Physiopathologie VIVO
Absorption d’acides aminés et de peptides
Les protéines alimentaires ne sont, à de très rares exceptions près, pas absorbées. Au contraire, ils doivent d’abord être digérés en acides aminés ou en di- et tripeptides. Dans les sections précédentes, nous avons vu deux sources sécréter des enzymes protéolytiques dans la lumière du tube digestif:
- l’estomac sécrète du pepsinogène, qui est converti en la protéase active pepsine par l’action de l’acide.
- le pancréas sécrète un groupe de protéases puissantes, principalement la trypsine, la chymotrypsine et les carboxypeptidases.
Sous l’action de ces protéases gastriques et pancréatiques, les protéines alimentaires sont hydrolysées dans la lumière de l’intestin grêle principalement en peptides moyens et petits (oligopeptides).
La bordure en brosse de l’intestin grêle est équipée d’une famille de peptidases. Comme la lactase et la maltase, ces peptidases sont des protéines membranaires intégrales plutôt que des enzymes solubles. Ils fonctionnent pour favoriser l’hydrolyse des peptides luménaux, les convertissant en acides aminés libres et en très petits peptides. Ces produits finaux de digestion, formés à la surface de l’entérocyte, sont prêts à être absorbés.
Absorption des acides aminés
Le mécanisme par lequel les acides aminés sont absorbés est conceptuellement identique à celui des monosaccharides. La membrane plasmique luménale de la cellule absorbante porte au moins quatre transporteurs d’acides aminés dépendants du sodium – un pour chacun des acides acides, basiques, neutres et aminés. Ces transporteurs ne lient les acides aminés qu’après la liaison au sodium. Le transporteur entièrement chargé subit ensuite un changement de conformation qui décharge le sodium et l’acide aminé dans le cytoplasme, suivi de sa réorientation vers la forme originale.
Ainsi, l’absorption des acides aminés dépend également absolument du gradient électrochimique du sodium à travers l’épithélium. De plus, l’absorption d’acides aminés, comme celle des monosaccharides, contribue à générer le gradient osmotique qui entraîne l’absorption d’eau.
La membrane basolatérale de l’entérocyte contient des transporteurs supplémentaires qui exportent les acides aminés de la cellule dans le sang. Ceux-ci ne dépendent pas des gradients de sodium.
Absorption des peptides
Il n’y a pratiquement aucune absorption des peptides de plus de quatre acides aminés. Cependant, il y a une absorption abondante de di- et tripeptides dans l’intestin grêle. Ces petits peptides sont absorbés dans la cellule épithéliale de l’intestin grêle par cotransport avec les ions H+ via un transporteur appelé PepT1.
Une fois à l’intérieur de l’entérocyte, la grande partie des di- et tripeptides absorbés est digérée en acides aminés par les peptidases cytoplasmiques et exportée de la cellule dans le sang. Seul un très petit nombre de ces petits peptides pénètrent intacts dans le sang.
Absorption des protéines intactes
Comme on l’a souligné, l’absorption des protéines intactes ne se produit que dans quelques circonstances. En premier lieu, très peu de protéines passent intactes à travers le gant des protéases solubles et liées à la membrane. Deuxièmement, les entérocytes « normaux » n’ont pas de transporteurs pour transporter les protéines à travers la membrane plasmique et ils ne peuvent certainement pas pénétrer dans les jonctions serrées.
Une exception importante à ces énoncés généraux est que, très peu de jours après la naissance, les nouveau-nés ont la capacité d’absorber des protéines intactes. Cette capacité, qui se perd rapidement, est d’une immense importance car elle permet à l’animal nouveau-né d’acquérir une immunité passive en absorbant les immunoglobulines dans le lait colostral.
Chez les humains et les rongeurs, il n’y a pas de transfert significatif d’anticorps à travers le placenta chez de nombreux animaux (bovins, ovins, chevaux et porcs pour n’en nommer que quelques-uns), et les jeunes naissent sans anticorps circulants. Nourris au colostrum le premier jour environ après la naissance, ils absorbent de grandes quantités d’immunoglobulines et acquièrent un système immunitaire temporaire qui leur assure une protection jusqu’à ce qu’ils génèrent leurs propres réponses immunitaires.
L’intestin grêle perd rapidement la capacité d’absorber des protéines intactes – un processus appelé fermeture – et, par conséquent, les animaux qui ne reçoivent pas de colostrum dans les premiers jours suivant la naissance mourront probablement d’infections opportunistes.