Des épithéliums digestifs responsables de la digestion

Des épithéliums digestifs responsables de la digestion
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La digestion correspond :

  • au traitement mécanique des aliments, qui conduit à la réduction des dimensions des particules alimentaires ;
  • au traitement chimique des particules alimentaires, qui provoque la simplification de leurs molécules constitutives.

 

En quoi les épithéliums digestifs contribuent-ils à ce processus de la fonction d’alimentation ?

Des sécrétions épithéliales solides contribuant à la digestion mécanique

 

Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les mêmes conditions 4.0 International.

 

La paroi du gésier du Criquet est formée de trois tuniques superposées. Au contact de la lumière, un épithélium simple et cubique est présent. Il repose sur un fin tissu conjonctif fibreux, entouré de deux couches de fibres musculaires striées, à distributions longitudinale et circulaire.

L’épithélium est surmonté d’une épaisse cuticule et hérissée d’épines. D’origine ectodermique, l’épithélium du gésier élabore une cuticule à l’instar de l’épiderme du tégument, par sécrétion de ses constituants.

La cuticule est formée d’une endocuticule interne et d’une exocuticule externe. Elle est composée de chitine, polymère de N-acétylglucosamine, et de protéines, les arthropodines. Dans l’exocuticule, elles sont tannées en sclérotines et agencées en réseau. Si la chitine confère une relative souplesse à la cuticule, les sclérotines la durcissent, la rendant rigide.

Les contractions et relâchements des fibres musculaires de la paroi du gésier sont responsables de réductions et d’augmentations du diamètre de l’organe. La surface au contact des aliments étant dure et irrégulière, elles contribuent à un broyage des particules alimentaires réduisant leurs dimensions.

Des sécrétions épithéliales liquides contribuant à la digestion chimique…

… produites par des glandes anatomiquement individualisées

Parmi les glandes digestives figurent les glandes salivaires généralement antérieures. Elles peuvent être décrites chez les Mammifères.

 

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Situées dans la région du cou, les glandes salivaires du Rat au nombre de trois paires. Elles sont reliées à la cavité buccale par des canaux salivaires.

Les glandes salivaires sont constituées d’unités sécrétrices (ou glandulaires) en forme de goutte, appelées acinus.
Les acinus présentent une lumière bordée de volumineuses cellules jointives de forme pyramidale, agencées en une unique couche. Elles contiennent à leur apex des grains ou des amas correspondant à des produits accumulés. Il s’agit de cellules sécrétrices, synthétisant diverses molécules et les libérant dans la lumière.

La lumière de certains acinus est étroite et l’apex de leurs cellules est envahi de grains fins intensément colorés. Ces unités sécrétrices synthétisent des protéines, en l’occurrence des enzymes comme l’amylase, et sont qualifiées de séreuses.
D’autres possèdent une lumière large, l’apex de leurs cellules semble vacuolisé et est faiblement coloré. Ces unités sécrétrices produisent des glycosaminoglycanes, et sont qualifiées de muqueuses.
Les glandes salivaires du Rat comportent des acinus séreux, muqueux et séromuqueux.

La lumière des acinus est en continuité avec la lumière de petits canaux qui convergent et forment des canaux dont le diamètre est de plus en plus important. Leur paroi est constituée d’un épithélium cubique, simple puis pluristratifié, entouré de tissu conjonctif fibreux. Ils émergent des glandes salivaires, prenant le nom de canaux salivaires, et débouchent dans la cavité buccale.
En raison de la ramification des canaux et de l’existence d’un canal pour chaque unité sécrétrice, les glandes salivaires sont dites composées.

Les produits synthétisés et libérés par les unités sécrétrices sont mélangés et composent la salive, déversée par les canaux dans la cavité buccale. Elle imprègne les aliments, les humidifie et les lubrifie, tout en réalisant un début de dégradation chimique par les enzymes qu’elle contient.

Les glandes salivaires des Mammifères sont donc des glandes exocrines composées et acineuses. Le suc qu’elles produisent est une solution aqueuse contenant des enzymes et du mucus, la salive, qui contribue à la digestion chimique des molécules alimentaires.
De nombreux autres Eumétazoaires comme les Insectes et les Eumollusques possèdent des glandes salivaires sécrétant une salive déversée dans la cavité buccale, imprégnant les aliments et initiant la digestion.

Chez les Mammifères, et plus généralement les Vertébrés, d’autres glandes digestives sont associées au tube digestif, le pancréas et le foie.

