Thème C : Fermentation et absorption : rôles du colon Flashcards
De quoi est-ce que le gros intestin est constitué?
Constitué :
- Caecum
- Appendice
- Côlon
- Rectum
Longueur totale : ~1.5m
Comment est-ce que le côlon est subdivisé?
Subdivisé en 3 segments :
- Côlon ascendant/droit
- Côlon transversale
- Côlon descendant/gauche (partie terminal forme S)
Comment se nomme la partie terminale du côlon descendant?
Côlon sigmoïde
Quelle est le rôle historique et traditionnel du côlon?
Réservoir servant :
- Recevoir contenu intestin grêle (~500ml/jour)
- Extraire eau/électrolyte contenu intestin grêle
- Transformer contenu intestin grêle en fèces
- Emmagasiner fèces jusque expulsion
Qu’arrive-t-il au contenu intestinale suite à son déversement dans le côlon?
- Séjourne 6-12h dans caecum/côlon proximal
- Taux humidité : 86% - Progresse jusque côlon sigmoïde/rectum
- Taux humidité final : 75%
Durée totale séjour dans côlon : 18-64h
Par quelle valve est-ce que le contenu intestinal passe lors de son entrée dans le côlon?
Valve iléocaecale
Quelles sont les caractéristiques des mouvements de motilité du côlon?
- Beaucoup plus lent que mouvement intestin grêle
- Provoqué par contractions des muscles lisses paroi
Qu’est-ce que les colonocytes peuvent absorbées?
- Molécules eau
- Sodium (transport actif)
- Chlore (diffusion passive)
Majorité contenu intestinal réabsorbé
- Poids fèces ~150g/jour
Quelles sont les molécules qui ne peuvent pas être absorbées dans le côlon?
- Glucose
- Acides aminés
Dû absence systèmes transport spécifiques
Qu’est-ce que peuvent provoquer les phénomènes de malabsorption ou de motilité excessive de l’intestin grêle?
Arrivé gluco/prot dans côlon avant absorption
- Seront perdue sous forme diarrhée
Pourquoi est-ce que le glucose et les acides aminés seront perdus sous forme de diarrhée s’ils ne sont pas absorbés dans l’intestin grêle?
Car réabsorption eau moins efficace quand milieu hyperosmolaire
Que se passe-t-il si les fèces séjournent trop longtemps dans le gros intestin?
Deviennent plus sèches et provoque constipation
- Dû perturbation mécanismes défécation
Quel est l’aspect physiologique du côlon qui a longtemps été négligé, mais qui est devenu plus important dans les dernières années?
Fait que côlon est un site d’activité microbienne intense
Selon quoi est-ce que le nombre et le type de bactéries dans le tube digestif varie?
Selon localisation
Quels sont les principaux facteurs qui expliquent le caractère unique de la flore de chaque segment du système digestif?
- pH
- Motilité
- Alimentation
- Autres microorganismes
Qu’arrive-t-il aux bactéries indigènes de la bouche et celles apportées par les aliments lors de la déglutition?
Sont entrainé par salive et bol alimentaire vers reste système digestif
Quelles sont les caractéristiques générales de la flore bactérienne de la bouche?
- Compte ~10^7 bactéries/ml
- Plus de 700 espèces
- Prédominance bactéries anaérobies
Quelles sont les caractéristiques générales de la flore bactérienne de l’estomac?
- Compte moins bactéries (10-10^3bactéries/ml)
- Jusqu’à 128 espèces
- Écosystème distinct
Pourquoi est-ce que l’estomac contient moins de bactéries?
- Destruction par HCl
- Acheminement vers partie inférieur tractus par mouvements péristaltiques
Qu’est-ce que l’intestin grêle du point de vue de la flore intestinale?
Zone transition entre estomac et côlon
- Duo/jéju : similaire estomac, peu abondante
- Iléon : augmentation, atteint ~10^7bactéries/ml
Qu’arrive-t-il à la population microbienne après la valve ileocaecale?
Augmente considérablement (~10^12bactéries/ml)
- Facilité par motilité plus lente gros intestin
Comment est-ce que la population et la diversité microbienne évolue dans le système digestif?
