DA Hors Série sur la JIA 2000 : Régulation de la synthèse du lait chez les femmes

Professeur Peter Hartmann. Département de Biochimie. Université de l’Australie de l’Ouest.
Nedlands, WA, 6907, Australie.
Intervention à la 4ème Journée Internationale de l’Allaitement – 17 mars 2000 – UNESCO - Paris

Introduction

L’établissement d’une sécrétion lactée adéquate nécessite le développement d’une glande mammaire totalement fonctionnelle. Alors qu’il y a eu de très nombreuses études sur la stimulation de la croissance de la glande mammaire tant chez les animaux de laboratoire que chez les animaux domestiques (Cowie et al, 1980), il existe peu d’informations sur le développement de la glande mammaire chez les humains. La croissance mammaire débute à la puberté et se poursuit graduellement avec chaque cycle menstruel, mais son développement fonctionnel est normalement limité à la grossesse et à l’allaitement (Russo and Russo, 1987). Dans la mesure où l’important développement mammaire observé à la puberté semble être un phénomène spécifique à l’espèce humaine, il est impossible de se fonder uniquement sur les études faites sur les animaux domestiques ou de laboratoire pour comprendre le développement du sein chez la femme.

Au contraire de ce qui est observé chez les espèces domestiques laitières, la plupart des mammifères, y compris la femme, n’ont pas mis en place une sélection basée sur la production d’une surabondance de lait, et donc la plupart des espèces ont évolué dans le sens d’une production de lait adaptée le plus possible aux besoins du petit de l’espèce. En conséquence, la plupart des études sur le contrôle de la sécrétion lactée effectuées sur des espèces laitières peuvent ne pas être extrapolables à l’espèce humaine. Il nous faut donc porter une attention spécifique au développement morphologique et fonctionnel de la glande mammaire humaine pendant la grossesse ainsi qu’à la régulation de la synthèse du lait chez les femmes allaitantes.

Le cycle de la lactation

Avant que la sécrétion lactée puisse débuter chez les femmes, les seins doivent se développer en suivant un certain nombre d’étapes. Le premier stade de développement du sein débute chez le fœtus, avec la formation d’une glande mammaire structurellement rudimentaire. Lorsque survient la puberté, la croissance mammaire s’accélère, puis se poursuit, quoique imperceptiblement, pendant chaque cycle menstruel, jusqu’au moment où la femme devient enceinte. La conception marque alors le début du cycle de la lactation.

Pendant la grossesse, non seulement la croissance du sein est augmentée, mais en outre la glande mammaire commence à synthétiser et à sécréter les composants caractéristiques du lait maternel (stade I de la lactogénèse). Après la naissance de l’enfant, les modifications dans les proportions des différents constituants sécrétés par la glande mammaire permettent d’identifier la transition entre le colostrum et la sécrétion plus abondante de lait mature (voir table 1). Cette évolution est appelée stade II de la lactogénèse. La synthèse du lait se poursuit ensuite jusqu’au moment où elle n’est plus nécessaire ou désirée par l’enfant (sevrage). Le sevrage peut être brutal, ou il peut être une lente diminution de la sécrétion lactée au fur et à mesure que l’enfant s’intéresse davantage aux autres aliments (Cafarella, 1996). Toutefois, la manifestation finale de ce processus est l’arrêt de la sécrétion lactée, et la régression de la taille du sein parallèlement à l’involution de la glande mammaire. A ce stade, le sein est à nouveau sous l’influence des mêmes stimuli qu’avant la puberté et avant la grossesse, et reste quiescent, excepté une éventuelle stimulation pendant les cycles menstruels. Le cycle de la lactation recommencera à l’occasion d’une nouvelle conception et d’une nouvelle grossesse. Ce cycle alternant développement et involution mammaire permet aux mammifères de cesser de synthétiser du lait lorsque le petit de l’espèce n’en a plus besoin, et de recommencer à en synthétiser pour le petit suivant.

Le développement du sein

La grossesse

La croissance du sein

La croissance morphologique de la glande mammaire pendant la grossesse n’a pas été très étudiée. Il n’existe que deux études ayant suivi la croissance mammaire chez la femme pendant la grossesse. La première a été effectuée par Reimann et Seabold (1933), utilisant des techniques radiographiques. Ils ont constaté que la surface de la coupe transversale du sein était de 43,2 cm2 à 14 semaines de grossesse, de 52,1 cm2 à 19 semaines, et de 52,6 cm2 à 38 semaines. Ils ont conclu que cette croissance était caractéristique de celle constatée dans huit autres études de cas cliniques. La seconde étude, faite par Hytten (1954), a mesuré le volume du sein gauche chez 11 femmes à 3 mois de grossesse et à 7 jours post-partum, en utilisant une technique de déplacement de l’eau. Chez 10 femmes, il y avait une augmentation de volume allant de 60 à 480 ml, chez la dernière le volume mammaire avait diminué de 20 ml.

Au départ, le développement de la glande mammaire pendant la grossesse semble être l’accélération de l’hypertrophie du tissu glandulaire observé pendant le cycle menstruel. Indéniablement, l’augmentation de la sensibilité et de la fragilité du sein, et en particulier de la sensibilité mamelonnaire, sont souvent le premier symptôme de la grossesse, et peuvent survenir quelques jours après la conception et avant la date à laquelle les règles devraient survenir (Cafarella, 1996). Donc, les facteurs qui sont à la base de la mammogénèse à ce moment pourraient être en relation directe avec ceux qui sont responsables de la prise de conscience de sa grossesse par la mère. De plus, les veines mammaires sous-cutanées deviennent plus larges et plus visibles sous la peau ; l’aréole devient généralement plus large et sa pigmentation devient plus foncée (Dawson, 1935). Pendant la première moitié de la grossesse, il y aura surtout une croissance lobulo-alvéolaire importante, alors que pendant le troisième trimestre on observera une augmentation supplémentaire de la taille des lobules, associée à une hypertrophie des lactocytes (les cellules épithéliales mammaires sécrétrices), et à l’accumulation de la sécrétion dans la lumière des alvéoles (Russo and Russo, 1987).

