Fonctions physiologiques de base de la flore bactérienne intestinale, flux de nutriments

Une condition indispensable à l'assimilation des aliments est le démantèlement de leurs structures complexes en composés simples, qui se produit lors de la digestion. Les monomères libérés (acides aminés, monosaccharides, acides gras, etc.) sont dépourvus de spécificité d'espèce et sont majoritairement identiques pour tous les organismes. Dans certains cas, des oligomères (di-, tri- et parfois tétramères) peuvent se former, également assimilables. Chez les organismes supérieurs, le transport des oligomères a été démontré à l'aide de dipeptides. Dans ce cas, l'assimilation des aliments se déroule en trois étapes: digestion extracellulaire (cavité) – digestion membranaire – absorption, et chez certains organismes – en quatre étapes, avec la participation de la digestion intracellulaire.

Flux d'hormones et d'autres composés physiologiquement actifs

Il a récemment été démontré que les cellules endocrines du tube digestif synthétisent également la thyréostimuline et l'ACTH, des hormones typiques de l'hypothalamus et de l'hypophyse, et que les cellules hypophysaires synthétisent la gastrine. Par conséquent, les systèmes hypothalamo-hypophysaire et gastro-intestinal sont liés dans certains effets hormonaux. Il existe également des preuves que les cellules du tube digestif sécrètent des hormones stéroïdes.

Pendant longtemps, on a cru que les cellules endocrines du tractus gastro-intestinal sécrètent des hormones et d'autres facteurs physiologiquement actifs participant principalement à l'autorégulation de la digestion et de l'absorption des nutriments. Cependant, on sait maintenant que ces substances physiologiquement actives contrôlent non seulement les fonctions de l'appareil digestif, mais aussi les fonctions endocriniennes et métaboliques les plus importantes de l'organisme. Il s'est avéré que les hormones dites classiques du tractus gastro-intestinal (sécrétine, gastrine, cholécystokinine) et un certain nombre d'hormones hypothétiques non identifiées, outre leur action locale, remplissent diverses fonctions dans la régulation d'autres organes. La somatostatine et l'arétérine sont également des exemples d'hormones à action générale.

La perturbation du flux endogène de facteurs physiologiquement actifs du tube digestif vers l'environnement interne de l'organisme entraîne de graves conséquences. Nous avons démontré que l'ablation, même partielle, du système endocrinien de l'appareil digestif, dans certaines conditions, entraîne la mort ou une maladie grave de l'animal.

Le flux exogène de substances physiologiquement actives est principalement constitué de substances spécifiques formées lors de la dégradation des aliments. Ainsi, lors de l'hydrolyse des protéines du lait et du blé par la pepsine, des substances appelées exorphines, des composés naturels morphiniques (en action), se forment. Sous certaines conditions, les peptides ainsi obtenus peuvent pénétrer dans le sang en quantités déterminées et participer à la modulation du contexte hormonal général de l'organisme. On peut également supposer que certains peptides, notamment ceux formés lors de la digestion normale de certains composants alimentaires, exercent des fonctions régulatrices. La casomorphine, un produit de l'hydrolyse des protéines du lait (caséine), fait partie de ces peptides.

Le rôle de la nutrition dans la formation des normes physiologiques et psychologiques humaines est encore accru par la découverte des fonctions de certains acides aminés en tant que neurotransmetteurs et de leurs précurseurs.

Ainsi, la nutrition ne se résume pas au simple fait de manger, qui se réduit à enrichir l'organisme en nutriments. Parallèlement, un flux complexe de facteurs hormonaux coexiste, extrêmement importants, voire vitaux, pour réguler l'assimilation des aliments, le métabolisme et, comme on l'a découvert, certaines fonctions du système nerveux.

Flux de métabolites bactériens

Avec la participation de la flore bactérienne intestinale, trois flux se forment, dirigés du tractus gastro-intestinal vers l'environnement interne de l'organisme. Le premier est celui des nutriments modifiés par la microflore (par exemple, les amines issues de la décarboxylation des acides aminés); le deuxième est celui des produits de l'activité vitale des bactéries elles-mêmes; et le troisième est celui des substances de ballast modifiées par la flore bactérienne. Avec la participation de la microflore, des nutriments secondaires se forment, notamment des monosaccharides, des acides gras volatils, des vitamines, des acides aminés essentiels, etc., substances apparemment indifférentes à l'état actuel des connaissances, ainsi que des composés toxiques. C'est la présence de composés toxiques qui a donné naissance à l'idée de l'opportunité de supprimer la microflore intestinale, exprimée par II Mechnikov. Cependant, il est possible que les substances toxiques, si leur quantité ne dépasse pas certaines limites, soient physiologiques et soient des compagnons constants et inévitables de l'exotrophie.

Certaines substances toxiques, notamment les amines toxiques formées dans le système digestif sous l'influence de la flore bactérienne, suscitent depuis longtemps l'attention. Parmi les amines à forte activité physiologique, on trouve la cadavérine, l'histamine, l'octopamine, la tyramine, la pyrrolidine, la pipéridine, la diméthylamine, etc. Leur excrétion urinaire permet d'évaluer la teneur de l'organisme en ces amines. Certaines d'entre elles affectent significativement l'état de l'organisme. Dans diverses maladies, notamment la dysbactériose, le taux d'amines peut augmenter fortement et perturber de nombreuses fonctions corporelles. La production d'amines toxiques peut être inhibée par des antibiotiques.

