THEME XIV 2024 Digestion et Absorption PDF

DIGESTION ET ABSORPTION 1. INTRODUCTION ET DEFINITIONS La digestion est l’ensemble des phénomènes qui trans- La digestion se produit à 3 niveaux : la bouche, l’estomac, forment les aliments ingérés en molécules simples, sus- l’intestin. ceptibles...

DIGESTION ET ABSORPTION 1. INTRODUCTION ET DEFINITIONS La digestion est l’ensemble des phénomènes qui trans- La digestion se produit à 3 niveaux : la bouche, l’estomac, forment les aliments ingérés en molécules simples, sus- l’intestin. ceptibles d’être absorbés par l’entérocyte. Elle a lieu pour Le fonctionnement peut se résumer par : l’essentiel dans la lumière intestinale, mais aussi dans le - Une activité mécanique : mastication, déglutition, bras- cytoplasme des entérocytes. sage, remplissage et vidange. - Une activité chimique et biochimique, surtout enzyma- L’absorption intestinale est le processus par lequel les pro- tique, faisant intervenir des sécrétions digestives. duits de la digestion sont transférés de leur lieu de digestion Certaines substances de déchet sont excrétées par voie di- vers le milieu intérieur, en traversant l’épithélium intestinal gestive. pour atteindre les capillaires sanguins ou lymphatiques et la Certaines molécules sont réabsorbées à plusieurs reprises, circulation systémique. ce qui constitue des cycles entérohépatiques (ex : acides bi- liaires). 1. COMPOSITION CHIMIQUE DES SÉCRÉTIONS DIGESTIVES Les sécrétions digestives sont des substances libérées - de la présence de résidus d’ester sulfate, par les cellules glandulaires de l’appareil digestif. Ces - et d’un net excès d’acides aminés négativement char- sécrétions incluent la salive, les sécrétions œsopha- gés dans le noyau protéique. giennes, le suc gastrique, le suc pancréatique, intestinal, la bile et autres constituants provenant d‘autres cellules. Parmi les composants des sécrétions digestives cer- tains sont communs à toutes ces sécrétions et sont pro- duits tout le long du tube digestif : il s’agit entre autres du mucus. 2.1. MUCUS 2.1.1. COMPOSITION DU MUCUS Le mucus est un produit visqueux renfermant de l’eau, des ions, des mucines ou mucoprotéines (protéogly- cannes), des phospholipides (membranes des cellules desquamées) et des protéines transsudées ou excré- tées. Il est particulièrement riche en mucines dont la sécrétion Fig. 1 - Représentation de la structure d’une molécule de mucine se fait par les cellules dites «muqueuses» largement (mucoprotéine) distribuées tout le long de la muqueuse digestive. Structure des mucines : sur un noyau protéique cen- A côté de ces mucoprotéines de haut poids moléculaire tral, sont greffées des chaînes glucidiques (souvent (PM : 2 000 à 40 000 kDa), il existe dans le mucus des plus de 80% en poids) par des liaisons de type O-gly- molécules de petits PM qui correspondent à des pro- cosidique. Ces chaînes glucidiques sont des polymères duits de leur dégradation par protéolyse ainsi que des d’unités saccharidiques renfermant : galactose, fruc- molécules de plus haut PM correspondant à des agré- tose, N-acétylglucosamine, N-acétylgalactosamine et gats non covalents de molécules originelles. acide sialique. Ces glycoprotéines sont polymérisées en étant reliées par des ponts disulfures. 2.1.2. CARACTÉRISTIQUES Les chaînes glucidiques sont étroitement serrées les PHYSICO-CHIMIQUES DU MUCUS unes contre les autres, protégeant ainsi le noyau pro- Gel muqueux téique central de la protéolyse. Toutefois, les endroits Il s’agit d’un gel de mucus formé par des interactions non du noyau protéique non glycosylés (ponts S-S) peuvent covalentes entre les mucines très hydratées. Il est mou être hydrolysés par les enzymes protéolytiques (Fig. 1). et viscoélastique formant une couche protectrice conti- Ces glycoprotéines du mucus sont chargées négative- Mucus soluble ment en raison : Les enzymes protéolytiques peuvent dégrader le gel - de la présence de résidus d’acide sialique en position muqueux au niveau de sa face luminale en hydrolysant terminale dans les chaînes glucidiques, les polymères glycoprotéiques qui le forment, pour pro- duire du mucus dégradé soluble. 4ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2 119 2.1.3. RÔLE DU MUCUS sium et des traces de thiocyanate (SCN). Rôle de protection Intérêt Clinique La salive est sursaturée en phosphates de calcium qui muqueuse, qui englue les micro-organismes et les par- aident à prévenir la déminéralisation des dents. ticules étrangères. Il joue un rôle, en particulier, au niveau de l’estomac. en proline et en sthatérine) inhibent la précipitation des A ce niveau, le gel muqueux gêne la rétrodiffusion des cristaux de phosphates de calcium au niveau dentaire. ions H+ du suc gastrique et diminue la perméabilité des bicarbonates (produits par les cellules muqueuses) vers Origine du thiocyanate : le cyanure (xénobiotique pro- la lumière gastrique. Ainsi, les ions bicarbonates asso- venant de l’alimentation et aussi de la fumée du tabac), ciés au mucus constituent un environnement neutrali- est transsulfuré, au niveau hépatique, à partir d’un ion sant l’acide chlorhydrique (HCl). Normalement il existe thiosulfate provenant de l’oxydation des cystéines et un gradient de pH entre la muqueuse et la lumière. Ce transformé en thiocyanate beaucoup moins toxique. pH partant de 1 à 3 dans la lumière gastrique, atteint la L’élimination des thiocyanates se fait par les reins et par neutralité au contact des cellules. voie salivaire. Rôle de lubrification Une fonction commune au mucus adhérent et au mucus Intérêt Clinique - La présence de thiocyanate dans le plasma ou dans la cules solides dans le tube digestif et évitant l’altération salive, est un marqueur biologique du tabagisme. de l’épithélium par les forces mécaniques mises en jeu au cours du transit du bol alimentaire. Avec la lactoperoxydase, le thiocyanate participe à la défense antimicrobienne. Grâce à ses glandes exocrines le tube digestif reçoit La salivation représente une voie d’élimination pour les plusieurs sécrétions : la salive, les secrétions œso- iodures, les chlorates et les sels de métaux lourds tels phagiennes, le suc gastrique, la bile, le suc pancréa- que les sels de plomb. tique et le suc intestinal. 2.2. LA SALIVE Intérêt Clinique L’excrétion des sels de plomb entraîne, en cas d’intoxi- La salive est une sécrétion digestive produite pour 90% cation (saturnisme), la formation d’un liseré gingivo- par 3 paires de glandes principales : les glandes paro- dentaire caractéristique ou «liseré de Burton». tides, les glandes sous maxillaires et les glandes sublin- guales, mais également par une multitude de glandes b. Composition organique disséminées dans la muqueuse buccale. - Protéines particulières telle que la protéine R (appelée 2.2.1. CARACTÈRES GÉNÉRAUX DE LA SALIVE pour la vitamine B12 libre (médicamenteuse). Les glandes salivaires humaines sécrètent environ un litre de salive par jour. Le débit sécrétoire est variable : - Enzymes : Les enzymes salivaires ont peu d’activité nul au cours du sommeil et très abondant au cours des - repas. La salive est un liquide incolore, translucide et modéré- ment visqueux. Lorsqu’un obstacle à l’écoulement des canaux empêche 2.2.2. COMPOSITION CHIMIQUE DE LA SALIVE le passage de l’amylase dans le tube digestif, elle se L’eau est le constituant principal de la salive représen- répand dans le plasma sanguin et passe même dans les tant 99,5% de son volume. urines sans perdre son activité enzymatique. Son pH ainsi que sa composition électrolytique varient La lipase salivaire. Elle a un rôle accessoire selon le débit sécrétoire : période de repos ou de diges- dans la digestion des triglycérides. tion. La salive produite au repos est légèrement acide Le lysozyme est sécrété par les macrophages (pH : 6,5), celle produite à débit élevé est plutôt légère- au niveau des glandes salivaires. C’est une endogly- ment alcaline. cosidase capable de dégrader la paroi des bactéries La salive est un liquide hypotonique à partir duquel les gram+. conduits salivaires extraient la majorité du sodium. La lactoperoxydase est une peroxydase pré- Intérêt Clinique sente dans la salive, mais également dans les larmes Ce caractère hypotonique stimule l’hydratation des et dans le lait. Elle contribue à rendre ces milieux an- mucines glycoprotéiques et assure la protection de la tiseptiques en utilisant le thiocyanate comme substrat. cavité orale. Le thiocyanate est oxydé par l’enzyme en utilisant le peroxyde d’hydrogène (H2O2), produisant des ions qui dénaturent les protéines bactériennes. a. Composition électrolytique Parmi les sels minéraux qu’elle contient, le bicarbonate - Substances hapténiques des groupes sanguins ABO, de potassium est prédominant. Il y a aussi du chlorure présentent chez 75% des sujets. de sodium, des phosphates de calcium et de magné- 120 ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2  2.3. LES SECRETIONS OESOPHAGIENNES le transfert du proton