La grossesse induit d’importantes modifications dans les taux sériques de nombreuses hormones. Certaines de ces hormones ont un impact connu ou suspecté sur la glande mammaire. Les études de Lyons (1958) et Nandi (1959) ont montré que la prolactine, la progestérone, les œstrogènes, l’hormone de croissance et les corticostéroïdes jouent un rôle essentiel dans la croissance de la glande mammaire chez les rats et les souris. D’autres études, in vivo et in vitro, ont établi un lien entre l’insuline et l’hormone lactogène placentaire (hPL) et la croissance des cellules mammaires, et ont découvert l’implication dans le contrôle de la croissance de ces cellules mammaires, du facteur de croissance épidermique, du transforming growth factor, et du transforming growth factor-1.

Le stade de l’établissement de la lactation qui prend place pendant la grossesse a pour conséquence une importante croissance mammaire. Des dissections ont montré que, pendant la grossesse, les canaux lactifères s’allongent et que leur extrémité se différencie en structures alvéolaires (Dawson, 1935). Les mécanismes contrôlant ce développement chez la femme n’ont pas été explorés, et ce que nous en savons est fondé sur un mélange de résultats obtenus par des études effectuées sur quelques espèces animales, et par des études in vitro du développement mammaire sur des modèles expérimentaux. Cependant, il y a de nombreuses différences entre les espèces, et les modèles expérimentaux conçus à partir de la croissance du tissu mammaire chez les animaux ne permettent d’avoir que quelques repères pour la croissance du sein dans l’espèce humaine. Les résultats de notre étude récente sur la mesure de la croissance du sein à l’aide d’une modélisation informatique du sein (Cox et al, 1999), suggèrent que la croissance du sein pendant la grossesse est régulée par l’hPL.

Le stade I de la lactogénèse

Le moment auquel débute ce stade I (apparition de la capacité à synthétiser les composants spécifiques du lait) n’est pas défini avec précision chez la femme. Quoi qu’il en soit, vers le milieu de la grossesse, le système lobulo-alvéolaire est développé, il y a réduction de la prolifération de ce système, et augmentation de la différenciation cellulaire, avec accumulation des organites cellulaires et des produits de sécrétion (Salazar and Tobon, 1974 ; Russo and Russo, 1987 ; Ostrom, 1990). Ces composants nouvellement synthétisés peuvent entrer dans les alvéoles et y rester jusqu’à la naissance. Toutefois, la pression osmotique due à la sécrétion de lactose pourrait induire une distension mammaire. Donc, il doit exister un mécanisme pour éliminer des alvéoles mammaires le lactose qui a été synthétisé pendant la grossesse. Neville et al (1986) suggèrent que ce mécanisme pourrait impliquer l’ouverture de minuscules points de jonction entre les lactocytes. Quel qu’en soit le mécanisme, il est certain que le lactose passe dans le sang pendant la grossesse. Le taux sérique de lactose chez les femmes enceintes augmente vers le milieu de la grossesse (Arthur et al, 1991), ce qui coïncide avec une augmentation de l’excrétion urinaire du lactose (Flynn et al, 1953 ; Cox et al, 1999). De même, Newton et Newton (1962) ont constaté que la glande mammaire sécrétait un certain volume de liquide après environ 16 semaines de grossesse. Tout cela suggère que, chez les femmes, le stade I de la lactogénèse débute vers le milieu de la grossesse, et qu’il est sous le contrôle de la prolactine.

Une meilleure connaissance du contrôle de la mammogénèse et du stade I de la lactogénèse chez la femme est non seulement importante pour la compréhension du déroulement normal de la lactation, mais aussi parce que le fait d’avoir une première grossesse à un âge relativement précoce (Milligan et al, 1975) et d’allaiter après la naissance (Chivers et al, 1993) a été associé à un risque plus faible de cancer du sein.

Kulski et Hartmann (1981) ont rapporté un début de sécrétion mammaire chez une femme 110 jours avant l’accouchement, et ils n’ont pas observé d’importantes modifications dans les taux de lactose, glucose, potassium, chlorure et azote de cette sécrétion entre le pré-partum et le post-partum immédiat.

La naissance

Le stade II de la lactogénèse

Pendant la grossesse, le fœtus reçoit par le cordon ombilical ce qui lui est nécessaire en continu via le placenta ; après la naissance, il continuera à recevoir ce dont il a besoin pour sa croissance de façon intermittente grâce aux seins de sa mère. Immédiatement après la naissance, la sécrétion mammaire est faible en volume, et riche en immunoglobulines A (IgA). Pendant cette période, l’enfant a davantage besoin d’une protection immunitaire que d’un apport nutritionnel. Avec le temps, les besoins nutritionnels de l’enfant augmentent, et la sécrétion lactée change en quantité et en qualité afin de correspondre à ces nouveaux besoins.

La comparaison entre la composition du colostrum et celle du lait mature est donnée table 1. Kulski et Hartmann (1981), Neubauer et al (1993) et Neville et al (1991) ont constaté une modification de la composition de la sécrétion lactée dans les 24 à 48 heures qui suivent la naissance. Ils ont observé une nette augmentation des taux de lactose, glucose, calcium et lipides, et une baisse des taux de sodium, chlorure, potassium, α-lactalbumine, albumine, lactoferrine, IgA et IgG. Ils ont aussi constaté une légère augmentation du taux d’urée et une légère diminution du taux de magnésium. Arthur et al (1994) ont aussi remarqué une augmentation rapide du taux lacté des divers métaboliques impliqués dans la synthèse du lactose. Ils ont conclu de ces découvertes que dans l’espèce humaine, au contraire d’autre mammifères, le stade II de la lactogénèse survenait après la parturition.

