellules tueuses naturelles (NK) des cellules de la rate. Ces auteurs ont également rapporté récemment une étude contrôlée en double aveugle démontrant que 13 nourrissons nourris avec une préparation enrichie en nucléotides avaient une activité NK similaire à celle de 9 nourrissons nourris au sein et significativement plus élevée que celle de 15 nourrissons recevant une préparation non enrichie (Carver et al., 1989). Les études animales et les données humaines préliminaires sont favorables, mais il est trop tôt pour conclure que tous les nourrissons » en bonne santé » bénéficieraient de la supplémentation en nucléotides des préparations pour nourrissons par une résistance accrue aux infections.
Les nucléotides peuvent également affecter le microenvironnement gastro-intestinal des nourrissons puisqu’il est connu pour varier en fonction du régime alimentaire. Le tractus gastro-intestinal d’un nourrisson nourri au sein présente une prédominance de bifidobactéries, dont il a été suggéré qu’elles protègent contre les gastro-entérites associées à des bactéries entéropathogènes (Braun, 1981). Des expériences in vitro ont révélé que l’ajout de nucléotides aux bifidobactéries dans des milieux de culture minimaux augmentait leur croissance (Gil et al., 1986). Les nourrissons nourris avec des préparations enrichies en nucléotides présentaient des pourcentages plus élevés de bifidobactéries fécales et des pourcentages plus faibles d’entérobactéries gram-négatives que les nourrissons nourris avec des préparations (Gil et al., 1986). Il est donc possible que les nucléotides alimentaires favorisent le développement d’une flore fécale similaire à celle des nourrissons allaités.
Des expériences in vitro et in vivo montrent que la synthèse de novo des purines est limitée ou inactive dans les cellules épithéliales intestinales, comme le montre l’incorporation de glycine marquée dans les acides nucléiques de la muqueuse (Savaiano et Clifford, 1981 ; Rudolph et al., 1984). Les enzymes responsables de la voie de récupération des purines sont élevées dans l’intestin grêle ; l’activité de l’enzyme clé pour la synthèse de novo des purines, la phosphoribosyl pyrophosphate amido transférase, est augmentée par un régime sans nucléotides. Ces données indiquent que les nucléotides alimentaires peuvent jouer un rôle dans la détermination du pool de nucléotides intestinaux (Rudolph et al., 1984 ; Leleiko et al., 1987). Puisque l’intestin incorpore des quantités proportionnellement plus grandes de nucléotides alimentaires, il serait logique que l’intestin soit le plus affecté par l’approvisionnement en nucléotides alimentaires. Dans le jéjunum supérieur de rats sevrés nourris avec des régimes sans nucléotides, il y avait moins de protéines et d’ADN, et les villosités étaient plus courtes. L’activité maltase était significativement plus faible dans toutes les parties de l’intestin, mais surtout dans la partie proximale (Uauy et al., 1990). Dans un modèle expérimental de diarrhée chronique, la supplémentation en nucléotides a conduit à une augmentation de la maltase dans tout l’intestin (Nunez et al., 1990a). Dans une étude de microscopie électronique à balayage sur des souris, la supplémentation en nucléosides a induit une augmentation de la hauteur des villosités et une plus grande surface et une diminution des lymphocytes intraépithéliaux (Bueno et al., 1994). D’autres études doivent être réalisées pour explorer l’importance de ces résultats et leur pertinence pour la nutrition infantile.