- Population ↑ de système digestif proximal à distal
- Estomac : 10-10^3 bactéries/ml
- Duodénum : 10^3 bactéries/ml
- Jéjunum : 10^4 bactéries/ml
- Iléon : 10^7 bactéries/ml
- Côlon : 10^12 bactéries/ml - Diversité ↑ de système digestif proximal à distal
Quelles sont les caractéristiques générales de la flore bactérienne du côlon?
- Compte plus 10^12 bactéries/ml
- Jusque 400 espèces (majo bactéroïdète/firmicute)
- Majo bactéries sont anaérobiques (non cultivable)
Pourquoi dit-on que la population bactérienne du côlon n’est pas homogène?
- Espèce adhère muqueuse autre trouve dans crypte ou lumen
- Dans caecum/côlon d, bactéries fermentation vs bactéries putréfaction côlon transversale/sigmoïde
- Composition microbiote varie entre individu
À quelle vitesse est-ce que la quantité de bactéries dans le côlon double?
1-4 divisions par jour
Quelles sont les constatations découlant de l’observation que les bactéries du côlon se divisent?
- Croissance accompagné excrétion pour que population reste stable
- Excrète beaucoup bactéries : 25% selles = bactéries
- Peut varier selon diète - Croissance nécessite substrat/énergie
Pourquoi est-ce que le microbiote colique joue un rôle particulièrement important?
- Car métabolise substrats non digestibles par enzymes humaines via (source énergie suppl) :
- Fermentation
- Putréfaction - Car régule plusieurs fonctions importantes
- Ex : immunité, inflammation, transit intestinal
Pourquoi est-ce que les bactéries coliques peuvent métaboliser certains résidus laissés intacts dans les phases précédentes de la digestion?
Dû capacité synthétiser enzymes que corps peut pas
- Résidus servent substrats
Qu’est-ce que sont les prébiotiques?
Oligosaccharides non assimilable/digestible par enzymes humaines
- Composé 2-20 C
Peut être de nature
- Naturelle (aliment)
- Synthétique (supplément)
Sous quelles formes retrouve-t-on les prébiotiques dans les aliments?
Sous forme :
- FOS (fructo-oligosaccharides)
- GOS (galacto-oligosaccharides)
Quels sont des exemples de FOS?
- Légumes (ex : artichauts, asperges, bananes, ail, poireau, oignons, tomates)
- Produit céréaliers (ex : orge, seigle, grains entiers)
Quels sont des exemples de GOS?
- Produits laitiers fermentés (ex : yogourt, kéfir)
- Lait maternel
Qu’est-ce que font les prébiotiques dans le côlon?
Peuvent stimuler sélectivement croissance/activité une/plusieurs espèces bactériennes
- Effet complémentaire/comprable probiotique
Bactéries plus visées dû effet positif sur santé :
- Bifidobactéries
- Lactobacilles
Qu’est-ce qu’une bactérie saccharolytique?
Bactérie pour quel amidon est substrat préférentiel
- Possède enzymes digère/dégrade substrats glucidiq
- Plusieurs bactéries coliques sont saccharolytiques
Qu’est-ce que l’amidon résistant?
Partie non négligeable amidon qui résiste hydrolyse enzymatique dans intestin grêle et passe dans côlon
- Proportion amidon résistant : ~5% apport (20g/j)
Pour quelles raisons est-ce que l’amidon peut être résistant?
- Physiquement inaccessible pour enzymes
- Non gélatinisé
- Rétrogradé
- Complexé
Quelles sont les substrats des bactéries coliques?
- Amidon résistant
- Fibres alimentaire non digérées (~20g/j dans diète)
- Lactose
- Sucre-alcool (sorbitol, xylitol)
- Mucines
- Substances azotées
- Prébiotiques
Quelles bactéries utilisent les fibres alimentaires comme substrat?
Bactéries saccharolytiques
Qu’arrive-t-il au lactose lorsqu’une personne ne possède pas de lactase et est donc intolérante au lactose?
