Sécrétion exocrine du

pancréas et sa régulation

Journées DES septembre 2017

Plan

I/ Introduction

II/ Sécrétion exocrine du pancréas

- Sécrétion hydro-électrolytique

- Sécrétion enzymatique

III/ Régulation de la sécrétion exocrine du pancréas

IV/ Applications pratiques

Introduction

Ilots de Langerhans:

Sécrétion endocrine

Acini pancréatiques

85% de la masse pancréatique:

Sécrétion exocrine

Introduction

2 types cellulaires pour 2 types de sécrétion exocrine

Cellules canalaires:

Canaux intralobulaires / interlobulaires / collecteurs:

Sécrétion hydro-bicarbonnatée

Cellules acineuses:

Sécrétion enzymatique

• I/ Sécrétion exocrine du pancréas

1) Sécrétion hydro-

électrolytique

CO2 + H2O

Milieu intérieur

Pole basolatéral Lumière

Pole apical

1- CO2

H2O

Anhydrase

carbonique

2- H2CO3

3- H+ + HCO3-

Na+ + H2O

Na+

H+

4- NaH ATPase

Na+

K+

4- Na K ATPase

CO3 H-

Cl-

5-

Cl-

HCo3-

6- CFTR

Diffusion passive

Na+

CO3 H- 7-

8-

1) Sécrétion hydro-

électrolytique Rôles:

- Éviter la précipitation des enzymes

- Neutraliser l’acidité gastrique

- pH duodénal optimal pour l’activité

des enzymes pancréatiques

1) Sécrétion hydro-

électrolytique

Cl-

CFTR

Cl-

HCO3-

Milieu intérieur

Pole basolatéral

Lumière

Pole apical

HCO3-

Cl-

2) Sécrétion enzymatique

• Par les cellules acineuses

• Indispensable à la digestion

Protéolytiques:

•Endopeptidases :

-Trypsinogène

-Chymotrypsinogène

-Proélastase

•Exopeptidases :

-Procarboxypeptidase A

-Procarboxypeptidase B

- aminopeptidases

Glycolytiques:

- Amylase

Lipolytiques:

- Lipase

- Pro-phospholipase A1-A2

- Esterases

- Pro-colipase

Nucléases:

- Desoxyribonucléase

- Ribonucléase

2) Sécrétion enzymatique

• Mode de sécrétion:

- Stockage dans les grains de

zymogènes

- Exocytose par fusion membranaire

- Pro-enzymes inactives pour la plupart

2) Sécrétion enzymatique

• Dans le duodénum: Pro-enzymes

pancréatiques

inactives

Trypsinogène

Trypsine

Entérokinase duodénale

pH 6-7

Chymotrypsinogène Chymotrypsine

Auto-activation

Pro-élastase

Pro-carboxypeptidase

Pro-phospholipase

Pro-colipase

élastase

Carboxypeptidase

Phospholipase

Colipase

2) Sécrétion enzymatique

• Les enzymes protéolytiques / hydrolysent les liaisons peptidiques:

Trypsine : AA basiques

Chymotrypsine: AA aromatiques

Elastase: AA neutres / hydroxylés

Endopeptidases

Carboxypeptidase A/B

Exopeptidase

AA/di/tripeptides

2) Sécrétion enzymatique

• Les enzymes glycolytiques:

Hydrolyse les liaisons alpha 1-4

Sécrétée sous forme active

Importance majeure dans la digestion de

l’amidon et du glycogène en maltose

Production des monosaccharides,

disaccharides, et oligosaccharides

- Amylase pancréatique

Glycogène

Mono/disaccharides

Amylase

2) Sécrétion enzymatique

• Les enzymes lipolytiques:

Triglycérides

Diglycérides

Monoglycérides

Acides gras libres

Absorption par les entérocytes

Sels biliaires

Lipase

Colipase

Rôle essentiel, hydrolyse les TG

Sécrétée sous forme active

Sels biliaires nécessaires à la formation de micelles

Colipase: coenzyme

- Lipase pancréatique

2) Sécrétion enzymatique

Mécanismes physiologiques de

protection du pancréas

Flux permanent du suc pancréatique:

Évite la stagnation Inhibiteurs des enzymes dans le suc:

Gène SPINK 1 (inhibiteur de la trypsine)

Sécrétion sous forme de

précurseurs inactif

Enzymes dans les

granules de zymogène

Trypsine activée dans

le duodénum

• II/ Régulation de la sécrétion

A) Signaux activateurs

A/ Signaux activateurs

• Phase céphalique:

Signaux

sensoriels

Stimulation nerf vague

Gastrine

Sécrétion acide

Acétylcholine

Phase gastrique:

Arrivée du bol alimentaire

Distension gastrique

Réflexe vago-vagal

entéro-pancréatique

Acétylcholine

Stimulation de la sécrétion

pancréatique exocrine

A/ Signaux activateurs

• Phase intestinale: la plus importante !

