Prédisposition à la stéatose hépatique: valorisation du foie gras DELOBEL Antoine Physiologie digestive DORCHIES Paul MAHRIC Laurent

Sommaire Introduction I) Présentation de la stéatose hépatique II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique III) Prédisposition à la stéatose hépatique Conclusion

Introduction Stéatose hépatique: enjeux économiques majeurs de la filière foie gras Adaptation des oiseaux migrateurs

I) Présentation de la stéatose hépatique 1) Définitions 2) Composition du foie gras 3) Aspects nutritionnels 4) Aspects cellulaires 5) Aspects génétiques

I) Présentation de la stéatose hépatique 1) Définitions Stéatose1: Accumulation anormale de graisse dans les cellules Hépatique1: Qui a rapport au foie Foie gras2: expression d’une stéatose hépatique d’origine nutritionnelle, comportant une hypertrophie réversible des hépatocytes 1: d’après le Petit Robert 2007 2: d’après Salichon Y. 1991 Photos: www.lacanarderie.fr

2) Composition du foie gras3: I) Présentation de la stéatose hépatique Lipides: +50% du poids du foie (vs 5% non gavés) Triglycérides: 95 % des lipides (AG monoinsaturés) Cholestérol: 1g/100g de foie Peu d’AG polyinsaturé Riche en Cholestérol Accumulation de l’eau se fait au détriment de l’eau et protéines 3: d’après Gabarrou et al 1996

Présentation de la stéatose hépatique 3) Aspects nutritionnels 4: d’après INRA 1990 Glucides4: sources de graisse stockées dans le foie, dégradation maïs (amidon) glucose veine porte glycogène (réutilisable) lipogenèse Gavage: glucose excessif lipide stocké dans vacuoles du réticulum endoplasmique des hépatocytes

Présentation de la stéatose hépatique 3) Aspects nutritionnels 4: d’après INRA 1990 Protéine4: transport lipides, structure cellulaire (surcharge lipidique) Gavage: carence des protéines transporteuses (VLDL, HDL) foie structure cellulaire doit être avec la surcharge lipidique

Présentation de la stéatose hépatique 3) Aspects nutritionnels 4: d’après INRA 1990 Lipide4:-peu d’apport dans ration (assimilation réduite) -lipide absorbé veine mésentérique et système porte en lipoprotéine foie métabolisme circulation générale Gavage: lipides restent dans le foie

4) Aspects cellulaires I) Présentation de la stéatose hépatique 5: d’après Blum et Leclercq 1973 Activité synthétique intense5 Enzyme de la lipogenèse Synthèse membranaire Synthèse ARN multiplié par deux Lipogenèse en permanence a son niveau maximum Augmentation du rapport ARN/ADN traduit l’augmentation des synthèses protéiques à l’origine, des enzymes de la lipogénése et des synthéses membranaires (hypertrophie cellulaire)

Présentation de la stéatose hépatique 5) Aspects génétiques Intensité de la stéatose hépatique: fonction de l’espèce sensibilité génétique (sélection)

Conclusion: I) Présentation de la stéatose hépatique La stéatose hépatique est due : Métabolisme lipidique Adaptation cellulaire Origine génétique

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique Introduction 1) Phénomènes chimiques et mécaniques dans le tube digestif 2) Absorption et phénomènes biochimiques dans le foie

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique Introduction 1° ) Tube digestif Réactions mécaniques et chimiques 2° ) Foie Réactions chimiques et biochimiques

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique Introduction Composition chimique moyenne des grains de maïs (en % du produit brut) Matière sèche (MS)  86-88% Humidité 12-14% Glucides          Extractif non azoté (ENA) 75 - 80%         Cellulose brute (CB) 2 - 13% Matières azotées totales (MAT ) 10 -11%  Lipides 2 - 6%  Cendres 1,5 - 5,5%  Source: Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique 1) Phénomènes chimiques et mécaniques dans le tube digestif Appareil digestif des volailles Source: DZVET.net

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique 1) Phénomènes chimiques et mécaniques dans le tube digestif Le jabot Renflement de l’œsophage Rôle de ramollissement de l’aliment Le proventricule Estomac chimique (sécrétion d’HCl et de pepsine) Rôle d’amorcer la protéolyse (pH 3-4,5) Dénaturation des protéines Protéines alimentaires Polypeptides à chaines longues HCl  Pepsine