Lactose non digéré rend côlon où est fermenté par bactéries coliques causanr symtpomes GI, ex :
- Ballonnements
- Douleurs abdominales
- Flatulences
- Diarrhées
Pourquoi est-ce que les sucres-alcool causent moins de symptômes gastro-intestinaux?
Car retrouvé très petite quantité dans alimentation
- Pas substrat prédominant
Qu’est-ce que sont les mucines pour les bactéries coliques?
Glycoprotéines du mucus servant substrat endogène pour bactéries saccharolytiques/protéolytique/
- Dû centre protéique et chaîne latéral glucidiqque
Quantité utilisé quotidiennement : 3-4g
Quelles sont les origines des substances azotées pouvant servir de substrat aux bactéries coliques?
- Nature exogène
- Ex : prot animal incomplètement digérée - Nature endogène
- Ex : desquamation, enzyme pancréatiques, urée, …
Quantité utilisé quotidiennement : 8-16g
- Par bactéries protéolytiques
Qu’est-ce que les bactéries saccharolytiques sont capables de faire?
- Hydrolyse glucides en sucres simples grâce enzyme
- Beaucoup plus lentement que enzymes intestinales
- Exige certains temps séjour (min 10h) - Métabolise sucres simples par fermentation
- Correspond glycolyse anaérobique
- Déroule dans bactéries
Qu’est-ce que les bactéries libèrent dans la lumière du côlon suite à leur fermentation des sucres simples?
- Acides gras volatils, soit :
- Propionate
- Acétate
- Butyrate - Certains gaz (ex : H2, CO2, CH4)
- CH4 juste chez certains individus
Pourquoi qualifie-t-on la relation entre l’homme et son microbiote de relation symbiotique?
Car réactions fermentation profitent 2 partenaires
- Bactéries obtiennent énergie pour croissance
- Humains profite acides gras volatils
Qu’arrive-t-il aux acides gras volatils et aux gaz libérés par les bactéries dans le côlon?
Pour acides gras volatils :
- Partie absorbée/utilisée
- Partie excrétée dans fèces
Pour gaz :
- Partie libérée par respiration/flatulence
- Partie excrétée dans fèces
Qu’est-ce que la putréfaction?
Fermentation protéique
- Équivalent fermentation glucide mais pour protéines
- Par bactéries protéolytiques
Qu’est-ce que les bactéries protéolytiques sont capables de faire?
- Hydrolyse substrat protéique grâce hydrolases spécifiques libère aa
- Certaine hydrolase intracellul, autre extracellul - Dégradation aa par bactéries (plusieurs façons)
Quels sont les possible sous-produits de la dégradation des acides aminés par les bactéries protéolytiques?
- Ammoniac
- Amines
- Acides gras volatils
- Gaz (CO2, H2S)
Quelles sont les mécanismes de dégradations des acides aminés possibles?
- Désamination
- Produit : acides gras volatils, ammoniac - Décarboxylation
- Produit : ammoniac, amines, H2S
Quel est l’autre nom des acides gras volatils?
Acides gras à chaîne courte
Comment est-ce que les acides gras volatils sont produits et que se passe-t-il suite à leur production?
Principalement produit par fermentation
- Un peu par putréfaction
Suite production, diluent dans contenu colique
- Car sont hydrosolubles
De quoi est-ce que le taux de production des acides gras volatils dépend?
- Espèces/quantité bactéries dans côlon
- Disponibilité sources substrats (diète)
- Temps transit
Quels sont les principaux acides gras volatils?
- Propionate (3C)
- Acétate (2C)
- Butyrate (4C)
Quel est le processus d’absorption des acides gras volatils dans le côlon?
Processus complexe qui dépend :
- Transporteurs spécifiques (MCT1/MCT4)
- Concentration
À quoi est-ce que la captation des acides gras volatils est associées?
Sécrétion ions bicarbonates et absorption Na
Qu’arrive-t-il à l’acétate et au propionate suite à leur absorption dans le colonocytes?
