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)