La progestérone

Chez les femmes, le contrôle de ce stade II (apparition d’une sécrétion lactée abondante) semble être sous le même type de contrôle endocrine que chez les autres mammifères. Les travaux de Kuhn (1969), novateurs à l’époque, ont établi que la chute du taux de progestérone était le facteur déclenchant pour le stade II de la lactogénèse chez le rat ; Nicholas et Hartmann (1981, a, b) ont ensuite établi l’existence une relation temporelle entre la chute du taux de progestérone, qui survient approximativement dans les 24 heures qui précèdent la mise bas, et l’augmentation de la synthèse du lactose (facteur permettant de mesurer la lactogénèse) à la naissance. Ce modèle semble valable pour tous les mammifères actuellement étudiés (Forsyth, 1986).

Le fait que le placenta ait un impact sur l’initiation de la lactation a été démontré : en cas de rétention d’un fragment de placenta, le stade II de la lactogénèse est retardé jusqu’à son évacuation (Neifert et al, 1981). Chez la femme, la progestérone est produite par le placenta, et la chute du taux de progestérone n’intervient que lorsque le placenta est évacué. En conséquence, il y a chez la femme un intervalle libre en post-partum précoce, en raison de la relation temporelle entre la chute du taux de progestérone et l’augmentation du taux de lactose dans le colostrum (Kulski et al, 1977), et le stade II de la lactogénèse est retardé jusqu’à 30-40 heures post-partum.

Le stade II de la lactogénèse survient aussi 30 à 40 heures après l’accouchement chez les mères qui ont accouché par césarienne (Kulski and Hartmann, 1981), le placenta étant évacué à peu près au même moment que lors d’un accouchement par voie basse. La raison pour laquelle le début du stade II de la lactogénèse est retardé de façon inattendue par rapport aux besoins nutritionnels du nouveau-né est cohérente avec l’acquisition d’une protection des muqueuses grâce au colostrum maternel.

La prolactine

Alors que la mise en route du stade II de la lactogénèse ne demande ni que les seins soient stimulés par la succion, ni que le lait soit extrait (Kulski et al, 1978), elle demande la présence d’un taux adéquat d’hormones lactogènes. Le taux sérique de prolactine est élevé au moment de l’accouchement, et la suppression de la sécrétion de prolactine par l’administration de bromocriptine induit une inhibition de ce stade II de la lactogénèse (Kulski et al, 1978). Toutefois, les effets indésirables de cette molécule, ainsi que le rôle facilitateur potentiel de la prolactine dans l’apparition d’un comportement maternel ont amené à déconseiller son utilisation comme inhibiteur de la lactation chez les femmes qui décident de ne pas allaiter (Riordan and Auerbach, 1993).

L’insuline

L’évaluation détaillé de l’initiation de la lactation chez les femmes souffrant de diabète insulino-dépendant (DID) a permis de constater que la transition entre colostrum et lait mature est retardée d’environ 24 heures chez ces femmes, lorsque l’on considère les taux de composants essentiels du lait tels que le lactose et le citrate (Arthur et al, 1989 ; Neubauer et al, 1993 ; Arthur et al, 1994). Les raisons de ce retard ne sont pas clairement élucidées, bien que Arthur et al (1994) aient découvert qu’il y avait un délai d’environ 24 heures dans le turn over du lactose dans le lait. Cela ne signifie pas qu’il existe une relation certaine entre l’insuline et le stade II de la lactogénèse. Mais comme ce délai coïncide avec la réduction de la posologie et avec le réajustement du contrôle de la glycémie d’insuline après l’accouchement chez ces femmes diabétiques, il semble possible d’un certain taux d’insuline soit nécessaire pour la mise en route de ce stade. Nonobstant ce délai et avec de la persévérance, les mères diabétiques pourront avoir une sécrétion lactée adéquate (Arthur et al, 1989).

Les glucocorticoïdes

Lyons (1958) a découvert, à l’occasion de ses expériences sur des rats ayant subi une hypophysectomie, une ovariectomie et une ablation des surrénales, que les hormones surrénaliennes étaient nécessaires pour la synthèse du lait. Le rôle des glucocorticoïdes dans la lactation humaine reste inconnu. Toutefois, à la lumière de l’utilisation thérapeutique de ces hormones comme accélérateurs de la maturation pulmonaire, il serait nécessaire de prêter attention à leur impact éventuel sur la mise en route de la lactation.

La lactation

Composition du lait

L’homme s’intéresse depuis longtemps à la sécrétion du lait et à sa composition. Ce n’est toutefois que depuis le début du siècle que la complexité du lait maternel a commencé à être évaluée. Afin d’illustrer cette complexité, Newburg et Neubauer (1995) ont identifié avec précision 81 oligosaccharides différents dans le lait maternel, ainsi qu’une vingtaine d’autres dont l’existence est prouvée mais qui ne sont pas encore bien étudiés ; Jensen et al (1995) ont retrouvé au moins 45 acides gras différents. Par ailleurs, la plupart des acides gras présents dans le lait humain y sont sous forme triglycérides, ce qui fait que le nombre de molécules différentes qui peut théoriquement exister est extrêmement élevé. Même si seulement 1% des triglycérides qui peuvent théoriquement se constituer le font effectivement, cela signifie qu’il peut exister des centaines de triglycérides différents. Et même si la plupart des constituants du lait humain sont présent en très petite quantité, leur présence peut jouer un rôle important soit dans la synthèse du lait, soit dans le développement de l’enfant allaité. En outre, l’allaitement fait partie intégrante du lien de dépendance psychologique et métabolique complexe de l’enfant vis-à-vis de sa mère ; le simple acte de nourrir l’enfant lui prodigue des stimuli au niveau du toucher, de l’équilibre, de l’odorat, de l’ouïe et de la vision, chacun de ces stimuli ayant un impact spécifique sur l’enfant (Gallagher, 1992).