Passe dans veine et transporté jusqu’au foie
- Principal site utilisation (métabolites énergétique)
- Partie acétate passe aussi circulation systémique
Qu’arrive-t-il à l’acétate qui passe dans la circulation systémique?
Métabolisé par :
- Muscle cardiaque
- Muscles squelettiques
- Cerveau
Comment est-ce que l’acétate et le propionate affecte la production de cholestérol au foie?
Acétate : nécessaire synthèse cholestérol
Propionate : inhibe synthèse cholestérol
Donc substrat affecte rapport acétate/propionate peuvent modifier taux cholestérol sériques
- Aide diminuer risque MCV
- Mécanisme impliqué effet fibres sur cholestérolémie
Qu’arrive-t-il au butyrate suite à son absorption?
Sert surtout substrat énergétique pour colonocytes
- Peut aussi être transporté foie
Jouerait rôle maintien intégrité muqueuse côlon
Comment est-ce que le butyrate est impliqué dans le maintien de l’intégrité de la muqueuse du côlon?
- Affecte fonctions cellulaires colonocytes
- Contribue détruire cellules devenues cancéreuses
Donc production accrue partie distale côlon pourrait protéger du développement d’une tumeur
Comment est-ce que les gaz produits par la fermentation des bactéries sont éliminés?
- Par poumon, suite absorption/passage dans sang
- Par flatulences
- Gaz fermentation qu’une partie flatulence (0.6-1.4L/j)
Quels sont les gaz retrouvés en plus grandes concentration dans les flatulences?
- Azote : 65% (provient aérophagie)
- Hydrogène/H2 : 15% (fermentation)
- CO2 : 15% (fermentation/neutralisation HCl)
Qu’est-ce que porte à croire le fait que la quantité d’hydrogène dans l’air exhalé et les flatulences est plus faible que ce qui est prédit?
Lignées secondaires bactéries utilise H2 pour métabolisme
Quels sont les désavantages et les avantages de la production de gaz?
Désavantages : ballonnements, douleurs dû distention abdominale, flatulences, …
Avantages : augmente consistance/volume fèces facilitant expulsion
- Contribue éviter constipation
Que peuvent représenter les produits de fermentation protéique si on les retrouve en quantité appréciable?
Danger potentiel pour homme
- Ammoniac : irritant muqueuse côlon
- Phénol/indol : cocarcinogènes (état libre)
- Amine : impliqué étiol patho (migrain/coma hépatiq)
Comment est-ce que l’ammoniac est traité?
Transporter au foie pour détoxification
- Produit urée
Comment est-ce que les composés phénoliques et indoliques sont traités?
Transporter foie où conjugués et excrété dans urine
Quel est le mécanisme responsable de la production de composés phénoliques et indoliques?
Désamination aa aromatiques
Quels sont les amines produites pas le décarboxylation des acides aminés?
- Histamine
- Cadavérine
- Putrescine
Qu’est-il important de noter à propos de l’ammoniac, des composés phénoliques et indoliques ainsi que des amines?
Grande partie réutilisé par bactéries pour propre synthèse protéique
- Évite accumulation [] toxique
Quelles sont les autres molécules sur lesquelles les bactéries coliques peuvent avoir un effet?
- Sels biliaires :
- Déconjugue et produit acide biliaire libres
- Permet réabsorption via cycle entéro-hépatique - Stérols :
- Transforme cholestérol en coprostanol
- Forme réduite moins absorbable - Stéroïdes
Réactions peuvent affecter cycle entéro-hépatique
Quelles sont les vitamines que le microbiote intestinal peut synthétisées?
- Certaines vitamines groupe B (B6, acide folique)
- Vitamine K (ménaquinone)
Quels sont des exemples d’effet que les enzymes bactériennes peuvent avoir sur les métabolisme de certains médicaments?
- Digoxine (Rx pour insuffisance cardiaque)
- Transformé par bactéries en sous-produit peu actif
- Affecte biodisponibilité - Plantes laxatives contenant anthraquinones glycoconjuguées inactives
- Activé par bactéries causant effet prugatif
Quels sont les médicaments pouvant affecter le microbiote et comment l’affecte-t-il?
