16/03/15 9h-10h LEBAS Floriane L2 (CR : Hamza Berguigua)

DIGESTIF – Physiologie de la sécrétion pancréatique
16/03/15 9h-10h
LEBAS Floriane L2 (CR : Hamza Berguigua)
Digestif
Pr Laugier
8 pages
Physiologie de la sécrétion pancréatique
Plan
A. Description de la sécrétion
I. Sécrétion canalaire
II. Sécrétion acineuse
B. Protection cellulaire
I. Sécrétion sous forme inactive
II. Sécrétion endomembranaire
III.
Présence d'inhibiteur sécrétoire
C. Régulation de la sécrétion
I. Régulation nerveuse
II. Régulation hormonale
Le pancréas est un organe plein (contrairement à l'estomac qui est un organe creux) étendu de la droite vers la
gauche, majoritairement rétro-péritonéal, profond (symptômes peu spécifiques et tardifs). A droite, il y a le
duodénum et la tête du pancréas, dans laquelle il y a la connexion entre le canal biliaire et le canal pancréatique.
Il passe en avant des gros vaisseaux (isthme et corps du pancréas) et va jusque dans le hile de la rate (queue du
pancréas).
Dans le duodénum, l'endoscope à visée latérale permet de voir la papille qui donne issue à 2 canaux qui
convergent dans l'Ampoule de Vater (ou ampoule hépato-pancréatique) : le canal biliaire cholédoque qui
récupère la sécrétion du foie (se concentre dans la vésicule biliaire entre les repas) et le canal de Wirsung.
Le pancréas a une sécrétion qui vient des cellules qui s'organisent en bourgeons (visibles au microscope). Le
système de sécrétion est composé de petits canaux qui vont, par un système dichotomique, donner des canaux
de plus en plus grands et finalement donner des branches collatérales qui sont toutes branchées comme des
arrêtes de poissons sur la branche principale.
On définit 2 types cellulaires. On peut comparer le pancréas à un arbre.
Les acini sont composés de cellules acineuses qui ont la particularité de sécréter des enzymes qui vont
permettre de tout digérer. L'organe de la digestion, c'est le pancréas.
Les canaux sont recouverts de cellules aplaties : les cellules canalaires qui ont une fonction tout à fait
différente : elles sécrètent le bicarbonate. La sécrétion pancréatique arrive dans le duodénum, 8 à 10 cm sous
la sortie de l'estomac. La sécrétion acide de l'estomac sert à stériliser et désinfecter le contenu alimentaire. C'est
pourquoi on n'a pas besoin de « manger stérile ». Quelques centimètres plus loin, la sécrétion pancréatique va
amener les substances qui permettent de digérer et qui vont amener par les cellules canalaires le bicarbonate. Le
pancréas a donc une sécrétion alcaline, dont l'un des 1ers rôles est de neutraliser dans le tube digestif
l'acidité gastrique.
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A. Description de la sécrétion :
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Liquide translucide, eau de roche, légèrement visqueux (MPS)
pH : 7,8 à 8,8 donc très alcalin
Quantité quotidienne : de 0,4(jeun) à 4 L/jour, extrêmement adaptable
Addition des sécrétions canalaire (eau et bicarbonates) et acineuse (protéines)
94% d'eau et 6% d'ions (bicarbonate)
Et de protéines (enzymes et protéines non enzymatiques)
I. Sécrétion canalaire :
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Origine : épithélium monocellulaire des canaux
Contenu :
– Na+ (iso avec système actif par ATPase Na-dépendante), K+ (iso), Fe++, Cu++, Zn+
– PO2-, HCO3-, Cl-
L'ion de l'estomac c'est H+ et Cl-, l'ion du pancréas c'est HCO3- et Cl-.
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Mécanisme : HCO3- provient du sang, activement sécrété par une ATPase bicarbonate/K+-dépendante,
contre un gradient, avec de l'O2 et de l'énergie
Régulation : par la sécrétine
Le bicarbonate sort passivement du cytoplasme vers la lumière grâce à un gradient. La concentration de
bicarbonate a été augmentée à l'intérieur du cytoplasme par une ATPase bicarbonate-dépendante, située au
pôle basal de la cellule, active qui demande de l'énergie et de l'oxygène. Elle passe par la transformation du
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bicarbonate du sang en H+ et CO3-. Le CO3- est pompé activement par l'ATPase, en échange avec du K+. Cet
ion carbonate bivalent négatif est re-transformé en HCO3- qui sera ensuite filtré passivement. Lorsque le
bicarbonate est activement concentré dans le cytoplasme, cela entraîne passivement par voie osmotique une
sortie de Na+ et de Cl-. Lorsqu'on stimule l'ATPase (qui est une enzyme à AMP cyclique), cette augmentation de
HCO3- entraîne une augmentation de HCO3- dans le suc pancréatique jusqu'à une valeur de 140 mmol
(bicarbonate dans le sang : 25-30 mmol).