La production du lait

Il y a ne serait-ce que vingt ans, on considérait généralement que la nutrition maternelle était le facteur le plus déterminant dans la synthèse du lait. Cette conception était fondée sur de nombreuses études qui démontraient que la sécrétion lactée dépendait des apports alimentantes chez les vaches et les chèvres. En conséquence, on en a conclu que le fait de nourrir une mère malnutrie permettrait de nourrir aussi l’enfant. En 1974, la Dunn Nutrition Unit de Cambridge (Angleterre) a mis en route une étude pour déterminer l’impact de la nutrition sur la production lactée (Prentice et al, 1986). Cette équipe a analysé les corrélations entre la production lactée et les apports nutritionnels chez des femmes vivant dans un milieu socio-économique favorisé (Cambridge, Angleterre) et chez des femmes vivant dans un milieu socio-économique défavorisé (Keneba, Gambie). Prentice et al (1986) ont trouvé que le volume de lait sécrété était similaire dans les deux groupes étudiés (741 ± 142, 785 ± 168, 783 ± 176 et 717 ± 207 g/24 heures chez les mères anglaises à respectivement 2, 3, 4 et 5 mois, et 705 ± 183, 782 ± 168, 582 ± 169 et 643 ± 149 g/24 heures chez les mères gambiennes à respectivement 2, 3, 4 et 5 mois). La comparaison entre la production lactée par 24 heures à 3 mois indique clairement que la lactation chez les mères des pays en voie de développement est similaire à celle des mères des pays industrialisés : production lactée moyenne chez les mères anglaises sur 24 heures = 785 g, contre 782 g chez les mères gambiennes (Prentice et al, 1986). Antonov (1947) a étudié la production lactée de mères extrêmement malnutries pendant les périodes de famine de la première guerre mondiale, et pendant le siège de Léningrad (septembre 1941 à février 1942) et a conclu que « (1) en dépit de la famine, les glandes mammaires sécrètent du lait s’il y a une stimulation physiologique suffisante, ce qui signifie que la capacité d’allaiter persiste ; (2) la quantité de lait diminue toutefois ; et que (3) la durée de l’allaitement diminue… ». Il semble donc que, au contraire de ce qui est observé chez les espèces laitières domestiquées, les apports nutritionnels ne sont pas le facteur le plus déterminant pour la production lactée chez l’espèce humaine (Hartmann et al, 1995 b).

Les travaux de Prentice et al (1986) et de Hartmann et al (1995 b) démontrent que le chiffre moyen de 750 g de lait/24 heures pour la production lactée reste relativement constant entre 1 et 6 mois post-partum. Cependant, le fait qu’il existe une déviation standard d’environ 25% indique qu’il y a de très importantes variations interpersonnelles dans la production de lait. Les raisons de variations aussi importantes restent peu connues.

Outre l’effet du stress, Newton et Newton (1962) ont étudié la variabilité dans les fréquences de mises au sein selon les femmes, et ont conclu que « si la capacité de stockage mammaire d’une femme était faible, elle pouvait compenser ce fait par des tétées plus fréquentes ». Daly et al (1993), ont étudié la capacité mammaire de stockage à l’aide d’une technique de modélisation informatique, et ont rapporté le cas de trois femmes chez qui ils avaient observé des différences très importantes quant à leur capacité de stockage mammaire, mais une production lactée quotidienne similaire. On observait chez ces femmes les variations correspondantes de la fréquence des mises au sein. Daly et al (1993) ont conclu que la production lactée peut être la même chez différentes femmes, quoique les femmes ayant une capacité de stockage mammaire plus basse doivent faire téter leur enfant plus souvent. Dans le même ordre d’idée, Egli et al (1961) ont découvert que si la fréquence des tétées diminuait, le volume de lait consommé par l’enfant diminuait, et que si la fréquence revenait à son niveau de départ la quantité de lait augmentait.

Le contrôle de la synthèse du lait

Le contrôle de la synthèse du lait à court et à long terme n’est pas encore bien compris. Les facteurs qui influencent la synthèse du lait dans une espèce peuvent n’avoir aucun rôle dans une autre espèce. Toutefois, il est clair que la synthèse du lait est influencée par un grand nombre de facteurs positifs et négatifs. Ces facteurs peuvent être classés en endocrines, autocrines (locaux, produits dans le sein) et métaboliques, l’importance de chacun d’entre eux étant variable suivant les espèces. De plus, lorsque l’on analyse les modèles animaux, on constate qu’il faut faire une distinction entre les études portant sur des espèces sélectionnées pour leur capacité laitière (vaches, chèvres, brebis) et celles qui ne font rien d’autre qu’allaiter leurs petits.

