Déchets organiques et foie

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1 Déchets organiques et foie Le foie traite les déchets endogènes (protéines, bilirubine) et exogènes comme les médicaments ou les toxines (alcool) que l on appelle aussi les xénobiotiques. I. Déchets endogènes Le catabolisme des protéines donne lieu à la création d ammoniac 1 (NH4+) qui est le principal déchet de cette réaction. Le foie a pour rôle de traiter l ammoniac et de la transformer en urée. Ils existent deux voies de traitement de l ammoniac dans le foie. La première est supportée par les hépatocytes périportaux, c est une voie à faible affinité mais à haute capacité. C est cette voie qui va traiter la majorité de l ammoniac. La seconde est supportée par les hépatocytes périhépatiques, ils possèdent l enzyme glutamine synthase qui transforme l ammoniac en glutamine. Cette voie a une très forte affinité avec l ammoniac mais elle ne peut en traiter qu une faible quantité. Elle permet le traitement de l ammoniac non traité par les hépatocytes périportaux. L autre déchet endogène majeur traité par le foie est un produit de la dégradation de l hème c est la bilirubine. Elle provient à 80 % de la dégradation de l hémoglobine et à 20 % d autres hémoprotéines comme la myoglobine. L hème (Figure 1) est dégradé par l hème oxygénase donnant de la biliverdine puis de la bilirubine. Cette réaction se fait majoritairement dans la rate et accessoirement dans les cellules de Küpffer et dans le hépatocytes. Enfin la bilirubine étant toxique et insoluble elle se lie avec l albumine pour être transportée vers le foie ou elle sera traitée. 1 On parle d ammoniac quand on fait référence à la molécule et à l ammoniaque quand on fait référence à une solution aqueuse d ammoniac.

2 Globine Hématie Hémoglobine Hème oxygénase Hème Biliverdine Bilirubine CO Rate (++), cellules de Küpffer et Hépatocytes Figure 1. Origine de la bilirubine avant son traitement hépatique. Bilirubine/Albumine Sang Hépatocytes Pôle sinusoïdale Pôle canaliculaire Intestin Ligandines X Ac glucuronique Bilirubine/Albumine Sang Bilirubine Albumine UDP-glucuronyl transférases X-glucuronides de bilirubine X-glucuronides de bilirubine urobilinogène Selle 15 % Réabsorption Figure 2. Le métabolisme de la bilirubine, cycle entéro-hépatique. Urine Une fois au niveau des sinusoïdes (Figure 2), la bilirubine est captée par des récepteurs au niveau du pôle sinusoïdal des hépatocytes. Puis, elle se retrouve débarrassée de l albumine qui est échangé avec des protéines de transport cytoplasmique, les ligandines. La bilirubine étant hydrophobe il est nécessaire d augmenter son hydro solubilité avant son excrétion dans la

3 bile. Pour cela les UDP-glucuronyl tranférases vont lui greffer des acides glucuroniques. On parle de bilirubine conjuguée qui chez l homme est majoritairement retrouvée sous forme de diglucuronides de bilirubine (n =2 sur la figure 2) mais il existe d autres variantes. Une fois dans l intestin la bilirubine va être déconjuguée et hydrogénée en urobilinogène qui est un pigment jaune qui colore les selles. Une partie (15 %) va être réabsorbée pour être éliminée dans les urines (expliquant la couleur jaune à l urine) ou à nouveau traitée par le foie, c est le cycle entéro-hépatique de la bilirubine. II. Métabolisme des xénobiotiques Lorsque les xénobiotiques sont hydrosolubles ils sont éliminés par les reins et se retrouvent dans l urine, mais lorsqu ils sont liposolubles il est nécessaire de les rendre hydrosolubles pour permettre leur élimination. Ces modifications sont majoritairement supportées par le foie et se divise en deux types de réaction, les réactions oxydatives et les réactions de conjugaison. Réactions d oxydatives : Le but est de greffer des groupements polaires sur les molécules afin d augmenter leur hydrosolubilité. Ce sont des enzymes appelées des oxydases à fonction mixte qui sont localisées dans le réticulum endoplasmique des hépatocytes et qui forme la famille des cytochromes P450. Les enzymes de cette famille se retrouvent en abondance dans les hépatocytes proche des veinules hépatiques. Chaque isoenzyme de cette famille agit sur plusieurs substrats et selon les molécules, l action des cytochromes P450 peut diminuer ou augmenter la toxicité des molécules oxydées. La grande variabilité d expression interindividuelle explique que certains médicaments ont des effets secondaires variables pour chaque individu. De plus il existe une forte variabilité d expression inter-espèce expliquant en partie pourquoi certain traitement fonctionne chez les animaux mais pas chez l homme. En effet une molécule thérapeutique peut se retrouvée totalement neutraliser par les cytochromes P450 chez l homme mais pas chez les animaux.

