Physiologie de la sécrétion pancréatique

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1 10/03/2014 LOVATO Jean Baptiste L2 Digestif Pr Laugier 6 pages Relecteur n 3 Physiologie de la sécrétion pancréatique Plan A. Description de la sécrétion I. Sécrétion canalaire II. Sécrétion acineuse B. Protection cellulaire I. Sécrétion sous forme inactive II. Sécrétion endomembranaire III. Présence d'inhibiteur sécrétoire C. Régulation de la sécrétion I. Régulation nerveuse II. Régulation hormonale Le pancréas est marié au duodénum = même vascularisation. Plusieurs parties : tête, isthme, corps et queue qui va jusqu'à la rate. C'est un organe profond, rétro-péritonéal. Il est traversé par les gros vaisseaux : artère et veine mésentériques (partie postérieure = crochet) Il est essentiellement une glande exocrine : la sécrétion se fait dans la queue puis présence de canaux en arêtes de poisson qui se jettent dans le canal de Wirsung qui déverse son contenu au niveau de la papille duodénale en même temps que les sécrétions hépatiques. Le canal de Santorini est un canal accessoire qui se termine au niveau de la papille duodénale accessoire. Le duodénum est juste à la sortie de l'estomac. Cellules acineuses sécrétion de la plus grande partie des protéines enzymatiques du suc (95%) Les canaux sont recouverts par un épithélium monocellulaire cubique = Epithélium canalaire sécrétion d'eau et ions (4 à 5%) Le pancréas est une glande mixte exocrine et endocrine (ilots de Langerhans hormones) A. Description de la sécrétion Liquide translucide, eau de roche, très vaguement visqueux Caractéristique principale = alcalinité : ph de 7,8 à 8,8 Quantité pouvant varier de 0,4 à 4 L/jour sécrétion ADAPTABLE de moins d'un demi L à jeun à 4L quand on mange Addition des sécrétions canalaire et acineuse : sécrétions des canaux = 94% d'eau et 6% d'ions notamment HCO3- (alcalinité) sécrétion protéique acineuse (cellule capable de la plus grande activité de synthèse protéique) = protéines (enzymes +++ et protéines non enzymatiques) 1/6

2 I. Sécrétion canalaire Origine : cellules cubiques, épithélium monocellulaire des canaux Contenu : Na+ (iso-osmotique avec un système actif : ATPase Na-dépendante qui n'est pas active physiologiquement, mais si il y a un choc avec baisse de débit, elle se met en route et compense la baisse d'apport en Na+ protège le pancréas) K+ (iso-osmotique) Oligoéléments : Fe, Cu, Zn sécrétion proportionnelle à la sécrétion protéique (ils sont secondairement associés) PO 2 - HCO 3 - et Cl - Mécanisme : Le bicarbonate vient du sang. Il y a une capacité de concentration HCO3- est activement sécrété par une ATPase Bicarbonate/K+ dépendante sur le pôle basal de la cellule, contre un gradient, avec de l'o2 et de l'énergie. Stimulation par sécrétine +++ Cellule canalaire : Le bicarbonate est pompé du sang, il est décomposé par une anhydrase carbonique en H+ et CO 3 L'ATPase pompe le CO 3, l'échange contre du K+ et ce K+ est échangé avec du Na+ Dans la cellule, avec intervention de l'hydrolase qui décompose l'eau, il y a de l'h+ et de l'oh- et l'h+ se 2/6

