Jérôme Lacroix, Quentin Quelven 28/09/10 Biochimie

Jérôme Lacroix, Quentin Quelven
28/09/10
Biochimie - biochimie de l'appareil digestif - Dr. Claude Bendavid
Le prof a mit à disposition son poly sur le réseau
Biochimie et appareil digestif
I - Introduction
• Aliments (animaux et végétaux): structures et composés complexes
• Digestion et Absorption : activité intégrée et complexe des organes digestifs
• But : Aliment brut non absorbable donc besoins de motricité, d'enzymes, modifications de pH,
cofacteurs…pour permettre la dégradation en petites molécules absorbables qui seront stockés ou
transportée vers les organes cibles
A - Aliments complexes
- Amidon : Principale sucre absorbé par l’homme. Action de l'amylase (endoglycosidases) pour passer en
oligosaccharides et disaccharides puis action des disaccharidases de la bordure en brosse de l'intestin pour
passer en monosaccharides
- Protéines : Action des protéases et peptidase sur les protéines pour obtenir des oligopeptides et les
acides aminés
- Lipides : action des sels biliaires (émulsion lipidique) qui solubilise, action de la lipase (triglycérides
donne acide gras libre et monoglycerides) ce qui permet la formation de micelles et
l'absorption par les cellules entérocytaires puis ré-estérifications intra-cellulaire avant export
sous forme de chylomicrons dans la circulation sanguine.
B - Notions d'aliments indispensables
• Toutes espèces chimiques
– Purement minéraux (sels)
– Sucres, acides gras et AA essentiels
– Vitamines et coenzymes vitaminiques
• Rôle métabolique du foie+++ dans la transformation et stockage des nutriments et secondairement dans
la peau, flore digestive, etc.
Remarque : le foie est la plaque tournante de la digestion
C - Conditions de digestion
• Conditions de digestion contact approprié : aliments et enzymes, cofacteurs, pH (optimal pour l'activité
de l'enzyme) , et mucus pour la protection
• En cas de dysfonction, il peut y avoir :
- un risque de malabsoption des nutriments
- une atteinte du rôle de la barrière anti-bactérienne (rôle d'immunité , acidité gastrique, et
la flore commensale (= ensemble des bactéries en harmonie avec notre organisme), si
atteinte de cette barrière.
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Exemples: risque de septicémie, ulcère gastrique, pancréatite.
II - Biochimie de la sécrétion gastrique
• Débit : 1,3 à 3,5 l/24h, variable :
– Faible et peu acide entre les repas (pH = 2-3)
– Forte et très acide pendant la digestion (pH=1)
• Composants principaux :
– HCl (ATPase H+/K+ des cellules bordantes)
– La pepsine : pepsinogène (autocatalyse, acidité)
– Chymosine et lipokinase (digestion du lait +++), selon les populations, il peut apparaître une
perte évolutive de la capacité à digérer le lait.
– Mucine (constituant le mucus protecteur des parois)
– Le facteur intrinsèque, qui complexe la vitamine B12, la protège et permet son absorption dans
l’iléon
• Le mucus maintient un pH>4 au contact de la paroi
• Mucine :
– Glycoprotéine
– 4 chaînes protéines liées par des ponts SS
– Gaine de chaînons glucidiques (sur Ser ou Thréo)
– Hydrolyse par la pepsine (groupe O surtout) donc renouvelé en permanence.
• Gradient d’acidité sur 180μm
• Double diffusion :
- HCl de la lumière gastrique à la paroi
- Na+ et bicarbonates de la muqueuse vers la lumière
Ce qui entraîne une diminution de l'acidité par neutralisation des composants acides du suc
gastrique : HCO3- + H+ → H2O + CO2
- Action extrêmement localisée
- Formation de gaz carbonique (rôts) et d'eau
Remarque : La sécrétion de bicarbonate est 20 fois inférieure à celle de l’acide.
Le but de l’acidité est d’éliminer les bactéries
• Pepsine : Endoprotéase sur AA aromatiques
• Pepsinogène (précurseur de la pepsine) :
– Cellules principales
– Fonctionne en milieu acide (1,8 à 4,4), il est actif de manière optimal pendant la phase active de
la digestion
– Inactivée par le suc pancréatique (alcalin) dès la sortie de l’estomac.
