Le lait maternel

1. Quel rôle joue le lait maternel dans la croissance du bébé ?

Le corps du bébé, comme chaque être vivant, est  composé de cellules et de matrice extracellulaire. Celle-ci comble les espaces qui existent entre les cellules, et on la retrouve dans les tissus conjonctifs et les os. 

Pour grandir, l'organisme du bébé doit alors former de nouvelles cellules et développer sa matrice. Le lait maternel apporte les nutriments nécessaires à leur composition et donc à leur formation.

2.  De quels nutriments le bébé a t-il besoin pour son développement ?

Pour élaborer ses cellules et sa matrice extracellulaire, le bébé a besoin des nutriments suivants:

La répartition des tissus bruns sur un bébé 

- Les protéines apportent les acides aminés essentiels .

- Les lipides vont composer la membrane plasmique de chaque cellule et réchauffer l'enfant au niveau de ses tissus bruns

- Les sels minéraux servent à la formation des os .

- Les vitamines sont des amines vitales au bébé.

- Les glucides apportent du sucre, et servent de précurseurs à la formation de molécules présentes dans les cellules et la matrice.

- Les anticorps ne sont pas retrouvés dans les cellules, mais  permettent une immunisation passive du bébé. 

Si vous souhaitez davantage d'informations concernant leurs fonctions, cliquez sur les liens suivants :
Les lipides du lait

Leurs formes :

Figure 3 : Une lipoprotéine
(http://www.junglekey.fr/wiki/definition.php?terme=Low_density_lipoprotein)

 Les lipides rentrent donc sous différentes formes dans l'intestin de l'enfant et une fois dedans, les triglycérides vont être hydrolysés pour devenir des monoglycérides. Sous cette forme, ils vont pénétrer dans les cellules qui entourent l'intestin. Ils vont alors avoir deux voies possibles. La première, la plus rare, constitue à passer directement de ces cellules à la circulation sanguine sans modification. La deuxième, est plus protéines. Ce complexe forme une lipoprotéines appelés chilomicron. Ainsi regroupés, les lipides entourés d'une monocouche de protéine vont pénétrer dans la circulation sanguine à leur tour. Ces chilomicrons sont convertis en différents types de micelle qui selon leur composition;en protéines, lipides et cholestérols sont qualifiés LDL, HDL,... Cela est notamment lié à leur densitécomme pour le LDH, qui a une faible densité étant riche en cholestérol. Cependant, le corps ne pouvant utiliser les lipides sous cette forme pour ses réactions, une enzyme va séparer ses lipoprotéines et les modifier.

                            

Leurs fonctions :

Un rôle commun :

Membrane plasmique
http://www.inserm.fr/layout/set/print/espace
-journalistes/au-caeur-de-l-infiniment-petit

Malgré leur forme variée, les lipides ont en effet une action commune : composer la membrane plasmique et donc protéger les cellules. Ils vont ainsi permettre le développement de l'organisme de l'enfant en apportant les éléments essentiels pour créer de nouvelles cellules. Celles-ci sont constituées d’une bicouche phospholipidique protectrice, ainsi que de cholestérol. Les phopholipides permettent de rendre la membrane hydrophobe grâce au cœur composé uniquement d’acide gras. Les cholestérols ont une fonction structurale différente : sa consistance rigide est un atout pour les cellules qui sont alors plus stables et plus difficilement déformables. Mais le cholestérol a aussi un rôle dit de « tampon thermique » : la bicouche phospholipide de notre cellule va évoluer en fonction de la température. Le cholestérol va jouer un rôle de régulateur. Avec son noyau rigide, il va soit empêcher le mouvement trop important quand la température élevée, soit au contraire un entassement de nos lipides.

De plus, les lipides vont être primordiaux pour le développement du cerveau de l’enfant. En effet, c'est au cours des quatre premiers mois de sa vie que le nourrisson crée le plus de neurones : cela peut aller jusqu'à 500 000 neurones par minutes ! Pour ce faire, il y a une « myélinisation » du cerveau. En effet, notre système nerveux est constitué de nombreux neurones transmettant des informations grâce à des signaux électriques passant à travers des fibres nerveuses (axones, dendrites). Si l'on regarde la composition de ses fibres nerveuses, on constate qu'elles sont entourées de graines de myéline. Cela correspond à une membrane plasmique formant une spirale, qui permet l’isolement des fibres nerveuses et donc le transfert plus rapide des signaux électriques. Cette membrane est constituée en majeure partie de lipides qui forment ces grains de myéline. En effet, les membranes cellulaires sont d’habitude constituées de 40% de lipides contre 60% de protéines alors que dans le cerveau, elles sont constituées à 72% de lipides ‼

Les triglycérides :