H+ dans la lumière gastrique par échange avec un K+. L’œsophage sécrète essentiellement du mucus riche en Intérêt Clinique La pompe Na+/K+ ATP dépendante constitue la cible moléculaire des inhibiteurs de la pompe à protons 2.4. LES SECRETIONS DIGESTIVES (IPP), utilisés comme traitement pour diminuer l’aci- dité gastrique. L’estomac sécrète un liquide, le suc gastrique qui peut être recueilli chez l’homme par «tubage gastrique» à Ce K+, - l’aide d’une sonde. lule est rejeté dans la lumière par un canal potassique Le suc gastrique est un mélange de diverses sécrétions pour être réutilisé ultérieurement. provenant des cellules de la paroi stomacale. Dans la Les ions Cl- proviennent du plasma grâce à un canal région du fundus, les cellules bordantes ou pariétales d’échange Cl-/ HCO3-. Dans un deuxième temps les ions sécrètent surtout de l’acide chlorhydrique et le facteur Cl- gagne la lumière gastrique grâce à un canal chlorure. intrinsèque (FI), les cellules principales sécrètent essen- Ainsi, HCl est formé dans l’estomac et le pH s’abaisse tiellement le pepsinogène et la lipase gastrique, alors à 1. que les cellules muqueuses sécrètent un mucus alcalin. Ces mécanismes de transfert provoquent d’importantes Les cellules G antrales produisent de la gastrine, hor- mone déversée dans le sang. d’HCl libérée dans l’estomac s’accompagne de la forma- tion d’une molécule de bicarbonate de sodium, CO3HNa. En effet, une Na+, K+ATPase de la membrane basola- térale de la cellule pariétale transfère en permanence 2.4.1. CARACTÈRES GÉNÉRAUX DU SUC le Na+ vers l’espace extracellulaire (sang) en échange GASTRIQUE d’un K+ vers le compartiment intracellulaire. Cette Na+, La sécrétion et la composition du suc gastrique sont va- K+ATPase existe dans toutes les cellules, mais elle est riables dans les 24 heures : faible débit et faible acidité nettement plus représentée dans la cellule pariétale. Le libre (H+) loin des repas (pH = 2 à 3), fort débit et pH = Na+ est en fait immédiatement couplé au HCO3- sous 1 lors de la digestion. forme de bicarbonate de sodium (CO3HNa). Le volume total de suc gastrique sécrété est d’environ 2 Au total, la stimulation de la sécrétion acide de l’estomac à 3 litres par 24 heures. Normalement incolore ou gris s’accompagne d’une augmentation transitoire du pH ex- perle, le suc gastrique est un liquide limpide, plus ou tracellulare : c’est «la vague alcaline post-prandiale». La production de l’ATP par les mitochondries des cel- odeur est nulle ou aigrelette. lules pariétales est importante car elle permet, en par- ticulier, l’activation des pompes membranaires ce qui Intérêt Clinique explique l’extrême richesse de la cellule pariétale en Le taux de sécrétion gastrique est important à déter- mitochondries. Cette énergie est fournie principalement miner en anesthésie-réanimation. Il renseigne sur la par la glycolyse aérobie. vidange gastrique. La sécrétion d’HCl est sous contrôle nerveux (pneu- Le volume gastrique résiduel est le volume de sécré- mogastriques X) et hormonal (gastrine et histamine). tions gastriques aspiré par sonde nasogastrique. Il L’histamine est produite sous l’action de la gastrine par est monitoré chez les patients intubés ventilés pour évaluer la tolérance digestive. Le taux de sécrétion pour stimuler la sécrétion acide en agissant par l’inter- pourquoi l’anesthésiste recommande de jeuner avant Intérêt Clinique On utilise en thérapeutique des anti H2 pour réduire la estomac plein. sécrétion acide. 2.4.2. COMPOSITION CHIMIQUE DU SUC GASTRIQUE Le suc gastrique est pauvre en substances dissoutes. a. Composition électrolytique - Production d’acide chlorhydrique (Fig. 2) : l’HCl est le principal constituant minéral du suc gastrique. Cet acide fort est responsable du pH acide de ce suc. Il est produit suite à un transfert ionique par l’intermédiaire des cel- lules pariétales (ou bordantes). Le processus commence par la diffusion de CO2 du sang vers les cellules pariétales. A l’intérieur de la cellule, il se forme de l’acide carbonique (H2CO3) sous l’action de l’anhydrase carbonique à partir du CO2 et de l’H2O. Cet acide se dissocie en HCO3- et H+. Une H+,K+ATPase Fig. 2 – Mécanisme de sécrétion d’HCl par la cellule pariétale 4ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2 121 L’acide chlorhydrique a pour fonction de : fundus de l’estomac. Il se lie dans la lumière gastrique - stériliser le bol alimentaire à la vitamine B12 pour former un complexe qui sera ab- - dénaturer les protéines alimentaires sorbé seulement au niveau de l’iléon. - provoquer l’activation du pepsinogène en pepsine (en- Il existe sous forme d’un dimère, chaque monomère zyme du suc gastrique) - établir un pH favorable à l’action de la pepsine B12. - favoriser la sécrétion de deux hormones duodénales, Au total, la muqueuse gastrique est protégée de la réac- la sécrétine et la pancréozymine. tivité d’HCl et de la pepsine (facteurs d’agression) par : - La sécrétion de pepsinogène inactif qui n’est * Production d’HCO3- activé que dans la lumière gastrique HCO3- est sécrété par les cellules à mucus en quantité - La sécrétion de prostaglandines qui stimulent non négligeable dans l’estomac. Cette sécrétion est sous la dépendance de la prosta- glandine E (PGE). En majorité, il se lie au mucus et a un rôle chimique protecteur important. Intérêt Clinique * Le suc gastrique renferme également d’autres compo- La survenue d’un déséquilibre entre les facteurs sés minéraux : Na+, K+, et de faibles d’agression et les facteurs protecteurs engendre une quantités de Ca2+ et de Mg2+. Les concentrations respec- perte de substances de la paroi digestive (estomac, tives de ces différents ions varient en fonction de l’état duodénum) qui atteint la couche musculeuse appelée fonctionnel gastrique : stimulation ou repos. «ulcère». Ce déséquilibre résulte de l’intrication de b. Composition organique différents facteurs génétiques et environnementaux. * Protéines enzymatiques Parmi ces derniers : Pepsine - Infection à Helicobacter pylori (bactérie) La pepsine est la principale enzyme gastrique. C’est une - La prise de médicaments gastro-toxiques (aspirine, - rentiel se trouve immédiatement avant Phe ou Tyr. - La consommation d’alcool Son précurseur, le pepsinogène, est produit par les cel- - Le tabagisme (augmente la sécrétion acide) lules principales le l’estomac. Il est activé par une pro- -,Le stress (malades polytraumatisés ou en réanima- téolyse partielle de son extrémité N-terminale. Cette tion …) scission est initiée par le pH très acide du suc gastrique L’ulcère peut être duodénal ou gastrique. Il est géné- ralement admis que dans l’ulcère duodénal, le facteur pepsines activant les pepsinogènes. dominant est l’agression chlorhydro-peptique ; alors Le pH optimal de la pepsine est situé entre 2 et 3. C’est que dans l’ulcère gastrique c’est l’altération de la mu- le pH que prend le contenu gastrique lorsque le suc est queuse gastrique. Ce dernier risque de se transformer mélangé aux aliments qui tamponnent légèrement son en cancer. acidité. Autres enzymes : 2.5. LES SECRETIONS BILIAIRES * La cathepsine gastrique provient d’un zymogène. Il s’agit d’une endopeptidase, La bile joue un rôle dans la digestion des graisses et un dont le pH optimal est de 3. Elle est surtout active dans rôle dans les processus d’excrétion. l’estomac du nourrisson. Entre les repas, la bile est produite constamment par * La présure ou labferment est une holoprotéine qui per- le foie. Elle est stockée dans la vésicule biliaire où elle met la coagulation du lait est concentrée environ dix fois. L’arrivée du chyme en clivant un polypeptide de la caséine la rendant inso- gastrique riche en acides gras dans le duodénum induit luble. la production de cholécystokinine (CCK) qui provoque Ceci permet de prolonger le séjour du lait dans l’esto- l’ouverture du sphincter d’Oddi et la contraction de la mac et rendre la digestion des protéines plus complète. vésicule biliaire qui déverse à son tour son contenu dans le duodénum via le canal cholédoque. Intérêt Clinique De nombreuses substances contenues dans la sécrétion Son rôle est important chez le nourrisson où la sécré- biliaires parcourent un circuit permanent entre l’intestin tion acidopeptique est peu marquée. et le foie appelé «cycle entérohépatique», certaines em- pruntent la voie portale (sels biliaires), d’autres la voie * La Lipase gastrique : dans le suc gastrique cette lipase lymphatique extra portale (cholestérol) et d’autres les a une activité faible. deux voies (pigments biliaires). Elle n’intéresserait que les triglycérides à chaînes d’acides gras courtes ou moyennes. 