Outre l'histamine endogène, il existe de l'histamine exogène, produite principalement dans l'intestin par l'activité bactérienne. Par conséquent, l'utilisation d'antibiotiques peut entraîner de nombreux changements hormonaux. Il est possible que de nombreux changements pathologiques soient provoqués non pas par un hyperfonctionnement des cellules gastriques sécrétant l'histamine, mais par sa production excessive dans l'intestin par la flore bactérienne. Ainsi, une hyperproduction d'histamine par la flore bactérienne intestinale peut entraîner des ulcères gastriques, une tendance à la perturbation des fonctions hypothalamo-hypophysaires, des allergies, etc.

L’importance physiologique des nutriments secondaires est démontrée par la forte augmentation des besoins en vitamines chez les humains et les animaux dont la flore bactérienne est supprimée par les antibiotiques.

La transformation des substances de ballast dans l'intestin se produit principalement sous l'influence de la microflore anaérobie.

Outre les flux mentionnés, il existe un flux de substances provenant d'aliments contaminés par diverses technologies industrielles et agricoles, ou d'un environnement contaminé. Ce flux comprend également les xénobiotiques.

Il est désormais clairement établi que les fibres alimentaires jouent un rôle important dans la normalisation de l'activité du tractus gastro-intestinal (en particulier de l'intestin grêle et du côlon), augmentent la masse musculaire, influencent son activité motrice, le taux d'absorption des nutriments dans l'intestin grêle, la pression dans la cavité digestive, le métabolisme électrolytique de l'organisme, la masse et la composition électrolytique des selles, etc. Il est important que les fibres alimentaires aient la capacité de lier l'eau et les acides biliaires, ainsi que d'adsorber les composés toxiques. Cette capacité à lier l'eau a un effet significatif sur la vitesse de transit du contenu le long du tractus gastro-intestinal. La littérature scientifique indique que les fibres alimentaires du son lient 5 fois plus d'eau que leur propre poids, et les fibres de légumes comme les carottes et les navets 30 fois plus. Enfin, les fibres alimentaires influencent l'habitat des bactéries intestinales et constituent l'une de leurs sources de nutrition. Les micro-organismes utilisent notamment la cellulose, l'hémicellulose et la pectine, les métabolisant partiellement en acides acétique, propionique et butyrique.

Les fibres alimentaires sont nécessaires au bon fonctionnement non seulement du système digestif, mais aussi de l'organisme tout entier. De nombreux troubles, comme l'athérosclérose, l'hypertension, les cardiopathies ischémiques, les pathologies gastro-intestinales et le diabète, sont souvent non seulement le résultat d'une consommation excessive de protéines et de glucides, mais aussi la conséquence d'une utilisation insuffisante de substances de lestage. Il est prouvé qu'un manque de fibres alimentaires peut provoquer un cancer du côlon. Sans fibres alimentaires, le métabolisme des acides biliaires, mais aussi du cholestérol et des hormones stéroïdes est perturbé. (Il est étonnant qu'Avicenne et ses prédécesseurs aient déjà été conscients des méfaits des aliments raffinés.)

De nombreuses formes de pathologies gastro-intestinales et métaboliques peuvent être prévenues et traitées par l'ajout de fibres alimentaires à l'alimentation. Ces fibres peuvent ainsi augmenter la tolérance au glucose et modifier son absorption, ce qui peut être utilisé pour prévenir et traiter le diabète, l'hyperglycémie et l'obésité. L'augmentation de la quantité de fibres alimentaires dans l'alimentation réduit le taux de cholestérol sanguin, grâce à leur participation à la circulation des acides biliaires. L'effet antitoxique des fibres alimentaires végétales a également été démontré. Parallèlement, la consommation de certaines fibres alimentaires réduit l'absorption de certains microéléments, notamment le zinc.

La consommation prolongée de fibres alimentaires réduit la gravité du syndrome du côlon irritable et de la diverticulose colique. Les fibres alimentaires contribuent au traitement efficace de la constipation, des hémorroïdes, de la maladie de Crohn et d'autres affections gastro-intestinales, et peuvent également servir de mesure préventive contre les récidives d'ulcères gastriques et duodénaux. En particulier, dans le cas de pancréatite chronique, une alimentation riche en fibres, c'est-à-dire en fibres alimentaires, a dans la plupart des cas un effet thérapeutique positif.

Il est donc nécessaire que la composition des rations alimentaires comprenne non seulement des protéines, des lipides, des glucides, des microéléments, des vitamines, etc., mais également des fibres alimentaires, qui sont un composant précieux des aliments.

Ainsi, sur la base de la théorie classique, des tentatives ont été faites pour améliorer et enrichir l'alimentation en supprimant les fibres alimentaires, ce qui a conduit au développement de nombreuses maladies, dites de civilisation. Aujourd'hui, la tendance inverse se développe intensément: on recherche des rations alimentaires adaptées aux besoins de l'organisme apparus au cours de l'évolution. Chez l'homme, cette alimentation, adaptée à l'évolution, comprend une proportion importante de substances longtemps qualifiées à tort de « ballast ».

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