De nombreuses études se sont penchées sur le rôle de la prolactine dans le contrôle de la synthèse du lait chez les animaux. La prolactine se lie à un récepteur membranaire des lactocytes, et agit par le biais des tyrosine kinases de la famille JAK (Raught and Rosen, 1993) pour activer le gène de la β-caséine. La prolactine a donc un rôle important dans la synthèse des protéines spécifiques du lait. Chez la femme, après l’accouchement, le taux de prolactine revient rapidement à son taux antérieur à la grossesse en l’absence de succion du sein (Flückigedr et al, 1982 ; Speroff et al, 1989). La succion induit une sécrétion de prolactine, et le taux basal de prolactine reste élevé pendant toute la durée de la tétée (Tyson et al, 1972). Les chercheurs ont trouvé qu’il y avait une sécrétion importante de prolactine en réponse à la succion pendant les 40 premiers jours post-partum, et que l’importance de cette réponse à la succion diminuait après 80 jours post-partum. Ils n’ont toutefois pas mesuré la production lactée des mères. En revanche, dans une étude récente, Cox et al (1996) ont montré qu’il n’y avait aucune relation entre le taux sérique maternel de prolactine et la quantité de lait sécrétée, que ce soit à court terme (d’une tétée à l’autre), ou à long terme (d’un mois à l’autre). Bien que le taux lacté de prolactine soit inférieur au taux sérique, le taux de prolactine dans le lait de début de tétée était nettement plus élevé que dans le lait de fin de tétée, ce qui suggère que la prolactine présente dans le lait pourrait avoir un impact plus important sur la sécrétion lactée que la prolactine sérique.

Tandis que ce résultats et ceux de nombreuses autres études confirment le rôle de la prolactine dans le maintien de la sécrétion lactée, il existe des diversités entre les espèces quant à l’impact de la prolactine sur la glande mammaire. Il est clair que la prolactine est importante pour la synthèse du lait chez la plupart des espèces, mais cependant, chez les ruminants (vaches, chèvres et brebis) l’impact de l’hormone de croissance sur la synthèse du lait peut être considéré comme similaire, sinon plus important encore, dans la mesure ou cette hormone permet le maintien de la lactation après hypophysectomie chez des chèvres lactantes (Flint, 1995) et qu’elle est actuellement commercialisée et utilisée par les producteurs laitiers de certains pays pour augmenter la production lactée.

Récemment, Milsom et al (1992) ont expérimenté une hormone de croissance humaine obtenue par génie génétique chez des femmes allaitantes en bonne santé, afin de voir si l’impact sur leur lactation était le même que celui observé chez les ruminants. Pour cette étude, des femmes ont été réparties par tirage au sort en deux groupes, l’un prenant l’hormone de croissance, l’autre prenant un placebo ; leur production lactée a été appréciée par des tests de pesée des enfants avant et après la fin des 10 jours de prise du traitement. La production lactée a augmenté dans le groupe placebo (11,6 ± 5,7%) et dans le groupe ayant pris l’hormone de croissance (18,5 ± 4,0%). La production lactée mesurée était la somme des quantités de lait absorbées par l’enfants et du lait résiduel obtenu par expression mécanique du lait. Une analyse plus poussée de ces résultats pourrait conclure que l’augmentation de la sécrétion lactée après cette période de 10 jours était due, au moins en partie, au fait que les seins avaient été davantage « vidés » ainsi qu’aux différences de capacité de stockage mammaire existant entre les deux groupes de mères (Daly et al, 1993), plutôt qu’à l’hormone de croissance. Donc, d’autres études sont nécessaires pour mieux apprécier les relations entre l’hormone de croissance et la synthèse du lait chez la femme.

Le contrôle autocrine de la synthèse du lait

Un examen attentif de la littérature publiée sur le sujet amène à conclure que le simple fait de permettre à l’enfant d’avoir accès au sein suffisamment souvent pour satisfaire son appétit induit une sécrétion lactée optimale. La sécrétion lactée (la synthèse du lait) est fonction de la demande de l’enfant, et déterminée par son appétit. Toutefois, une question de base reste valable : comment le sein régule-t-il sa synthèse du lait afin de répondre à la demande a priori imprévisible de l’enfant ?

Levy (1964) et Linzell et Peaker (1971) ont été les premiers à soulever l’hypothèse selon laquelle la sécrétion lactée serait modulée par un (des) facteurs présents dans le lait. Leurs travaux sur respectivement des rats et des chèvres les ont amenés à penser que l’accumulation d’un (de) facteur(s) à l’intérieur de chaque alvéole pourrait avoir un effet inhibiteur croissant sur les lactocytes, et stopper la synthèse du lait. De plus, la sortie du lait hors des alvéole supprimerait cet effet inhibiteur, et permettrait à la synthèse du lait de recommencer.

Linzell et Peaker (1971) ont constaté que le fait de traire toutes les heures le lait d’une seule mamelle chez une chèvre augmentait le taux d’accumulation du lait dans la mamelle concernée dans les 4 heures qui suivaient. Des résultats similaires ont été obtenus en trayant des mamelles autotransplantées et dont l’innervation normale était donc rompue. Le massage et/ou la traite de ces mamelles autotransplantés n’induisait pas une sécrétion d’ocytocine. Cela signifie que le mécanisme qui permet l’augmentation de la synthèse du lait en réaction à des traites fréquentes n’est pas sous le contrôle de la neurohypophyse. Henderson et al (1985) ont étudié des chèvres chez lesquelles une des mamelles était traite 3 fois par jours, l’autre mamelle restant traite 2 fois par jour. Ils ont trouvé que, à long terme, la production lactée de la mamelle qui était traite 3 fois par jour augmentait d’environ 30%, et restait ensuite à ce niveau élevé pendant toute la lactation si on continuait à la traire à ce rythme. Par contre, si on recommençait à ne plus traire que 2 fois par jour cette mamelle, sa production lactée baissait immédiatement (Blatchford and Peaker, 1982). La nature du contrôle de la synthèse du lait est complexe et multifactorielle. Il semble évident qu’il y a au moins deux mécanismes qui ont un impact sur la glande mammaire (Levy, 1964 ; Peaker et Wilde, 1987). L’un de ces mécanismes est supposé réguler le taux lacté des graisses (Levy, 1964 ; Haeson et al, 1992), l’autre contrôlant le taux des glucides et des protides (Rennison et al, 1993) par un mécanisme local de feed-back négatif impliquant une petite protéine du petit lait (7,6 kDaMr), le feedback inhibitor of lactation (FIL) (Wilde et Gamble, 1985 ; Wilde et al, 1995 a, b).

