Emmanuel BARANGE et Pierre ETIENNE 19/10/10 Physiologie digestive, sécrétions gastriques, A. Ropert. Sécrétions gastriques (suite...) I- Sucs gastriques (suite...) B- Les protéines (suite...) 3- Facteur intrinsèque Glycoprotéine synthétisée dans les cellules pariétales, indispensable à l'absorption de la vitamine B12. L'absorption du complexe facteur intrinsèque/vitamine B12 se fait dans l'iléon terminal. Un déficit en facteur intrinsèque entraine une malabsorption de la vitamine B12, indispensable à la synthèse en hémoglobine. De ce fait une malabsorption entraine une anémie dite de Biermer. 4- Les enzymes La principale enzyme est la pepsine, synthétisée par les cellules principales sous forme de pepsinogène, pro-enzyme activé en présence d'acide chlorhydrique. La pepsine est une endopeptidase qui débute la digestion des protéines alimentaires. La lipase gastrique a un rôle physiologique moindre que la lipase pancréatique. II- Mécanisme de régulation des sécrétions gastriques. Il s'agit de mécanismes neurohormonaux. A- Eléments stimulants Ils sont au nombre de 2. 1- Gastrine a- Origine Sécrétée par les cellules endocrines de l'antre, cellules également présentes dans les muqueuses duodénales et intestinales. La gastrinémie basale est faible < 100 pg.mL-1. Cette gastrinémie est doublée voire triplée après les repas. 1 b- Facteur de libération Les facteurs augmentant la concentration en gastrine et favorisant la libération sanguine sont au nombre de 3 (voire 4). 1. 2. 3. 4. distension mécanique de l'estomac après les repas, présence d'aliments dans l'antre et essentiellement les acides amines, stimulation du nerf X, sels de calcium (accessoire). Les facteurs inhibiteurs de la sécrétion sont au nombre de 2. Ions H+ dans le tube digestif qui stimulent différemment l'antre et le duodénum. Dans l'antre ils entrainent la libération de somatostatine, hormone ayant un effet paracrine directement sur les cellules G, ce qui inhibe la sécrétion de gastrine. Dans le duodénum ils entrainent la sécrétion de sécrétine, hormone duodéno-pancréatique. Nombreuses hormones duodéno-pancréatiques comme la sécrétine, la somatostatine et le glucagon. c- Actions Elle va augmenter la sécrétion des cellules pariétales avec sécrétion d'eau, d'HCl et de facteur intrinsèque. Elle a en revanche peu d'action sur la sécrétion de mucus et de pepsine. Elle a aussi un effet trophique (entrainant une prolifération) sur la muqueuse gastrique. On retrouve cet effet tout au long du tube digestif en agissant sur des récepteurs spécifiques des cellules pariétales. 2- Pneumogastrique a- Mise en jeu Il y a plusieurs mécanismes. nombreux réflexes liés à la présence d'aliments (vue, odeurs, goûts et mastication), distension du tube digestif avec mise en jeu de mécanorécepteurs au niveau de l'oesophage et de l'estomac, hypoglycémie qui agit directement sur les centres bulbaires de la déglutition, facteurs psychiques et stress. b- Action Stimulation de toutes les sécrétions gastriques, eau, Hcl, facteur intrinsèque, enzymes et mucus. c- Mécanismes d'action Ils sont doubles, direct par stimulation des cellules pariétales au niveau des récepteurs à Ach, et indirect par stimulation de la libération de gastrine. Les nerfs vagues ont un rôle prépondérant dans la sécrétion gastrique à tel point que la vagotomie entraine une diminution de 70 % de la sécrétion gastrique. 2 B- Eléments inhibant Eléments liés à la présence de protons. Dans l'antre ils entrainent la libération de somatostatine tandis que dans le duodénum ils stimulent la libération de sécrétine. Eléments liés à la présence de lipides dans l'intestin. Ils entrainent la libération de cholécystokinine (CCK), hormone pancréatique qui agit en inhibant la sécrétion gastrique. III- Mise en jeu des sécrétions gastriques En dehors des repas les sécrétions sont faibles et variables d'un sujet à l'autre mais aussi variables chez un même sujet, influencées par les facteurs psychiques (stress) et environnementaux (tabac). Après les repas les sécrétions gastriques augmentent en décrivant 3 phases. A- Phase céphalique Il s'agit d'une phase de stimulation avec un mécanisme d'action purement nerveux par action du nerf X. Puis il deviendra