Systèmes de défense du tractus gastro-intestinal

La théorie de la nutrition adéquate accorde une grande importance aux systèmes de défense de l'organisme contre la pénétration de diverses substances nocives dans son environnement interne. L'entrée de nutriments dans le tube digestif doit être considérée non seulement comme un moyen de reconstituer l'énergie et les matières plastiques, mais aussi comme une agression allergique et toxique. En effet, l'alimentation est associée au risque de pénétration de divers antigènes et substances toxiques dans l'organisme. Seul un système de défense complexe permet de neutraliser efficacement les effets négatifs de l'alimentation.

Tout d'abord, il convient de noter le système, encore qualifié de mécanique ou passif. Cela implique une perméabilité limitée de la muqueuse gastro-intestinale aux molécules hydrosolubles de poids moléculaire relativement faible (inférieur à 300-500) et une imperméabilité aux polymères, notamment les protéines, les mucopolysaccharides et autres substances aux propriétés antigéniques. Cependant, les cellules de l'appareil digestif, pendant la période de développement postnatal, se caractérisent par une endocytose, facilitant l'entrée de macromolécules et d'antigènes étrangers dans le milieu interne de l'organisme. Il est prouvé que les cellules du tube digestif des organismes adultes sont également capables d'absorber de grosses molécules, y compris non digérées. Ce processus est appelé persorption par M. Volkheimer. De plus, lors du passage des aliments dans le tube digestif, une quantité importante d'acides gras volatils se forme, dont certains ont un effet toxique lors de l'absorption, tandis que d'autres provoquent un effet irritant local. Quant aux xénobiotiques, leur formation et leur absorption dans le tractus gastro-intestinal varient en fonction de la composition des aliments et de leur contamination.

Il existe plusieurs autres mécanismes empêchant l'entrée de substances toxiques et d'antigènes du milieu entéral dans le milieu interne, dont deux sont transformationnels. L'un de ces mécanismes est associé au glycocalyx, imperméable à de nombreuses grosses molécules. Font exception les molécules hydrolysées par des enzymes (amylase pancréatique, lipase, protéases) adsorbées dans les structures du glycocalyx. De ce fait, le contact des molécules non clivées provoquant des réactions allergiques et toxiques avec la membrane cellulaire est difficile, et les molécules hydrolysées perdent leurs propriétés antigéniques et toxiques.

Un autre mécanisme de transformation est déterminé par des systèmes enzymatiques localisés sur la membrane apicale des cellules intestinales, qui décomposent les oligomères en monomères capables d'absorption. Ainsi, les systèmes enzymatiques du glycocalyx et de la membrane lipoprotéique agissent comme une barrière empêchant l'entrée et le contact de grosses molécules avec la membrane des cellules intestinales. Les peptidases intracellulaires, que nous avons considérées comme une barrière supplémentaire et un mécanisme de protection contre les composés physiologiquement actifs, peuvent jouer un rôle important.

Pour comprendre les mécanismes de protection, il est important de noter que la muqueuse de l'intestin grêle humain contient plus de 400 000 plasmocytes par mm². De plus, environ 1 million de lymphocytes par cm² de muqueuse intestinale ont été identifiés ^. Normalement, le jéjunum contient de 6 à 40 lymphocytes pour 100 cellules épithéliales. Cela signifie que dans l'intestin grêle, outre la couche épithéliale séparant les milieux entéral et interne de l'organisme, il existe également une puissante couche leucocytaire.

Le système immunitaire intestinal fait partie du système immunitaire de l'organisme et se compose de plusieurs compartiments. Les lymphocytes de ces compartiments présentent de nombreuses similitudes avec les lymphocytes d'origine non intestinale, mais possèdent également des caractéristiques uniques. Parallèlement, les différentes populations de lymphocytes de l'intestin grêle interagissent par migration des lymphocytes d'un compartiment à l'autre.

Le tissu lymphatique de l'intestin grêle représente environ 25 % de la muqueuse intestinale. Il se présente sous forme d'amas dans les plaques de Peyer et dans la lamina propria (ganglions lymphatiques individuels), ainsi que sous forme d'une population de lymphocytes dispersés localisés dans l'épithélium et la lamina propria. La muqueuse de l'intestin grêle contient des macrophages, des lymphocytes T, B et M, des lymphocytes intraépithéliaux, des cellules cibles, etc.