A l’aide d’une modélisation informatique, Daly et al (1992) ont mesuré la rapidité de synthèse du lait à court terme chez des femmes, en mesurant l’augmentation de volume des seins entre les tétées. Par la suite, ils ont installé leur appareil de modélisation informatique au domicile de 7 mères, afin de mesurer les variations de volume mammaire et la production lactée sur une période de 24 heures, ces mères allaitant à la demande dans leur environnement normal.

Daly et al (1993) ont constaté que le taux de synthèse du lait était inversement proportionnel au degré de remplissage des seins. Les variations de volumes et de rapidité de synthèse du lait étaient particulièrement caractéristiques chez le sujet D. Son sein droit avait une capacité de stockage importante (environ 600 ml), et il était rarement complètement vidé. Le taux de synthèse du lait dans ce sein augmentait au fur et à mesure qu’il était progressivement vidé. De plus, ce sein produisait continuellement davantage de lait que le sein gauche, et le taux de synthèse y était jusqu’à 5 fois plus élevé que dans le sein gauche. Ces résultats sont en faveur d’un contrôle local de la synthèse du lait chez la femme, et concordent avec la théorie d’une contrôle autocrine de la synthèse du lait lorsque la lactation est bien établie, contrôle similaire au modèle proposé pour les chèvres domestiques par Wilde et al (1995 a, b).

L’involution

L’involution de la glande mammaire est la conséquence d’une diminution de la demande. S’il y a absence totale de prélèvement du lait, au moment du sevrage, la glande mammaire va déclencher un processus qui va, grosso modo, être l’inverse de celui qui avait induit la production de lait. La composition du lait va changer, avec augmentation du taux de sodium, de potassium et de protéines et diminution du taux de lactose, amenant la sécrétion à devenir similaire au colostrum (Hartmann et Kulski, 1978).

L’étude de la lactation chez des femmes vivant dans des lieux isolés ou appartement aux quelques tribus de chasseurs-cueilleurs qui existent encore suggère que la durée normale de la lactation chez les femmes est de 3 à 4 ans. Dans ces sociétés, et plus récemment chez certaines femmes vivant dans les pays industrialisés, le sevrage est progressif et s’étale sur une longue période (sevrage induit par l’enfant). Lorsque l’enfant cesse complètement de prendre le sein, cela a pour résultat une distension de la glande mammaire par le lait, et une atrophie des structures épithéliales. Enfin, la sécrétion lactée cesse totalement, les lactocytes desquament et entrent dans un cycle d’apoptose (mort cellulaire programmée). Il semble que l’involution de la glande mammaire survient beaucoup plus graduellement que chez d’autres mammifères (Hartmann et al, 1985), ce qui pourrait expliquer la relative capacité de relactation chez la femme (Hartmann et al, 1995).

Pendant le sevrage progressif, les modifications de la sécrétion lactée sont les mêmes que celles décrites par Kulski et al (1978), mais elles se déroulent sur un laps de temps plus important (Prosser et al, 1984 ; Neville et al, 1986 ; Neville et al, 1991 ; Kent et al, 1999). Prosser et al (1984) ont constaté que les changements dans la composition du lait pourraient être en relation avec la diminution de fréquence des tétées. De leur côté, Neville et al (1986) ont découvert un lien entre la production lactée et les taux lactés de sodium et potassium. Au fur et à mesure que la production de lait diminue pendant le sevrage progressif, ils ont observé que les taux de sodium et potassium augmentaient de façon inversement proportionnelle à la quantité de lait sécrétée chez deux des femmes étudiées, tandis que chez deux autres aucune modification du taux lacté de sodium et potassium ne survenait tant que la production lactée ne devenait pas inférieure à 200 g/jour. De plus, ils ont dit (mais sans fournir de données précises) que le taux de protéines évoluait proportionnellement aux taux de sodium et de potassium.

L’atrophie de la glande mammaire après le sevrage induit une diminution du volume du tissu sécrétoire. Après cette involution, la glande mammaire se retrouvera dans un état relativement quiescent avec des cycles évolutifs en réponse aux facteurs stimulants et involutifs en action pendant le cycle menstruel. De cet état, elle se préparera à un nouveau cycle sécrétoire si la femme est de nouveau enceinte.

Remerciements :
Recherches parrainées par le National Health & Medical Research Council, la Women and Infants Research Foundation, la Nursing Mothers Association of Australia, et Medela AG (Suisse).