neurohormonal quand le nerf X aura stimulé la libération de gastrine. Le mécanisme commence avant le repas et repose sur les facteurs gustatifs et les réflexes conditionnés. Il s'agit de mécanismes rapides. B- Phase gastrique Elle a lieu en 2 temps. Le premier temps est stimulateur. Il repose sur la distension de la région proximale de l'estomac qui entraine la stimulation du nerf X. Ce temps repose également sur la distension de l'antre et la présence d'aliments dans l'antre qui entrainent la sécrétion de gastrine. Le deuxième temps est quant à lui inhibiteur. Lorsque les ions H+ arrivent dans l'antre, ils inhibent la sécrétion de gastrine. C- Phase intestinale Dernière phase, inhibitrice, due à l'acidification du bulbe duodénal. Cette acidification est causée par la libération de gastrine, en réponse à l'arrivée de lipides dans le duodénum avec sécrétion de sécrétine. 3 IV- Rôles Les rôles physiologiques sont limités, en revanche ils prennent toute leur importance en pathologie. L'acide chlorhydrique assure un pH indispensable à l'activation du pepsinogène mais a aussi des propriétés antiseptiques. L'inhibition de la sécrétion gastrique entraine la pullulation microbienne qui peut entrainer une diarrhée. Le facteur intrinsèque est quand à lui indispensable à l'absorption de la vitamine B12. En pathologie l'acidité gastrique peut attaquer le duodénum ou l'œsophage avec les RGO entrainant des brûlures et/ou ulcération. Dans ce cas la prescription d'inhibiteur de la pompe à proton pour limiter la sécrétion acide. L’inhibiteur de la pompe à protons est la molécule la plus vendue quantitativement au monde. 4 Sécrétions pancréatiques exocrines Le pancréas est une glande essentiellement exocrine mais possède aussi une sécrétion endocrine avec la formation d'insuline et le glucagon. Il est constitué d'acini et de canaux, les acini étant responsable des sécrétions enzymatiques tandis que les canaux sont responsables des sécrétions d'eau et d'électrolytes mais aussi de l'évacuation des liquides enzymatiques. Ces sécrétions empruntent le canal de Wirsung qui s'abouche dans le duodénum. I- Le suc pancréatique Débit : 2-4 L/j. L’aspect du suc pancréatique varie avec le débit : - à jeun : suc épais et visqueux, débit faible - quand débit augmente, suc fluide et incolore Le pH alcalin augmente avec le débit, à l’inverse du suc gastrique. Le suc pancréatique renferme de l’eau, des électrolytes et des composés organiques. 1- Electrolytes Le pH élevé est dû à une forte concentration en ions bicarbonates, la concentration en bicarbonates augmente avec le débit. A l’inverse les concentrations en ions Cl- et Ca++ diminuent avec le débit. Les concentrations en ions K+ et Na+ sont stables et voisines de celles du plasma. 2- Composés protéiques 90 % des composés protéiques sont des enzymes et des inhibiteurs enzymatiques a- Enzymes (cf biochimie) Classées selon la nature des aliments digérés : Enzymes lipolytique : presque exclusivement présente dans les secrétions pancréatiques ; on y retrouve la lipase (la plus importante de ces enzymes), la phospholipase et la carboxylesterhydrolase. 5 Enzymes glycolytiques : amylase Enzymes protéolytiques : contiennent endopeptidases (coupent liaisons à l’intérieur des chaines protéiques) et exopeptidases (détachent les acides aminés aux extrémités) ; les endopeptidases sont, le plus souvent, sécrétées sous forme de pro enzyme inactives puis seront activées dans la lumière intestinale. Parmi ces enzymes, retenir surtout la trypsine, la chymotrypsine et l’élastase. b- Inhibiteur enzymatique Le principal inhibiteur est l’inhibiteur de Kazal, qui est secrété dans le suc pancréatique en même temps que le trypsinogène avec lequel il va former un complexe temporairement inactif qui limite l’activité de l’enzyme ce qui protège le pancréas contre son autodigestion. c- Hormones Présentes dans les sécrétions exocrines, elles proviennent du pancréas endocrine : on y retrouve l’insuline, le glucagon, et essentiellement la somatostatine. Leur concentration dans le suc pancréatique est supérieure à leur concentration plasmatique ce qui fait évoque un mécanisme sécrétoire local en plus d’une simple transsudation. La présence de ces