2.5.1. CARACTÈRES GÉNÉRAUX DE LA BILE A l’état physiologique, la quantité totale de bile sécrétée peu active dans l’estomac de l’adulte. Toutefois, chez le par l’homme en 24 heures est comprise entre 0,5 et 1 nourrisson, dont le contenu stomacal est moins acide, il litre. est possible qu’elle agisse. La bile est un liquide de couleur jaune légèrement ver- * Facteur intrinsèque (FI) dâtre, parfois de consistance visqueuse (mucines), de Le FI est une glycoprotéine produite en très faible quan- goût amer, clair tant qu’il est sécrété par les hépatocytes, tité par les cellules pariétales (bordantes) du corps et du plus dense, plus visqueux, opaque et brunâtre après sa 122 ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2 concentration dans la vésicule. Le pH est légèrement Régulation de la biosynthèse des AB alcalin de l’ordre de 7,3. Elle s’effectue par rétro-inhibition sur deux enzymes clés - 2.5.2. COMPOSITION CHIMIQUE DE LA BILE synthèse du cholestérol) et la Cholestérol 7 α Hydroxy- a. Composition électrolytique lase (enzyme clé de la biosynthèse des AB). La bile renferme de l’eau et de nombreux ions : Na+, Conjugaison des AB Ca++ Cl-, HCO3-. Les acides biliaires I, II et III sont pour la plupart conju- Dans le duodénum, l’ion HCO3- permet la neutralisation gués avec le glycocolle et en faible proportion avec la du chyme gastrique acide issu de l’estomac ; la bile taurine. L’acide lithocholique est, à la différence des transforme alors le chyme en chyle. autres acides biliaires, sulfoconjugué. Seule une faible b. Composition organique proportion d’acides biliaires reste sous forme libre. Les composés les plus importants de la bile sont les sels Composition de la bile en AB biliaires. Ils jouent un rôle important au cours de la di- Chez l’homme, les pourcentages des différents acides gestion des lipides. biliaires sont résumés dans le tableau 1. La bile est, de plus, la voie d’excrétion de nombreux peptides et protéines hépatiques, des lipides et de nom- Tableau 1 – Composition de la bile en acide biliaire breux déchets métaboliques : pigments biliaires (biliru- Acides biliaires Bile inactivés et oxydés et divers xénobiotiques. Cholique (C) 35 % * Protéines Chénodésoxycholique (CDC) 35 % La bile renferme de nombreuses enzymes : phospha- Désoxycholique (DC) 25 % tases alcalines (PAL), lipase, transaminases, gam- Lithocholique et Ursodésoxycholique 5% - génase (LDH), créatine kinase (CPK). L’activité de Circulation entérohépatique (CEH) des AB plusieurs de ces enzymes est environ 10 fois plus forte Pour un repas riche en lipides, environ 20 g d’AB sont dans la bile vésiculaire que dans le sérum sanguin. utilisés. Or, le stock d’AB disponible n’est que d’environ Aucune de ces enzymes n’a de rôle dans le phénomène 4 g ; d’où l’intérêt de la réabsorption des AB sécrétés de la digestion. dans le duodénum. Ce mécanisme est appelé cycle en- * Acides biliaires (AB) térohépatique des AB (CEH). Ce cycle fonctionne 6 à 8 Les AB sont des molécules amphipathiques (une partie fois par 24 heures. hydrophobe soluble dans les lipides et une partie hydro- 90% environ des AB sécrétés dans la bile sont réabsor- phile) ; ils réagissent comme des détergents anioniques bés par diffusion passive tout le long de l’intestin et par qui rendent hydrosolubles les lipides alimentaires. Ainsi, un cotransport secondairement actif Na-dépendant dans ils jouent un rôle important dans les phénomènes bio- l’iléon terminal. Une petite partie de ces acides biliaires chimiques de la digestion-absorption des graisses ainsi traverse le foie et sera excrétée dans les urines. Les AB que dans l’absorption des vitamines liposolubles (A, D, qui n’ont pas été réabsorbés dans l’intestin grêle, soit E, K). environ 10 %, parviennent au côlon où, sous l’action des Synthèse des AB enzymes bactériennes, subissent d’une part une dé- La biosynthèse hépatique des acides biliaires fait ap- conjugaison et d’autre part une transformation des AB I pel à deux voies : une voie classique (neutre) et une en AB II. Ces AB II sont presque entièrement réabsorbés voie alterne (acide). La première étape enzymatique de par le côlon et regagnent le foie par la veine porte à l’ex- chacune de ces voies est catalysée de façon respec- ception du dérivé sulfoconjugué de l’acide lithocholique, qui est éliminé dans les fèces. 27-hydroxylase. Les acides biliaires synthétisés sont Seuls 2% des AB sécrétés par le foie échappent à l’ab- les acides biliaires primaires (AB I) : acide cholique et sorption intestinale et sont éliminés dans les fèces. acide chénodésoxycholique. Dans l’intestin, les acides Excrétion des AB biliaires primaires sont transformés sous l’action d’une 400 à 700 mg d’AB sont excrétés par jour, ce qui corres- pond à la quantité synthétisée. Cette excrétion des AB biliaires secondaires (AB II) : acide désoxycholique et constitue le moyen le plus important pour l’organisme de acide lithocholique. L’acide ursodésoxycholique, acide consommer le cholestérol. biliaire tertiaire (AB III), est synthétisé dans le foie et pré- sent à l’état de trace dans l’organisme. Il s’agit d’un épi- * Lipides mère de l’acide chénodésoxycholique. Ceci lui confère Ce sont les composés biliaires les plus typiques. Les un caractère plus hydrophile. principaux lipides de la bile sont les lécithines (98% des Intérêt Clinique phospholipides) et le cholestérol libre (96% du choles- La bile néonatale est dépourvue d’AB II et III, car l’in- térol total). On rencontre aussi des triglycérides et des testin du nouveau-né ne contient pas de bactéries à la - naissance. ter l’excès de cholestérol. L’acide ursodésoxycholique est utilisé pour dissoudre Le cholestérol de la bile, déversé dans l’intestin subit les calculs biliaires formés de cholestérol et dans le partiellement le cycle entérohépatique. Le reste est éli- traitement de certaines maladies chroniques du foie miné dans les selles sous forme d’un métabolite, le co- (cirrhose biliaire primitive...). prostanol. 4ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2 123 Diagramme de Small et Dervichian (Fig. 3) Bien qu’elle ne soit pas d’origine hépatique, elle subit Dans la bile (milieu aqueux), le cholestérol est solubili- sé principalement grâce à la formation de micelles avec avant d’être excrétée dans les voies biliaires. 99% de les sels biliaires et les phospholipides. Cette capacité la bilirubine de la bile se trouve sous forme glucurono- de «solubilisation» est fonction des proportions relatives conjuguée, soluble dans l’eau. C’est un produit d’excré- des trois constituants. Small et Dervichian ont mis au tion qui ne joue aucun rôle dans la digestion. point un modèle pour représenter ces trois variables ; il s’agit d’un diagramme en coordonnées triangulaires dont Intérêt Clinique chacun des axes représente une proportion allant de 0 L’augmentation de la concentration de la bilirubine à 100 % de sels biliaires (en bas de droite à gauche), de plasmatique se traduit par une coloration jaune à lécithines (à droite de haut en bas) et de cholestérol (à bronze des téguments (peau, muqueuses et scléro- gauche de bas en haut). On peut représenter tous les tiques oculaires) appelée «ictère» (jaunisse). mélanges possibles de ces trois composants des lipides de la bile. Sur un tel diagramme, la composition d’un Formation et transport de la bilirubine échantillon de bile est représentée par un point unique * Formation de la bilirubine situé à l’intersection des pourcentages des trois consti- La bilirubine plasmatique provient du catabolisme de tuants dans l’échantillon. l’hème, groupement prosthétique de l’hémoglobine, Seuls les mélanges dont la composition se situe dans de la myoglobine et des autres protéines héminiques la zone hachurée du triangle sont homogènes et main- (cytochromes, catalase et peroxydases). La majorité tiennent le cholestérol en solution sans risque de forma- (80%) de la bilirubine formée quotidiennement chez tion de lithiase (calcul). l’adulte sain provient de la dégradation de l’hémoglo- Le mélange indiqué à titre d’exemple dans la Fig. 3 : bine des érythrocytes sénescents captés et hémoly- sels biliaires (80%), lécithines (17%) et cholestérol (3%) sés en moyenne après 120 jours de vie sanguine par correspond à une phase homogène. Une augmentation les macrophages du système réticuloendothélial (rate, de la sécrétion de cholestérol ou une diminution de la foie et moelle osseuse). Elle peut aussi provenir d’une concentration de sels biliaires rendent la bile lithogène synthèse excédentaire d’hémoglobine ou d’une érythro- correspondant à la partie claire du triangle. - En étudiant les biles lithogènes et non lithogènes, ces Après lyse cellulaire, l’hémoglobine est dégradée en deux auteurs ont pu ainsi déterminer trois zones sur ce hème. L’hème est métabolisé en composé hydrophobe diagramme. qui est la biliverdine par l’hème oxygénase. La biliver- - Une zone micellaire où le cholestérol est en solution dine est transformée en bilirubine non conjuguée par la stable (zone hachurée). biliverdine réductase. - Une zone de sursaturation où le cholestérol précipite La bilirubine, ainsi formée, est expédiée par voie san- sous forme de cristaux (zone claire). guine vers le foie. Cette bilirubine, peu hydrosoluble, est - Une zone métastable intermédiaire où le cholestérol