Leur principale action est le réchauffement de l’enfant grâce aux tissus bruns. En effet, les acides gras vont être utilisés par une « centrale énergétique ». Ainsi, ces tissus sont composés de nombreuses mitochondries qui sont les précurseurs de l’ATP. Ce derniers va être utiliser pour faire fonctionner les muscles. Le nourrisson ne bougeant que très peu, toute cet ATP devient de la chaleur grâce à l’uncoupling. Cela va réchauffer le bébé et maintenir son corps à bonne température. Pour cela, les triglycérides vont rentrer avec les glucides, soit par un pore appelé VDAC, soit par un mécanisme plus complexe impliquant l’action de Co-A et carnitine. Une fois dans la mitochondrie, un processus de bêta-oxydation va les dégrader en acétyl Co-A. Ce dernier passe par le cycle de l’acide critique, où il devient du NAD+ et FADH2. De là un mécanisme permet la création de l’ATP (énergie) dans les crêtes c’est-à-dire les replis de la membrane interne de la cellule. Tout d’abord, (NAD+) agit avec H2O pour devenir (NADH)+(H+)+ (2électrons). Dans un premier temps, ces électrons vont entrer dans un complexe de la membrane en sautant d’une enzyme à l’autre grâce au sodium. Cela crée de l’eau en se groupant avec de l’oxygène, et permet de faire tourner la voie métabolique.  De plus, les protons (H+) créés, vont entrer dans la crête où ils vont s’accumuler. Normalement, ils vont alors passer par une pompe pour sortir de la crête : celle ci va utiliser les protons et des phosphates pour transformer l’ADP ( deux phosphates ) en ATP (trois phosphates) qui pourra sous cette forme être utilisée par les muscles. Seulement, les premiers mois, les protons sortent directement de la crête sans passer par la pompe. Notons aussi que les mitochondries permettent la respiration cellulaire.

La création de l'ATP

On peut trouver des rôles secondaires aux triglycérides : passages de molécules comme la vitamine D, transporteur de messages lors d’une inflammation, formation de tissus adipeux. Ces tissus sont de la graisse, composés de gouttelettes lipidiques qui seront utilisés lorsque notre corps à besoin d’énergie ou stockés dans notre moelle jaune.

Le cholestérol :

Il est le point de départ de la synthèse d'hormones comme les hormones stéroïdes (cortisone, testostérone, oestrogène,...) ou même celle des acides biliaires (action dans la bile). La formation de ses hormones se fait toujours par oxydation (rarement de réductions) c'est à dire une perte d'électrons. Sachez que votre enfant gère seul le taux de cholestérol dans les vésicules qu’il forme.Il est donc impossible de contrôler son niveau.

Les protéines du lait

Les caséines :

Leur composition: Les caséines sont les protéines majeures du lait. Ce sont des glycoprotéines phosphorylées qui sont source d’azote pour l’enfant.
  :

Elle possède 182 AA.  !

Leurs fonctions : Elles vont être source de phosphate pour l’enfant  dû aux nombreuses sérines présentes dans sa chaîne polypeptidique. Le corps humain utilise chaque jour des quantités énormes de phosphate (l'équivalent de 60% de son poids) pour réaliser des activités métaboliques comme la respiration.

L'alpha lactalbumine

Sa composition : L’alpha lactalbumine est une protéine qui fixe le Ca2+ et qui sert donc de source de calcium pour l’enfant . Cette protéine du lait se trouve dans les cellules épithéliales de la glande mammaire. Elle possède 123 acides aminés .

 

Sa fonction :

Elle permet la biosynthèse du lactose, en plusieurs étapes :

1 → L’α-L va s’associer à une UDP-galactosyl transférase au sein de l’appareil de Golgi et modifier son activité : normalement, l’UDP-galactosyl transferase, qui est une enzyme, catalyse la réaction suivante : UDP-galactose + N-acétylglucosamine -> N-acétyllactosamine. L’α-L va modifier la spécificité de l’enzyme afin qu’elle utilise du glucose plutôt que du N-acétylglycosamine. Il va donc se former du lactose à la place du N-acétyllactosamine. (Schéma)

1° étape

2 → L’α-L, en modifiant l’activité de la galactosyl transférase donne ainsi la lactose synthétase, qui utilise du galactose di-phosphate et du glucose pour synthétiser du lactose.

(schéma)

2° étape

La lactoferrine

Sa composition : La lactoferrine est une protéine riche en cystéine, AA soufré. En effet, cette protéine contient beaucoup de ponts disulfures. C’est une protéine à longue chaîne, en effet, elle contient 710 acides aminés ! Sa digestion va donc apporter une quantité d’acides aminés colossale ! 

