ENTÉROCYTES: CARACTÉRISTIQUES, STRUCTURE, FONCTIONS, MALADIES - LA BIOLOGIE - 2025

Les entérocytes sont des cellules épithéliales de l'intestin grêle dont la fonction principale est l'absorption et le transport des nutriments vers d'autres tissus du corps. Ils participent également dans le cadre de la barrière immunologique intestinale contre l'entrée de toxines et d'agents pathogènes, puisque c'est la zone du corps la plus exposée à l'extérieur.

Ces cellules représentent environ 80% de l'épithélium de l'intestin grêle. Ce sont des cellules polarisées, avec de nombreux microvillosités (bordure en brosse) vers l'extrémité apicale.

Schéma d'un entérocyte. Œuvre dérivée de Boumphrey: Miguelferig, via Wikimedia Commons

Ils proviennent de cellules souches des cryptes intestinales. Ils sont situés dans les villosités de l'intestin grêle et sont de courte durée. Chez l'homme, l'épithélium intestinal est complètement renouvelé tous les quatre à cinq jours.

Lorsqu'il y a des défauts dans les entérocytes, diverses maladies congénitales peuvent survenir. Ils sont la conséquence de problèmes dans le transport des protéines et dans la mobilisation et le métabolisme des lipides. De même, des erreurs peuvent survenir dans le système immunitaire de la barrière intestinale.

Structure

Le terme entérocyte signifie «cellule d'absorption» et a été utilisé pour la première fois par Booth en 1968.

Les entérocytes sont formés comme une couche presque continue intercalée avec d'autres types de cellules moins abondantes. Cette couche constitue l'épithélium intestinal.

Morphologie

Les entérocytes différenciés sont des cellules cylindriques qui ont un noyau ellipsoïdal dans la moitié basale du cytoplasme. Vers l'extrémité apicale de la cellule, de nombreux dictyosomes se produisent.

Ils présentent des mitochondries abondantes, qui occupent environ 13% du volume cytoplasmique.

La caractéristique la plus importante des entérocytes est les évaginations de la membrane plasmique vers l'extrémité apicale. Il possède un grand nombre de projections appelées microvillosités. Ils ont une forme cylindrique et sont disposés en parallèle. L'ensemble de microvillosités forme la soi-disant bordure de brosse.

Les microvillosités en bordure de brosse augmentent la surface de la membrane de 15 à 40 fois. Les enzymes digestives et celles responsables du transport des substances se trouvent dans les microvillosités.

Caractéristiques

-Polarité des cellules

Les entérocytes, comme de nombreuses cellules épithéliales, sont polarisés. Les composants cellulaires sont répartis entre les différents domaines. La composition de la membrane plasmique est différente dans ces domaines.

Les cellules ont généralement trois domaines: apical, latéral et basal. Dans chacun d'eux, il existe des lipides et des protéines particuliers. Chacune de ces zones remplit une fonction particulière.

Deux domaines ont été différenciés dans l'entérocyte:

• Domaine apical: il est situé vers la lumière de l'intestin. Les microvillosités sont présentées et se spécialisent dans l'absorption des nutriments.
• Domaine basolatéral: situé vers les tissus internes. La membrane plasmique est spécialisée dans le transport de substances vers et depuis l'entérocyte.

-Caractéristiques de la bordure ou de la bordure de brosse

La bordure en brosse a la structure typique des membranes plasmiques. Il est constitué d'une bicouche lipidique associée à des protéines très spécifiques.

Les enzymes responsables de la digestion des glucides et des protéines sont ancrées au bord de la brosse. De même, dans ce domaine se trouvent les enzymes spécialisées dans le transport de substances.

Chacun des microvillosités mesure environ 1 à 2 µm de long et 100 µm de diamètre. Ils ont une structure particulière formée par:

Noyau de microvillosités

Chaque microvillus contient un faisceau de vingt filaments d'actine. La partie basale du faisceau de filaments forme la racine, qui se connecte au réseau terminal. De plus, le noyau contient deux types de polypeptides (fimbrine et viline).