3 combine au CO 3 pour donner du bicarbonate qui sera expulsé passivement dans la lumière. Le Na+ est pompé de manière osmolaire au CO 3 et le Cl- le suit. 2ème messager de l'atpase bicarbonate-dépendante = AMPc (adénylanate cyclase) Activation de l'atpase formation AMPc pompage d'hco3- C'est une sécrétion active qui demande de l'énergie. Échange des anions : Si on stimule la sécrétion de la cellule canalaire, on augmente la transformation en HCO3- et on diminue la concentration de Cl-. Dans la sécrétion basale (vitesse circulatoire dans le canal faible) le suc reste au contact des cellules, un échange se fait : baisse du HCO3- et augmentation du Cl- La somme Cl + HCO3 est donc constante : 150 mmol. A bas débit, il y a un échange entre le bicarbonate et le chlore II. Sécrétion acineuse Description des protéines Les cellules acineuses sécrètent des enzymes pancréatiques (en quantité très importante) = enzymes gloutonnes qui permettent de digérer ce qu'on mange. Amylase salivaire pepsine et lipase dans l'estomac le pancréas finit tout. (c'est essentiellement avec le pancréas que l'on digère) Le pancréas sécrète des enzymes : Amylolytiques = Amylase qui dégrade les sucres complexes (hexoses, pentoses) comme le glycogène ou l'amidon (hydrates de carbone). Il y en a beaucoup plus que dans la salive (concentration et volume plus importants). Protéolytiques : Endopeptidases = coupent les protéines en milieu de chaîne 2 radicaux Classées selon l'endroit où elles agissent : Trypsine (qui est l'équivalent de la pepsine), chymotrypsine et élastase (agissent sur des radicaux différents) Exopeptidases : coupent par les extrémités des chaînes (NH2 ou COOH) : Carboxypeptidase et aminopeptidase Lipolytiques : Lipase TG insolubles (estérase). Un peu comme la lipase gastrique. Phospholipase phospholipides des membranes cellulaires Carboxy-ester-hydrolase cholestérol. Elle est en quantité faible mais son rôle de désestérification du cholestérol est primordial. Nucléopeptidases : désoxyribonucléase (ADN) et ribonucléase (ARN) Protéines non enzymatiques : Lactoferrine (transporte le Fe dans le lait), Kinines (vasoactives, agissent en cascade rôle +++ dans la pancréatite aiguë = le pancréas se mange lui même responsables du choc) Protéines plasmatiques filtrées : IgA, IgG, albumine. Filtrées et pas sécrétées. Ag embryonnaire : CA 19/9 (pas de rôle physiologique, mais augmente en cas de cancer marqueur) et autres 3/6

4 B. Protection cellulaire I. Sécrétion sous forme inactive Comment le pancréas ne se digère-t-il pas lui même? La quasi totalité des enzymes sont sécrétées sous forme inactive : zymogènes ou pro-enzymes (tripsinogène, chymotrypsinogène, proélastase, procarboxypeptidase, proceh, prophospholipase) Le site actif est physiquement caché par un court peptide d'activation dont la séparation grâce à la Trypsine libère l'activité. Il faut un système qui les active : la Trypsine est un activateur universel de TOUTES les enzymes pancréatiques. La Trypsine est activée en dehors du pancréas : Le trypsinogène sort du pancréas sous forme inactive Activation dans le duodénum par l'intermédiaire de l'entérokinase granulaire et membranaire Trypsinogène Trypsine active tous les zymogènes ou pro-enzymes Enzymes actives Trypsine = clé de voûte car elle est auto-activatrice (comme la pepsine) et elle active tous les autres zymogènes en dehors du pancréas, dans le duodénum Exceptions : Amylase : peu dangereuse, dupliquant l'amylase salivaire (manque de spécificité du dosage sanguin) Elle n'est pas sécrétée sous forme inactive. Il n'y a pas d'amidon dans le suc pancréatique aucune conséquence Lipase : biochimiquement active mais physiologiquement inactive Elle est hydrosoluble mais agit sur les TG insolubles action à l'interphase La molécule de lipase entre en compétition avec les sels biliaires pour se fixer aux gouttelettes lipidiques qui ont une plus grande affinité pour les sels biliaires : elle ne peut plus se fixer à son substrat La colipase (pas une enzyme) doit être associée à la lipase pour augmenter l'affinité pour son substrat micelle mixte (complexe lipase-colipase-sel biliaire qui peut se fixer aux TG) La colipase est sécrétée sous forme de procolipase (activation par la trypsine) II. Sécrétion endomembranaire Synthèse protéique : ARNm fixation aux ribosomes du RE (labyrinthe continu, connecté de partout qui va du noyau au pôle apical) Dans les cellules de l'organisme, la synthèse des protéines se fait pour la cellule : sécrétion dans le cytoplasme. Dans le pancréas (exception), il y a un «signal peptide» grâce auquel la formation de la chaîne naissante se fait dans le RE (et pas dans le cytoplasme) = Sécrétion endomembranaire Les enzymes en formation vont être véhiculées toujours à l'intérieur de membranes : appareil de golgi (glycosylation, association aux oligoéléments), vacuoles de condensation (déshydratation), grains de zymogènes (électro-denses) Exocytose au pôle apical par fusion des membranes sans passage intracytoplasmique (fusion des membranes et ouverture contenu déversé dans la lumière) A aucun moment, les enzymes pancréatiques ne sont en contact avec le cytoplasme. 4/6

