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Les sécrétions gastriques

Update 6 octobre 2009

P.L. Toutain

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Historique

Nos connaissances doivent beaucoup aux observations cliniques de William Beaumont, un médecin ayant soigné un trappeur,, ayant reçu un coup de fusil dans l’estomac avec formation d’une fistule

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Suc gastrique

Le suc gastrique est la sécrétion digestive transformant les aliments en chyme semi-liquide acceptable par l’intestin grêle

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Les 2 rôles des sécrétions de l’estomac

1. Commencer la digestion acide des aliments : le suc gastrique

2. Protéger l’estomac de l’acidité gastrique: le mucus

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Les zones muqueuses de l’estomac

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Les zones muqueuses de l’estomac & principales sécrétions (porc)

Zone oesophagienneNon sécrétoire

Zone cardialeGlandes cardialessécrétion de mucus , très développées

chez le porcpeu développées

chez les autres espèces

Zone oesophagienne non glandulaire

M. antraleMucus & enzymes

M. CardialeMucus & bicarbonates

M. FundiqueHCl & pepsine

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Structure de la muqueuse gastrique: Zones gastrique (fundique) & antrale

Épithélium muqueux avec une seule couche de cellules formant des Cryptes gastriques (pits en anglais)

invaginations au fond desquelles s’ouvrent des glandes sécrétrices

Les cryptes couvrent 50% de la surface

Distance entre 2 cryptes = 0.1 mm

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Ouverture d’une crypte gastrique

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Les cryptes

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Histologie fonctionnelle de l’estomac

L’épithélium est constitué par une couche monocellulaire. Elle forme des millions cryptes gastriques conduisant aux glandes gastriques qui sécrètent le suc gastrique

Il y a 5 types de cellules dans ces glandes.

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1. Cellules à mucus du collet Produisent un mucus alcalin à l’entrée des cryptes

2. Cellules pariétales Sécrètent

du HCl et le facteur intrinsèque. L’ HCl est nécessaire à l’activation de la pepsine.

Cellules des glandes gastriques

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3. Cellules principales: Produisent le pepsinogène qui est la forme inactive de la pepsine. Elles produisent chez les ruminant la rénnine (présure) impliquée dans la coagulation (caillage) et la digestion du lait.

4. Cellules endocrines: Libèrent vers la lamina propria la gastrine, l’histamine, les endorphines, la sérotonine, la cholécystokinine et la somatostatine.

5. Cellules souches:Pour le renouvellement de tous les autres types de cellules

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Le suc gastrique: caractères généraux

Liquide incolore, filant (mucus) et acide Volume: 1-1.5 L/jour (homme) Composition

[ H+ ] de 0 à 150mmol/L vs 4 x10-8M pour le plasma (gradient de 2000)

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La sécrétion acide:Cellule pariétale

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La sécrétion acide par la cellule pariétale

HCO3-

Vague alcaline

Sang Cellule pariétale canalicule

Membrane basale Membrane apicale

H+HCO3- H+

H2CO3

Cl- H2O + CO2

oméprazoleK+

ATPase

Cl-

_pH=7.4

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Oméprazole(Gastrogard®, Merial)

Inhibiteur des pompes à protons Utilisé pour prévenir et traiter les ulcères gastriques du

cheval Se localise dans les zones acides Se fixe de façon irréversible sur les ATPases

membranaires Bloque la sécrétion de H+ Accumulation de H+ dans la cellule conduisant à son

acidification, à son dysfonctionnement et à sa destruction

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pH gastrique

Facteurssécrétion acide

Pouvoir tampon de la nourriture

Reflux duodénaux plus alcalins

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Sécrétion basale

Pic de sécrétion(réponse à l’histamine )

pH - à jeun - post-prandial

3.7 ± 2.1

23 ± 7

0.1

39 ± 50.5 mEq / kg /hr

1.5

Peu d’effet tampon de la nourriture(moyenne des pH= 2.1)

< 1 - 3

effet tampon de la nourriture (pH de 3-4)

Sécrétions gastriques acides : chien vs. hommeSécrétions gastriques acides : chien vs. homme

mEq / hr

22 Dressman, Pharma. Res., 1986, 3,123-131

7

654321

00 20 40 60 80

Time (min)

Évolution post-prandiale du pH gastrique chez l’homme

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Acidité gastrique chez le cheval recevant de l’herbe ou du foin

Time0

1

2

3

4

5

6

7

8

pH

pH sur 24h de l’estomac d’un cheval ayant un libre accès à la nourriture (foin) ; le pH s’élève chaque fois que l’animal

mange car le foin absorbe l’acidité gastrique et parce que la sécrétion salivaire est augmentée

