Digestion absorption intestinale Dr BAHLOUL Hepatogastroenteologue CHU Constantine

Plan Introduction Rappel anatomie fonctionnelle Digestion absorption des glucides Digestion- absorption des protides Digestion-absorption des lipides Absorption de H2O + éléctrolytes Digestion absorption des vitamines Cas particuliuers: sels biliaires / Vit B12 Absorption du Fer Régulation Explorations fonctionnelles Physio-Path Conclusion

Définitions La digestion: dégradation des grosses molécules alimentaires en unités de base, facilement assimilables Digestion mécanique: Mastication Contractions gastriques Contractions intestinales Digestion chimique: enzymes +++ L'absorption: passage des produits de la digestion de la lumière du TD à la circulation (sanguine ou lymphatique) Ce sont 2 mécanismes distincts mais simultanés et indissociables

Introduction(1) Digestion extracellulaire: Digestion membranaire Trois sites pour la digestion: Digestion extracellulaire: lumière du TD Enzymes pancréatiques Donne de petites molécules Digestion membranaire Enzymes de la bordure en brosse Production d’oligomères et de monomères Digestion intracellulaire Enzymes cytoplasmiques et lysosomiales

Introduction(2) Transfert membranaire: plusieurs types : Diffusion passive à travers des pores (0,8 nm) : Ex: passage de l’urée mais pas du mannitol Transport facilité:dans le sens du gradient Ex:fructose Transport actif : contre le gradient (ATP) Transport couplé au métabolisme de la molécule transportée, Ex: glucose-Na+ Pinocytose Ex: Ac gras

Rappel anatomie fonctionnelle

Sites d’action des enzymes digestives

Digestion absorption des glucides

Seuls les monosaccharides peuvent être absorbés par les entérocyte ce qui implique une digestion complète

Digestion & Absorption des glucides omnivores herbivores Glucides Enzymes digestives Fermentations microbiennes Acides gras volatiles dans le rumen ou le caeco-côlon Glucose dans l’intestin grèle Absorption dans la circulation sanguine

Étapes dans la digestion des glucides Polysaccharides (ex: amidon) disaccharides, trisaccharides, Monosaccharides Lumière du Tube digestif Amylase salivaire Amylase pancréatique Secreted enzymes Maltase (malt. 2 gluc.) Lactase (lac. gluc + gal) Sucrase (sucr. gluc + fruc) Isomaltase (a-limit dextrinase) Enzymes intestinales de surface Les glucides sont exclusivement absorbés sous la forme de monosaccharides

Digestion des glucides dans l’intestin Les amylases salivaires sont inactives pour un pH<4.5 50% de l’amidon peut être digéré avant d’arriver dans l’intestin L’amylase pancréatique réalise la digestion en 10 minutes La bordure en brosse agit sur les oligosaccharides, le maltose, le saccharose, lactose & fructose

Vue générale sur la digestion des glucides Localisation Enzymes substances Bouche Salivary Amylase Amidon Maltose Sucrose Lactose Estomac (amylase) Dextrine→Maltose Amylase pancréatique Maltose Intestin grêle Enzymes bordure en brosse Glucose Fructose Galactose + + + Glucose Glucose Glucose Gros intestin rien microflore fermentation de la cellulose

Digestion des glucides par l’amylase pancréatique Hydrolyse des liaisons alpha 1-4 Production des monosaccharides, disaccharides, et polysaccharides Importance majeure dans la digestion de l’amidon et du glycogène en maltose Amylase Polysaccharides Disaccharides

Digestion de l’amidon par l’amylase pancréatique Insert fig. 18.32 Digère l’amidon en oligosaccharides Les oligosaccharides sont hydrolysés par les enzymes de la bordure en brosse.

Digestion dans la bordure en brosse Digestion médiée par les enzymes synthétisées par la bordure en brosse des entérocytes Enzymes de la bordure en brosse Disaccharides Monosaccharides

Enzymes digestive de la bordure en brosse Disaccharidases Dipeptidases, Aminopeptidases Monoglyceride lipase Nucleotidases, nucleosidases Alkaline phosphatase

Les disaccharidases Attachées à la bordure en brosse Coupent les disaccharides en monosaccharides qui seront absorbés Quatre groupes de disaccharidases Sucrase-isomaltase Maltase-glucoamylase Lactase Tréhalase Faible niveau de lactase chez l’homme adulte (variation génétique)

