I. Les enzymes du suc pancréatiues
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Physiologie digestive – Pr Khatter. PANCREAS EXOCRINE - - - Le pancréas est une glande annexée au duodénum, dans lequel elle déverse sa sécrétion exocrine. Le pancréas a également une activité endocrine (ilots de Langerhans). Il est organisé en lobule et acinis avec deux types de cellules : o Les cellules acineuses. o Les cellules ductulaires ou canalaires. Solution aqueuse comportant : o Des ions en particulier des ions bicarbonates (qui lui donne un pH alcalin d’environ 8). o Des enzymes. Il y a 1,5l/24 heures de suc pancréatique déversé dans le duodénum. I. Les enzymes du suc pancréatiues - Les enzymes sont souvent déversées sous formes inactives et ne sont activées que dans le duodénum. Ces enzymes sont nombreuses et interviennent sur tous les constituants du tube digestif (lipides, protéines, glucides, enzymes nucléolitiques). 1. Glycolytique - Il n’en existe qu’une. C’est une α-amylase. Elle est sécrétée sous forme active (la seule). Elle agit (de la même manière que l’amylase salivaire) en coupant les liaisons glucosidiques α1-4 de l’amidon en particulier, en maltose, des disaccharides et des trisaccharides. Ce qui la différencie de l’amylase salivaire est qu’elle a son activité optimale en pH alcalin avec la présence d’ions calcium. 2. Protéolytiques - - Enzymes protéolytiques ou protéases. Elles sont très nombreuses. Elles sont toutes sécrétées sous forme de pro-enzymes (inactive) qui seront activées dans la duodénum. Si elles avaient étaient sécrétées sous forme actives elles pourraient digérés le parenchyme pancréatique Elles sont synthétisées puis stockées dans les cellules acineuses ou dans des lysosomes. Ils en existent deux types : o Celles qui coupent les chaines d’acides aminés aux extrémités : l’exopeptidase. o Celles qui coupent les chaines d’acides aminés à l’intérieure : l’endopeptidase. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Physiologie digestive – Pr Khatter. a. Les endopeptidases - - - - - - - Trypsine C’est la plus abondante des enzymes pancréatique. Elle est sécrétée sous forme de trypsinogène qui peut être activé : o Par une enzyme qui se trouve au niveau de la bordure en brosse des entérocytes : l’entérokinase. o Par autoactivation, dès qu’elle est formée il y a auto-activation par la trypsine du trypsinogène. La trypsine activera les autres pro-enzymes et quelques enzymes lipolytique. Lorsqu’elle exerce sont pouvoir protéolytique elle l’exerce préférentiellement sur des groupes carboxyles d’acides aminés basiques. Chymotrypsine Secrète sous forme de chymotrypsinogène active par la trypsine. La chymotrypsine coupe les chaines d’acides aminés aromatiques. Autres La pro-élastase donne l’élastase sous l’effet de la trypsine, agit sur les chaines aliphatiques. La pro-kallikréine donne la kallikréine sous l’effet de la trypsine, agit sur les acides aminés basiques. b. Les exopeptidase Ils détachent les acides aminés terminaux : o Soit ce sont les extrémités C-terminal : ce sont des procarboxypeptidases activés dans le duodénum par la trypsine en carboxypeptidases. o Soit ce sont les extrémités N-terminal : ce sont des proleucineaminopeptidases activés dans le duodénum par la trypsine en leucineaminopeptidases. Il existe des facteurs inhibiteurs de Kazal (dans le suc pancréatique) qui sont susceptibles d’inhiber temporairement l’action de la trypsine : o Ils agissent pour protéger le pancréas contre une autolyse. o Ils agissent aussi dans les circonstances physiologiques en régulant la libération de trypsine. D’autres facteurs inhibiteurs, facteurs sanguins : Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Physiologie digestive – Pr Khatter. o o o α1 antitrypsine et α2 macroglobuline. En cas physiologique ils sont en faible quantité mais dans une pancréatite leur concentration augmente. Empêche une activité protéolytique des enzymes pancréatiques. 4. Enzymes nucléolytiques - Ils sont sécrétés sous forme active. Elles agissent sur des acides nucléiques qu’elles dégradent en mono-nucléotides. Ribonucléase et désoxyribonucléase. 