presque totalement liée à l’albumine, ce qui permet son est en solution instable et précipite en quelques heures - (limite entre les deux zones). cyte, le complexe se dissocie et la bilirubine est captée à l’aide d’une «protéine carrier». * Glucuronoconjugaison de la bilirubine Dans le cytoplasme hépatocytaire, la bilirubine captée est liée à d’autres protéines, les ligandines Y et Z, pour être acheminée vers le réticulum endoplasmique lisse où elle est conjuguée à deux molécules d’acide glucuro- La conjugaison de la bilirubine est catalysée grâce à la glucuronyltransférase (GT) qui permet le transfert de deux molécules d’acides glucuronique depuis l’UDPG (acide Uridine Di Phospho Glucuronique) jusqu’à la bi- lirubine. * Sécrétion de la bilirubine conjuguée dans la bile La bilirubine conjuguée est transportée vers le pôle bi- liaire de l’hépatocyte (canalicule biliaire). Elle peut alors Fig. 3 - Représentation de la composition lipidique de la bile être sécrétée dans la bile grâce à un transport actif, sa- en coordonnées triangulaires d’après Small et Dervichian. turable, compétitif et sélectif. * Pigments biliaires : bilirubine et dérivés * Sécrétion de la bilirubine conjuguée dans l’intestin La bilirubine est le principal pigment biliaire. C’est un La bilirubine conjuguée chemine dans la bile vers l’in- pigment jaune responsable de la coloration de la bile. testin. A ce niveau, elle subit une déconjugaison par 124 ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2  Un pancréas adulte sécrète environ 1 à 2,5 litres par 24 est ensuite réduite, au niveau du côlon, en urobilino- h d’un liquide contenant des sels minéraux et des com- gènes incolores (UBG). La majeure partie des UBG se posés organiques. retrouve dans les matières fécales (stercobilinogènes) et s’oxydent au contact de l’air pour donner des sterco- 2.6.2. COMPOSITION CHIMIQUE DU SUC bilines colorées : pigments bruns. PANCRÉATIQUE Le suc pancréatique est isotonique au plasma. * Cycle entérohépatique (CEH) de la bilirubine et des UBG a. Composition électrolytique Une faible proportion de bilirubine et des UBG effectue La composition cationique est relativement constante. un CEH. Durant ce CEH, une proportion négligeable Elle est surtout constituée de Na+ mais également de K+ d’UBG passe dans la circulation systémique d’où elle (concentrations similaires à celles du plasma). est ultérieurement éliminée par les reins. Au contact La composition anionique est variable en fonction du de l’air ces UBG s’oxydent en urobilines colorées : pig- débit sécrétoire : loin des repas, la sécrétion de Cl- est ments bruns. prédominante ; en période sécrétoire, l’ion bicarbonate (HCO3-) est le plus abondant jusqu’à 145 mEq/l et rend Intérêt Clinique compte du pH alcalin du suc. Stercobilines et urobilines confèrent aux selles et aux Le mécanisme de la sécrétion bicarbonaté commence urines leur couleur habituelle. par l’hydratation du CO2 à l’intérieur de la cellule grâce à l’anhydrase carbonique pour former H2CO3- qui est alors * Autres produits de catabolisme dissocié en H+ et HCO3-. H+ traverse la membrane cellu- Des nombreuses autres substances sont également ex- laire au pôle basal grâce à l’antiport Na+/H+. Au pôle api- crétées par la voie biliaire, en particulier des substances cal de la cellule, les ions HCO3-- passent dans la lumière inutiles à l’organisme ou même toxiques. Elles peuvent canalaire grâce à l’antiport HCO3-/H+. Pendant l’écoule- être endogènes (produits du métabolisme, hormones) ment de la sécrétion pancréatique les ions HCO3- sont ou exogènes (médicaments, substances alimentaires). échangés contre des ions Cl-. Ainsi, la concentration de Ces produits ne sont pas éliminés dans la bile sous leur Cl- diminue et celle de HCO3- augmente lorsque le débit forme originelle mais après différentes transformations de suc pancréatique augmente. qui constituent la fonction de détoxication du foie et qui, La concentration de l’ion Cl- varie donc en sens inverse en général, augmentent la polarité et le PM de la subs- de la concentration des bicarbonates en fonction du dé- tance à éliminer. bit sécrétoire, de sorte que la somme [(Cl-) + (HCO3-)] est très sensiblement constante (Fig. 4). 2.6. LE SUC PANCREATIQUE A côté de sa fonction endocrine, le pancréas intervient de façon prépondérante dans la digestion des aliments par sa sécrétion exocrine. L’arrivée du chyme acide au contact de la muqueuse du duodénum provoque la sécrétion de deux hormones duodénales : la sécrétine et la pancréozymine ou cho- lécystokinine (CCK) qui, transportées par voie humo- rale jusqu’au pancréas, provoquent la sécrétion du suc pancréatique. Ce dernier se déverse dans le duodénum par le canal de Wirsung à travers le sphincter d’Oddi. 2.6.1. CARACTÈRES GÉNÉRAUX DU SUC Fig. 4 - Variations des concentrations électrolytiques PANCRÉATIQUE du suc pancréatique en fonction du débit Le suc pancréatique, recueilli par cathétérisme per-en- doscopique du canal de Wirsung ou par aspiration du La sécrétion hydro bicarbonatée est produite par les cel- contenu duodénal après stimulation pancréatique, est lules des canaux pancréatiques et est stimulée par la un liquide incolore, légèrement visqueux, dont la pre- sécrétine. mière caractéristique est d’être sensiblement alcalin de pH 8 et tamponné pour cette zone de pH. Dans le duodénum, l’HCO3- permet de : - neutraliser les ions H+ - inactiver la pepsine Intérêt Clinique - conférer un pH optimal à l’activité des enzymes La perte de ces sécrétions (riches en bicarbonates) pancréatiques. peut aboutir à une acidose métabolique à trou anio- b. Composition organique nique normal (perte d’un cation fort (sodium) et réten- Les principaux composants organiques du suc pancréa- tion pancréatique d’un anion fort (chlorure)). tique sont les protéines, qui sont essentiellement repré- sentées par un mélange complexe d’enzymes qui jouent un rôle fondamental dans la digestion des trois catégo- ries de nutriments. La synthèse de ces enzymes s’effec- 4ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2 125 tue dans les cellules acineuses du pancréas stimulées * L’Hydrolase ester carboxylique est une enzyme d’acti- par la pancréozymine ou cholécystokinine. est activée par les sels biliaires qui induisent sa diméri- * Enzymes sation, seule forme active. On distingue plusieurs catégories d’enzymes : Enzymes nucléolytiques Enzymes glycolytiques pancréas : amylases digestives. Elle est sécrétée sous forme ac- tive. Le Ca++ est indispensable à son activité. Son mode * Les inhibiteurs pancréatiques d’action est identique à celui de l’amylase parotidienne. Ces inhibiteurs inactivent les enzymes protéolytiques Elle participe à la digestion de l’amidon. dans le suc pancréatique : Enzymes protéolytiques Elles sont sécrétées sous une forme inactive à l’état de - l’inhibiteur de Kazal, inhibiteur de la trypsine, pro-enzymes encore appelée zymogènes. Ces pro-en- - l’inhibiteur de Kunitz, inhibiteur de plusieurs enzymes zymes ne sont activées que dans la lumière intestinale protéolytiques de type sérine-protéase (trypsine, chy- par protéolyse ménagée, ce qui évite l’autodigestion de motrypsine). la glande. De plus, des inhibiteurs de protéases sont sé- Ainsi, le pancréas exocrine, grâce à la somme d’en- crétés par le pancréas avec les zymogènes. zymes sécrétées et au carbonate acide qui ajuste le pH du liquide duodénal à une valeur proche des pH opti- - Les endopeptidases mums de chaque enzyme, peut en théorie digérer la Les principales sont : presque totalité des aliments. La trypsine, endopeptidase la plus importante, sé- Dans la majorité des cas, les productions enzymatiques crétée sous forme de trypsinogène sont excédentaires aux besoins chez le sujet sain. La chymotrypsine, sécrétée sous forme de chymo- trypsinogène Outre le contrôle hormonal, la sécrétion pancréatique exocrine est sous contrôle nerveux : L’élastase, sécrétée sous forme de proélastase - Système parasympathique, qui augmente les sécré- La collagénase, sécrétée sous forme de procolla- tions génase - Système sympathique, qui diminue les sécrétions - Les exopeptidases 2.7. LE SUC INTESTINAL N-terminales : la leucine aminopeptidase est une métalloprotéine à Zinc. Le suc intestinal est sécrété par l’ensemble de l’intestin, en particulier au niveau du duodénum par les glandes C-terminales : les carboxypeptidases A et B sont de Brunner et du jéjunum par celles de Liberkühn. sécrétées sous forme de Les fonctions de la digestion intestinale sont étroitement zymogènes et activées par la trypsine. a lieu, souvent, au sein même des cellules de la mu- Normalement, une faible quantité d’enzymes pancréa- queuse. tiques passe dans le sang où elle est neutralisée essen- - ment importante au niveau du côlon (1010 bactéries/g de fèces), possède un énorme potentiel enzymatique, Enzymes lipolytiques qui lui confère une activité métabolique intense. Elle par- * La lipase pancréatique est physiologiquement la plus ticipe ainsi à l’élaboration de certains composés du suc importante des lipases intestinal. digestives. Elle est sécrétée sous forme active par les cellules acineuses parallèlement à une autre protéine : 2.7.1. CARACTÈRES GÉNÉRAUX DU SUC INTESTI- la colipase. NAL La colipase est sécrétée sous forme d’un précurseur Le volume de suc intestinal sécrété est de 1 à 3 litres inactif la procolipase qui subit une hydrolyse trypsique par 24 h. C’est un liquide jaune clair, coloré surtout par libérant le cofacteur actif. la bile à la partie supérieure du grêle. Son pH est alcalin, La lipase participe à la digestion des triglycérides. Son de l’ordre de 7,5. action nécessite la présence de sels biliaires en plus de la colipase. 