On est de plus en plus conscient des bienfaits pour la santé des aliments au-delà de leur valeur nutritionnelle de base. Par exemple, des composants spécifiques des aliments peuvent stimuler le système immunitaire, affecter la santé intestinale, moduler le microbiome intestinal et même inhiber les agents pathogènes se liant aux cellules de notre tube digestif. Comme on pouvait s’y attendre, cela suscite beaucoup d’intérêt de la consommation. Toutefois, les fabricants ne peuvent pas simplement faire des allégations de santé non fondées. Ils ont besoin de preuves à l’appui de ces allégations et d’établir la confiance des consommateurs. Dans de nombreux cas, in vitropeuvent fournir des preuves importantes pour créer des histoires convaincantes.
Pour en savoir plus, j’ai parlé à Anita Hartog. Anita est scientifique principale en nutrition et santé au NIZO et possède plus de vingt ans d’expérience industrielle dans l’étude de l’impact sanitaire et immunologique des aliments.
Identification et justification des ingrédients fonctionnels au moyen de modèles in vitro
René Floris : Qu’est-ce qu’un modèle in vitro ?
Anita Hartog: Un in vitroest un type de test scientifique effectué en laboratoire. Il est soigneusement conçu et sélectionné pour imiter, par exemple, la digestion, la fonctionnalité intestinale, le microbiome intestinal ou les combinaisons de celui-ci. Les modèles peuvent représenter différents types de cellules (p. ex. cellules intestinales, cellules immunitaires), différentes actions (p. ex. digestion, fermentation) et différentes populations (p. ex., nourrissons, tout-petits, adultes, personnes âgées). Il est crucial que chaque in vitrodoit être soigneusement validé pour s’assurer qu’il reproduit avec précision les conditions trouvées dans le corps humain.
RF : Où les modèles in vitro s’inscrivent-ils dans la justification des prestations de santé?
AH : Les essais randomisés et contrôlés par placebo chez l’homme sont l’étalon-or. Et si vous voulez faire des allégations de santé spécifiques, de tels essais d’intervention peuvent être exigés par les organismes de réglementation. Mais ils prennent beaucoup de temps et d’argent. In vitrosont beaucoup plus rapides et peuvent donner de la crédibilité aux allégations selon qui une composante alimentaire est biologiquement active et quel est le mode d’action. Ils peuvent également guider la conception d’études ultérieures d’intervention humaine pour augmenter les chances d’un résultat significatif, ce qui permet d’économiser temps et argent.
Vous pouvez également utiliser in vitrod’identifier de nouveaux composants fonctionnels dans les aliments ou d’étudier l’impact de divers types de transformation sur ces composants. Ils sont également le moyen idéal de comparer un grand nombre de composants nutritionnels et d’évaluer les interactions potentielles entre les composants qui pourraient soit améliorer ou supprimer l’action biologique que vous cherchez à promouvoir.
RF: Comment utilisez-vous des modèles in vitro au meilleur effet?
AH: La première étape consiste à examiner quels types de composants fonctionnels peuvent être dans votre produit alimentaire et où ils peuvent agir sur par exemple l’intestin ou le système immunitaire. Par exemple, les oligosaccharides peuvent affecter la composition du microbiome de l’intestin et peuvent également inhiber la capacité d’un agent pathogène d’infecter les cellules, de moduler la croissance des cellules intestinales ou d’affecter la fonction des cellules immunitaires. Les probiotiques influencent également la composition de votre microbiome intestinal. Les composants actifs peuvent traiter des types de cellules spécifiques dans l’intestin, soit directement, soit par l’intermédiaire de métabolites. Sur la base de cet aperçu, ainsi que du type de produit que vous faites et de sa population cible prévue, vous pouvez choisir le produit le plus pertinent in vitromodèles d’exploration des bienfaits souhaités pour la santé.