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Acidité gastrique chez le cheval à jeun

Time0

1

2

3

4

5

6

7p

H

pH sur 24h d’un cheval privé de nourriture ; Le pH moyen est de 1.6 car la sécrétion gastrique est continue

chez le cheval et elle ne sera pas tamponnée par la salive dont la sécrétion est associée à la prise de nourriture

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Sécrétion d’enzymes:Cellules principales

ProtéolytiquesPepsineCathépsineRénine ou présure ou Chymosine

(coagulation et digestion du lait chez les ruminants)

Non protéolytiqueUréase, lipase (en fait d’origine salivaire),

tributyrase

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Pepsine(s)

La plus importante des enzymes protéolytique (en faite, une famille d’enzymes)

Sécrétée sous la forme d’une pro-enzyme inactive nommée pepsinogène par les cellules fundiques et antrales

Sécrétée sous l’action de l’acétylcholine (stimulation vagale)

Activée uniquement à pH acide (pH<3)

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La conversion rapide du pepsinogène en pepsine dépend à la fois de l’acidité locale et de la

présence de pepsine

Pepsinogène Pepsine

pH = 3.0 – 5.0

pH < 3.0Pepsine

Réaction lente

Réaction rapidePepsinogène

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La Pepsine est une endopeptidase

Endopeptidase (liaison CO-NH) dans lesquelles les groupements aminés appartiennent aux acides aminés aromatiques (phénylalanine, tyrosine…)

Libération de peptones (polypeptides de PM élevé)

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Action de la pepsine

Pepsine a un pH optimal de 1.5 to 3.5 inactivée dans le duodénum car mélangée avec le suc

pancréatique alcalin (pH 8)

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Glandes antrales (pyloriques)

Similaires aux glandes fundiquespeu de glandes pariétalesEssentiellement production mucus

1.5 mL/min chez le chien Présence de céllules G

Production de Gastrine

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Le mucus

Ensemble des mucosubstances gastriques(glycoprotéines)

Produit par les cellules cardiales, pyloriques, fundiques (les cellules muqueuses du collet)…

Mucus visible: couche de 1.5 mm d’ épaisseur sur toute la muqueuse Forme un gel protecteur contre les agression physiques, chimiques et

thermiques Évite le contact des cellules avec la pepsine et le HCl Finit par faire des grumeaux sous l’action de l’acidité gastrique et passe le

duodénum

Mucus invisible (dans les cellules)

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Le mucus visible

Mucus invisible

pH=7

pH=1.5

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Substances connues pour entraîner des ruptures de la barrière stomacale

Acides faiblesAspirine

AlcoolsÉthanol

Anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) Détergents: sels biliaires

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Contrôle de la sécrétion acide

Contrôle nerveuxPneumogastrique

Contrôle hormonalGastrineHistamineacétylcholine

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Contrôle de la sécrétion de mucus

Stimulation par L’acétylcholineAlcoolStimulus mécaniques

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Contrôle endocrine des cellules pariétales: Sécrétion d’HCl

Acétylcholine (Ach)récepteurs de type M3

Histaminerécepteur de type H2

Gastrinerécepteur de type CCKB

(gastrine et CCK ont des structures voisines)

Cellule pariétale

Sécrétion de HCL

Common intermediate

Potentiation

Proglumide

Gastrine

Ca++

Ca++

Cimetidine

Histamine

AtropineAch

ATP CAMP

Rôle centrale de l’histamine

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Histamine

Produite par les cellules entérochromaffines des glandes gastriques

Libération sous l’action de la gastrine Agit via les récepteurs histaminergiques de type H2

Utilisation des anti-H2 en thérapeutique (JW Black, prix Nobel en 1988)

Le blocage des H2 réduit drastiquement la sécrétion acide car action potentialisatrice sur Ach et gastrine

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Contrôle de la sécrétion acide: aspect temporel

3 phases liées au repas (homme, carnivores) Phase céphalique Phase gastrique Phase intestinale

Sécrétions continues chez les ruminants (flux continu des digesta), le porc et le

cheval (estomac jamais vide)

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1. Phase céphalique de la sécrétion gastrique

Vue, odeur ..de nourriture

Activation parasympathique de la motricité et de la sécrétion gastrique

Vagusnerve

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1. Phase céphalique de la sécrétion acide

Expérience de repas fictif Fistule oesophagienne

Entraîne une libération de suc gastrique pendant 1-2h

Suppréssion de la réponse par la bivagotomie

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1. Phase céphalique de la sécrétion acide