2.7.2. COMPOSITION CHIMIQUE DU SUC INTES- TINAL * Les phospholipases A1 et A2 : la phospholipase A2 est a. Composition électrolytique sécrétée sous forme de La composition électrolytique su suc intestinal est ana- zymogène, la prophospholipase A2, qui est activée par logue à celle du suc pancréatique sauf qu’il est plus la trypsine dans la lumière intestinale. L’action des phos- pauvre en bicarbonate. pholipases nécessite la présence des sels biliaires et b. Composition organique d’ions Ca++. Outre les composés communs aux différentes sécré- Elles hydrolysent les phospholipides. tions digestives, le suc intestinal contient peu d’enzymes 126 ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2 car leur majorité est intégrée dans les cellules : enzymes nopharynx avec comme particularité l’abondance des membranaires et cytoplasmiques. C’est par desquama- tion des cellules que les enzymes se retrouvent dans le du fait de son acidité. L’intestin grêle possède aussi une suc. Ainsi le suc intestinal est composé essentiellement par la lyse des cellules de l’épithélium intestinal qui se des sécrétions (streptocoques, staphylocoques et lacto- renouvellent constamment. variée et abondante avec une nette prédominance des Les principales enzymes intestinales sont : anaérobies stricts (99,9 %) suivis par les Entérobacté- - Entéropeptidase : provenant de la muqueuse duodé- nale, elle active le trypsinogène (sécrété par le pancréas) est habituellement stable. en trypsine dans la lumière intestinale. - Enzymes terminant la digestion des protéines (entéro- jours de la vie (1 à 2 jours pour un accouchement par cytaires) : voie basse) et demeure ensuite, sauf en cas de mala- Aminopeptidases (oligopeptidase, tripepti- dies, étonnamment stable. dase, dipeptidases) Prolinase et prolidase (exopeptidases particu- Son rôle : lières) - Elle régule le transit. - Enzymes agissant sur les glucides (entérocytaires) : Maltase la muqueuse : c’est l’effet barrière qui joue un rôle de - défense. branchant) - Elle synthétise des vitamines : B1, B2, B6, B9, B12, Saccharase l’acide folique et la vit K. lactase - Elle participe à la digestion car les bactéries possèdent, - Enzymes agissant sur les lipides : Lipase active à pH elles aussi, beaucoup d’enzymes. Au niveau du colon 8,2 - Enzymes agissant sur les acides nucléiques : - Nucléotidases et Nucléosidases faction transforme les protéines. - Elle participe au métabolisme des acides biliaires et de 2.8. LA FLORE BACTERIENNE INTESTINALE la bilirubine tout au long du tractus intestinal. - Elle dégrade les fructo-oligo-saccharides permettant - la synthèse du N- butyrate dans le colon, qui favorise le développement d’une muqueuse de bonne qualité et muqueuses. Chez un adulte, dans une zone allant de protège du cancer du colon. l’intestin grêle au colon, il y a 107 à 1012 bactéries/g de contenu intestinal, c’est-à-dire dix fois plus que le des gaz (H2, N, CO2) qui vont s’ajouter aux gaz avalés nombre de cellules humaines dans le corps, équivalent (N, O2) et à ceux provenant du secteur plasmatique par à un poids total d’1,5 kg. diffusion (CO2). Elle est composée d’une centaine d’espèces bacté- Intérêt Clinique riennes différentes variant en fonction des différents - étages du tube digestif : au niveau de la bouche, peuvent testinale, un déséquilibre peut entraîner une dysbiose. se trouver la plupart des germes présents dans le rhi- 3. PHÉNOMÈNES BIOCHIMIQUES DE LA DIGESTION ET DE L’AB- SORPTION Les phénomènes mécaniques de la bouche (masti- cation) et de l’estomac triturent les aliments et les ré- qui ne sont pas digérés dans l’intestin grêle, mais fer- duisent à l’état de bouillie (chyme gastrique) à la sortie de l’estomac. La présence de mucus facilite l’enrobage des molé- 3.1.1. DIGESTION INTRALUMINALE DES GLU- cules. CIDES a. Dans la bouche 3.1. SEQUENCES DE LA DIGESTION ET DE Les phénomènes chimiques sont limités à un début de L’ABSORPTION DES GLUCIDES digestion des glucides, en particulier de l’amidon. Les glucides représentent quantitativement la plus grande partie de l’alimentation à tout âge de la vie : 200 à 400 g par jour chez l’adulte et davantage chez en moyenne 8 résidus de glucose unis par des liaisons le nourrisson (10g/kg). La ration glucidique de l’adulte est constituée grossièrement par 50% d’amidon, 30% Elle est active entre les pH 4 et 9 et dénaturée par l’aci- de saccharose et 10% de lactose auxquels s’ajoutent dité gastrique. le glycogène et de faibles quantités monosaccharides La contribution de la salive à la digestion des glucides et des polysaccharides complexes contenus dans les consiste donc dans le morcellement d’une partie de 4ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2 127 l’amidon ingéré en dextrines, maltotriose et maltose. 3.1.2. ABSORPTION INTESTINALE DES MONO- b. Dans la lumière intestinale du grêle proximal SACCHARIDES Les villosités intestinales augmentent considérablement salivaire par la dégradation des constituants de l’amidon la surface membranaire du pôle apical de la cellule et, : l’amylopectine et l’amylose (constituant mineur de de ce fait, joue un rôle considérable dans les phéno- l’amidon 15-20%). Elle clive, comme l’amylase salivaire, mènes d’absorption. Les monosaccharides issus de l’activité des enzymes de la bordure en brosse peuvent être absorbés par la voie (30%). transcellulaire (80%) ou la voie paracellulaire (20%). c. Au niveau de la bordure en brosse entérocytaire a. Transport transcellulaire * Le glucose clivés en glucose libre par une série d’enzymes de la Le glucose a un système de transport secondairement bordure en brosse de l’intestin. actif. Il est capté par un transporteur saturable le sym- port Na+ glucose (SGLT-1). Toutefois, dans les condi- mais également du maltotriose et tions physiologiques, ce transport n’est jamais saturé et cet ose est donc absorbé avec un rendement proche de 100% par l’intestin grêle. Pour que le gradient de Na+ se maintienne, il faut que du côté basal de l’entérocyte il y ait expulsion de Na+. Cette expulsion s’effectue de branchement, libérant du glucose. façon active grâce à une Na+,K+ATPase nécessitant de l’ATP. activités enzymatiques : La sortie du glucose de l’entérocyte vers le sang se fait - La saccharase hydrolyse le saccharose en par diffusion facilitée grâce à un deuxième transporteur glucose et fructose et le maltotriose en glucose (GLUT-2) localisé sur la membrane basolatérale de l’en- térocyte. - rant du glucose. * Le galactose - La lactase hydrolyse le lactose en glucose et Il est absorbé, comme le glucose, par un processus se- galactose. condairement actif faisant intervenir les mêmes trans- Intérêt Clinique porteurs : SGLT-1 et GLUT-2. - Intérêt Clinique risson une intolérance au lactose. L’activité de l’isomaltase peut être également défail- et du Galactose (SGLT-1) : c’est la maladie des sucres lante. à transport actif qui se traduit cliniquement par une diarrhée à caractère acide Dans tous ces cas, le disaccharide non hydrolysé va - Une fraction du glucose et du galactose est utilisée traînant la formation excessive d’acides organiques et pour les besoins de l’entérocyte. Elle est métabolisée de gaz favorisant une diarrhée. jusqu’au stade de pyruvate-lactate, métabolites très dif- fusables pouvant sortir aisément de la cellule. Ces enzymes ne sont pas libres dans l’intestin mais * Fructose ancrées dans la membrane apicale des cellules essen- Le fructose est absorbé au pôle apical par un processus tiellement jéjunales mais également de tout le reste de de diffusion facilitée grâce à un transporteur membra- l’intestin grêle. naire : GLUT-5 Na-indépendant. Sa capacité est réduite et en cas d’ingestion massive, le fructose gagne le côlon où il subit une fermentation bactérienne. La majeure partie du fructose absorbé est catabolisée en lactate et en pyruvate. Une faible proportion est transformée en glucose et le reste rejoint le foie à tra- vers le sang portal. Son transfert à travers la membrane basale est assuré par le même transporteur que le glucose et le galactose : GLUT-2. b. Diffusion paracellulaire (passage intercellulaire) Environ 20% des monosaccharides issus de l’activité des enzymes de la bordure en brosse diffusent vers le milieu intérieur au niveau des