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique 1) Phénomènes chimiques et mécaniques dans le tube digestif Le gésier Estomac mécanique Protéolyse (pH 2- 3,5) L’intestin grêle Termine la dégradation des substrats alimentaires Absorption du glucose, des acides aminés et acide gras + glycérol

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique 1) Phénomènes chimiques et mécaniques dans le tube digestif - Digestion des protéines dans l’intestin grêle Pro-enzymes pancréatiques: Trypsine et Chymotrypsine Polypeptides à chaines longues Polypeptides à chaines courtes Enzymes intestinales: Carboxypeptidases Aminopeptidases Dipeptidases Acides aminées

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique 1) Phénomènes chimiques et mécaniques dans le tube digestif - Digestion de l’amidon dans l’intestin grêle Amylase pancréatique Maltase intestinale Amidon Maltose Glucose - Digestion des lipides dans l’intestin grêle Emulsion Lipase pancréatique Acides gras + Glycérol Lipides Emulsionnés Lipides Triglycérides Source: Nutrition et alimentation des animaux d’élevages, 2004)

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique 2) Absorption et phénomènes biochimiques dans le foie - Absorption des nutriments entérocytes Sang Veine porte Foie Glucose Acides aminés entérocytes s Sang Veine porte Foie Glycérol +AGL à chaines courtes Sang Veine porte Foie entérocytes AGL à chaines longues Acides biliaires +  Micelles entérocytes Lymphe Micelle  Estérification => Chylomicron Chez les Volailles : Micelle  Estérification => Portomicron  Anthérocytes  SANG  FOIE Source: Hermier et Al. 1988)

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique 2) Absorption et phénomènes biochimiques dans le foie - Utilisation normale du glucose chez des animaux alimentés normalement Pendant la digestion Fonctionnement des cellules Glucose Fonctionnement musculaire et Mise en réserve dans les muscles (glycogène) Augmentation de l’Insuline  Glycogénogénèse Mise en réserve dans le foie (glycogène)

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique 2) Absorption et phénomènes biochimiques dans le foie - Utilisation normale du glucose chez des animaux alimentés normalement Après la digestion Fonctionnement des cellules Glucose Fonctionnement musculaire et utilisation du glycogène ou restitution Diminution de l’Insuline  Glycogénolyse Déstockage du glycogène du foie

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique 2) Absorption et phénomènes biochimiques dans le foie - Utilisation normale du glucose chez des animaux en situation de légère suralimentation énergétique Après la digestion Fonctionnement des cellules Glucose Fonctionnement musculaire et utilisation du glycogène ou restitution Diminution de l’Insuline  Glycogénolyse Déstockage d’une partie du glycogène du foie Stockage sous forme de graisse Lipogenèse Triglycérides+ Phospholipide et Glycérol

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique 2) Absorption et phénomènes biochimiques dans le foie - Utilisation normale du glucose chez des animaux en situation de légère suralimentation énergétique Devenir de ces triglycérides Triglycérides Lipoprotéines VLDL HDL Lipoprotéines Phospholipide et Glycérol HDL Stockage dans les tissus périphériques VLDL EXPORTATION Enzyme: lipoprotéine lipase Triglycérides des portomicrons (Source: Fournier et Al 1997)

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique 2) Absorption et phénomènes biochimiques dans le foie - Utilisation anormale du glucose chez des animaux en situation de suralimentation très importante (gavage) Après la digestion Fonctionnement des cellules Glucose Fonctionnement musculaire et utilisation du glycogène ou restitution Diminution de l’Insuline  Glycogénolyse Déstockage d’une partie du glycogène du foie Stockage sous forme de graisse Lipogenèse Triglycérides+ Phospholipide et Glycérol

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique 2) Absorption et phénomènes biochimiques dans le foie - Utilisation anormale du glucose chez des animaux en situation de suralimentation très importante (gavage) INSULINE Devenir de ces triglycérides Tissus périphériques VLDL Triglycérides Triglycérides Foie Tissus périphériques HDL Phospholipide et Glycérol Phospholipide et Glycérol Foie (Source: Gabarrou et Al 1996; Davail et Al 2003))

II) Réactions conduisant à la stéatose hépatique 2) Absorption et phénomènes biochimiques dans le foie Pour synthétiser Mécanisme de la stéatose hépatique chez les palmipèdes (Hermier et Al. ,1999)