 

Ses fonctions :

- Elle fixe le fer contenu dans le lait maternel et est donc une source de fer très importante pour l’organisme du bébé. Le fer va servir à élaborer ses hématies, ses enzymes, ou bien va être stocké dans le foie, la rate ou la moelle osseuse sous forme de ferritine.

Il existe 3 trajets du fer depuis l’intestin (présent sous deux formes : Fe2+ et Fe3+) du bébé jusqu’à sa circulation sanguine.

→ Un premier trajet implique la lactoferrine. La lactoferrine fixe deux molécules de Fe2+, et va se positionner sur son récepteur spécifique au niveau des entérocytes. Le complexe lactoferrine/fer accroché à son récepteur va être endocyté, et se positionner dans un endosome, avec un transporteur appelé SLC11A. Lorsque l’endosome est trop acide, le fer est disloqué et sort de celui-ci par le transporteur. La lactoferrine est alors dégradée par un lysosome, apportant ainsi les acides aminés essentiels. Le fer, quant à lui, rejoint le sang où de nouvelles protéines vont le prendre en charge. Ce sont les transferrines. Enfin, le récepteur est recyclé et retourne dans la membrane apicale.

→ Le deuxième se passe sans récepteur : le complexe lactoferrine/fer va rentrer dans la cellule par la pinocytose ( endocytose particulière) pour subir ensuite le même destin. Cependant, il va sortir de la cellule grâce à un transporteur particulier situé du côté basal de l’entérocyte : la ferroportin.

→ Le dernier consiste à capter le fer libre dans l’intestin par le transporteur SLC11A . En effet on retrouve du fer libre dû à la forte acidité de l’intestin : elle va disloquer le fer de la lactoferrine.

- Elle joue un rôle immunitaire : elle empêche les bactéries de se développer dans le tube digestif : celles-ci ont un grand besoin de fer. La lactoferrine va être transportée dans le sang au niveau de l’infection et fixer le fer du milieu pour éviter que les bactéries ne l’absorbent .

- Elle a des propriétés bactéricides :

En effet, la lactoferrine est capable de se fixer à la membrane externe des bactéries gram- comme Escherichia Coli par exemple. Une bactérie gram- a une organisation spécifique : elle possède :

•   une membrane interne, c’est la membrane plasmique de la bactérie
•  une paroi peptidoglycane fine, contrairement à celle des bactéries gram+
•  une membrane externe, contenant des lipolysaccharides, aux propriétés toxiques, et des porines. Les porines sont des protéines transmembranaires qui jouent le rôle de canaux : elles permettent le passage d'ions et de petites molécules. La lactoferrine se fixe à la membrane externe grâce à ces porines, et modifie leur perméabilité : la perméabilité des porines va augmenter, le passage par le canal ne va plus être sélectif. La bactérie ne va donc plus être viable.

Les vitamines du lait

Leurs fonctions

Les vitamines ont toutes un rôle propre qui fait de chacune d'elle une substance indispensable. Cependant, il existe tout de même une fonction commune qui est celui de cofacteur, permettant de réguler des réactions de métabolisme.

On peut résumer leurs fonctions dans le tableau suivant :

Vitamines	Fonction
A	intervient dans la croissance et la constitution du pigment visuel
B	B1 : engendre métabolisme glucidique (énergie) B2 : libère l'énergie nécessaire aux cellules + permet métabolisme des protéines, lipides et glucides B5 : même rôle que B2 + entraîne la synthèse d' hormones B6 : permet le métabolisme d'acides aminés, hémoglobines, ... + engendre la synthèse de neurotransmetteur + a un rôle dans la défense immunitaire B8 : dégrade les acides aminés et le glucose + synthétise et dégrade des acides gras B12 : permet maturation des globules rouges + synthétise certains acides gras et acides aminés
C	transporteur d'oxygène dans la respiration cellulaire Permet formation des vaisseaux, cartilages et os.
D	régularise le métabolisme phosphocalcique
E	stabilise la membrane cellulaire et permet de maintenir l'activité de certaines enzymes Elle protège les globules rouges contre des fonctions oxydantes et enfin contribue à l'agrégation des plaquettes sanguines.
K	rôle dans la coagulation du sang et pour la synthèse de facteur.
PP	intervient comme une coenzyme dans les processus réducteurs du métabolisme hydrocarboné

Nous étudierons plus en détails l'action de la vitamine D très importante pour le nourrisson, la E qui a le taux le plus élevé dans le lait maternel et la K qui est peu présente mais qui a pourtant un rôle essentiel.

La vitamine D :

Concernant sa composition, elle dérive de provitamines notamment des stérols. Elle vient ainsi du cholestérol qui, après action des UV, ouvre un de ses cycles (D3 ) : on parle d'une action endogène car la transformation se fait sous la peau. Une action exogène (dûe à l'alimentation) est aussi possible et cette fois l'action sur un ergostérol crée la vitamine dite ergocalciférol ou D2.