Habituellement, vous devrez combiner plusieurs in vitromodèles pour bien comprendre une action des composants sur l’intestin. Par exemple, vous devrez peut-être combiner des modèles de cellules immunitaires et épithéliales pour étudier l’interaction entre les composants qui agissent sur différents types de cellules ou l’interaction entre les différents types de cellules. Pendant ce temps, la combinaison de la digestion, la fermentation intestinale et les modèles intestinaux peut donner une image plus réaliste de la façon dont certains peptides, oligosaccharides ou d’autres composants alimentaires sont métabolisés et absorbés.
RF: Donc, la combinaison de modèles et d’études est essentielle pour construire une histoire complète?
AH: Absolument. Prenons les oligosaccharides par exemple. Comme je l’ai mentionné précédemment, ceux-ci peuvent avoir un impact sur le corps de diverses façons. Par conséquent, de nombreux fabricants de préparations pour nourrissons veulent inclure des oligosaccharides de lait humain dans leurs produits afin de mieux imiter le lait maternel et de soutenir le développement microbien, intestinal et immunitaire approprié. Toutefois, plus de 200 structures hmo ont été identifiées à ce jour. De toute évidence, il serait prohibitif d’essayer d’ajouter tout cela à une préparation pour nourrissons. Alors, comment pouvez-vous identifier til meilleur? Ou devriez-vous utiliser une combinaison?
Les bébés ne peuvent pas digérer les OSHM, mais à l’aide d’un modèle de cellules épithéliales (peut-être combiné avec un modèle de fermentation intestinale), nous pouvons effectuer une étude anti-observance pour étudier comment différents OSHM inhibent un agent pathogène cible de la liaison aux cellules de la paroi intestinale. Le graphique ci-dessous montre une étude de deux HMOs et nous pouvons voir que « Oligo B » est mieux à prévenir la liaison pathogène que les deux « Oligo A » et une combinaison des deux OHM.
Nous pourrions donc d’abord conclure que l’Oligo B est le meilleur HMO à inclure dans une préparation pour nourrissons. Cependant, les OSHM ont également des fonctions de protection supplémentaires – comme potentiellement inhiber la capacité d’un agent pathogène à perturber la barrière que représente la paroi intestinale. Et en effectuant un essai d’intégrité de barrière, nous voyons que dans ce cas la combinaison est sensiblement plus efficace pour protéger la barrière intestinale. Armé des deux informations, le fabricant peut prendre une décision plus éclairée sur les OSHM à inclure dans leur formule.
RF : Et comment cela s’appliquerait-il, par exemple, à la transition protéique?
AH : L’impact des protéines sur la santé est lié aux niveaux d’acides aminés qu’elles fournissent dans l’organisme, qui peuvent être quantifiés par le score d’acides aminés corrigé par la digestibilité des protéines (PDCAAS) ou le score digestible d’acides aminés indispensables (DIAAS). Les protéines végétales obtiennent généralement un score inférieur à celui des protéines animales dans les deux mesures. Par conséquent, il y a beaucoup d’efforts dans l’industrie pour améliorer la digestibilité des protéines végétales, soit par un traitement intelligent, soit par fermentation.
C’est là que in vitrodes études entrent en ligne de compte, vous permettant d’évaluer rapidement la qualité des différentes protéines et l’impact de diverses étapes de traitement et de fermentation à l’aide de modèles de digestion. Il existe deux principaux types de ces modèles. Les modèles statiques sont plus simples, imitant les processus biochimiques dans le tractus gastro-intestinal généralement avec un ensemble fixe de conditions initiales (pH, concentrations enzymatiques, sels biliaires, etc.). Les modèles dynamiques sont plus complexes mais offrent une récréation plus réaliste des in vivo (in vivo)Conditions. Comme toujours, le choix de ce qui est le meilleur modèle à utiliser se résume aux détails de la question particulière des prestations de santé que vous voulez aborder.
Le mois prochain, nous continuerons d’examiner la transition des protéines, cette fois en mettant l’accent sur les aspects de sécurité alimentaire liés à l’introduction de nouveaux ingrédients protéiques.