Les mécanismes immunitaires peuvent agir dans la cavité de l'intestin grêle, à sa surface et dans la lamina propria. Parallèlement, les lymphocytes intestinaux peuvent se propager à d'autres tissus et organes, notamment les glandes mammaires, les organes génitaux féminins et le tissu lymphatique bronchique, et participer à leur immunité. Une atteinte des mécanismes qui contrôlent l'immunité de l'organisme et la sensibilité immunitaire de l'intestin grêle aux antigènes peut jouer un rôle important dans la pathogenèse des troubles de l'immunité intestinale locale et dans le développement de réactions allergiques.

Les mécanismes de défense non immunitaires et immunitaires de l’intestin grêle le protègent des antigènes étrangers.

Bien que la muqueuse du tube digestif puisse potentiellement servir de zone de pénétration des antigènes et des substances toxiques dans l'organisme, il existe également un système de défense double efficace, comprenant des facteurs de défense mécaniques (passifs) et actifs. Dans ce cas, les systèmes de production d'anticorps et les systèmes d'immunité cellulaire interagissent dans l'intestin. Il convient d'ajouter que les fonctions protectrices de la barrière hépatique, qui assure l'absorption des substances toxiques grâce aux cellules de Kupffer, sont complétées par un système de réactions antitoxiques dans l'épithélium de l'intestin grêle.

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Conclusions

La découverte de lois générales d'assimilation des substances alimentaires, valables aussi bien pour les organismes les plus primitifs que pour les organismes les plus développés, a inévitablement conduit à l'élaboration d'une nouvelle théorie, fondée sur le raisonnement évolutionniste, permettant d'interpréter les processus d'assimilation non seulement chez l'homme, mais aussi chez d'autres groupes d'organismes. La théorie de la nutrition adéquate que nous proposons n'est pas une modification de la théorie classique, mais une nouvelle théorie aux axiomatiques différentes. Parallèlement, l'un des principaux postulats de la théorie classique, selon lequel l'apport et la dépense de substances alimentaires dans l'organisme doivent être équilibrés, est pleinement accepté par la nouvelle théorie.

Selon la théorie de l'alimentation équilibrée, les aliments, structure complexe composée de nutriments, de substances de lestage et, dans certains cas, de produits toxiques, subissent des traitements mécaniques, physico-chimiques et, surtout, enzymatiques. Ainsi, les composants utiles des aliments sont extraits et transformés en composés dépourvus de spécificité spécifique, absorbés dans l'intestin grêle et fournissant à l'organisme l'énergie et les nutriments nécessaires. (De nombreux physiologistes et biochimistes comparent ce processus à l'extraction de composants précieux du minerai.) À partir des substances de lestage, certains éléments des sucs digestifs, les cellules exfoliées de la couche épithéliale du tractus gastro-intestinal, ainsi qu'un certain nombre de déchets de la flore bactérienne, consommant partiellement les nutriments et les substances de lestage, forment des sécrétions qui sont éliminées de l'organisme. Ce schéma d'assimilation alimentaire permet de calculer la quantité de substances utiles entrant dans l'organisme avec les aliments, d'évaluer leurs propriétés, etc.

Selon cette théorie, une nutrition adéquate, ainsi que le passage de la faim à la satiété, sont déterminés non seulement par les nutriments, mais aussi par divers composés régulateurs vitaux qui pénètrent dans l'organisme depuis l'intestin. Ces composés régulateurs comprennent principalement des hormones produites par de nombreuses cellules endocrines du tube digestif, dont le nombre et la diversité dépassent ceux de l'ensemble du système endocrinien. Ces composés régulateurs incluent également des facteurs hormonaux, tels que des dérivés alimentaires formés sous l'action des enzymes de l'appareil digestif du macroorganisme et de la flore bactérienne. Dans certains cas, il est difficile d'établir une distinction claire entre substances régulatrices et toxiques, comme l'histamine.

Du point de vue de la théorie classique de la nutrition, la microflore de l'appareil digestif des organismes monogastriques, y compris l'homme (mais pas les ruminants), n'est même pas neutre, mais plutôt néfaste. Du point de vue de la théorie de la nutrition adéquate, la flore bactérienne du tractus gastro-intestinal, non seulement chez les ruminants, mais aussi, semble-t-il, chez la plupart des organismes multicellulaires, est un acteur essentiel de l'assimilation des aliments. Il est désormais établi que, lors de l'alimentation de nombreux organismes, non seulement l'extraction d'une partie utile des aliments – les nutriments primaires – se produit dans le système digestif, mais aussi la transformation de divers composants alimentaires sous l'influence de la microflore, ainsi que l'enrichissement en produits de son activité vitale. Ainsi, la partie non utilisée des nutriments est convertie en un élément actif du milieu entéral, possédant un certain nombre de propriétés importantes.