espaces intercellulaires. Cette diffusion passive se fait sans couverture énergé- tique, en descendant le gradient de concentration. Les sucres qui ont ainsi diffusé entraînent de l’eau et du Fig. 5 - Exemple de structure d’une enzyme membranaire sodium par effet de solvant. entérocytaire : Saccharase Isomaltase 128 ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2 3.1.3. DEVENIR DES GLUCIDES ABSORBÉS 3.2.1. DIGESTION INTRALUMINALE DES PROTÉ- a. Dans le grêle proximal INES Le drainage des oses et des molécules carbonées qui Elle s’effectue grâce à des enzymes protéolytiques sé- en dérivent se fait par la voie sanguine. Ils rejoignent le crétées sous forme de zymogènes inactives ce qui pro- foie par la veine porte. Normalement, la digestion et l’ab- tège les parois digestives de l’hôte d’une «autodiges- sorption des oses est à peu près complète à la hauteur tion». Il s’agit de la pepsine (estomac) et des enzymes de la moitié du jéjunum. pancréatiques (trypsine, chymotrypsine, élastase, colla- génase et carboxypeptidases A et B). b. Dans le grêle distal L’intestin grêle distal constitue une zone de «sécurité» a. Dans l’estomac qui peut compenser une absorption proximale incom- L’acide chlorhydrique dénature les protéines alimen- plète. Toutefois, les capacités d’absorption de l’iléon taires, étape indispensable à l’action des enzymes di- sont bien plus faibles que celles du jéjunum. gestives. Les protéines sont ensuite soumises à une dégradation 3.1.4. DEVENIR DES GLUCIDES NON ABSORBÉS par la pepsine gastrique. C’est une endopeptidase qui AU NIVEAU DU GRÊLE hydrolyse les liaisons peptidiques, de préférence si le Les glucides non absorbés dans l’intestin grêle, essen- groupe aminé de la liaison clivée est fourni par un acide - aminé aromatique (Phe, Tyr, Trp). lulose, hémicellulose …), subissent une fermentation Elle permet aussi la libération de certains micronutri- bactérienne (hydrolyse anaérobie) dans le côlon. La ments tels que la vitamine B12. b. Dans la lumière intestinale du grêle proximal et libère en même temps un certain nombre de subs- L’hydrolyse des protéines est poursuivie par les en- tances qui jouent un rôle essentiel dans la trophicité des zymes pancréatiques au niveau du duodénum et du muqueuses. L’ose est ainsi transformé en anions orga- reste de l’intestin grêle : endopeptidases (trypsine, chy- niques (AO : acides pyruvique, butyrique, propionique, motrypsine, élastase, collagénase) et exopeptidases acétique et lactique). Cette transformation s’accom- (carboxypeptidases, aminopepetidases). Ces protéases pagne également d’une production de gaz : CO2, H2, et parfois de méthane (CH4). Intérêt Clinique * Endopeptidases Parmi ces AO, le butyrate représente un facteur de La trypsine : C’est l’entéropeptidase, endopeptidase différenciation cellulaire important : il stabilise les mi- duodénale qui transforme, en toses, favoriserait les réparations et augmenterait le présence de Ca++, le trypsinogène en trypsine, capable taux d’ADN. Il se comporterait ainsi comme un facteur d’activer à son tour le trypsinogène mais aussi toutes anti-cancéreux potentiel. les autres proenzymes pancréatiques (Fig. 6). La tryp- sine (pH optimal alcalin) agit sur les liaisons peptidiques Les AO et les gaz sont en partie réabsorbés et en partie dans lesquelles Arg ou Lys sont engagées par leur grou- éliminés. Les cellules épithéliales coliques utilisent lar- pement carboxyle, libérant ainsi des peptides Arg ou Lys gement ces AO pour couvrir leurs besoins énergétiques. C-terminaux. La chymotrypsine (pH optimal alcalin) synthétisée par le pancréas sous forme de Intérêt Clinique chymotrypsinogène qui sera à son tour clivé en chy- En cas de malabsorption des sucres, les AO sont émis motrypsine par la trypsine. Elle hydrolyse les liaisons en quantité abondante ce qui augmente l’osmolarité peptidiques impliquant le groupement carboxylique des du milieu colique, abaisse le pH fécal et perturbe la acides aminés aromatiques (Trp, Phe, Tyr). réabsorption du sodium et de l’eau par la muqueuse L’élastase catalyse le clivage des groupements car- boxyles où des aminoacides d’abondance grossièrement proportionnelle à la quan- aliphatiques non polaires (Ala, Leu, Ile et Val) sont en- tité de sucre ingéré, de pH acide et contenant le sucre gagés par leur groupement carboxyle. Son substrat phy- mal absorbé. siologique est l’élastine, une protéine qui confère l’élasti- cité aux tissus conjonctifs. La collagénase hydrolyse quelques liaisons pepti- 3.2. SEQUENCES DE LA DIGESTION diques du collagène. ET DE L’ABSORPTION DES PROTEINES * Exopeptidases Les protéines présentes dans l’intestin grêle ont deux Il existe deux types de carboxypeptidases : origines, les protéines alimentaires (60 à 90 g/24 H) et La carboxypeptidase A libère des AA neutres C-termi- les protéines endogènes (sécrétions digestives, des- naux. quamations cellulaires, exsudats de protéines plasma- La carboxypeptidase B détache, des chaînes pro- tiques). téiques, les AA basiques C-terminaux. Leur digestion s’effectue au niveau luminale et entéro- cytaire. L’activation des zymogènes se fait par la trypsine dans 4ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2 129  Entéropeptidase Trypsinogène Trypsine Chymotrypsinogène Chymotrypsine Proélastase Elastase Procollagénase Collagénase Procarboxypeptidase A Carboxypeptidase A Procarboxypeptidase B Carboxypeptidase B Fig. 6 - Schéma d’activation des proenzymes pancréatiques Prophospholipase A2 Phospholipase A2 Procolipase Colipase Ainsi, les AA basiques (Arg, Lys) et neutres (Val, Leu, Phe, Tyr, Trp, Met) sont libérés facilement à partir des subs- trats. Au contraire, la glycine, les iminoacides (Pro, Hyp) les AA hydroxylés (Ser, Thr) et dicarboxyliques (Asp, Glu) sont engagés à 90% dans les liaisons peptidiques sous forme de di-, tri- et oligopeptides. D’une façon générale, seulement 30% des AA sont libérés par l’hydrolyse intraluminale. Les enzymes provenant du suc pancréatique continuent à exercer leur action au niveau de la bordure en brosse entérocytaire en étant adsorbées dans les mailles du glycocalyx. 3.2.2. DIGESTION ENTÉROCYTAIRE DES PROTÉINES La digestion terminale des oligopeptides se poursuit sous l’action des peptidases entérocytaires dont l’activité est maximale dans le jéjunum. a. Les aminopeptidases Ces aminopeptidases (oligo, tri et dipeptidases) sont localisées en partie dans la membrane entérocytaire mais sont plus représentées dans le cytoplasme de l’entérocyte (Fig. 7). Fig. 7 - Mode d’insertion d’une aminopeptidase membranaire de la bordure en brosse intestinale 130 ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2 La plupart des tri et dipeptides sont transportés à l’inté- Intérêt Clinique rieur du cytoplasme de l’entérocyte par un transporteur Ce transporteur est défectueux dans l’iminoglycinurie. Pept-1. Le système de transport des oligopeptides est gradient H+ de part et d’autre de la membrane entéro- Au pôle basolatéral : Les AA sortent de l’entérocyte en cytaire. Intérêt Clinique b. Absorption des oligopeptides La capacité des di et tripeptides à passer directement La sortie des oligopeptides intracytoplasmiques non hy- la membrane apicale des entérocytes pour être digé- drolysés au niveau du pôle basolatéral semble impliquer rés en intracytoplasmique explique l’intérêt de pres- des co-transporteurs peptides /H+. crire en cas de malabsorption sévère des solutés de c. Absorption des macromolécules protéiques nutrition entérale comprenant un grand nombre de Dans certains cas particuliers, des protéines ayant protéines sous forme de di et tripeptides. échappé à la digestion, peuvent pénétrer dans l’entéro- cyte par un phénomène de pinocytose. b. la prolinase et la prolidase C’est le cas des gammaglobulines du colostrum et du lait maternel qui sont absorbées intactes par les entérocytes l’Hyp existant dans l’entérocyte. La prolinase libère la du nouveau-né et du nourrisson. Elles se retrouvent Pro ou Hyp N-terminale et la prolidase libère la Pro ou dans le sang portal et transmettent aux nouveau-nés et Hyp-C-terminale. aux nourrissons une immunité passive temporaire. D’autres protéines entières ou partiellement dégradées 3.2.3. ABSORPTION INTESTINALE DES PEPTIDES dans le cytoplasme peuvent transiter par les plaques de ET DES ACIDES AMINÉS (AA) Peyer où elles peuvent déclencher des réactions aller- L’absorption porte essentiellement (70%) sur les petits giques (ex : allergie aux protéines du lait). peptides (di- / tri-peptides) qui seront hydrolysés par des peptidases intra-cellulaires (di/tripeptidases) et égale- Intérêt Clinique ment sur les acides aminés (30%). L’intolérance au gluten ou maladie Cœliaque : le a. Absorption des AA gluten est une protéine se trouvant dans beaucoup de Au pôle apical de l’entérocyte : L’absorption des AA est céréales. Il se transforme en gliadine dans le tube di- le plus souvent secondairement active. Elle fait interve- gestif. La pénétration de cette