Références

• Antonov AN, 1947. Children born during the siege of Leningrad in 1942. The Journal of Pediatrics, 30 : 250-259.
• Arthur PG, Kent JC, and Hartmann PE, 1994. Metabolites of lactose synthesis in milk from diabetic and non-diabetic women during lactogenesis II. Journal of Pediatric Grastroenterology and Nutrition, 19 : 100-108.
• Arthur PG, Kent JC, Potter JM, and Hartmann PE, 1991. Lactose in blood in nonpregnant, pregnant, and lactation women. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, 13 : 254-259.
• Arthur PG, Smith M, and Hartmann PE, 1989. Milk lactose, citrate and glucose as markers of lactogenesis in normal and diabetic women. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, 9 : 488-496.
• Blatchford DR, and Peaker M, 1982. Effects of frequent milking on milk secretion during lactation in the goat : Relation to factors which limit the rate of secretion. Quarterly Journal of experimental Physiology, 67 : 303-310.
• Cafarella J, 1996. Breastfeeding Naturally, (Melbourne ; Merrily Merrily Enterprises).
• Chilvers CED, McPherson K, Peto J, Pike MC, and Vessey MP, 1993. Breast feeding and the risk of breast cancer in young women. British Medical Journal, 307 : 17-20.
• Cowie AT, Forsyth IA, and Hart IC, 1980. Hormonal control of Lactation (Monographs of Endocrinology, Number 15). (Berlin : Springer-Verlag).
• Cox DB, Owens RA, and Hartmann PE, 1996. Blood and milk prolactin and the rate of milk synthesis in women. Experimental Physiology, 81 : 1007-1020.
• Cox DB, Kent JC, Casey TM, Owens RA and Hartmann PE, 1999. Breast growth and the urinary excretion of lactose during pregnancy and early Lactation : Endocrine relationships. Experimental Physiology, 84 : 421-434.
• Daly SEJ, Kent JC, Huynh DQ, Owens RA, Alexander BF, Ng KC, and Hartmann PE, 1992. The determination of short-term breast volume changes and the rate of synthesis of human milk using computerized breast measurement. Experimental Physiology, 77 : 79-87.
• Daly SEJ, Owens RA, and Hartmann PE, 1993. The short-term synthesis and infant regulated removal of milk in lactating women, Experiniental Physiology, 78 : 209-220.
• Dawson EK, 1935. A histological study of the normal mamma in relation to tumour growth : II. The mature gland in pregnancy and lactation, Edinburgh Medical Journal, 42 : 569-598, 633-666.
• Egli GE, Egli, NS, and Newton M, 1961. The influence of the number of breast feedings on milk production. Pediatrics, 27 : 314-317.
• Flint DJ, 1995. Regulation of milk secretion and composition by growth hormone and prolactin. Intercellular Signalling in the Mammary Gland, ed. CJ Wilde, M Peaker, CH Knight, (New York : Plenum Press) 131-140.
• Flückiger E, del Pozo E, and von Werder K, 1982. Prolactin : Physiology, Pharmacology and Clinical Findings, (Berlin, Springer-Veriag).
• Flynn FV, Harper C, de Mayo P, 1953. Lactosuria and glycosuria in pregnancy and the puerperium, The Lancet, 11 (October 3) : 698-704.
• Forsyth IA, 1986. Variation among species in the endocrine control of mammary growth and function : The roles of prolactin, growth hormone, and placental lactogen. Jourmal of Dairy Science, 69 : 886-903.
• Gallagher W, 1992. The Motherless Child. The Sciences, 32 (July/August) : 12-15.
• Hartmann PE, 1991. The breast and breast-feeding. Scientific Foundations of Obstetrics and Gynaecology, Fourth Edition, ed. E Philipp, M Setchell, M Ginsburg, (Oxford : Butterworth Heinemann) 378-390.
• Hartmann PE, Atwood CS, Cox DB, and Daly SEJ, 1995. Endocrine and autocrine strategies for the control of lactation in women and sows. Intercellular Signalling in the Mammary Gland, ed. CJ Wilde, M Peaker, CH Knight, (New York : Plenum Press) 203-225.
• Hartmann PE, and Kulski JK, 1978. Changes in the composition of the mammary secretion of women after abrupt termination of breast feeding. Journal of Physiology (Lond) 275 : 1-11.
• Hartmann PE, Sherriff J, and Kent JC, 1995b. Maternal nutrition and milk synthesis. Proceedings of the Nutrition Society, 54 : 379-389.
• Heesom KJ, Souza PFA, Ilic V, and Wiliamson DH, 1992. Chain-length dependency of interactions of medium-chain fatty acids with glucose metabolism in acini isolated from lactating rat mammary glands. Blochemical Journal, 281 : 273-278.
• Henderson AJ, Blatchford DR, and Peaker M, 1985. The effects of milking thrice instead of twice daily on milk secretion in the goat. Quarterly Journal of Experimental Physiology, 68 : 645-652.
• Hytten FE, 1954. Clinical and chemical studies in human lactation : VI. The functional capacity of the breast. British Medical Journal, (April 17) : 912-915.
• Jensen RG, 1995. Introduction. Handbook of Milk Composition, ed. RG Jensen, (San Diego, California : Academic Press) 1-3.
• Kent JC, Mitoulas L, Cox DB, Owens RA and Hartmann PE, 1999. Breast volume and milk production during extended lactation. Experimental Physiology 84 : 435-447.
• Kuhn NJ, 1969. Progesterone withdrawal as the lactogenic trigger in the rat. Journal of Endocrinology, 44 : 39-54.
• Kulski JK, and Hartmann PE, 1981. Changes in human milk composition during the initiation of lactation. Australian Journal of Experiniental Biology and Medical Science, 59 : 101-114.
• Kulski JK, Hartmann PE, Martin JD, and Smith M, 1978. Effects of bromocriptine mesylate on the composition of the mammary secretion in non-breast-feeding women, Obstetrics and Gynaecology, 52 : 3 8-42.