Son action touche le calcium et le phosphate. Dans un premier temps, les vitamines vont se fixer aux cellules par un récepteur appelé VDR. Puis elles vont subir une première métabolisation dans le foie puis d' autres dans le rein. Cela forme le 1,25 dihydroxcholecalciferol, son principe actif, qui va améliorer l’absorption des deux sels minéraux : le calcium et le phosphate. Pour cela, elle va stimuler la synthèse de protéines particulières dans le reticulum endoplasmique ( un organite des cellules). Ces protéines spécifiques vont devenir des « passages » pour le calcium et le phosphate au niveau des cellules qui entourent l'intestin. Cela sera sous forme de canaux épithéliaux, de pompes de calcium et de phosphate de la membrane plasmique et de calbindins c'est-à-dire des protéines liées au calcium. (voir article Sels minéraux)

Mais son action peut aussi toucher directement la fixation du calcium dans les os. En effet, elle va activer la différentiation et la maturation de cellules appelées les ostéoblastes. Ces dernières vont créer l'os c'est-à-dire un tissus osteoïde riche en calcium. Elles vont entraîner une minéralisation des tissus osseux qui se traduit par une accrétion de ce sels minéraux.

Le taux de vitamines D varie d'une mère à l'autre et il est donc essentiel d'en apporter dans la nourriture pour ne pas que l'enfant souffre de rachitisme. Ce risque est d'autant plus grand si la mère a peu d'exposition au soleil. Pendant la grossesse, cette vitamine combat de plus le diabète et la fatigue.

Vitamine K :

Aussi appelée phylloquinone, sa forme active chez les mammifères est la K2. Cette vitamine est issus des bactéries de la flore intestinale qui la synthétisent. Puis, elle va elle aussi être amenée dans le foie pour subir une transformation et devenir une quinone. Une fois réduite, elle va jouer le rôle d'une coenzyme. Ainsi, elle va appuyer la synthèse réalisée par la ligase g-glutamyl carboxylase. Son rôle est de transformer des acides glutamiques en acide-g-carboxy-glutamique qui peuvent être des précurseurs enzymatiques permettant la coagulation du sang. Ces composés formés peuvent aussi être des protéines dites ostéocalcines, qui aident la fixation du calcium dans les os. Mais au cours de ces différentes synthèses, la vitamine K devient une époxyde. Or, cette transformation est réversible et permet de recréer cette vitamine liposoluble, car celle ci est rare dans l'organisme.

Vitamine E :

Elle regroupe un ensemble de huit molécules organiques dont la forme la plus active est l'alpha-tocophérol. Comme la vitamine K, elle va subir une transformation réversible en quinone. Sous cette forme, elle va pouvoir exercer plusieurs actions dont la principale est celle d'antioxydant. Cela se traduit par la récupération des électrons célibataires des radicaux libres. Ces substances oxydantes, souvent créées par l'oxydation des acides gras, vont alors endommager d'autres composants tels que des protéines, des lipides, l'ADN mais surtout les globules rouges. Ces derniers sont déstabilisés par l'électron libre et pourraient devenir à leur tour des radicaux libres. Or, comme les acides gras composent la membrane cellulaire et surtout au niveau des neurones, ( Voir article Lipides du lait) cette vitamine va donc stabiliser cette membrane grâce à une action parallèle avec la vitamine C et le glutathion.

De plus, elle va inhiber l’excès de regroupement de plaquettes qui à long terme pourrait créer des caillots. En effet, nos plaquettes vont se coller entre elles dans notre sang grâce à des liaisons avec des filaments d'actines, de myosines ou de fibrilles (éléments du cytosquelettes).

Les sels minéraux du lait

Leurs fonctions On retrouve différents sels minéraux dans le lait maternel mais les plus présents étant le calcium, le phosphore (forme phosphate) et le sodium, nous allons donc nous intéresser particulièrement à la fonction de ces 3 composants.

Rôles communs :

Dans un premier temps, le phosphore et le calcium sont des sels minéraux qui vont « travailler » ensemble pour permettre la structure et les mouvements du corps. On les retrouve ainsi dans le squelette osseux (voir vitamine D). Ces éléments vont venir rigidifier le tissus osteoïde nouvellement formé mais aussi la structure de nos dents. Leur activité en parallèle se retrouve aussi au niveau des muscles striés. En effet, le phosphate est un composant de l'énergie, créé par la rupture d'un groupe phosphatique (ATP → ADP + Pi) . Ce mécanisme d'hydrolyse permet le mouvement de notre corps, en ayant une action sur les muscles striés contenant des myofibrilles elles même constituées de sarcomères. Ces dernières sont composées de filaments parallèles : myosine avec des têtes de myosine, et actine avec des attaches recouvertes de troponine-tropomyosine. On peut alors résumer la contraction d'un muscle par le schéma suivant :

Contraction d'un muscle

Ce mécanisme d'hydrolyse de l'ATP est aussi utilisé au niveau de pompe pour faire passer des molécules de l'espace extra-cellulaire à l'intérieur de la cellule. Ce sont alors des transports actifs.