On concentre donc le bicarbonate jusqu'à 100 fois. Cela vient d'une augmentation de la quantité sécrétée.
Quantitativement, on va pouvoir augmenter la concentration jusqu'à 140 dans un volume de suc qui augmente
jusqu'à 4 L. Il n'existe pas d'enzyme ou de médicament qui soit capable de bloquer cette pompe à bicarbonate.
La cellule va donc sécréter du bicarbonate, du Na+ et donc de l'eau : on observe une augmentation du volume
sécrétoire.
Echange des anions : La somme Cl + HCO3 est constante : 150 mmol. A bas débit, il y a un échange entre le
bicarbonate et le chlore.
Si on stimule la sécrétion de la cellule canalaire, on augmente la transformation en HCO3- et on diminue la
concentration de Cl-. Dans la sécrétion basale (vitesse circulatoire dans le canal faible), le suc reste au contact
des cellules, un échange se fait : baisse du HCO3- et augmentation du ClA jeun, la sécrétion diminue, la vitesse circulatoire dans les canaux diminue. Plus ça stagne, plus le bicarbonate
va diminuer par l'échange entre ces deux anions.
La sécrétion basale du suc pancréatique est petite en quantité, pauvre en bicarbonate. Dès qu'on la stimule, la
quantité augmente, la concentration HCO3 augmente, tandis que celle en Cl- diminue.
II. Sécrétion acineuse
Description des protéines :
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Enzymes (95%) permettent la digestion
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Amylolytiques : amylase qui dégrade les sucres (hydrates de C) : glucose, fructose... Il existe aussi
une amylase salivaire : les sucres commencent à être digérés dans la salive et finissent dans le tube
digestif par l'amylase pancréatique. L'amylase coupe en petits sucres absorbables : hexoses ou
disaccharides (moins de C6).
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Protéolytiques : Ces protéines volumineuses ne peuvent pas être absorbées. Le processus de
digestion commence par la mastication (chyme gastrique) puis il y a l'action des enzymes : dans
l'estomac, on a la pepsine et dans le tube digestif, on a des enzymes protéolytiques sécrétées par le
pancréas :
– Endopeptidases (coupent au milieu de chaîne des protéines à côté de certains radicaux
particuliers) : trypsine (AA aromatiques), chymotrypsine (AA basiques), élastase (AA
aromatiques)
– Exopeptidases (coupent aux extrémités des chaînes) : carboxypeptidases, aminopeptidases
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Lipolytiques : lipase (protéine liposoluble qui va agir sur les 90 grammes de triglycérides
insolubles), phospholipase (digèrent les membranes phospholipidiques des cellules des aliments),
carboxy-ester-hydrolase (digèrent 2 à 3 grammes de nos lipides = dérivés du cholestérol). Le
cholestérol doit être désestérifié par la CEH.
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Nucléopeptidases : désoxyribonucléase (ADN) et ribonucléase (ARN)
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Protéines non enzymatiques
– Lactoferrine (porte le fer dans le lait, retrouvée dans la cellule acineuse du sein mais aussi dans le
pancréas), kinines (rôle majeur dans les chocs, en particulier les bradykinines activent un système
de calicréine et ont une action vasomotrice. Activation du système kininonergique → effet
vasomoteur dévastateur lors d'une pancréatite aigue. Pas de rôle physiologique mais rôle
physiopathologique important)
– Protéines plasmatiques filtrées passivement à travers l'épithélium (desmosomes, tight junctions...) :
IgA, IgG, Albumine
– Ag embryonnaire CA 19/9 (lorsque l'épithélium du pancréas est alétéré, le CA 19/9 peut être
augmenté et marqueur des cancers pancréatiques) et autres
B. Protection cellulaire
Comment se fait-il que le pancréas ne se digère pas lui-même et comment se fait-il qu'il soit protégé de sa
propre action ?
C'est la pancréatite aigue qui peut être bénigne (légères douleurs) ou gravissime (mort dans 8% des formes
graves de pancréatite aigue).