III. Prédisposition à la stéatose hépatique 1) Animaux et régimes 2) Résultats corporels 3) Composition du foie 4) Composition plasmatique 5) Particularités des HDL et VLDL 6) Conclusion de l’expérience

III. Prédisposition à la stéatose hépatique Certaines races privilégiées pour le foie gras: Canard de barbarie Canard mulard (barbarie x cane de Pékin) Oie Landaise Origine génétique Expérience mise en place pour déterminer les facteurs responsables de la prédisposition à la stéatose (Hermier et al. 1999)

III. Prédisposition à la stéatose hépatique 1) Animaux et régimes 16 oies Landaises mâles (race utilisée pour le foie gras) 13 oies Polonaises mâles (production de viande) Mêmes dates de naissance, mêmes conditions de gavage et d’élevage

III. Prédisposition à la stéatose hépatique 2) Résultats corporels Lipides stockés préférentiellement : Foie pour l’oie Landaise Tissus abdominaux et sous-cutanés pour l’oie polonaise, avec un développement musculaire et du magret plus important (Fournier 1994)

III. Prédisposition à la stéatose hépatique 3) Composition du foie Avant gavage : Mêmes proportions des composants entre les deux races Phospholipides représentent 80% des lipides totaux

III. Prédisposition à la stéatose hépatique 3) Composition du foie Différence de composition essentiellement lipidique Même masse de phospholipides, différence en triglycérides (Hermier et al. 1999)

III. Prédisposition à la stéatose hépatique 4) Composition plasmatique Avant gavage : Profils de lipoprotéines similaires entre les deux races HDL plus élevées chez oie polonaise

III. Prédisposition à la stéatose hépatique 5) Particularités des HDL et VLDL A la fin du gavage : Augmentation des VLDL et HDL plus importante chez oie polonaise Meilleure mobilité des lipides produits (Fournier et al 1997)

III. Prédisposition à la stéatose hépatique 6) Conclusion de l’expérience Meilleure circulation des lipides chez l’oie polonaise Moins de stockage dans le foie lors de la lipogenèse Moins de triglycérides, phospholipides et acides gras polyinsaturés  moins de synthèses membranaires  hypertrophie cellulaire nécessaire à la stéatose hépatique

Pour récapituler... (Hermier et al 1999)

Activité plus intense de l’enzyme malique, ARNm plus important Autre influence Activité plus intense de l’enzyme malique, ARNm plus important Enzyme malique responsable de la lipogenèse chez les oiseaux (Hermier 1997) (Hermier et al 1999)

Conclusion Prédisposition à la stéatose hépatique ne dépend pas de la composition lipidique de base Origine génétique : réponse différente au gavage

Merci à tous pour votre attention!

Bibliographie HERMIER, D., SALICHON, M.R., GUY, G., PERESSON, R., MOUROT, J., LAGARRIGUE, S., 1999. « La stéatose hépatique des palmipèdes gavés : bases métaboliques et sensibilité génétique. » INRA Prod. Anim.. 7p. SOUILEM (O.) et GOGNY(M.). 1994 –  Particularités de la physiologie digestive des volailles. », REVUE DE MEDECINE VETERINAIRE 525p. ROUSSELOT-PAILLEY D. 1997. « Evolution des techniques de production du foie gras »; Comptes rendus de l’académie d’agriculture de France, vol.83-n°3- 1997, p117-125; Le nouveau Petit Robert de la langue française. 2007. p2432 et 1227 SALICHON Y., 1991. Elevage et gavage des palmipèdes pour la production du foie gras. Armand Colin Editeur, Paris.

Bibliographie GABARROU J-F., SALICHON M.R., GUY G., BLUM J.C., 1996. Hybrid ducks overfed with boiled corn develop an acute hepatic steatosis with decreased choline and polyunsatured fatty acid level in phospholipids. Reprod. Nutr. Develop., 36, 473-484. BLUM J.C., LECLERCQ B., 1973. Nouvelles précisions sur les modifications biochimiques et histologiques du foie provoquées par le gavage. Acti delle Giornate Avicole, Varese. II, 31, 193-207. « La digestion et l’utilisation digestive » 2004, Nutrition et alimentation des animaux d’élevage, Tome 1, 2° édition, p 76-77; 52-53.