dernière dans la paroi nir des transporteurs différents selon la nature des AA. intestinale, chez des sujets prédisposés, provoque- Ces transporteurs sont communs à l’intestin et au rein - (tube contourné proximal). tion des cellules composant les villosités intestinales. Cette intolérance au gluten est d’origine immunolo- * Les AA neutres gique, mais sans réaction d’hypersensibilité. Ce n’est Ils sont absorbés rapidement par un mécanisme de donc pas une allergie. transport Na-dépendant. Intérêt Clinique À la phase active de la maladie, avant le diagnostic et donc l’instauration d’un régime excluant le gluten, la dans la maladie de Hartnup. Cette maladie entraîne majorité des malades ont une atrophie totale ou sub- une malabsorption intestinale ainsi qu’un défaut de totale des villosités au niveau de la paroi intestinale. réabsorption tubulaire rénale des AA neutres avec Cette atrophie est prédominante au niveau de l’intestin augmentation de leur excrétion urinaire. Elle associe grêle proximal mais peut, quand l’atteinte est impor- des troubles cutanés à des manifestations neuropsy- tante, être visible sur l’ensemble de l’intestin grêle. Elle chiques. Ces troubles sont liés à l’absorption du Trp, conduit alors à un syndrome de malabsorption plus ou précurseur de la Vitamine B3 (niacine ou acide nicoti- moins total. nique), de la sérotonine et de la mélatonine. 3.2.4. DEVENIR DES AA INTRACELLULAIRES * Les AA basiques a. Passage dans la circulation sanguine générale Le système de transport des AA basiques est également 90% des AA cytosoliques dérivés de la digestion sont Na-dépendant. La Lys, l’Arg ainsi que la cystine et l’Orn rejetés, en même temps que d’autres AA néoformés, sont concernés par ce système de transport. dans le sang portal à partir duquel ils rejoignent le foie. Intérêt Clinique La traversée de la membrane basolatérale est assurée La cystinurie-lysinurie est une affection héréditaire qui touche ce transporteur. Elle se manifeste par la forma- tion de calculs urinaires composés de cystine. b. Métabolisme entérocytaire des AA Le reste des AA (10%) est métabolisé dans l’entérocyte. * Les AA dicarboxyliques (Glu-Asp) Ces AA sont soit dégradés en acides organiques (par Ils sont absorbés au pôle apical par un transporteur par- désamination ou transamination), soit utilisés pour les tiellement Na-dépendant. synthèses protéiques entérocytaires. * La Pro, l’Hyp et la Gly La glutamine sert de substrat pour l’ammoniogenèse in- Ils partagent un transporteur commun dont le fonction- testinale. nement est indépendant du sodium. 4ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2 131 3.2.5. DEVENIR DES COMPOSÉS AZOTÉS NON Tout le problème de la digestion et de l’absorption des ABSORBÉS lipides tient dans les rapports entre des enzymes hy- a. Catabolisme par la flore bactérienne intestinale drophiles et des substrats hydrophobes qui doivent être Les protéines alimentaires non digérées dans le grêle, les enzymes pancréatiques et intestinales, les cellules desquamées, les corps bactériens, les résidus pro- 3.3.1. DIGESTION INTRALUMINALE DES LIPIDES téiques des glycoprotéines ainsi que l’urée subissent Cette phase comprend 3 étapes successives : - mène de putréfaction. - l’action des enzymes lipolytiques Les AA libérés par cette hydrolyse sont surtout utilisés - la solubilisation des produits d’hydrolyse pour les synthèses bactériennes et peuvent être dégra- a. Microémulsification des lipides alimentaires 2). Les graisses alimentaires sont brassées dans la bouche puis dans l’estomac (motricité) pour produire une émul- Tableau 2- Catabolisme des protéines et des AA par la flore bacté- sion (gouttelettes lipidiques de 200 à 5 000 nm de rienne intestinale diamètre) qui est poussée par petits jets dans le duo- dénum. Là, les sels biliaires, qui ont des propriétés ten- PROTÉINES AA sio-actives, vont former une couche de sels biliaires à la AA périphérie des gouttelettes de graisses (interface) per- Désamination NH3 + AO ou alcool + mettant de rendre les gouttelettes de plus en plus petites [H2S pour Cys] (6 à 60 nm de diamètre). Ainsi, l’interface lipide-eau, lieu d’action des enzymes pancréatiques, augmente consi- Décarboxylation CO2 + Amine dérablement. b. Action des enzymes lipolytiques Désalkylation CH4 * Lipolyse intragastrique 10 à 30% des triglycérides sont hydrolysés dans cet Désamination désulfurant H2S organe par la lipase gastrique. Cette enzyme, active (Cystine et Cys sur les triglycérides à chaînes d’acides gras courtes et Urée NH3 + CO2 moyennes, libère des diglycérides et des acides gras. * Lipolyse intestinale Action de la lipase pancréatique Les produits du catabolisme peuvent être ensuite réab- La lipase pancréatique agit sur les triglycérides émul- sorbés ou utilisés in situ pour les synthèses bacté- sionnés par les sels biliaires. Cependant, il existe une riennes. concentration optimale pour chaque sel biliaire, au-des- b. Pertes fécales sus de laquelle on observe une inhibition. Cet obstacle On retrouve dans les fèces un résidu protéique de l’ordre est levé par la colipase, protéine pancréatique, qui a de 6-12 g/24H une force de liaison avec l’interface lipide-eau plus forte que celle des sels biliaires. La colipase écarte ces der- 3.3. SEQUENCE DE LA DIGESTION ET DE L’AB- SORPTION DES LIPIDES Les graisses alimentaires (environ 100 g) constituent d’une pénétration du site catalytique dans la gouttelette 40% de la ration calorique totale. Elles sont essentiel- lipidique pour permettre l’hydrolyse des triglycérides. lement formées de triglycériques à longues chaînes (80 L’action de la lipase pancréatique nécessite, en plus des à 90%) comprenant à la fois des acides gras saturés sels biliaires et de la colipase, la présence de Ca++. et non saturés. Pour le reste, elles se composent de - - tion puisqu’elle hydrolyse les liaisons ester en 1 puis en tamines liposolubles (A, D, E, K). 3 des triglycérides et libère des monoglycérides et des A côté de ces graisses alimentaires, il y a 40 à 50 g de acides gras. Les restes 2acyl-glycérol ne peuvent pas lipides endogènes provenant de la bile. être directement hydrolysés par la lipase, probablement L’absorption des lipides est un processus qui nécessite à cause de la gêne stérique, mais peuvent être sponta- la participation du système pancréaticobiliaire, de l’in- nément isomérisés en 3 acylglycérols sur lesquels l’en- testin et du système lymphatique. Elle comprend ainsi zyme peut agir. La lipase pancréatique présente égale- une phase pré-entérocytaire ou luminale, une phase en- térocytaire et une phase sécrétoire. en effet, la vitesse d’hydrolyse augmente en fonction de L’excrétion fécale des graisses est reliée linéairement à la longueur de la chaîne carbonée de l’acide gras. l’ingestion et représente environ 4% de celle-ci. A la dif- Action des phospholipases pancréatiques férence des glucides et des protéines, l’absorption des Elles hydrolysent les phospholipides alimentaires émul- lipides est limitée dans les conditions physiologiques sionnés. Il s’agit notamment de la phospholipase A2. En habituelles : présence d’ions calcium et d’acides biliaires, elle coupe Intérêt Clinique la liaison ester en 2 du glycérol avec production d’acides Au dessus d’un apport quotidien de 300g, il appa- gras libres et de lysophospholipides qui ont comme pro- raît une stéatorrhée (excrétion fécale supérieure à 6 priétés d’être amphiphiles. Ils aident à la mise en solu- g/24H). tion des lipides présents dans la lumière du tube digestif. 132 ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2  Action de l’hydrolase ester carboxylique ser dans la circulation sanguine générale. En revanche, la voie de l’acide phosphatidique enrichit la cellule en phospholipides utilisés localement pour constituer les libre et un acide gras. Elle agit également sur les liai- membranes cellulaires. sons esters d’autres substrats : triglycérides, vitamines liposolubles, substances lipophiles étrangères. Le cholestérol est pris en charge par une protéine de c. Solubilisation des produits de l’hydrolyse - Au terme des actions enzymatiques, les produits d’hy- rocyte grâce à une cholestérol Acyl transférase. drolyse passent en phase aqueuse dans les micelles de L’intestin terminal est aussi le siège d’une synthèse de plus petite taille appelées micelles mixtes. Ces micelles cholestérol. entourées de sels biliaires renferment des proportions Dans le réticulum endoplasmique, les triglycérides s’ag- variables de monoglycérides, d’acides gras, de lysolé- glomèrent avec les autres composés lipidiques néofor- cithines et de cholestérol à l’exclusion des acides gras més, les vitamines liposolubles et les apolipoproteines à chaîne moyenne qui restent en solution dans la phase B48 et A, synthétisées par l’entérocyte, pour former des aqueuse, hors des micelles. chylomicrons. Ces chylomicrons sont les principales lipoprotéines de 3.3.2. ABSORPTION INTESTINALE DES LIPIDES transport des triglycérides