Réseau de terminaux

Il est formé par un anneau de filaments d'actine qui interviennent dans les jonctions d'ancrage entre les entérocytes voisins. De plus, la vinculine (protéine du cytosquelette) et la myosine sont présentes parmi d'autres protéines. Il forme la plaque dite fibrillaire.

Glycocalyx

C'est une couche qui recouvre les microvillosités. Il est composé de mucopolysaccharides produits par l'entérocyte. Ils forment des microfilaments qui sont attachés à la partie la plus externe des microvillosités.

Le glycocalyx est considéré comme participant à la digestion terminale des nutriments, associée à la présence d'hydrolases. Il participe également à la fonction de barrière immunitaire de l'épithélium intestinal.

-Unions entre les entérocytes

Les cellules qui composent l'épithélium intestinal (constitué principalement d'entérocytes) sont liées entre elles. Ces jonctions se produisent à travers des complexes protéiques et confèrent à l'épithélium une intégrité structurelle.

Les jonctions ont été classées en trois groupes fonctionnels:

Jonctions serrées

Ce sont des jonctions intracellulaires dans la partie apicale. Sa fonction est de maintenir l'intégrité de la barrière épithéliale ainsi que sa polarité. Ils limitent le mouvement des ions et des antigènes luminaux vers le domaine basolatéral.

Ils sont constitués de quatre familles de protéines: les occludines, les claudines, la tricelluline et les molécules d'adhésion.

Joints d'ancrage

Ils relient le cytosquelette des cellules voisines ainsi que la matrice extracellulaire. Ils génèrent des unités structurelles très résistantes.

L'union entre cellules adjacentes est réalisée par des molécules d'adhésion du groupe des cadhérines et des caténines.

Communiquer les syndicats

Ils permettent la communication entre les cytoplasmes des cellules voisines, qui se produit par la formation de canaux qui traversent les membranes.

Ces canaux sont constitués de six protéines transmembranaires du groupe des connexines.

Cycle de vie

Les entérocytes durent environ cinq jours chez l'homme. Dans le cas des souris, le cycle de vie peut être de deux à cinq jours.

Ces cellules se forment dans les cryptes dites de Lieberkün. Voici les cellules souches des différents types de cellules qui composent l'épithélium intestinal.

Les cellules souches se divisent quatre à six fois. Par la suite, les cellules commencent à se déplacer sous la pression des autres cellules en formation.

Dans son mouvement de la crypte vers la zone apicale des villosités, l'entérocyte se différencie progressivement. Il a été démontré que le contact avec d'autres cellules, l'interaction avec les hormones et la composition du régime influent sur la différenciation.

Le processus de différenciation ainsi que le mouvement vers les villosités intestinales prennent environ deux jours.

Par la suite, les entérocytes commencent à être exfoliés. Les cellules perdent les différents types de jonctions. De plus, ils sont soumis à une pression mécanique jusqu'à ce qu'ils se détachent, étant remplacés par de nouvelles cellules.

Caractéristiques

Les entérocytes ont pour fonction principale l'absorption et le transport des nutriments vers différentes parties du corps. De même, ils participent activement aux fonctions de protection immunitaire qui se produisent dans l'intestin.

Absorption et transport des nutriments

Les nutriments absorbés par les entérocytes proviennent principalement de la dégradation de l'estomac. Cependant, ces cellules peuvent digérer des peptides et des disaccharides en raison de la présence d'enzymes spécifiques.

La plupart des nutriments du tube digestif passent à travers la membrane des entérocytes. Certaines molécules telles que l'eau, l'éthanol et les lipides simples se déplacent à travers des gradients de concentration. D'autres comme le glucose et les lipides plus complexes sont mobilisés par les protéines de transport.