• Pompe à protons (enzyme membranaire)
- C'est la pompe à protons qui est responsable de l’acidité
- Phénomène enzymatique ATP dépendant
- Il y a Excrétion d’un H+ contre un K+
- Un Bicarbonate est alors excrété localement ou transféré vers le suc pancréatique
- La pompe est activée par la gastrine et l‘histamine qui sont contrôlées par le système nerveux
endocrine
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• Chymosine (rennine)
- Présente surtout chez le Nouveau-Né
- Permet la digestion de la caséine mais pas des Ig maternelles
- La chymosine de veau ou présure (utilisée dans la fromagerie)
• Gastrine :
- hormone de 17 acides aminés (un peptide)
- sécrétion gastriques, dès qu'il y a présence de protéines dans l'estomac. Le pneumogastrique
(système neuro-végétatif) stimule la sécrétion de gastrine qui elle-même stimule les secrétions
acides , de pepsine et de facteur intrinsèque (il protège la vitamine B12)
III - Estomac et pathologie
• Ulcère gastrique (=érosion de la paroi gastrique qui peut aboutir à des saignements, voire perforation
induisant une péritonite)
– Lié à Helicobacter pylori
– Lié à une hyper-gastrinémie (sécrétion constante)
• Carence en Vitamine B12
• Cancer gastrique
A - Exploration de l’estomac
• Organe d’accès facile par endoscopie ou imagerie de contraste
• Apport de la Biochimie dans la recherche étiologique des ulcères atypiques ou chroniques quand les
traitements de bases (anti-acides)ne fonctionnent pas.
B - Ulcère banal
1 - Ulcère banal à Helicobacter pylori
• Lié à la colonisation asymptomatiques par Helicobacter pylori (bactérie supportant l'acidité du suc
gastrique)
• Elle entraîne une stimulation de sécrétions de gastrine donc augmente l'acidité ce qui entraîne une
gastrite (=inflammation de la paroi gastrique qui s'avère souvent chronique dans ce cas, car lors que l'on
attrape cette bactérie, elle y reste pour toujours). Dans 10% des cas, il peut avoir des ulcérations
s'accompagnant d'hémorragies. Dans 1% des cas, il peut apparaître une néoplasie (donc un cancer de
l'estomac)
• Si il y a contamination pendant l’enfance, la bactérie reste toute la vie. Si on la rencontre plus tard
(après 10 ans) elle est éliminée rapidement.
• Le risque de contamination dépend énormément des condition socio-économiques des pays en question
• La prévalence dans les pays riche est estimée à 20% en fonctions des habitudes alimentaires et de 90%
dans les pays en voie de développement.
• Diagnostic direct (histologie et bactériologie)
• Biologie moléculaire bactérienne
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• Sérologie ou recherche d’Ag dans les selles
• Test respiratoire à l’Urée marquée au C13 : H.pylori métabolise l’urée en ammoniac et en CO2 :
l’isotope est mesuré dans l’air expiré (spécificité = 96%, sensibilité = 100%). Mesure de l’efficacité
thérapeutique après antibiotiques.
2 - Ulcère banal à une Hyper-gastrinémie
• Ulcères multiples et résistants
• Présence d’un gastrinome = tumeur sécrétante (estomac, pancréas, duodénum). Elle peut être difficile à
localisée et donc à guérir si elle est diffuse. Malignité (=cancer) dans 60% des cas.
• On mesure la Gastrinémie à jeun avec un Tube à aprotinine (peptide qui bloque peptidases et donc
bloque la digestion des peptides)
• Sensibilisation par la sécrétine (qui active la sécrétion de gastrine) pour affirmer le diagnostic
• On peut effectuer une ablation chirurgicale tumorale ou, dans le cas où ce n'est pas malin, utiliser des
antiH2 (anti-acides par voie orale) et des inhibiteurs de la pompe à protons
C - Carence en vitamine B12
On observe un ralentissement de division cellulaire surtout au niveau des tissus à renouvellement rapide
comme le sang, toutes les muqueuses et la peau.
• Anémie non ferriprive (pas liée au fer), macrocytaire (avec de gros globules rouges), on ne renouvelle
pas assez vite les acides nucléiques
• Dosage Vit B12 et folates en immuno-analyse
• Recherche de la cause :
– Alimentaire (végétaliens)
– Achlorhydrie = fibrose de la paroi de l'estomac suite à une gastrite chronique, les cellules
perdent leur spécialisation et donc moins de sécrétion de facteur intrinsèque. La vitamine B12 n’est plus
protégée (avec un test à la pentagastrine)
D - Cancer gastrique
• Pas de marqueur Spécifique (certains marqueurs sont associés à un type de cancer spécifique. En cas
de traitement ou de chirurgie, il y a une diminution du taux de ces marqueurs, et une remontée en cas de
récidive)
• ACE (Antigène Carcino-Embryonnaire), mais si élevé, ce n'est pas forcément un cancer
• Ca 19.9 (carbo-hydrate), pas spécifique d'un cancer donné
• Rôle : dosage initial et, en cas d’élévation, suivi sous traitement pour évaluer l’efficacité et / ou dépister
les rechutes
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