• Kulski JK, Smith M, and Hartmann PE, 1977. Perinatal concentrations of progesterone, lactose and alpha-lactalbumin in the mammary secretion of women. Journal of Endocrinology, 74 : 509-510.
• Levy HR, 1964. The effects of weaning and milk on mammary fatty acid synthesis. Biochemica et Biophysica ACTA, 84 : 234-236.
• Linzell JL, and Peaker M, 1971. The effects of oxytocin and milk removal on milk secretion in the goat. Journal of Physiology, 216 : 717-734.
• Lyons WR, 1958. Hormotial synergism in mammary growth. Proccedings of the Royal Society (London), 149 : 303-325.
• Milligan D, Drife JO, and Short RV, 1975. Changes in breast volume during normal menstrual cycle and after oral contraceptives, British Medical Journal, iv (29 November) : 494-496.
• Milsom SR, Breier BH, Gallaher BW, Cox VA, Gunn AJ, and Gluckman PD, 1992. Growth hormone stimulates galactopoiesis in healthy lactating women. Acta Endocrinologica, 127 : 337-343.
• Nandi S, 1959. Hormonal control of mammogenesis and lactogenesis in the C3H/He Crgl mouse. University of California Publications in Zoology, 65 : 1-128.
• Neifert MR, McDonough SL, and Neville MC, 1981. Failure of lactogenesis associated with placental retention. American Journal of Obstetrics and Gynecology, 140 : 477-478.
• Neubauer SH, Ferris AM, Chase CG, Fanelli J, Thompson CA, Lammi-Keefe CJ, Clark RM, Jensen RG, Bendel RB, and Green KW, 1993. Delayed lactogenesis in women with insulin-dependent diabetes mellitus. American Journal of Clinical Nutrition, 58 : 54-60.
• Neville MC, Allen JC, Archer PC, Casey CE, Seacat J, Keller RP, Lutes V, Rasbach J, and Neifert M, 1991. Studies in human lactation : Milk volume and nutrient composition during weaning and lactogenesis. American Journal of Clinical Nutrition, 54 : 81-92.
• Neville MC, Casey CE, Keller RP, and Archer P, 1986. Changes in milk composition after six months of lactation. Human Lactation 2 : Maternal and Environmental Factors, ed. M Hamosh, AS Goldman, (New York : Plenium Press) 141-154.
• Newburg DS, and Neubauer SH, 1995. Carbohydrates in milks : analysis, quantities, and significance. Handbook of Milk Composition, ed. RG Jensen, (San Diego, California : Academic Press) 273-349.
• Newton M, and Newton N, 1962. The normal course and management of lactation. Clinical Obstetrics and Gynecology, 5 : 44-63.
• Nicholas KR, and Hartmann PE, 1981 a. Progesterone control of the initiation of lactose synthesis in the rat. Australian Journal of Biological Science, 34 : 435-443.
• Nicholas KR, and Hartmann PE, 1981 b. Progressive changes in plasma progesterone, prolactin and corticosteroid levels during late pregnancy and the initiation of lactose synthesis in the rat. Australian Joumal of Biological Science, 34 : 445-454,
• Ostrom KM, 1990. A review of the hormone prolactin during lactation. Progress in Food and Nutrition Science, 14 : 1-44.
• Peaker M, and Wilde CJ, 1987. Milk secretion : autocrine control. News In Physiological Science, 2 : 124-126.
• Prentice AM, Paul A, Prentice A, Black A, Cole T, and Whitehead RG, 1986. Crosscultural differences in lactational performance. Human Lactation 2 : Maternal and Environmental Factors, ed. M Hamosh, AS Goldman, (New York : Plenum Press) 1344.
• Prosser CG, Saint L, and Hartmann PE, 1984. Mammary gland function during gradual weaning and early gestation in women. Australian Journal of Experimental Biology and Medical Science, 62 : 215-228.
• Raught B, and Rosen JM, 1993. Cooperative trans-acting factor interactions on the prolactin responsive alpha-casein promoter change throughout mammary gland development. Neuroendocrinology, 58(Supp I) : 24.
• Reimann SP, and Seabold PS, 1933. Correlation of X-ray picture with histology in certain breast lesions. American Journal of Cancer, 17 : 34-4 1.
• Rennison ME, Kerr MA, Addey CVP, Handel SE, Turner MD, Wilde CJ, and Burgoyne RD, 1993. Inhibition of constitutive protein secretion from lactating mouse mammary epithelial cells by FIL (feedback inhibitor of lactation), a secreted milk protein. Journal of Cell Science, 106 : 641-648.
• Riordan J, and Auerbach KG, ed, 1993. Breasfeeding and Human Lactation, (Boston : Jones and Bartlett Publishers).
• Russo J, and Russo IH, 1987. Development of the human mammary gland. The Mammary Gland : Development, Regulation and function, ed. MC Neville, CW Daniel, (New York : Plenum Press) 67-93.
• Salazar H, and Tobon H, 1974. Morphologic changes of the mammary gland during development, pregnancy and lactation. Lactogenic Hormones, Fetal Nutrition and Lactation. ed. JB Josimovich, M Reynolds E Cobo, (New York : Jolin Wiley & Sons) 221-277.
• Speroff L, Glass RH, and Kase NG, 1989. Clinicl Gynecologic Endocrinology and Infertility, 4 ed, (Baltimore : Williains & Wilkins).
• Tyson JE, Hwang P, Guyda H, and Friesen HG, 1972. Studies of prolactin secretion in human pregnancy. American Journal of Obstetrics and Gynecology, 1 1 3 : 14-20.
• Wilde CJ, Addey CVP, Boddy LM, and Peaker M, 1995a. Autocrine regulation of milk secretion by a protein in milk, Biochemical Journal, 305 : 51-58.
• Wilde CJ, Addey CVP, Boddy-Finch LM, and Peaker M, 1995b. Autocrine control of milk secretion from concept to application. Intercellular Signalling in the Mammary Gland. ed. CJ Wilde, M Peaker, CH Knight, (New York : Plenum Press) 227-237.
• Wilde CJ, and Gamble JA, 1985. Inhibition of lactose and casein synthesis in rabbit mammary explants by fractions of goat mik. Biochemical Society Transactions, 13 : 385-386.