5 III. Présence d'inhibiteur sécrétoire L'activation de la trypsine se fait dans le duodénum, mais il peut y avoir des phénomènes de reflux duodenopancréatiques de la trypsine active se retrouve alors dans le canal de Wirsung et pourrait activer les autres zymogènes dans le pancréas! DANGER! Il existe donc un inhibiteur stoechiométrique irréversible (liaison covalente) : l'inhibiteur trypsique de Künitz qui est un extincteur avec une certaine capacité. Si il y en a trop (à cause de la présence d'un calcul par exemple) son efficacité n'est plus suffisante pancréatite aiguë («tsunami» de trypsine) C. Régulation de la sécrétion I. Régulation nerveuse Identique à celle de l'estomac a/ Système vagal, cholinergique : Fibre pré-synaptique longue, synapse dans l'organe (Ach), fibre post-synaptique courte Nerf vague (90% de fibres afférentes sensitives, 10% de fibres effectrices : motrices ou sécrétoires) Augmente les sécrétions b/ Système sympathique, adrénergique : Fibre pré-synaptique courte (corne postérieure de la moelle), synapse au ganglion semi-lunaire, Fibre postsynaptique longue Diminue les sécrétions II. Régulation hormonale Gastrine : inhibe la sécrétine Sécrétine : hormone de 27 aa sécrétée par les cellules S (small) endocrines duodénales et jéjunales Sécrétion en réponse à l'acidité du ph gastrique Passe par la circulation sanguine Action sur les récepteurs du pôle basal des cellules canalaires Effet : stimulation de la sécrétion d'eau et de HCO3- par les cellules canalaires => Boucle de régulation par rétro-contrôle : Augmentation acidité gastrique diminution ph gastrique et duodénal Augmentation de la stimulation des cellules S Augmentation de la sortie de sécrétine Augmentation du débit de HCO3- Neutralisation de l'acidité intestinale (ph proche de 6 dans l'intestin) CCK = Cholé-cysto-kinine Hormone basique de 33 aa avec des formes plus courtes (13, 8 et 4 aa à action de neurotransmetteur) Issue des cellules L (large) endocrines duodénales, jéjunales et iléales En réponse à la présence d'aa ou de dipeptides, d'ag ou de monoglycérides (il faut donc déjà que la digestion ait un peu commencé) : le produit de digestion est le stimulant Passe par la circulation sanguine Action sur les récepteurs des cellules acineuses Effet : stimulation de la sécrétion d'enzymes (pro-enzymes et zymogènes) 5/6

6 => Stimulation de la capacité de digestion Digestif Physiologie de la sécrétion pancréatique Mis en jeu de la régulation 3 phases : 1. Phase cérébrale : nerveuse uniquement Réflexe conditionné sécrétoire vagal, riche en enzymes 2. Phase gastrique : Nerveuse par la distension gastrique qui stimule le vague Hormonale par la sortie de gastrine 3. Phase intestinale : Nerveuse inhibitrice par la distension intestinale (occlusion) Hormonale+++ : sécrétines et CCK (rôle de la vidange gastrique), NT, PYY libérées dans l'iléon distal inhibitrices Conclusion Rôle moteur majeur Adaptation motrice et sécrétoire Indispensables à la digestion sur le plan biochimique Sécrétions exocrines et endocrines adaptables +++ Modèles d'étude : - La cellule acineuse capable de la plus grande activité de synthèse protéique - La sécrétion endomembranaire Au tro les plus boowww, aux petits soldats du carporal, à la troupe et notre swaaaaag de pouuule t'as vu, et à la meilleure compagnie aérienne : ladies and gentlemen, welcome to the... Å (elle est pour toi Cyril) 6/6