4 Réactions de conjugaison : Comme pour la bilirubine ces réactions consistent à greffer des molécules endogènes hydrosolubles. La majorité de ces réactions fait intervenir les UDPglucuronyl transférases qui conjuguent de l acide glucuronique avec les molécules préalablement oxydées mais il existe d autres enzymes greffant par exemple des sulfates ou même des acides aminés. QCM Question 1 Quelle proposition est correcte? a. Le foie traite uniquement les déchets endogènes b. Le foie traite uniquement les déchets exogènes c. Le foie traite uniquement les xénobiotiques d. Le foie traite à la fois les déchets exogènes et endogènes Question 2 Quelle proposition est correcte? a. Le catabolisme protéique donne lieu à la création d ammoniac par le foie b. Le catabolisme protéique donne lieu à la création d urée par d autre organe que le foie c. Le foie traite l ammoniac en le transformant en urée d. Le foie traite l ammoniac en le transformant en bilirubine

5 Question 3 Quelle proposition est correcte? a. Deux voies de traitement de l ammoniac existent dans le foie, une voie à forte affinité et une à faible affinité b. Une seule voie de traitement de l ammoniac existe dans le foie, à forte affinité. c. Une seule voie de traitement de l ammoniac existe dans le foie, à faible affinité. d. Une seule voie de traitement de l ammoniac existe dans le foie, à haute capacité. Question 4 Quelle proposition est correcte? a. La bilirubine provient de la dégradation de l hème b. La bilirubine provient de la dégradation des acides biliaires c. La bilirubine donne de la biliverdine par action de l hème oxygénase d. La biliverdine donne de la bilirubine par action de l hématopoïèse oxygénase Question 5 Quelle proposition est correcte? a. La bilirubine est captée au pôle sinusoïdal des hépatocytes puis elle est rendu plus hydrosoluble par ajout d acide glucuronique b. La bilirubine est captée au pôle canaliculaire des hépatocytes puis elle est rendu plus hydrosoluble par ajout d acide glucuronique c. La bilirubine est captée au pôle canaliculaire des hépatocytes puis elle est rendu plus hydrosoluble par ajout de glucose d. La bilirubine est captée au pôle sinusoïdal des hépatocytes puis elle est rendu plus hydrosoluble par ajout de glucose

6 Question 6 Quelle proposition est correcte? a. La bilirubine conjuguée est déconjuguée dans l intestin pour donner de la biliverdine b. La bilirubine conjuguée est déconjuguée dans l intestin pour donner de l urobilinogène c. L urobilinogène colore uniquement les selles d. L urobilinogène colore uniquement l urine Question 7 Quelle proposition est correcte? a. Les xénobiotiques sont traité par le foie que s ils sont liposolubles b. Les xénobiotiques sont tous traité par le foie c. Les xénobiotiques liposolubles sont directement éliminés dans l urine d. Les xénobiotiques hydrosolubles sont traité par le foie Question 8 Quelle proposition est correcte? a. Les réactions oxydatives ont pour but d augmenter l hydrosolubilité des xénobiotiques et sont supportées par les cytochromes P400 b. Les réactions oxydatives ont pour but d augmenter l hydrosolubilité des xénobiotiques et sont supportées par les cytochromes P450 c. Les réactions oxydatives ont pour but de diminuer l hydrosolubilité des xénobiotiques et sont supportées par les cytochromes P450 d. Les réactions oxydatives ont pour but de diminuer l hydrosolubilité des xénobiotiques et sont supportées par les cytochromes P400

7 Question 9 Quelle proposition est correcte? a. La famille des cytochromes P450 varie peu selon les espèces b. La famille des cytochromes P450 varie peu selon les espèces et explique le fait que certains médicaments sont efficaces chez l animal mais pas chez l homme c. La famille des cytochromes P400 varie beaucoup selon les espèces d. La famille des cytochromes P450 varie beaucoup selon les espèces et explique le fait que certains médicaments sont efficaces chez l animal mais pas chez l homme Question 10 Quelle proposition est correcte? a. Les réactions de conjugaison consistent à greffer des molécules hydrosolubles à des xénobiotiques b. Les réactions de conjugaison consistent à greffer des uniquement de l acide glucuronique à des xénobiotiques c. Les réactions de conjugaison consistent à greffer des molécules liposolubles à des xénobiotiques d. Les réactions de conjugaison consistent à greffer des uniquement des acides aminés à des xénobiotiques

8 Correction Question 1 Question 2 Question 3 Question 4 Question 5 Question 6 Question 7 Question 8 Question 9 D C A A A B A B D Question 10 A