Certains antibio détruisent en partie flore intestinale
Effet : permet bactéries pathogènes croitre
- Ex : Salmonella typhimurium, C. difficile
Autres que permettre la croissance des bactéries pathogènes, qu’est-ce que les antiobiotiques peuvent provoquer dans le côlon?
Réduit efficacité métabolisme glucides (dû ↓bactéries)
- Peut amener hyperosomolarité côlon
Qu’est-ce que peuvent provoquer la croissance de bactéries pathogènes et l’hyperosomolarité dû aux antibiotiques?
Diarrhée
- Effet secondaire fréquent
Combien de temps est-ce que le microbiote prend pour se rétablir suite à une prise d’antibiotiques?
Processus long
- En général, 1-6 mois
- Plusieurs années pour personnes fragiles
Comment est-ce que le système digestif est impliqué dans l’établissement et le maintien du système immunitaire?
Doit maintenir équilibre entre tolérance antigènes et réponse immunitaire pour éviter infections
Qu’est-ce qu’un microbiote optimal fait en lien avec l’immunité?
- ↑Sécrétion anticorps
- ↑Phagocytose
- ↑Production mucus
- ↑Réponse cytokine
- Empêche colonisation par bactéries pathogènes
Comment est-ce que le microbiote contribue à empêcher le colonisation du côlon par des bactéries pathogènes?
- Compétition pour site d’attachement
- Renforce jonctions serrées muqueuse
- Acidifie côlon en sécrétant AG chaine courte (inhibe)
À quoi aide le fait d’avoir un microbiote abondant et diversifié?
- Avoir bonne réponse immunitaire
- Éviter hyperactivité système immunitaire
- En maintenant inflammation à niveau acceptable
- Grâce transformation/excrétion produit putréfaction
Qu’est-ce que vont faire les probiotiques lors de leur transit dans le côlon?
Si très grand nombre, mime effet flore implantée
- Continue métabolisme substrat jusque excrétion
Quels sont les effets physiologiques délétères que peuvent avoir les bactéries du microbiote intestinal?
- Pathogènes (ex : diarrhée, constipation, dommage foie, cancer, encépahlopathie, …)
- Production carcinogènes
- Putréfaction
Quels sont les effets physiologiques bénéfiques que peuvent avoir les bactéries du microbiote intestinal?
- Inhibition croissance bactéries nuisibles/ dommageables
- Stimulation fonctions immunes
- Facilite digestion
- Synthèse vitamines
Sont origine intérêt accrus pour probiotiques
Qu’est-ce que plusieurs chercheurs ont tenté de vérifier au cours des dernières années au sujet du microbiote?
Si possible moduler composition microbiote avec aliments/suppléments spécifiques
- Pour optimiser effets bénéfiques certaines bactéries
Mener apparition « probiotiques » sur marché
Qu’est-ce que les probiotiques?
Bactéries/levure vivante exogènes qui peuvent exercer effets bénéfiques sur santé, si :
- Ingère quantité suffisante
- Ingère sous forme viable
Surtout bactéries lactiques provenant souche :
- Lactobacillus
- Bifidobacterium
Qu’est-il important de noter au sujet de la flore intestinale endogène et des probiotiques?
Flore exerce effet barrière vis-à-vis bactéries alimentaires via mécanisme bactériostase
- Inhibe croissance, mais tue pas
- Mène élimination par péristaltisme
Qu’est-ce que la colonisation intestinale par les probiotiques?
Capacité microorganisme à coloniser manière stable/transitoire surface muqueuse gastro-intestinale
- Microbiote peut être plus permissif/résistant
- Affecte possibilité utiliser probiotiques
Est-ce que la colonisation par les probiotiques se maintien après l’arrêt de la supplémentation?
Pas été démontrer maintien
- Demeure plus longtemps si hôte permissif
Persistance présence dépend :
- Hôte
- Souche
Quelles sont les pathologies pour lesquelles les preuves scientifique sont suffisante pour envisager la recommandation de la prise de probiotiques?
