Mécanismes cellulaires et moléculaires de l'absorption intestinale au cours du jeûne et après réalimentation.

Abstract

L'épithélium de l’intestin grêle est atrophié après un jeûne court défini comme phase de mobilisation des réserves lipidiques (phase II), et surtout après un jeûne prolongé caractérisé par un catabolisme protéique élevé (phase III). Au niveau cellulaire cependant, alors que la phase II du jeûne est marquée par une diminution de la prolifération et de la migration cellulaires, la phase III présente une augmentation de ces mécanismes. La phase III se caractérise aussi par un arrêt de l’apoptose intestinale qui permettrait de préserver les entérocytes et donc l’absorption de nutriments dès réalimentation. La reprise de l’activité cellulaire et l’arrêt de l’apoptose en phase III seraient induits par une baisse des cytokines TNFalpha et TGFbeta1 et du facteur de transcription intestinal Cdx2. L’augmentation de la prolifération cellulaire initiée déjà pendant la phase III du jeûne entraînerait une restauration de l’épithélium intestinal après réalimentation toute aussi rapide qu’après un jeûne plus court. L’expression des transporteurs actifs PepT1 et SGLT1 ainsi que l’activité néoglucogénique intestinale sont stimulées au cours de la phase III mais pas pendant la phase II du jeûne. L’augmentation de la protéine SGLT1 pendant la phase III du jeûne permet une absorption immédiate de glucose dès réalimentation. La présence en grande quantité de la protéine PepT1 en phase III du jeûne devrait permettre une absorption de peptides et donc un apport azoté dès réalimentation. La réalimentation enfin, stimule l’expression des transporteurs facilités GLUT5, GLUT2 et FATP4. Lorsque le jeûne se prolonge et que l’animal atteint un seuil critique de déplétion de ses réserves énergétiques, l’activation de mécanismes cellulaires et moléculaires spécifiques entraînerait une optimisation de la capacité d’absorption des nutriments par la muqueuse de l’intestin grêle dès réalimentation. After the early adaptation to fasting (phase I), an atrophy of the intestinal mucosa occurs during the period which is characterized by the mobilization of fat stores and an efficient protein sparing. This atrophy is aggravated during the further rise in protein utilization (phase III). Cell proliferation and migration decrease during phase II, but strongly increase during a phase III fast and may therefore initiate mucosal repair well before food becomes available. Also, a phase III fast induces an arrest in intestinal epithelial apoptosis at the tip of the villi, suggesting preservation of absorptive cells. The lack of apoptosis and initiation of cell proliferation during phase III fasting may be triggered by a decrease in the cytokines TGFbeta1, and TNFalpha and in the intestine specific transcription factor Cdx2. They are concomitant with a peak of locomotor activity in these animals induced by a rise in plasma corticosterone and reflecting the search for food. Intestinal gluconeogenesis is increased during a phase III fast, when the availability of amino acids used as precursors raises. At the same time, the active glucose and peptide transporters are enhanced. Glucose can then, be immediately absorbed at low concentrations through SGLT1. Glucose and peptides should be used as a source of energy and peptides should also provide body protein precursors. Finally, refeeding following either a phase II or a phase III fast stimulates facilitative fatty acids and glucose transports, so that large amounts of these metabolites can be transported from the intestinal lumen to the blood stream and provides energy. The unaltered and even increased absorption capabilities of the intestine during a phase III fast when the animal reaches a low threshold in nutrient reserves, coincides with a search for food activity and could permit food assimilation immediately after refeeding