Point de départ: Vue (réflexe conditionné)Stimulation des chémo- et mécanorécepteurs des

cavités nasale et buccaleSensation d’appétit

Mise en jeu centrale du PneumogastriqueLibération d’acétylcholine

Action directe (immédiate) sur les cellules pariétales (acide), principales (pepsine) et à mucus

Action indirecte (différée) sur les céllules G libérant la gastrine

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2. Phase gastrique de la sécrétion acide

Stimulation par la présence de nourriture (80% de la sécrétion)

Réflexe de distension Long: vago-vagalCourt: local

Libération d’acétylcholine & de gastrine

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La gastrine stimule les sécrétions des cellules principales et pariétales

2- Phase gastrique

Gastrine

alimentaliment

L’arrivée de nourriture provoque une sécrétion réflexe de Gastrine par les cellules G car il n’y a pas de sécrétion de

gastrine lorsque le pH de l’estomac est trop bas (ce qui est le cas chez le sujet à jeun)

Passage par le sang

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Régulation de la sécrétion de gastrine

• Le vague stimule la libération de gastrine via le GRP et inhibe celle de somatostatine (qui elle même inhibe la sécrétion de gastrine)

• A partir du contenu antral, ls peptides et acides aminés stimulent directement les cellules G

• Les ions acides inhibent directement les cellules à somatostatine

-

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L’arrivée de nourriture dans le duodénum déclenche la libération d’hormones (collectivement nommées les

« entérogastrones ») qui inhibent la motricité et les sécrétions gastriques

3- Phase intestinale

Circulation

Entérogastrones: GIP, Sécrétine &Cholécystokinine (CCK)

STOP

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Inhibition de la sécrétion acide: les feed-back

Chute du pH dans l’estomac :À pH<3, inhibition de la sécrétion de gastrine

SécrétinePrésence d’acide, de lipides, de protéines.. Dans

le duodénum libère de la sécrétineRéduit la sécrétion acide

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Le cas des préruminants (1)

± Similaires aux monogastriques chez le préruminant

Présence de chymosine (autrefois nommée rénnine) (lait)

Pas de zone cardiale donne le réseau/rumen/feuillet durant

l’ontogenèse

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Le cas des ruminants adultes (2)

Sécrétion continue liée à l’arrivée continue de digestaSécrétion chez le bovin adulte: 30L/jPas de stimulation par la PN

ContrôleDigesta très tamponnés favorisant la sécrétion

de gastrine

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Ulcère gastroduodénal (encore appelé ulcère peptique car il n’y a pas

d’ulcère en absence de pepsine)

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Physiopathologie de l’ulcère

Les lésions des zones squameuses sont le résultat d’une surexposition à l’acidité gastrique (zones non naturellement protégées)

Les lésions des zones glandulaires sont dues à un défaut de protection de la muqueuse (AINS)

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Facteurs de risque de l’ulcère

Maladies (poulain: ulcères de la zone glandulaire) Exercice intense Régime de distribution de la nourriture

Pas ou peu d’ulcères au pâturage Diminution de l’acidité gastrique avec le fourrage Augmentation de l’acidité gastrique avec les concentrés La privation intermittente de nourriture entraîne des ulcères

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Jour 0 48 h 96 h

Ulcères gastriques et privation intermittente de foin

Privation intermittente de foin une journée sur deux Lésions de la seule muqueuse squameuse Pas de lésions de la zone glandulaire

Les lésions peuvent apparaître en 24h

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Traitement des ulcères

Diminuer l’acidité Inhiber la production d’acide Adsorber l’acidité existante

Augmenter la protection des muqueuses Accélérer la vidange gastrique et/ou vider

l’estomac à la sonde en cas d’iléus paralytique Un traitement peut demander 2 à 3 semaines

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Pour en savoir plus

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Références sur l’ulcère du cheval

Murray, MJ. Disorders of the stomach. In: Smith, BP, ed. Large Animal Internal Medicine. CV Mosby, St. Louis, 1996.710-717.

Murray, MJ. Gastroduodenal ulcers. In: Robinson, NE, ed. Current Therapy in Equine Medicine. WB Saunders, Philadelphia, 1997.

Murray, MJ. Gastroduodenal ulceration. In: Reed, SM, Bayly, WM, eds. Equine Internal Medicine. WB Saunders, 1998.

E quine Endoscopy. CV Mosby, St. Louis, 1997 Murray, MJ. A comparative review of the aetiopathogenesis and treatment of

peptic ulcer. Equine Vet J 1992;suppl 13:63-74.