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ENTEROCYTESENTEROCYTESStructure, Fonctions, Structure, Fonctions,
AnomaliesAnomalies
Journées de DES Journées de DES
CAEN octobre 2003CAEN octobre 2003
1-STRUCTURE1-STRUCTURE
Macroscopique valvules conniventes Microscopique
• villosités •Glandes de Lieberkühn •Entérocytes et leur bordure en brosse
Epithélium organisé pour augmenter les surfaces d’échanges
Entérocyte, Entérocyte, cellule absorbante cellule absorbante digestivedigestive
Cellule polarisée, cylindrique, Cellule polarisée, cylindrique, noyau ovalaire basal.noyau ovalaire basal.
2 principales caractéristiques 2 principales caractéristiques morphologiquesmorphologiques
Bordure en brosse Bordure en brosse ((μμvillosités) et matériel villosités) et matériel glycoprotéiqueglycoprotéique
Jonctions inter-cellulaires.Jonctions inter-cellulaires.
MicrovillositésMicrovillosités Augmentent la surface Augmentent la surface
d’échange ( 250 à 400md’échange ( 250 à 400m22);); Supportées par un réseau Supportées par un réseau
de filaments d’actine fixé de filaments d’actine fixé au cytosquelette au cytosquelette
Insertion d’un réseau de Insertion d’un réseau de filaments glycoprotéiques filaments glycoprotéiques = GLYCOCALIX formant la = GLYCOCALIX formant la couche aqueuse non couche aqueuse non agitéeagitée
hydrolases membranaires hydrolases membranaires assurant la digestion assurant la digestion osidique et peptidique osidique et peptidique finale finale
Jonctions inter-cellulairesJonctions inter-cellulaires Fonction de barrière et de Fonction de barrière et de
protectionprotection Participent au trafic Participent au trafic
cellulaire et à l’absorptioncellulaire et à l’absorption
Couplage/communication Couplage/communication des cellulesdes cellules
Maintien de la polarité Maintien de la polarité cellulaire.cellulaire.
Zonula occludens (jonction serrée)
Zonula adherens
Desmosome
Zonula occludensZonula occludens
ou jonction serrée,ou jonction serrée, imperméable,imperméable, étroitement liée au étroitement liée au
cytosquelette par un cytosquelette par un anneau contractile anneau contractile d ’actine- myosined ’actine- myosine
=>modification du =>modification du cytosquelette et de cytosquelette et de l ’anneau d ’actine- l ’anneau d ’actine- myosine=> modification myosine=> modification des jonctions serrées=> des jonctions serrées=> augmentation de la augmentation de la perméabilité épithéliale perméabilité épithéliale (paracellulaire)(paracellulaire)
2-FONCTIONS2-FONCTIONS
Absorption et DigestionAbsorption et Digestion
Nutriments :Nutriments : Glucides,Glucides, Lipides,Lipides, ProtidesProtides
Eau et électrolytes,Eau et électrolytes, Sécrétion Sécrétion
par desquamation (fer, ions, sels biliaires,…)par desquamation (fer, ions, sels biliaires,…) par diffusion libre ou transport actif (eau et par diffusion libre ou transport actif (eau et
électrolytes)électrolytes)
Absorption : mécanismes générauxAbsorption : mécanismes généraux
1) voie paracellulaire: par les jonctions serrées 1) voie paracellulaire: par les jonctions serrées
2) voie transcellulaire :2) voie transcellulaire :
- diffusion passive- diffusion passive
- transport actif- transport actif
- diffusion facilitée- diffusion facilitée
- endocytose- endocytose
Digestion des nutrimentsDigestion des nutriments
4 étapes :4 étapes :• Intraluminale,Intraluminale,• Bordure en brosseBordure en brosse• Absorption intra cellulaireAbsorption intra cellulaire• Excrétion vers la circulation Excrétion vers la circulation
sanguinesanguine
Digestion des glucidesDigestion des glucides
Majorité des apports glucidiques : Majorité des apports glucidiques : Amidon Amidon Disaccharides (fructose, lactose, sacharose)Disaccharides (fructose, lactose, sacharose) MonosaccharidesMonosaccharides
Amidon Oligo-disaccharides (saccharose, maltose lactose)
Monosaccharides•Glucose (80%),•Galactose,•Fructose
Oligosaccharidases•Lactase,•Gluco-amylase,•Saccharo isomaltase•tréholase
Amylase salivaire et pancréatique1-Lumière digestive
2-Bordure en brossedes entérocytes
3-Absorption
Digestion des glucidesDigestion des glucides
Absorption des monosaccharidesAbsorption des monosaccharides
•Glucose et galactose : transport actif couplé au Na+, via SGLT 1.•Fructose : transport facilité via GLUT 5
Excretion au pôle basal par GLUT 2 transport facilité.