- Côlon irritable (↓symptômes)
- Colite ulcéreuse (rémission/↓symptômes)
- C. difficile (prévention primaire)
- Diarrhée (diarrhée infectieuse/dû antibio)
- Constipation (↓temps transit, préf source unique)
- Helicobacter pylori (↓effets secondaires traitement)
Quelles sont les pathologies pour lesquelles les preuves scientifique sont insuffisante pour envisager la recommandation de la prise de probiotiques, mais offrent des pistes intéressantes?
- Santé buccale (yogourt ↓S. cariogène)
- Maladie de Crohn (rémission maladie)
- Obésité (↑frimi/bactéro=capac métab↑, yogourt↓)
- Cancer colorectal (protection, ↓expo putréfaction)
- Eczéma atopique (↓inflammation)
- Infections vaginales (acide bact lactiq protèg infec)
- Hyperlipidémie (↓chol tot/LDL)
- Autisme/dépression/anxiété (↓symptome)
- Diabète (contrôl glyc à jeun/bilan lipidique)
À quoi fait référence le terme probiotique?
- Bactéries vivantes
- Ingérées en quantité suffisantes
- Exerçant effet bénéfique sur santé
Qu’est-t-il problématique avec les 3 conditions nécessaire pour qu’un produit soit formellement nommer un probiotique?
Difficile à respecter
- Ajoute bactéries ≠ effet bénéfique automatique
Car incertain si :
1. Survie transfo/conservation produit
2. Reste intacte suite passage estomac
3. Nombre suffisant pour avoir effet (probable non)
Quelle est la quantité minimale de bactéries nécessaire pour exercer un effet bénéfique?
Au moins 10^7 bactéries actives/g yogourt
Pourquoi est-il important de conserver un esprit critique envers les produits dits « probiotiques »?
Très probable que
1. Répondent pas 3 élément définition
2. Effet bénéfique pas démontré
Combien de bactéries est-ce que les produits « probiotiques » commerciaux contiennent en général?
Entre 1-10 milliard bactéries/g de produit
Qu’est-ce que l’Alliance pour l’éducation sur les probiotiques a publié?
Guide clinique pour aider clinicien à choisir produits, dose et format selon indication
- Permet faire lien entre produit et souches/effets
Séparé 4 sections :
- Santé adultes
- Santé enfants
- Santé vaginale
- Aliments fonctionnels
Problème : niveau preuve scientifique
- Atteint plus élevé avec 1 étude randomisée
- Doit rester critique
De quoi dépendent les effets favorable sur la santé des probiotiques?
Beaucoup :
1. Souche(s) bactériennes(s)
2. Nombre de bactéries
Pas seuls facteurs influences
- Ex : hôte/microbiote
Qu’est-ce que la diète de type « Western » et qu’est qu’elle entraîne souvent au niveau du microbiote?
Diète « Western », typiquement américaine :
- Riche en gras animal
- Riche en protéines animales
Entraine :
- Diminution nombre total bactéries
- Diminution bactéries «protectrices» (ex : lactobacilles, bifidobactéries, eubactéries)
Qu’est-ce que la diète méditérannéenne et qu’est qu’elle entraîne souvent au niveau du microbiote?
Diète méditérannéenne :
- Riche en fibres
- Riche en gras monoinsaturés
- Faible viande rouge
Entraine :
- ↑Nombre global bactéries (ex : Lactobacilles, Bifidobactéries, Prevotella, Eubactéries)
- ↓Clostridium
Quels sont les effets de protéines animales et végétales sur le microbiote?
Protéines animales :
- ↑Présence Clostridia
- ↓Présence Bifidobactéries
Protéines végétales :
- ↑Présence Lactobacille/Bifidobactéries
- ↓Présence Clostridium perfingens/Bactéroides
Quelles sont les effets de différentes diètes sur le microbiote?
- Diète riche prot/faible glu : ↓Eubactéries
- Diète riche gras saturés : ↑Bactéroides
- Diète riche gras insaturés : ↑Lactobacillus/ Streptococcus/Bifidobactéries
Bref, microbiote adapte alimentation chacun