 

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Le pancréas est une glande exocrine divisée en lobules délimités par des cloisons conjonctives. Composée, elle est formée d’unités sécrétrices acineuses et séreuses. Elles sécrètent un suc basique, composé de diverses enzymes digestives glycolytiques, protéolytiques, lipolytiques, nucléolytiques.
Le suc pancréatique est déversé dans le duodénum, première partie de l’intestin grêle, par le canal pancréatique.

 

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Le foie est une glande exocrine divisée de même en lobules isolés par des cloisons conjonctives.
Les cellules sécrétrices, appelées hépatocytes, sont agencées en lames. Elles sont relativement volumineuses et contiennent de nombreux grains cytoplasmiques.
Elles ménagent entre elles des canalicules dépourvus de paroi. Ils convergent et forment des canaux de diamètres croissants, possédant une paroi constituée par un épithélium cubique, simple puis pluristratifié, reposant sur du tissu conjonctif fibreux. Ils sont réunis en un canal unique émergeant de l’organe et débouchant dans le duodénum, le canal cholédoque.

Les cellules hépatiques produisent les constituants de la bile, liquide basique contenant notamment des sels biliaires et du cholestérol.
Déversée dans le duodénum, elle contribue à l’émulsification des lipides alimentaires, et facilite ainsi leur dégradation par les enzymes lipolytiques.

Ainsi, les glandes digestives sont des organes exocrines reliés au tube digestif par des canaux. Elles sont issues d’un bourgeonnement de l’épithélium digestif au cours du développement. Elles produisent des sucs déversés dans la lumière du tube digestif par les canaux, et dont les constituants contribuent à la digestion chimique, directement pour les enzymes et indirectement pour les sels biliaires et le mucus.

 

À l’instar de l’épithélium du gésier de Criquet sécrétant une cuticule, l’épithélium du tube digestif produit-il des sécrétions en phase liquide ?

… ou par des cellules de l’épithélium du tube digestif

L’estomac des Mammifères est à cet égard révélateur.

 

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L’épithélium de l’estomac de Rat et plus généralement des Mammifères, comme les autres tissus épithéliaux du tube digestif des Vertébrés, est associé à du tissu conjonctif appelé chorion. Ensemble, ils forment la muqueuse, entourée d’une sous-muqueuse de nature conjonctive et d’une musculeuse agencée en une tunique interne de fibres musculaires lisses circulaires et une tunique externe de fibres musculaires lisses longitudinales.

La muqueuse gastrique forme des replis en direction de la sous-muqueuse. Les cellules qui les bordent sont jointives et agencées en une unique assise. La plupart d’entre elles sont relativement volumineuses et contiennent soit des grains cytoplasmiques fins et colorés, soit des amas apicaux clairs. Parmi les premières, certaines ont une forme rectangulaire avec un noyau basal et d’autres sont de forme circulaire avec un noyau central.
Toutes présentent un phénotype suggérant qu’il s’agit de cellules sécrétrices, ou glandulaires.

Les cellules sécrétrices ainsi décrites constituent des unités sécrétrices simples et tubuleuses.
Les cellules rectangulaires à noyau basal et grains cytoplasmiques fins et colorés synthétisent une enzyme protéolytique, la pepsine. Elles sont appelées cellules principales, ou peptiques.
Les cellules circulaires à noyau central et à fins grains cytoplasmiques produisent de l’acide chlorhydrique. Ce sont les cellules bordantes ou oxyntiques.
Enfin, les cellules rectangulaires dont le cytoplasme apical est clair et vacuolisé élaborent du mucus.

Les molécules synthétisées sont déversées dans la lumière qui communique avec celle de l’estomac. Elles permettent la digestion des protéines en milieu acide.

Ainsi, l’épithélium du tube digestif est localement spécialisé dans la production de molécules à vocation digestive.

Des cellules isolées de l’épithélium du tube digestif spécialisées dans la synthèse et la libération d’enzymes digestives existent également. Elles sont par exemple présentes dans l’endoderme de la cavité gastrovasculaire des Cnidaires, dans l’épithélium des diverticules intestinaux des Plathelminthes, du pharynx des Annélides, de l’estomac des Euarthropodes.

Finalement, outre les glandes digestives anatomiquement individualisées, il existe des glandes situées dans la paroi du tube digestif et des cellules glandulaires isolées dans l’épithélium du tube digestif, impliquées dans la digestion chimique des molécules d’origine alimentaire.

Une fois les molécules d’origine alimentaire simplifiées, elles peuevnt passer dans le milieu intérieur par un processus d’absorption.

 

Quelles sont les caractéristiques des épithéliums absorbants ?