Absorption des protidesAbsorption des protides
1ere phase1ere phase = digestion intraluminale = digestion intraluminale Formation de polypeptides via enzymes Formation de polypeptides via enzymes
digestivesdigestives 2ème phase2ème phase au niveau du glycocalix via au niveau du glycocalix via
l’action de peptidases l’action de peptidases Formation d’Aa (40%) et de Di-Tripeptides Formation d’Aa (40%) et de Di-Tripeptides
(60%).(60%). 3ème phase3ème phase = absorption intra-cellulaire = absorption intra-cellulaire
et digestion intra cytosolique des peptideset digestion intra cytosolique des peptides 4ème phase4ème phase = excrétion au pôle basal. = excrétion au pôle basal.
Absorption et excrétion des Absorption et excrétion des peptides et Aapeptides et Aa
Aa : transporteur Aa : transporteur actifactif grâce au grâce au Na+Na+
Pour les Di-Tripeptides : Pour les Di-Tripeptides : transporteur spécifique transporteur spécifique utilisant H+ via utilisant H+ via PepT1PepT1
Digestion intra-Digestion intra-cytoplasmique des Di-cytoplasmique des Di-Tripeptides par les Tripeptides par les peptidases solubles.peptidases solubles.
Excrétion des Aa sur la Excrétion des Aa sur la face basale de la cellule face basale de la cellule par différents par différents transporteurs.transporteurs.
Une fraction Une fraction d’oligopeptides non d’oligopeptides non digérés sort par transport digérés sort par transport facilité ou couplé au H+facilité ou couplé au H+
Lactobacillus Casei
1ère étape = intra-luminale, émulsification avec formation de micelles 1ère étape = intra-luminale, émulsification avec formation de micelles (monoglycérides, AG, cholestérol, et lysolécithines )(monoglycérides, AG, cholestérol, et lysolécithines )
2ème étape = diffusion des micelles dans le glycocalix, 2ème étape = diffusion des micelles dans le glycocalix, => dissociation des micelles par modification de pH=> dissociation des micelles par modification de pH
Absorption par dissolution des lipides à travers la membrane hydrophobeAbsorption par dissolution des lipides à travers la membrane hydrophobe
Cholestérol = transporteur spécifique+ énergieCholestérol = transporteur spécifique+ énergie
Digestion des lipidesDigestion des lipides
Digestion des lipidesDigestion des lipides
2 voies :2 voies :
Via AcétylcoA Via AcétylcoA synthétasesynthétase
Via GlycérophosphateVia Glycérophosphate Formation de Formation de
lipoprotéines par lipoprotéines par couplage avec Apo A1, couplage avec Apo A1, A4, B48A4, B48
Libération par Libération par exocytoseexocytose
Absorption de l ’eau et des Absorption de l ’eau et des électrolytesélectrolytes
Absorption d’eau = duodénum: 3 l/JAbsorption d’eau = duodénum: 3 l/J jéjunum: 1 à 2 l/Jjéjunum: 1 à 2 l/J
l ’absorption de l ’eau est tjs passive: elle suit l ’absorption de l ’eau est tjs passive: elle suit les mouvements des ions ( Na+ principalement) les mouvements des ions ( Na+ principalement) par voie trans-cellulaire et para-cellulaire.par voie trans-cellulaire et para-cellulaire.
absorption du Na+: absorption du Na+: - passive, selon un gradient de - passive, selon un gradient de
concentration, paracellulaire ( jonctions serrées)concentration, paracellulaire ( jonctions serrées)- active, dépendante des nutriments - active, dépendante des nutriments
(glucides, aa) ou indépendante des nutriments (glucides, aa) ou indépendante des nutriments (pompe Cl-/ HCO3-)(pompe Cl-/ HCO3-)
Na+
H+
K+
Cl-
HCO3- K+ Na+
Cl-
Glucose, galactoseAcides aminés Na+
Na+
Na/K ATPaseCO2 + H2O
H+ HCO3-
ANHYDRASECARBONIQUE
Absorption des oligo- Absorption des oligo- éléments ex: feréléments ex: fer
Absorption essentiellement Absorption essentiellement duodénaleduodénale
Sous forme de fer ferreux Fe2+Sous forme de fer ferreux Fe2+ capté par la DMT1, située dans la capté par la DMT1, située dans la
bordure en brossebordure en brosse Internalisation et localisation dans Internalisation et localisation dans
les Reg et les ribosomes.les Reg et les ribosomes. Stockage sous forme de ferritineStockage sous forme de ferritine
DMT1
FerritineFe2+
Fe3+
Fe2+Fe3+
Réductase (ex vit C)
DMT1 : Divalent métalTransporteur 1 (Nramp)
IREG1Hephaestine (ferroxydase)
Res Tr
Apo-transferrine Transferrine-fer
Lumière
Lamina propria
Fe2+
IREG1:ferroportineIron response element
Fer heminiqueH+
Vitamines hydrosolubles et Vitamines hydrosolubles et Ca++Ca++
B12 FI
Ca2+
B12
Récepteur spécifique de B12/FI, présent dans l’iléon
FI
B12+transcobalamine
Lysosome
B12+TSCBLExocytose
Diffusion passive
Pteroylglutamate hydrolase
Folates (pteroylglutamate)
Monoglutamates
Transport actif .