Protections cellulaires
– Sécrétion sous forme inactive
– Sécrétion endomembranaire
– Présence d'inhibiteurs sécrétoires
I. Sécrétion sous forme inactive
Presque toutes les enzymes sont sécrétées sous forme de zymogènes ou pro-enzymes (trypsinogène,
chymotrypsinogène, proélastase, procarboxypeptidase, proCEH, prophospholipase) sauf 2.
Le site actif est physiquement caché par un court peptide d’activation dont la séparation grâce à la trypsine
libère l'activité. Le substrat ne peut pas s'accrocher à l'enzyme et il faut lever ce volet d'inactivation pour que
l'enzyme puisse agir.
On a besoin d'une action enzymatique pour libérer ce volet d'inactivation. La trypsine est l'activateur universel
des enzymes sécrétées par le pancréas. Mais l'activateur universel est lui-même inactif.
Dans toute la sécrétion des canaux pancréatiques, on a des enzymes inactives. La trypsine est activée en dehors
du pancréas. L'entérokinase dans le duodénum est capable de couper le volet d'activation du trypsinogène en
trypsine active là où elle doit agir. La trypsine va ensuite s'auto-activer.
Le trypsinogène sort du pancréas sous forme inactive → Activation dans le duodénum par l'entérokinase
granulaire et membranaire.
Trypsinogène → Trypsine → active tous les proenzymes ou zymogènes → Enzymes actives
Trypsine = clé de voute car elle est auto-activatrice (comme la pepsine) et elle active tous les autres zymogenes
en dehors du pancréas, dans le duodénum
Exceptions :
– Amylase : peu dangereuse, dupliquant l'amylase salivaire (manque de spécificité du dosage sanguin).
Elle n'est pas sécrétée sous forme inactive. Il n'y a pas de sucre dans le pancréas pur donc pas de
conséquence.
– Lipase : directement active mais c'est un leurre :
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Soluble ayant à agir sur un substrat insoluble hydrophobe : ne peut accéder à son substrat
Demande une colipase pour former un complexe Lipase-Colipase-SB qui peut se fixer aux TG
La colipase est sous forme de pro-colipase.
La molécule de lipase entre en compétition avec les sels biliaires pour se fixer aux gouttelettes lipidiques qui
ont une plus grande affinité pour les sels biliaires : elle ne peut plus se fixer à son substrat.
Les sels biliaires empêchent l'accès entre la goutte d'huile et la lipase car ils ont plus d'affinité que la lipase. En
présence de colipase, la lipase a plus d'affinité.
La lipase est donc physiologiquement inactive.
La lipase a besoin de la digestion de la pro-colipase par la trypsine.
II. Sécrétion endomembranaire
– ARN messager → Fixation au ribosome du Réticulum endoplasmique, MAIS « signal peptide »
Le noyau émet de l'ARNm qui va se fixer sous forme de ribosome sur le RE. La présence de l'ARNm dans le
ribosome va déclencher la synthèse protéique. Le facteur de Globel fait que la chaîne peptidique ne va pas être
fabriquée dans le cytoplasme mais à l'intérieur du RE. Toutes nos enzymes prennent naissance au niveau des
ribosomes dans le RE. Le RE est un espèce de labyrinthe, dans lequel les protéines vont circuler et vont être
séparées du cytoplasme de la cellule acineuse. Les enzymes en formation vont etre véhiculées toujours à
l'intérieur de membranes : appareil de Golgi (glycosylation, association au Cuivre, Zinc...), vacuoles de
condensation (déshydratation), grains de zymogenes.
Toutes les protéines ayant une action enzymatique potentiellement dangereuse sont toujours séparées du
cytoplasme. Il y a ensuite fusion de la membrane du grain de zymogène et de la membrane apicale : on observe
un cul-de-sac qui s'ouvre dans la lumière, c'est l'exocytose dans le canal intercalaire, où les protéines sont
réhydratées. Cela crée un flux.
Depuis leur naissance, grâce au facteur de Globel, les protéines sont toujours séparées du cytoplasme par une
membrane. Il n'y a donc aucun danger qu'elles puissent digérer le cytoplasme.
III. Présence d'inhibiteur sécrétoires
L'activation de la trypsine se fait dans le duodénum, mais il y a des phénomènes de reflux duodénopancréatique. 3 fois par heure, il y a des molécules de trypsine qui remontent. De la trypsine active va se
retrouver dans le canal de Wirsung et pourrait activer dans le pancréas les autres zymogènes → DANGER
L'inhibiteur trypsique de Künitz inhibe stoechiométriquement toute molécule de trypsine active : c'est un
extincteur. Donc l'efficacité sera insuffisante en cas de pancréatite aigue ! S'il y a 2 000 molécules de
trypsine, l'inhibiteur ne va pouvoir en « éteindre » que 20-50...