Ce fonctionnement définit le calcium comme un modérateur de l'excitabilité neuromusculaire autrement dit l'influence qu'il a sur les réponses nerveuses et musculaires au stimuli. Ce travail s'effectue cette fois avec le sodium qui va dépolariser et repolariser la membrane plasmique grâce aux pores qu'il fait fonctionner. En effet le rôle du sodium est d 'aider le passage de molécules à travers des transports actifs au niveau de la membrane cellulaire. Ces derniers sont nommés cotransports car ils sont dépendants du Na+. En même temps que le sodium sort de la cellule, des molécules peuvent sortir aussi par une protéine dite symport ou rentrer par un antiport. Étant un ion, son passage  va changer la polarité de chaque coté de la membrane. Ce système permet de transférer les messages nerveux jusqu'aux muscles.

Des transports actifs

Cependant on peut trouver un rôle commun à ses trois minéraux : dans le système sanguin, il permet la coagulation du sang. Cela est possible par une cascade de réactions enzymatiques grâce à plusieurs facteurs de coagulation. Ces derniers peuvent venir d'une voix intrinsèque ( composants toujours présent dans le sang) ou au contraire extrinsèque. On appelle prothrombinase l'ensemble d'un phospholipide plaquettaire c'est-à-dire un lipide lié à un phosphate, avec un calcium et deux autres facteurs. L'action du calcium est principalement sur la huitième étape sur les douze réactions en cascade, et celle de la prothrombine sur la dixième. Mais il ne faut pas oublier le sodium, qui a aussi un rôle de régulateur au niveau de différents facteurs de cette coagulation.

Phosphate :

Cet élément se retrouve un peu partout dans notre corps. En effet, il est présent dans toutes nos cellules au niveau de notre ADN ! Cette chaîne en double hélice est composée de nuclétotides qui fonctionnent par paire. Ils comportent eux même trois parties : une base azotée qui va définir s'ils sont A,T,C ou G, un sucre et enfin un groupe phosphatique. C'est au niveau de ce dernier groupe que l'ADN ou l'ARN peut s'assembler car il permet aux nucléotides de se lier entre eux.

Comme il est présent dans les phospholipides, il est la base de toutes les membranes cellulaires des cellules.(Voir rôles communs des lipides)

Calcium :

Nécessaire au bon fonctionnement du système nerveux, il contribue au transfert des messages du cerveau vers le reste de l'organisme. En effet, au niveau de la synapse (terminaison) du neurone, l'entrée du calcium va permettre le départ des vésicules synaptiques qui vont transmettre un message chimique au neurone post-synaptique. De plus, le calcium participe aussi à de nombreuses synthèses d'enzymes, ou encore de « messager » pour les canaux ou les vésicules. En effet, les vésicules crées par l’Appareil de Golgi ( organite où le calcium est stocké) peuvent être en sécrétion continue ou contrôlée. Cette dernière attend qu’un « messager » comme calcium, vienne se fixer sur son récepteur pour libérer les protéines qu’elles contiennent. Récemment, on aurait découvert que le calcium aurait une influence sur le poids des enfants : il diminuerait le taux d'insuline qui est lié au stockage de graisses.

Sodium :

Son rôle est principalement lié aux protéines membranaires : en plus de son rôle au niveau des cotransporteurs, sa forme ionisée permet la répartition de l'eau dans notre corps. Son déplacement va entraîner celui de l'eau qui est attiré par lui. On dit qu'il permet l 'équilibre hydrique. Au niveau du système nerveux, il assure la réception des messages au niveau de la membrane post-synaptique.

Les glucides du lait

Leur Composition

Le lactose est synthétisé par les glandes mammaires.

Une fois ingéré par le bébé, le lactose va être dégradé par une enzyme produite par l’intestin grêle de l’enfant : la lactase car seuls les monosaccharides passent facilement à travers la membrane plasmique des cellules. La lactase hydrolyse le lactose en galactose et en glucose qui vont pouvoir entrer dans les entérocytes de l'intestin par un transporteur dépendant du sodium  : le SGLT1. Ils vont être phosphorylés en glucose-6 phosphate et en galactose-6 phosphate par la glucokinase, une enzyme. Le sodium va sortir par le co-transporteur Na⁺/K⁺ du côté basal. Le galactose et le glucose, eux, vont sortir de deux manières pour rejoindre la circulation sanguine : par un uniport, le GLUT2 ou par exocytose.