Digestion des disaccharides par la bordure en brosse puis absorption

Différentes modalités de digestion-absorption des glucides glucose Fructose Sucrose Glucose Lactose Galactose Amidon

Digestion dans la bordure en brosse Sucrase Sucrose (saccharose) Glucose + Fructose Maltase Maltose Glucose + Glucose Lactase Lactose Glucose + Galactose

Disaccharidases en fontion de l’age sucrase maltase lactase

Absorption des glucides A l’exception des nouveau-nés ( premières 24 heures), pas d’absorption de di-, tri-, ou polysaccharides Les monosaccharides sont essentiellement absorbés dans le duodénum et le jéjunum

Absorption des monosaccharides Deux familles de transporteurs SGLT Absorption active (nécessite de l’ATP) GLUT Diffusion facilitée (ne nécessite pas d’ATP )

SGLT GLUT

Digestion et absorption des protéines

Cavité buccale: Mastication Estomac: Brassage + enzymes (pepsine)+ HCl Intestin: - Enzymes (pancréatiques + BEB) - Contractions intest

Digestion et absorption des protéines Endopeptidases (Donne des petits polypeptides) Pepsine (estomac) Trypsine/élastase/chymotrypsine (pancréas) Exopeptidases (suc intestinal) Clivage des liaisons peptidiques: Carboxypeptidases. Aminopeptidases. Libération: acides aminés di- et tripeptides

Digestion-Absorption des protéines BEB Les enzymes de la bordure en brosse finissent le travail de digestion en produisant des acides aminés qui sont absorbés par l’entérocyte Les AA sont cotransportés de façon active pour transiter dans l’entérocytes et ils seront libérés dans la circulation

Produits issus de la digestion protéique et pénétrant l’entérocyte En fait, ce sont de petits peptides plutôt que des AA libres qui sont la principale forme d’absorption par les entérocytes 67% comme peptides, 33% comme AA libres

Carboxypeptidases Lumière digestive Aminopeptidases Bordure en brosse

Digestion et absorption des acides aminés et des di-et tri-peptides Les AA libres sont absorbés par un cotransport avec Na+. Dipeptides & tripeptides sont transportés par un transport actif secondaire grâce à un gradient en H+ dans le cytoplasme; ils seront hydrolysés en AA et sécrétés dans le sang

Digestion-absorption des lipides

Généralités 3 classes de lipides alimentaires - TG 150-200 g - Phospholipides 4 – 8 g - Choléstérol 2 g Foie synthétise tous les AG sauf: Ac linoleique et linolenique 50% des PL et cholestérol sont d’origine endogène

Étapes Étape gastrique: peu importante (lipase linguale) Étape intestinale: Essentielle - Fine émulsion micellaire (sels biliaires) - Lipolyse: * lipase pancréatique, colipase, Ca+ * Phospholipase A2 * Cholésterol estérase Étape cellulaire: - Simple diffusion - Resynthèse des TG et PL - Incorporation dans chylomicrons - Excrétion lymphatique  veine porte

Dans les cellules des villosités intestinales, les triglycérides, phospholipides, esters de cholestérol sont re-synthétisés et s’associent avec des protéines pour former les chylomicrons.

Particularités

Absorption de H2O + éléctrolytes - 2 l ingérés par jour + 7 l des sécrétions de l’appareil digestif (>99% absorbés) La majeure partie des transferts se fait dans le grêle ; le côlon assure la régulation fine. Duodénum : lieu d’importants transferts via la voie paracellulaire, mais < Jéjunum en raison de + larges et de l’osmolarité du chyme Côlon : absorbe ~ 90% de l’eau qui se présente, surtout dans les parties ascendante et transverse.

Absorption de H2O + éléctrolytes Les HCO3 - sont sécrétés dans le duodénum par le pancréas et la VB; ils sont absorbés dans le jéjunum Contrairement au duod-jej., dans l’iléon, Na+ et H2O sont absorbés indépendamment des sucres et ac. Aminés

Digestion absorption des vitamines Vitamines hydrosolubles: Faible taille: riboflavine (B2), pyridoxine (B6), nicotinamide (PP), acide ascorbique (C):diffusion passive Thiamine (B1): transport passif à haute concentration, actif à basse concentration Folates (polyglutamates) : mal connu(passif ou diffusion facilitée) Vitamines liposolubles: ADEK idem lipides