• Rôle majeur de deux hormones

• La sécrétine va stimuler la sécrétion hydro-électrolytique

• La cholécystokinine va stimuler la sécrétion enzymatique

• Les deux se potentialisent l’une et l’autre

• Rôle plus mineur: VIP, adrénaline et noradrénaline

A/ Signaux activateurs

• La sécrétine:

Acidification du chyme duodénal

par HCL- d’origine gastrique

HCL -

Cellule endocrine de

type S duodénale

Libération de sécrétine

Sécrétion eau + bicarbonates

- Ralentit l’évacuation gastrique

- Diminue la motricité antrale

A) Signaux activateurs

CO2 + H2O

Milieu intérieur

Pole basolatéral Lumière

Pole apical

1- CO2

H2O

Anhydrase

carbonique

2- H2CO3

3- H+ + HCO3-

Na+ + H2O

Na+

H+

4- NaH ATPase

CO3 H-

Cl-

5-

Cl-

HCo3-

Diffusion passive

Sécrétine

AC AMPc PK A

CFTR

P

A/ Signaux activateurs

• La cholécystokinine :

Sécrétion enzymatique Cellules endocrines duodénales

et intestinales de type I

Libération de cholécystokinine

Arrivée dans le duodénum

AA + acides gras

- Augmentation vidange de la VB

- Ralentit la vidange gastrique

AA Ac gras

A/ Signaux activateurs

• La cholécystokinine :

• 2 mécanismes d’action: directement sur la cellule acineuse ou via le nerf X.

CCK

N

e

r

f

X

Ach

CCK-A G G

PLC

PI 2P IP3 + DAG

Ca2+

Activation PKC

P° protéines régulatrices

et structurales

exocytose

M3

B/ Signaux inhibiteurs

• La somatostatine: la sécrétine stimule la synthèse de somatostatine par les

cellules D du pancréas endocrine.

sécrétion de gastrine

sécrétion de VIP

sécrétion de sécrétine

sécrétion de CCK

sécrétion Ach par le nerf X

AMPc intraC

la motilité intestinale

Application pratique:

- Utilisation des analogues de la

somatostatine dans le traitement des

fistules pancréatiques post chirurgie

du pancréas.

B/ Signaux inhibiteurs

Sérotonine

absorption de HCO3- au pôle

basal de la C canalaire

Pression intra-canalaire Pancreatic polypeptide (PP)

Action directe sur la C canalaire

Concentrations en CCK et

Sécrétines normales

Sécrétion hydro bicarbonatée

Peptide YY

Concentration en CCK

et sécrétine

Rôle du nerf X

III/ Applications pratiques

• Insuffisance pancréatique exocrine:

Conséquences:

- Maldigestion

- Malabsorption des lipides,

des protéines et des sucres.

- Diarrhée + stéatorrhée

- Amaigrissement

- Syndrome carentiel

III/ Applications pratiques

Insuffisance pancréatique exocrine

Pancréatite chronique

calcifiante OH: Lésions inflammatoires

puis fibrose

Pancréatite chronique héréditaire: - Mutations: trypsinogène

(gène PRSS1)/ inhibiteur trypsique

(gène SPINK1)/ chimotrypsinogène C

Pancréatite auto-immune Mucoviscidose: - Déficit majeur en CFTR

DPC

III/ Applications pratiques

Insuffisance pancréatique exocrine

Pancréatite chronique

calcifiante OH:

(deux phases)

1) crises douloureuses

abdominales / complications

aiguës (poussées de PA,

pseudokystes).

2) insuffisance pancréatique

exocrine (stéatorrhée) et

endocrine (diabète): parenchyme

fibrosé.

Mucoviscidose:

1) altération de la protéine

CFTR / hyperviscosité des

sécrétions pancréatiques

2) obstruction des canaux

pancréatiques / destruction

des acini par des phénomènes

d’auto-digestion.

III/ Applications pratiques

• Insuffisance pancréatique exocrine:

• Méthodes diagnostiques:

- Débit fécal des graisses: stéatorrhée, pathologique si supérieur à

6g/24h, permet d’évaluer l’efficacité du traitement.

- Dosage de l’élastase fécale: reflet direct de la sécrétion exocrine

acinaire, pas modifié par le traitement.

Traitements:

- Extraits pancréatiques, microgranules gastro-protégés, prise au milieu

des 3 principaux repas, 20 000 à 30 000 UI d’activité lipasique.

Conclusion

• Sécrétion hydro-bicarbonatée par les cellules canalaires sous l’influence de la sécrétine.

• Sécrétion enzymatique par les cellules acinaires sous l’influence de la cholécystokinine.

• Mécanismes de protection du pancréas vis a vis de la sécrétion enzymatique.

• La pancréatite chronique calcifiante est la cause la plus fréquente d’insuffisance pancréatique exocrine.

• Traitement substitutif par extraits pancréatiques.

Bibliographie

• The physiology and pathophysiology of pancreatic ductal secretion, Petra Pallagi and al., Pancreas , 2015

• Physiologie du pancréas exocrine, J-P Bernard, EMC-hépato-gastroentérologie, 2006

• Les fondamentaux de la pathologie digestive, Elesevier Masson, 2014

• Somatostatine ,J. Guibourdenche and al, EMC- biologie médicale, 2014

• Inhibition of exocrine pancreatic secretion by somatostatin and its analogues, Heintges T and al, Digestion 1994

• Physiopathologie de l’insuffisance pancréatique exocrine et ses implications thérapeutiques, Louis Buscail and al., hepatogastro et oncologie digestive, 2010

• Physiologie Humaine, E. Widmaier, 6ème édition, Vander, 2013

• La mucoviscidose, D Turck , FMC-HGE , 2013