5. Lipolytiques - Il existe trois types de lipides : triglycérides, cholestérol et phospholipides.. Les triglycérides : o L’enzyme agissant sur ces triglycérides est une lipase sécrétée sous forme active par les cellules acineuses du pancréas. o Dès son arrivée dans le duodénum elle est inactivée par les sels biliaires. o Un facteur permet sa réactivation : la colipase. Elle-même a été sécrétée par le pancréas sous forme inactive de pro-colipase (activée par la trypsine). o L’action de cette lipase sur les TG donne : deux acides gras et un monoglycéride. - Les phospholipides : o Sont très abondants dans les membranes cellulaires. Ils ont comme particularité de contenir un alcool azoté (sphingophospholipide). o Une des fonctions alcool du glycérol est estérifiée par un acide phosphorique. o Il existe des enzymes actives sur les différents phospholipides. Exemple : les prophospholipases (ou pro-lécétinases) sont activées par la trypsine dans la lumière intestinale. Les lécétinases sont très toxiques en cas de pancréatites car elles s’attaquent aux membranes cellules (responsable en grande partie de la nécrose pancréatiques Le cholestérol et les vitamines liposolubles (dérivés du cholestérol) : o Il existe une cholestérol-hydrolase peut active sous forme libre, plus grande activité en présence de sels biliaires. o Les sels biliaires ne sont pas des enzymes mais leur présence est indispensable à la bonne digestion des lipides. - Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Physiologie digestive – Pr Khatter. II. La sécrétion hydro-électrolytique - Elle n’est pas (ou peu) le produit des cellules acineuses mais surtout des cellules canalaires (ou ductulaires). 1. Composition - - - Les cations : o Le suc pancréatique a la même composition que le plasma en cations. o Il se forme par simple diffusion passive à partir du plasma. Les anions : o Le suc pancréatique est plus riche en bicarbonates que le plasma (d’où le pH alcalin). o Parallèlement les autres anions (chlore) sont moins concentrés dans le suc pancréatique que dans le plasma. o La somme de concentration de ses deux anions est constante. En effet la composition dépend du débit de sécrétion. Fonction principale de la sécrétion hydro-carbonaté : le milieu dans le duodénum ne doit pas rester acide, cela est possible grâce aux ions bicarbonates qui tamponnent l’acidité du chyme gastrique. 2. Mécanisme - La sécrétion des bicarbonates se fait avec une sécrétion associée d’ions H+ et chlorures dans le liquide extracellulaire. Physiopathologie : o Vomissements répétés sont à l’origine d’une alcalose métabolique (cf. cours estomac). o Diarrhées répétées sont à l’origine d’une acidose métabolique (car production de bicarbonates par le duodénum parallèle à la sécrétion d’H+ dans le sang). III. Contrôle 1. Moyens - Le contrôle nerveux est moins important que le contrôle hormonal. - Contrôle nerveux Le parasympathique prédomine (N. vague avec acétylcholine). - - - Contrôle hormonal La sécrétine : o Pour la sécrétion de bicarbonates. o Stimulation : présence d’ions H+. La cholecystokinine : o Pour la sécrétion enzymatique. o Stimulation : nutriments à digérer (surtout les lipides). Ces deux hormones se potentialisent l’une l’autre. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Physiologie digestive – Pr Khatter. - - - - La présence des ions H+ stimulent la sécrétion de sécrétine par des cellules de la paroi duodénale. La sécrétine active les cellules ductulaires qui sécrètent des ions bicarbonates. Les nutriments (surtout les lipides) activent la sécrétion de CCK par les cellules de la paroi duodénale. La CCK stimule les cellules acineuses qui sécrètent des enzymes pour la digestion de ces nutriments. Il y a une potentialisation réciproque de la CCK et de la sécrétine : o La sécrétine amplifie l’action de la CCK. o La CCK amplifie l’action de la sécrétine. Si des lipides qui ne sont pas encore digérés se retrouvent dans l’iléon, ils stimulent des cellules de la paroi iléale sécrétant la neurotensine. La neurotensine active la sécrétion de sécrétine par les cellules de la paroi duodénale. Deux facteurs sont susceptibles de freiner la sécrétion pancréatique : o La somatostatine (mais pas à dose physiologique) o Le polypeptide pancréatique (peptide gastro-intestinal). 2. Mise en jeu - - Il existe différentes phases dans la sécrétion : o Phase céphalique et gastrique. Phase céphalique et gastrique : o Avant même la présence de nutriments et ions dans le duodénum. o Contrôle de la sécrétion pancréatique par voie nerveuse (reflexe nerveux). o Stimulation : odorat, vue, présence bol alimentaire dans l’estomac. Phase intestinale : o Dès que du chyme (ions, nutriments) se trouve dans le duodénum. o Le contrôle hormonal prend le dessus et qui est à l’origine d’une sécrétion en grande quantité de suc pancréatique. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011.