Dans les entérocytes se forment les différentes lipoprotéines qui transportent les triglycérides et le cholestérol vers différents tissus. Parmi ceux-ci, nous avons des chylomicrons, HDL et VDL.

Le fer nécessaire à la synthèse de diverses protéines telles que l'hémoglobine est absorbé par les entérocytes. Le fer pénètre dans les cellules par un transporteur membranaire. Plus tard, il rejoint d'autres transporteurs qui le transportent dans le sang où il sera utilisé.

Barrière immunitaire intestinale

L'épithélium intestinal forme une barrière entre l'environnement interne et externe, en raison de la structure formée par les différentes jonctions cellulaires. Cette barrière empêche le passage de substances potentiellement nocives telles que les antigènes, les toxines et divers agents pathogènes.

Les entérocytes doivent remplir la double fonction d'absorber les nutriments et d'empêcher le passage de substances et d'organismes nocifs. Pour cela, la zone apicale est recouverte par une couche de glucides produits par d'autres cellules épithéliales, appelées gobelets. Il laisse passer les petites molécules, mais pas les grosses.

D'autre part, le glycocalyx qui tapisse la bordure de la brosse a de nombreuses charges négatives qui empêchent le contact direct des agents pathogènes avec la membrane de l'entérocyte.

Ils ont également la capacité de produire une réponse immunitaire en présence de certains antigènes.

Il a été démontré que les entérocytes produisent des vésicules dans le domaine apical qui sont riches en phosphatase alcaline. Ce composé inhibe la croissance bactérienne et diminue la capacité des bactéries à se lier à l'entérocyte.

Maladies

Lorsque des erreurs se produisent dans la formation ou la structure des entérocytes, diverses pathologies congénitales peuvent survenir. Parmi ceux-ci, nous avons:

Maladie d'inclusion de Microvillus

Cela se produit lorsque dans la différenciation de l'entérocyte, il y a une atrophie dans la formation de la bordure en brosse.

Les symptômes sont une diarrhée persistante, des problèmes d'absorption des nutriments et un échec du développement. Dans 95% des cas, les symptômes apparaissent dans les premiers jours après la naissance.

Syndrome trichohepatoentérique

Cette maladie est associée à des problèmes de développement des villosités de l'intestin et affecte la structure de la couche épithéliale.

Les symptômes sont une diarrhée incurable au cours du premier mois de vie. De plus, il y a des échecs dans l'absorption et le développement des nutriments. Une dysmorphie faciale, des anomalies des cheveux et de la peau peuvent survenir. Le système immunitaire est également affecté.

Maladie de rétention de chylomicrons

Les chylomicrons (lipoprotéines responsables du transport des lipides) ne sont pas produits. De grandes vacuoles lipidiques sont observées dans les entérocytes. De plus, des particules de type chylomicrons sont présentes et n'émergent pas des bords de la membrane.

Les patients présentent une diarrhée chronique, de graves problèmes d'absorption des lipides, un échec du développement et une hypocholestérolémie.

Entéropathie touffe congénitale

Elle est associée à une atrophie dans le développement des villosités intestinales, à une désorganisation des entérocytes et à la présence d'une sorte de touffes à l'apex des villosités.

Les symptômes sont une diarrhée persistante immédiatement après la naissance. L'intestin n'a pas la capacité d'absorber les nutriments, qui doivent être administrés au patient par voie intraveineuse. Les cheveux ont un aspect laineux et le développement ainsi que le système immunitaire sont affectés.

Entérocytes et VIH

Chez les patients infectés par le VIH, des problèmes peuvent survenir lors de l'absorption des nutriments. Dans ces cas, le symptôme le plus évident est la stéatorrhée (diarrhée avec lipides dans les selles).

Il a été découvert que le virus VIH infectait les cellules souches de la crypte chez ces patients. Par conséquent, la différenciation des entérocytes qui ne sont pas capables de remplir leur fonction est affectée.

Références

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