Pour les organismes complexes, il est juste de considérer, au sens métabolique du terme, qu'il s'agit de systèmes supra-organismes dans lesquels l'hôte interagit avec une microflore spécifique. Sous l'influence de cette microflore, des nutriments secondaires se forment, extrêmement importants et souvent nécessaires. Ces nutriments secondaires proviennent de substances alimentaires de ballast, qui participent à la régulation de nombreuses fonctions locales de l'organisme.

Selon la théorie classique de la nutrition, l'assimilation des aliments se réduit à l'hydrolyse enzymatique de leurs structures organiques complexes et à l'extraction d'éléments simples, les nutriments. De là découlent plusieurs idées fondamentales sur l'opportunité d'enrichir les aliments, c'est-à-dire de séparer les composants nutritifs du ballast, ainsi que d'utiliser les nutriments prêts à l'emploi comme produits alimentaires – produits finaux de la décomposition, aptes à l'absorption, voire à l'introduction dans le sang. En revanche, selon la théorie de la nutrition adéquate, non seulement la décomposition des aliments a lieu, mais aussi la préparation des nutriments et des substances physiologiquement actives grâce à l'action de la microflore du tractus gastro-intestinal, notamment sur les substances de ballast. De ce fait, de nombreuses vitamines, acides gras volatils et acides aminés essentiels sont formés, ce qui influence significativement les besoins de l'organisme en produits alimentaires provenant de l'extérieur. Le rapport entre nutriments primaires et secondaires peut varier considérablement selon les espèces et même les caractéristiques individuelles de la microflore. De plus, parallèlement aux nutriments secondaires, des substances toxiques, notamment des amines toxiques, se forment sous l'influence de la flore bactérienne. L'activité de la flore bactérienne, qui est un composant obligatoire des organismes multicellulaires, est étroitement liée à un certain nombre de caractéristiques importantes du macroorganisme.

Comme cela a été souligné à maintes reprises, le développement de la théorie de la nutrition adéquate repose sur des modèles biologiques et évolutifs généraux, ainsi que sur les avancées de nombreuses sciences, notamment la biologie, la chimie, la physique et la médecine. En effet, pour un biologiste, non seulement la « formule » est extrêmement importante, mais aussi la technologie de tout processus, car l'évolution tend à optimiser la technologie des processus biologiques. Dans les systèmes biologiques, la technologie des processus est essentielle, car leur efficacité élevée, et parfois leur possibilité même, sont liées à la mise en œuvre de certains liens intermédiaires. Une efficacité insuffisante de leur mise en œuvre ou de leur interaction perturbe le fonctionnement du système dans son ensemble. Cette idée explique certaines différences fondamentales entre les théories de la nutrition équilibrée et de la nutrition adéquate. La première théorie est essentiellement déterminée par la formule équilibrée de la nutrition; la seconde, outre cette formule, prend également en compte la technologie de la nutrition, c'est-à-dire la technologie des processus d'assimilation des aliments par divers groupes d'organismes.

Enfin, la théorie de la nutrition adéquate est l'un des éléments centraux de la science interdisciplinaire qu'est la trophologie. L'unification en une seule science de nombreuses branches des sciences biologiques et médicales, traitant des différents aspects de l'assimilation alimentaire par des systèmes biologiques de complexité variable (des cellules et organismes aux écosystèmes et à la biosphère), est nécessaire à la compréhension de l'unité fondamentale de la nature. Elle est également importante pour caractériser les processus d'interaction dans la biosphère à partir des liens trophiques, c'est-à-dire pour considérer la biosphère comme une trophosphère. Mais, dans une mesure tout aussi importante, et peut-être même plus grande, la formation de la trophologie, y compris la théorie de la nutrition adéquate, est essentielle à diverses sciences médicales, car le trophisme tissulaire et ses troubles, divers problèmes de gastroentérologie, ainsi que les aspects théoriques et appliqués de la science de la nutrition constituent en réalité des parties irrationnellement divisées d'un problème commun: celui de l'assimilation alimentaire par les organismes à différents niveaux de l'échelle évolutive. Ce problème doit être abordé à partir de positions unitaires fondées sur des points de vue plus vastes et plus profonds qu'auparavant.

Ainsi, la théorie de la nutrition adéquate est, pour ainsi dire, une théorie de la nutrition équilibrée qui a développé des « ailes biologiques ». Cela signifie qu'elle s'applique non seulement aux humains ou à un groupe animal spécifique, mais aussi aux espèces animales les plus diverses et, plus encore, à tous les groupes d'organismes.

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