Absorption du glucose dans les entérocytes de l'intestin du bébé

Leurs Fonctions 

Le lactose  :

• est la source principale d’énergie du bébé :

Pour que l’organisme fonctionne correctement, il doit y avoir constamment du glucose dans le sang, à une concentration environ égale à 1g/L. C’est ce qu’on appelle la glycémie. Elle est régulée par des hormones pour assurer l’homéostasie: l’insuline permet de capter le glucose du sang pour en faire des réserves s’il y en a trop, et le glucagon d’en libérer à partir de réserves s’il n’y en a pas assez.

Le glucose va donc soit être directement utilisé, soit stocké. Les réserves glucidiques sont sous forme de glycogène excepté  pour les adipocytes où elles sont sous forme de triglycérides.

La synthèse du glycogène : la glycogénogenèse

Elle se fait en plusieurs étapes :

1. Transformation du glucose-6-P en glucose 1-P, catalysée par la phosphoglucomutase.
2. Formation d’UDP-glucose, catalysée par l’UPG-pyrophosphorylase.
3. L’UDP-glucose transfère le glucose sur la chaîne de glycogène pré-existante .
4. La lactose synthétase catalyse la formation de la liaison α-1,4 glycosidique entre les molécules de glucose et la transglucosylase la formation de liaisons α-1,6 permettant des ramifications.
5. Les étapes 1,2 et 3 recommencent pour aboutir à un polymère de glucoses, organisé en une chaîne ramifiée de plusieurs centaines de molécules.

Structure du glycogène

• Permet la réalisation d’activités métaboliques:

La glycolyse : 

Les réserves en glucides vont servir à la production d’ATP, source d’énergie indispensable à l’organisme, synthétisé dans les mitochondries des cellules. Il ne peut pas la stocker mais en a constamment besoin, l'ATP est donc produit en permanence. Cette production fait intervenir plusieurs voies métaboliques, dont la glycolyse

Il se produit plusieurs étapes qui aboutissent à la formation de deux molécules de pyruvate, de deux NADH + H⁺ et de deux molécules d’ATP :

1. Le glycogène va être dégradé en glucose par une phosphorylase α : les molécules de glucose sont détachées par rupture des liaisons α-1,4 glycosidiques.
2. Le glucose-1-P est transformé en glucose-6-P par la phosphoglucomutase.
3. Le glucose-6-P est converti en fructose-6-P par la phosphohexose isomérase.
4. Le fructose-6-P est converti en fructose-1,6-biP par la phosphofructokinase. Cette réaction consomme une molécule d’ATP .
5. Le fructose-1,6-biP est scindé en deux molécules par l’aldolase : le glycéraldehyde-3-P et le dihydroxyacétone-P. Seul le glycéraldehyde-3-P et impliqué dans la glycolyse.
6. 3 réactions qui vont aboutir à de l’acide 1,3-bis-P-glycérique par l’action de glycéraldéhyde-3-P déshydrogénase. Au cours de cette étape, il y a formation de NADH + H⁺ selon la réaction : NAD⁺ = NADH + H⁺
7. L’acide 1,3-bis-P-glycérique va être converti en acide 3-P-glycérique grâce à la 3-phosphoglycérate kinase. Du Mg²⁺ va être consommé et de l’ADP va être transformé en ATP : ADP + Pi = ADP
8. L’acide 3-P-glycérique est converti en acide 2-P-glycérique par la phosphoglycérate mutase
9. L’acide 2-P-glycérique est transformé en phosphoénolpyruvique par l’énolase . Une molécule d’eau est libérée.
10. L’acide phosphoénolpyruvique cède un P à l’ADP pour former l’ATP, et cela donne finalement de l’acide pyruvique !

• Est un constituant des molécules fondamentales:

Le lactose va servir à fournir les atomes de carbones, d’hydrogène et d’oxygène nécessaires à la synthèse de molécules nécessaires à la survie du bébé.

- Les acides nucléiques

Les acides nucléiques sont des macromolécules présentes dans toutes les cellules. Ils sont le support de l’information génétique !

Un acide nucléique est formé par l’association de 3 constituants : un pentose, une base azotée (soit A, T, G ou C dans le cas de l'ADN et A, U, G ou C dans le cas de l'ARN)et un groupement phosphate relié au pentose par une liaison phosphodiester.

Un pentose est un sucre composé 5 carbones sous forme cyclisée. Il est synthétisé à partir du glucose.

- Les glycoprotéines

Ce sont des molécules constituées d’une protéine et d’un glucide, liés de façon covalente.

Elles entrent dans la composition de la membrane plasmique de la cellule. La partie protéique est ancrée dans la membrane et la partie glucidique en émerge sous forme de ramifications. Elles contribuent à la liaison des cellules entre elles et donc à la formation des tissus !