Récepteur spécifique des monoglutamates
Alcool-
Ca2+Bordure en brosse
Ca2+Mg2+, ATP
Ca2+
1,25 (OH)2 D3+
+
Ca binding protein
3- ANOMALIES3- ANOMALIES
3- Anomalies3- Anomalies
nombrenombre: résection chirurgicale / absence : résection chirurgicale / absence de renouvellement (chimiothérapie)...de renouvellement (chimiothérapie)...
structure structure : absence de transporteurs : absence de transporteurs ( ( diarrhée chlorée congénitalediarrhée chlorée congénitale), mutation ), mutation de protéines régulatrices de protéines régulatrices ( ( hémochromatosehémochromatose), déficit enzymatique ( ), déficit enzymatique ( intolérance au lactoseintolérance au lactose))
agressions extérieuresagressions extérieures: virale, : virale, bactérienne, immunitaire, médicaments...bactérienne, immunitaire, médicaments...
Anomalies de structureAnomalies de structure anomalies de protéines régulatricesanomalies de protéines régulatrices: :
ex: l’hémochromatoseex: l’hémochromatose
La régulation de l ’absorption du fer se fait en fonction du taux La régulation de l ’absorption du fer se fait en fonction du taux de saturation de la transferrine et de la quantité de fer intra-de saturation de la transferrine et de la quantité de fer intra-entérocytaire.entérocytaire.
Le Complexe HFE-Le Complexe HFE-ß2microglobuline régule la synthèse de DMT1 ß2microglobuline régule la synthèse de DMT1 et IREGet IREG
Dans l’hémochromatose: mutation du gène HFEDans l’hémochromatose: mutation du gène HFE => pas de => pas de régulation de la synthèse de DMT1=> absorption excessive régulation de la synthèse de DMT1=> absorption excessive de ferde fer
DMT1
FerritineFe2+
Fe3+
Fe2+Fe3+
RéductaseDMT1 = Divalent metalTransporteur 1 (Nramp)
IREG1Hephaestine
Res Tr
Apo-transferrine Transferrine-fer
Lumière
Lamina propria
Fe2+
HFE-ß2-
HFE-ß2-
-
-
Anomalies de structureAnomalies de structure
Absence de transporteurAbsence de transporteur
Ex : Diarrhée chlorée congénitaleEx : Diarrhée chlorée congénitale
Secondaire à l ’absence du transporteur Secondaire à l ’absence du transporteur Cl-/HCO3- sur la membrane apicaleCl-/HCO3- sur la membrane apicale
=>diarrhée sécrétoire acide avec hypochlorémie =>diarrhée sécrétoire acide avec hypochlorémie
Na+
H+
K+
Cl-
HCO3- K+ Na+
Cl-
Glucose, galactoseAcides aminés Na+
Na+
Na/K ATPaseCO2 + H2O
H+ HCO3-
ANHYDRASECARBONIQUE
Anomalie de structureAnomalie de structure
Déficit enzymatiqueDéficit enzymatique
Ex: Déficit en lactase:Ex: Déficit en lactase:
la lactase permet l ’hydrolyse du lactose en glucose la lactase permet l ’hydrolyse du lactose en glucose et galactoseet galactose
elle est synthétisée par l ’entérocyteelle est synthétisée par l ’entérocyte
=>absorption incomplète ou nulle des glucides=>absorption incomplète ou nulle des glucides
=>diarrhée osmotique=>diarrhée osmotique
Amidon Oligo-disaccharides (saccharose, maltose lactose)
Monosaccharides•Glucose (80%),•Galactose,•Fructose
Oligosaccharidases•Lactase,•Gluco-amylase,•Saccharo isomaltase•tréholase
Amylase salivaire et pancréatique1-Lumière digestive
2-Bordure en brossedes entérocytes
3-Absorption
Digestion des glucidesDigestion des glucides
Agression extérieure par les Agression extérieure par les bactériesbactéries
Ex des bactéries entérotoxiniquesEx des bactéries entérotoxiniques
=>2 types: - cytotoniques : pas de lésion =>2 types: - cytotoniques : pas de lésion épithéliale mais stimulent la sécrétion de épithéliale mais stimulent la sécrétion de Na+ et eau par activation enzymatique Na+ et eau par activation enzymatique intracellulaire intracellulaire
- cytotoxiques: provoquent des - cytotoxiques: provoquent des lésions entérocytaires et stimulent la lésions entérocytaires et stimulent la sécrétion de Na+ et eau ( ex: choléra)sécrétion de Na+ et eau ( ex: choléra)
Na+
H+
K+
Cl-
HCO3- K+ Na+
Cl-
AMPc, Calmoduline
-
ThéophyllineProstaglandinesToxine cholériqueVIP
+
Glucose, galactoseAcides aminés
Na+
aldostérone
Amiloride pyrazine
Na+
Agression extérieure par les Agression extérieure par les virusvirus
Destruction et colonisation des Destruction et colonisation des entérocytesentérocytes
diminution de l ’absorption du Na+ diminution de l ’absorption du Na+ couplé aux nutrimentscouplé aux nutriments
( ex: rotavirus)( ex: rotavirus)
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