hormones est due aux cellules endocrines disséminées au niveau du système canallaire. Leur rôle physiologique n’est pas parfaitement établi : peut-être un effet trophique local. d- Lactoferrine Glycoprotéine qui participe à l’absorption du Fer et qui a une action bactériostatique. Synthétisée par les cellules acineuses et sa concentration augmente lors de l’inflammation chronique du pancréas. Parfois utilisé comme marqueur. e- Protéines sériques Comme dans le liquide gastrique, l’albumine et les Gamma-globuline proviennent du plasma par transsudation. Attention, pour les IgA : sécrétion locale et rôle dans la défense contre les infection dans l'allergie alimentaire. 6 II- La régulation des sécrétions pancréatique Mécanisme neurohormonaux. A- Mécanismes excitateurs 1- Sécrétine Origine : libérée par les cellules endocrines de la muqueuse duodénale et du jéjunum . Le facteur de libération prédominant est l’arrivée des ions H+ dans le duodénum. Action : Stimulation de la sécrétion d’eau et de bicarbonates par les cellules canallaires. Peu d’action sur les sécrétions enzymatiques. 2- Cholécystokinine (CCK) Origine : cellule endocrine de la muqueuse duodénale surtout. Facteurs de libération : les acides gras – certains AA – les ions Ca++. Actions : Stimulation de la sécrétion enzymatique du pancréas par les cellules acineuse La sécrétion des différentes enzymes est stimulée de façon identique. Stimulation faible de la sécrétion d’eau et de bicarbonates. 3- Le pneumogastrique La stimulation du X entraine une sécrétion pancréatique de faible volume mais riche en enzymes, les sécrétions en eau et bicarbonates sont peu augmentées. Vagotomie : -70% pour les sécrétions gastriques mais peu d’influence sur les sécrétions pancréatiques. 7 B- Facteurs inhibiteurs Essentiellement par 2 hormones du pancréas endocrine 1- Somatostatine Présente dans le pancréas endocrine mais aussi dans la muqueuse gastrique, duodénale et intestinale. Elle inhibe très fortement la sécrétion enzymatique et à moindre degré la sécrétion d’eau et de bicarbonates. Cette action a plusieurs mécanismes : d’abord un mécanisme direct sur les cellules acineuses au niveau de récepteurs spécifiques, et indirect en inhibant la libération des principales hormones actives sur la sécrétion pancréatique : CCK et sécrétine Aussi effet inhibiteur sur la libération vagale d’Acétylcholine 2- Polypeptide pancréatique (PP) Hormone du pancréas endocrine qui inhibe sécrétion enzymatique et ceci essentiellement en inhibant les H+ qui stimule la sécrétion (effet anti CCK) III- Mise en jeu de cette sécrétion pancréatique Sécrétion basale (à jeun) faible Après le repas : 3 phases A- Phase céphalique Repose sur l’activité des pneumogastriques (X), mise en jeu par vue et odeur des aliments qui entrainent en 2 à 3 minutes une sécrétion riche en enzymes, puis on retrouve une libération de gastrine stimulée par le X qui entraine à son tour une cascade d’événements : libération H+, libération sécrétine puis libération d’eau et de bicarbonates. B- Phase gastrique Stimulatrice ; repose sur les mêmes éléments (gastrine et nerf vague). Mise en jeu par distension gastrique et arrivée des aliments. 8 C- Phase intestinale (la plus importante) Déclenchée par arrivée des ions H+ et des aliments dans intestin. La libération de sécrétine et de CCK entraine une sécrétion abondante, riche en enzymes et bicarbonates. L’arrêt des sécrétions pancréatiques semble survenir spontanément lorsque les aliments ont quitté le duodénum et le jéjunum proximal. Les mécanismes inhibiteurs n’auraient qu’un rôle physiologique modeste. IV- Rôles de la sécrétion pancréatique Bicarbonates : neutralisent l’acidité gastrique, en effet la muqueuse duodénale ne peut supporter l’acidité gastrique. Enzymes : rôle fondamental dans la digestion des aliments mais sécrétées en quantité surabondante ; un déficit de digestion n’apparait que si 90% de la glande est détruite. Apparaitra tout d’abord une mal digestion des graisses : Stéatorrhée (graisses dans les selles) ; ce déficit s’accompagne d’une malabsorption des vitamines liposolubles (Vit A et B). Une malabsorption des protéines peut entrainer une créatorrhée (protéines dans les selles). 9