exogènes vers la circulation Les micelles mixtes sont désagrégées au niveau des générale. Ils sont de grande taille de 12 µm de diamètre bordures en brosses des entérocytes du jéjunum. Tous et sont composés de : triglycérides (85%), phospholi- leurs constituants, à l’exception des sels biliaires, dif- pides (10%), cholestérol (3%), protéines (2%) et de vita- fusent dans les entérocytes. Les sels biliaires ne seront mines liposolubles (traces). absorbés qu’au niveau iléal (cycle entérohépatique), ce Intérêt Clinique qui leur permet de jouer leur rôle tout au long du grêle proximal. chylomicrons se traduisant par une stéatorrhée. Un cas particulier est représenté par les triglycérides à chaînes moyennes (de 8 carbones au plus). Ces trigly- c. Drainage cérides alimentaires dépendent relativement peu de la * Drainage lymphatique lipase pancréatique et des sels biliaires pour leur ab- Les lipides entérocytaires sont drainés essentiellement par sorption intestinale. voie lymphatique. a. Captation par les entérocytes Les chylomicrons sont libérés par un processus d’exocytose Il s’agit d’un mécanisme passif : simple diffusion en des- dans la circulation lymphatique puis dans la circulation gé- cendant le gradient de concentration. nérale par l’intermédiaire du canal thoracique. b. Transformations intra-entérocytaires * Drainage sanguin portal Les produits de l’hydrolyse lipidique (AG, monoglycé- Le glycérol non métabolisé dans l’entérocyte, les acides gras rides, glycérol, lysophospholipides et cholestérol) pé- à chaîne courte ou moyenne sont suffisamment solubles nètrent dans l’entérocyte sous forme monomoléculaire dans l’eau pour être drainés directement par les capillaires et le quittent sous forme particulaire de chylomicrons. sanguins où les acides gras se fixent à l’albumine. L’ensemble Les AG ayant franchi la membrane apicale entérocy- de ces molécules lipidiques gagne le foie par la veine porte. taire sont transportés dans le cytosol par une protéine, Un cas particulier est représenté par les triglycérides à la «Fatty Acid Binding Protein» (FABP). Ils sont ensuite chaînes moyennes (de 8 carbones au plus). Ces triglycé- dirigés vers réticulum endoplasmique lisse, où ils sont rides dépendent relativement peu de la lipase pancréatique activés grâce à une thiokinase en acylCoA. Cette en- et des sels biliaires pour leur absorption intestinale. Ils ne zyme est particulièrement active sur les AG renfermant subissent pas de transformation intra-entérocytaire et dif- plus de 12 C. fusent directement dans le sang portal où ils sont pris en Les AG activés vont ensuite participer à la formation de charge par l’albumine. nouvelles molécules lipidiques. * Synthèse des triglycérides entérocytaires Les triglycérides sont synthétisés selon deux voies mé- Intérêt Clinique taboliques d’inégale importance : Ces corps gras sont utilisés comme apport diététique La voie des monoglycérides est la principale lorsque la malabsorption des graisses est liée à une (70%) 2 Acyls CoA sont greffés sur le monoglycéride (absorbé un blocage de l’absorption lymphatique intestinale. en grande quantité par l’entérocyte) transformé ainsi en triglycéride, grâce à l’action d’AcylCoA monoglycéride 3.3.3. DEVENIR DES LIPIDES NON ABSORBÉS Acyl transférase. Les lipides non absorbés (AG surtout) servent d’aliments La voie de l’acide phosphatidique (30%) pour les microorganismes de l’intestin à l’exception des Elle s’effectue par déphosphorylation et acylation de - l’acide phosphatidique ou des lysophospholipides ali- mentaires. libérés (acides organiques et gaz) peuvent entraîner * Synthèse des phospholipides entérocytaires diarrhées et ballonnements. - Les bactéries sont responsables également de la dégra- pides et à partir de l’acide phosphatidique. La réestéri- dation du cholestérol par ouverture du noyau et forma- - tion de coprostanol. 4ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2 133 En ce qui concerne les acides biliaires, ils sont déconju- dans le sang portal après leur traversée entérocytaire. La vitamine B12 et l’acide folique subissent un cycle entéro- D’autre part, les bactéries coliques synthétisent des hépatique. graisses à partir des acétates. a. Absorption de la vitamine B12 (Fig. 8) La pullulation microbienne dans le grêle entraîne une Elle est apportée par des produits d’origine animale dissociation des complexes lipides - sels biliaires condui- (viande, foie, œufs et lait). sant à une malabsorption intestinale avec stéatorrhée. Intérêt Clinique Les végétariens stricts sont donc sujets à des ca- 3.4. ABSORPTION DES VITAMINES rences. 3.4.1. ABSORPTION DES VITAMINES LIPOSO- intestinale. LUBLES Apportée sous forme de complexes protéiques, la vita- Il s’agit des vitamines A, D, E et K. mine B12 est libérée dans l’estomac sous l’effet de l’HCl - La vitamine A ou rétinol est ingérée sous forme d’esters et de la pepsine. Libérée des complexes alimentaires de rétinol d’origine animale ou sous la forme d’un pré- (ou apportée sous forme libre), la vitamine B12 doit se curseur : le ß carotène d’origine végétale. lier à la protéine R salivaire ou au facteur intrinsèque (Fi) - La vitamine D est ingérée sous forme de vitamine D3 qui la protègent dans sa traversée gastrique contre l’hy- ou cholécalciférol d’origine animale ou de vitamine D2 drolyse. Dans le duodénum, le complexe R-B12 subit ou ergocalciférol d’origine végétale. l’action des enzymes protéolytiques pancréatiques, qui - - ment dans les huiles végétales, est ingérée principale- dairement au FI. Cette étape est indispensable à son ment sous forme d’esters. absorption ultérieure. En effet, la vitamine B12 liée au - La vitamine K a deux origines : une origine alimentaire FI, protégée des dégradations enzymatiques, est trans- végétale phylloquinone ou vitamine K1 et une origine portée jusqu’à l’iléon terminal. A ce niveau le complexe bactérienne iléale et colique ménaquinone ou vitamine K2. cubiline). Les vitamines A, D, E et K sont des molécules relati- vement volumineuses, liposolubles qui nécessitent pour Intérêt Clinique leur absorption la présence de micelles de sels biliaires. Ces récepteurs sont absents dans la maladie congéni- - tale d’Immerslund. térases pancréatiques et intestinales précède leur diffu- sion facilitée (à l’exception de la vitamine K1 qui néces- La vitamine B12 traverse la muqueuse et arrive dans la site un mécanisme actif) au niveau de l’intestin proximal circulation portale. (jéjunum). Dans le plasma, trois protéines porteuses, les transco- Dans la cellule entérocytaire, seul le carotène subit des balamines (TC) véhiculent la vitamine B12. Les TC I et transformations : il est converti en deux molécules de III sont synthétisées par le granulocyte neutrophile et vé- hiculent la B12 au foie, organe de réserve (ces réserves aux particules de lipoprotéines. En effet, ces vitamines - liposolubles sont incluses dans les chylomicrons avant nées une fourniture normale de cette vitamine à toutes de passer dans la lymphe. les cellules). Arrivées à la circulation sanguine générale, ces vita- La TC II est synthétisée par l’hépatocyte et transporte la mines sont prises en charge par des protéines transpor- majorité de la B12 aux cellules utilisatrices (moelle os- seuse). La vitamine B12 excédentaire est excrétée dans («retinol binding protein») et la DBP («vitamine D bin- la bile. Elle subit un cycle entéro-hépatique avec réab- ding protein»). sorption au niveau de l’iléon. L’élimination est double, urinaire et digestive. l’absorption des vitamines A, D, E et K1. Intérêt Clinique Une carence en vitamine B12 peut être secondaire 3.4.2. ABSORPTION DES VITAMINES HYDROSO- à une absence de FI (gastrectomie totale), à un dé- LUBLES Il s’agit des vitamines du groupe B : B1 (thiamine), B2 anticorps anti-FI), à une malabsorption intestinale, à un traitement antibiotique prolongé stérilisant le tube pantothénique), B6 (pyridoxine), B8 ou H (biotine), B9 digestif ou à la prise de la métformine au long cours. (acide folique), B12 (cobalamine) ; et de la vitamine C La métformine est un antidiabétique oral utilisé pour le (acide ascorbique). traitement du diabète de type 2. Le traitement par la L’absorption intestinale des vitamines hydrosolubles se fait généralement au niveau de l’intestin proximal (jéju- et une augmentation de l’homocystéine et de l’acide num) par un mécanisme actif pour les unes et passif méthylmalonique qui peuvent être neurotoxiques. Ces pour les autres ; les vitamines C et B12 sont absorbées altérations sont expliquées par une diminution de l’ab- au niveau de l’iléon (la vitamine B12 est de ce fait em- sorption digestive de vitamine B12 associant plusieurs ployée pour évaluer la capacité d’absorption de ce seg- mécanismes (interférence avec la liaison du complexe ment). FI-vitB12 au récepteur cubiline, diminution de la sécré- Toutes ces vitamines hydrosolubles sont déversées tion du FI…). 134 ANNÉE UNIVERSITAIRE 2024-2025 / THÈME XIV : LA DIGESTION / PCEM 2