Cas particuliuers sels biliaires / Vit B12

Cas particuliuers sels biliaires / Vit B12 B12 (cobalamines) : Diffusion passive à fortes concentrations La combinaison avec le FI (cell. Pariétales gastriques) est nécessaire à concentrations physiologiques Récepteurs spécifiques du complexe B12- FI sur la BEB iléale

Absorption du Fer 4 g dans l’organisme, dont 2-2,5 g sous forme d’hémoglobine (autre site de stockage = le foie) Facteurs influençant l’absorption: - Fer inorganique : Fe2+ (ferreux) absorbé plus vite que Fe3+ (ferrique) - Solubilisé par HCl gastrique - Absorption augmentée par les réducteurs (ex., la vit. C) - Fer de l’hémoglobine : absorbé plus facilement que le fer minéral - Facteurs entérocytaires (les plus importants) . L’absorption est régulée par l’érythropoïèse et la teneur des stocks . Il existe des récepteurs à la transferrine sur la membrane entérocyt.

Calcium Apport journalier : 0,2-1,5 g des aliments + 0,4 g endogènes - Besoin élevé pendant la croissance - Doit être ionisé (c-à-d soluble) pour être absorbé (ionisation favorisée par pH acide) On observe 3 types de transport : a) Absorption passive si forte concentration (>6-7 mM) b) Diffusion facilitée:nécessite un transporteur mais pas d’énergie c) Transport actif : il dépend de la vitamine D Régulation: Vit D, calcitonine, PTH

Régulation voie nerveuse : - par innervation interne (plexus de Meissner ):qui coordonne les mouvements péristaltiques. - Aussi une innervation par des neurones dont les corps cellulaires se trouvent dans les centres nerveux (système nerveux dit végétatif ou autonome: fibres sympathiques et parasympathiques) : sécrétions salivaires réflexes, sécrétions pancréatiques et gastriques et les mouvements pyloriques essentiels pour contrôler le flux du chyme intestinal. voie endocrine : peptides régulateurs.(sécrétine, somatostatine, gastrine, cholécystokinine-pancréatozymine, bombésine....) - soit sécrétés par la muqueuse intestinale (fonction endocrine de l'intestin) - soit sécrétés et libérés par les neurones sécréteurs dont les terminaisons synaptiques sont situées au niveau de la muqueuse (fonction endocrine du système nerveux). - Rôle stimulateur ou inhibiteur des sécrétions bilio- pancréatiques

Facteurs influençant la digestion. Facteurs psychologiques. L'apparence, l'odeur et le goût des aliments servis modifie le climat émotionnel au cours du repas qui influence la digestion des aliments ingérés. En effet, les sécrétions salivaires, gastriques, etc. et modifient la motricité du tube digestif. Action bactérienne. L'ingestion du repas modifie la flore fécale de façon très variable selon les individus. L'ingestion de glucides tend à augmenter la fermentation alors que celle de protides augmente la putréfaction. Effets de la préparation des aliments et de la composition des repas. La cuisson des aliments rend ceux-ci plus facilement digestibles: la cuisson de la viande relâche le tissu conjonctif, facilite la mastication ce qui rend les tissus plus accessibles aux sucs digestifs. A charge calorique et à composition égale, les repas de faible volume et plus nombreux peuvent être mieux digérés que des repas plantureux. Les réactions chimiques produites lors de la cuisson modifient la digestion des aliments. L'acroléine, produit par la friture,retarde la vidange gastrique. Au contraire, les extraits de viande (bouillons) stimulent la digestion. Enfin, il existe une vaste variation intra et inter individuelle de sensibilité aux aliments, à leur propriétés physiques (température, acidité, etc.) qui s'associe fréquemment à l'état de réplétion du tube digestif.

Résumé schématique

Explorations fonctionnelles Voir cours Tests d’absorption: xylose, scilling, respiratoires… Tests pancréatiques : dosage fécal des graisses, des protides, …

Physio-path Mal-digestion Mal absorption pariétale Voir cours Mal-digestion - déficit enzymatique: acquis ou congénital - Déficit enzym. Fonctionnel: court circuit chirg. Mal absorption pariétale - Diminution surface absorption: atrophie,ulcérations.. - décifit enzym de BEB Mal absorption post cellulaire - agénésie ou compression des voies de drainage ex: Waldman

Conclusion Mécanismes intriqués, non endore totalement connus Unité fonctionnelle: ENTEROCYTE Principalement dans le duodéno-jéj. (sauf sels biliaires + vit B12) Plusieurs mécanismes de régulations