C. Régulation de la sécrétion
I. Régulation nerveuse
Identique à celle de l'estomac.
a. Système vagal, cholinergique
- Fibre présynaptique longue, synapse dans l'organe (Ach), fibre post-synaptique courte
- Nerf vague (90% de fibres afférentes sensitives et 10% de fibres effectrices : motrices ou
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sécrétoires)
- Augmentent sécrétion
b. Système sympathique, adrénergique
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Fibre présynaptique courte (Corne postérieure de la moelle), synapse au ganglion semi-lunaire, fibre
post longue
Diminuent sécrétion
II. Régulation hormonale
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Sécrétine, hormone peptidique de 27 AA
Issue des cellules « S » endocrines duodénales
En réponse à l'acidité du pH gastrique
Circulation sanguine
Action sur les récepteurs du pôle basal des cellules canalaires
Effet : stimulation de la sécrétion d'eau et de HCO3 (qui va alcaliniser la sécrétion et neutraliser l'acidité
du contenu intestinal)
Donc: boucle de rétrocontrôle
Augmentation de l'acidité gastrique → diminution du pH gastrique et duodénal
Augmentation de la stimulation des cellules « S »
Augmentation de la sortie de sécrétine → Augmentation du débit de HCO3Neutralisation de l'acidité intestinale
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CCK (cholécystokinine), hormone basique de 33 AA avec des formes plus courtes (13, 8, 4 à action de
NT)
Issues des cellules « L » endocrines duodénales, jéjunales et iléales
En réponse à la présence d'AA ou de dipeptides, d'AA ou de monoglycérides
Le produit de digestion est le stimulant
Circulation sanguine
Action sur les récepteurs des cellules acineuses
Effet : stimulation de la sécrétion d'enzymes
Donc : Stimulation de la capacité de digestion
Mise en jeu de la régulation : 3 phases :
1. Phase cérébrale : nerveuse uniquement : réflexe conditionné sécrétoire vagal riche en enzymes
2. Phase gastrique :
- Nerveuse par la distension gastrique qui stimule le vague (récepteurs cholinergiques du pancréas) :
réflexes vago-vagaux
- Hormonale par la sortie de gastrine : l'action de la gastrine est plutôt inhibitrice dans le pancréas
3. Phase intestinale :
- Nerveuse inhibitrice par la distension intestinale (occlusion)
- Hormonale : Sécrétine et CCK (rôle de la vidange gastrique), neurotensine, PYY libérées dans l'iléon
distal, action inhibitrice sur la sécrétion pancréatique (la digestion a pris fin, les aliments sont arrivés à
la fin du tube digestif).
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Conclusion
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Rôles moteurs majeurs
Adaptation motrice
Sécrétions adaptables
Indispensables à la digestion (plan biochimique)
Exocrines et endocrines : en plus des éléments précités, les îlots de Langerhans du pancréas secrètent
l'insuline et le glucagon et participent donc à la régulation de la glycémie.
Modèles d'étude :
– Les cellules gastriques sont les seules cellules de l'organisme qui possèdent les 2 types de seconds
messagers.
– Les cellules pancréatiques sont les cellules de l'organisme qui ont la plus grande capacité de
synthèse protéique.
A Tchib le footix qui m'a soutenu dans ma douleur (à part quand c'est pour jouer à LOL)
A Lolo le skieur chevronné alias Jean-Claude Duss qui tombe du télésiège (tu m'as gonflé fra avec tes
chaussures mais y a trop de love)
A Manon ma sexy valentine d'amour
A Amandine Disneyworld
A Lélé et son amoureux transit qui la suit jusque dans ses rêves (il se reconnaîtra <3)
A Alice ma boulette canadienne (gros porteur)
A la star de la promo (mouvement de boule)
A Marina, Alexandra, Simon, Julie ma costag d'amouuuur, Elodie, Jules, Philippe, Vincent, Aurélie (et son
masque de ski), Doria, Julia, Aurélien, Amine, Pierre, Anne-Laure, Fabien, Ali, Romane, Valentin... Et tous
ceux que j'oublie parce que j'ai envie de me débarrasser de ce ronéo !
A Tonio (j'ai hésité parce que j'te retiens et tu mérites ta police 9 bizzzz)
Et à tous ceux à qui j'ai pu permettre de faire une grasse mat grâce à ce ronéo !
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