De plus, elles constituent la substance fondamentale de la matrice extracellulaire sous forme de protéoglycanes. Ces macromolécules sont constituées d’un glycosaminoglycane lié à une protéine de façon covalente. Les glycosaminoglycanes sont de longues chaînes non ramifiées composées d’un motif disaccharidique qui va se répéter. Le premier monosaccharide est soit un acide glucuronique, acide iduronique ou un galactose, et le deuxième un N-acétylglycosamine ou un N-acétylgalactosamine. 

De nombreuses hormones sont de nature glycoprotéique comme les hormones gonadotrophines. 

 Enfin, elles portent des antigènes spécifiques qui permettent aux cellules de se reconnaître entre elles.

- Les glycolipides 

Ce sont des molécules constituées d’un glucide et d’un lipide, liés entre eux par une liaison β osidique. 

Ils entrent dans la composition de la membrane plasmique de chaque cellule. La partie protéique est ancrée dans la membrane et la partie lipidique en émerge sous forme de ramifications. Les glycolipides permettent eux aussi la liaison des cellules entre elles et agissent de même comme des antigènes. Ils servent aussi à protéger la cellule.

Le saviez vous ?

Le cerveau ne peut qu’utiliser le glucose comme forme d’énergie. Il ne peut pas non plus en faire de réserves, il est donc obligé de puiser ce carburant en permanence.

Les anticorps du lait

Les anticorps sont classés en plusieurs familles, selon la nature de leurs chaînes lourdes α, δ, ε, γ, et μ.

Classes d’immunoglobines (Ig)	Chaînes lourdes
Ig A	Alpha (α)
Ig D	Delta (δ)
Ig E	Epsilon (ε)
Ig G	Gamma (γ)
Ig M	Mu (μ)

Les cinq familles sont toutes présentes dans l’organisme mais en quantités différentes :

• Les Ig A sont dominantes dans les mucus respiratoires, digestifs et urinaires : elles protègent le corps contre l’invasion des organismes (bactéries, virus, microbes)
• Les Ig G sont dominants dans le sang et la lymphe.
• Les Ig M sont très puissants, ils servent à agglutiner les bactéries entres elles
• Les Ig E et IgD sont peu nombreux dans l’organisme et leurs fonctions ne sont pas encore précisément déterminées chez un individu non allergique.

Mode d’action d’un anticorps :

Dès qu'il y a infection, les plasmocytes, agents de la réponse immunitaire, sécrètent dans les liquides physiologiques des anticorps.

Il existe plusieurs modes d’actions :

• Lorsque les antigènes sont dit libres (non fixés sur un organisme), les anticorps spécifiques vont se fixer à eux grâce à leurs régions variables. Il se produit une réaction de précipitation
• Lorsque l’antigène est porté par un organisme pathogène (ex : bactérie), l’anticorps va s’agglutiner à celui-ci et former un amas « Anticorps-Antigène » que l’on appelle un complexe immun. L’antigène se retrouve neutralisé, ainsi que l’organisme pathogène, qui ne peut plus aller infecter une autre cellule. Ce complexe immun sera phagocyté par un macrophage. C’est une grande cellule capable de détruire partiellement les structures étrangères. Elle se trouve majoritairement dans les zones de l’organisme en contact avec l’extérieur comme les poumons ou le tube digestif.

(schéma)

L’immunoglobine A:

Fonction :

Les Ig A présentes dans le lait vont servir à « tapisser » les cellules du tube digestif du bébé afin de limiter toute invasion de celles-ci par des micro-organismes telles que les bactéries. Les antigènes des bactéries vont se fixer spécifiquement à l’Ig A, et sont maintenus dans le mucus. Ils sont ensuite éliminés par un premier travail des macrophages, puis absorbés pour se retrouver dans les selles du bébé.

Les Ig A agissent sur les bactéries suivantes : Escherichia coli, clostridium, corynébactérium, diphtériae, salmonella, shigella streptococcus, pneumoniae virus coxsackies B1, B5 et B9 ,les échovirus, les poliovirus 1, 2 et 3 et les rotavirus.

3. Sous quel forme se présente le lait maternel ?

Le lait forme une structure liquide homogène , afin de faciliter la déglutition du bébé. Il est composé essentiellement d'eau et de substances hydrophobes (incompatible avec l'eau) en suspension colloïdale , comme les lipides et certaines protéines. Cependant, on retrouve d'autres éléments, tels que les vitamines,les glucides, les sels minéraux et les anticorps, dont leur présence ne nécessite pas d'organisation particulière.

• Les lipides du lait :

Une micelle constituée de phospholipides

Pour se protéger de l'eau, ils vont se regrouper sous forme de vésicules membranaires (voir sécrétion apocrine) appelées des micelles. Ils sont composés de phospholipides qui vont protéger leur queue hydrophobe formée de deux acides gras à l'intérieur de la micelle.

Cependant, on retrouve des lipides dans le lait sous d'autres formes que les phospholipides. C'est le cas du cholestérol ou des triglycérides qui eux aussi sont formés d'acides gras.  

• Les protéines du lait:

Elles sont composées d'environ 70% d'acides aminés essentiels, comme on peut le voir sur la séquence suivante ! 

Séquence d'acides aminés de la caséine K

Or, la plupart de ceux-ci sont hydrophobes comme nous l'indique le tableau ci-dessous. 

Acides aminés essentiels	Acides aminés non essentiels
- Valine (V) apolaire                    - Leucine (L) apolaire                  - Isoleucine( I) apolaire              - Methionine (M) apolaire     - Phenylalaline (P) apolaire     - Tryptophane (W) apolaire     -Threonine (T)     -Histidine (H)     -Serine( S)	-Glycine (G)                            -Alanine (A)     -Lysine (K)                               -Arginine (R)     -Cysteine (C)                         -Asparagine (N)     -Acide aspartique (D)           -Glutamine (Q)     -Acide glutamique (E)           -Tyrosine (Y)     -Proline (P)

 Face à cette contrainte, elles vont donc former  une structure particulière:

Les caseines hydrophobes vont se regrouper  et former le cœur de la sous-micelle pour se protéger de l'eau. Elles sont liées entre elles par des ponts phosphocalciques insolubles, ce qui va empêcher la destruction de la sous-micelle. Elles sont entourées par la caseine kappa. Cette protéine possède des motifs glucidiques chargés négativement, ce qui permet son interaction avec l'eau présente dans le lait. 

Les sous-micelles, elles-même liées entre elles par des ponts phosphocalciques vont former une grande micelle. Les micelles présentes dans le lait vont se repousser en raison de leur charge identique : on parle de répulsion hydrostatique qui maintient ainsi la structure homogène du lait. 

On retrouve aussi d'autres protéines dans le lait : l'alpha-lactalbumine et la lactoferrine. Celles-ci ne jouent pas de rôle dans la structure du lait, mais ont d'autres propriétés. Consultez notre onglet sur les protéines pour plus de renseignements!

• Les sels minéraux du lait :  - certains se présentent  sous leur forme ionique. C'est le cas du calcium qui devient du Ca2+ et le sodium du N+.         

                                                             - d'autres sont sous leur forme oxydée tel que le phosphore qui   devient du phosphate.

• Les glucides du lait :

Le lactose représente 90% des glucides du lait! C'est un disaccharide composé d'une molécule de glucose et d'une molécule de galactose. 

• Les vitamines du lait : ces éléments doivent être apportés quotidiennement au corps mais en contre partie une faible quantité suffit à notre organisme. Le lait maternel fourni toutes les vitamines nécessaires au bébé car il en contient 12 sur 13 connues à ce jour. On peut les représenter comme dans le tableau ci dessous :

• Les anticorps du lait :

Pendant les premiers jours de sa vie, le bébé est immunisé de façon passive grâce au lait de sa maman. En effet, le colostrum, liquide sécrété pendant les cinq premiers jours après la naissance du bébé, est très riche en immunoglobuline A (Ig A). Cette immunoglobuline est très résistante aux pH acides et à l’activité des protéases intestinales et va donc pouvoir rester sans problème dans le tube digestif de l 'enfant !

L'Ig A, comme tous les anticorps, se présente sous la forme d'un Y, comme on peut le voir sur le schéma.

 Il existe :

-une région constante : cette région n'est pas modifiée d'un anticorps à l'autre. 

-deux régions variables : comme leur nom l'indique, elles vont varier d’un anticorps à l'autre. C'est sur ces régions que vont se fixer spécifiquement l’anticorps avec son antigène qui a induit sa production.

Pour en savoir plus  sur le mode d'action des anticorps et les fonctions exactes de l'Ig A, cliquez sur l'onglet Anticorps!

Comment évolue le système immunitaire du bébé ?

Quelques jours après sa naissance, le bébé va commencer à sécréter lui-même des anticorps, mais ceux de sa maman seront encore présents dans le lait pendant plusieurs mois. La quantité d’anticorps de l’enfant va croître progressivement au cours de sa croissance. En effet, dès que son organisme va être au contact d’un antigène, il va mettre en place une réponse immunitaire qui va modifier son système immunitaire initial : il va sécréter des anticorps spécifiques. Ça va être le cas à chaque rencontre d’un nouvel antigène. Chaque être humain possède une mémoire immunitaire, qui permettra à l’enfant de lutter contre des organismes pathogènes qu’il a déjà préalablement rencontré.