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Barrière intestinale

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Parmi toutes les barrières physiologiques de l’organisme, celle de l’intestin joue un rôle physiologique particulièrement important.

Comme toutes les barrières physiologiques, la barrière intestinale se doit d’être sélectivement perméable (aux nutriments aptes à rejoindre la circulation sanguine ou lymphatique) et parfaitement imperméable aux macromolécules, aux agents pathogènes, aux toxines, etc.

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La muqueuse intestinale doit faire barrière.

Or, le milieu intestinal est notamment rempli de microorganismes (jusqu’à plusieurs centaines de milliards de bactéries par gramme dans le colon). Toutes ces bactéries ne doivent absolument pas franchir la barrière de l’intestin !

Un sacré challenge pour un organe dont la surface, d’un ordre de grandeur équivalent à celui des poumons, a fréquemment été comparée à celle d’un terrain de tennis, et dont la fine et fragile muqueuse est adaptée à sa mission première de captation et de transport des nutriments vers la circulation sanguine.

Pour remplir cette mission d’assimilation des nutriments, la surface de l’intestin (et en particulier celle de l’intestin grêle) est recouverte de villosités et microvillosités, qui démultiplient à l’infini la surface de contact de l’intestin avec les aliments. L’ensemble de ces villosités forme la bordure en brosse de l’intestin.

La muqueuse intestinale offre une énorme surface d’échange.
La muqueuse intestinale forme une fragile barrière physiologique
  • Informations clés
  • La barrière intestinale est dotée de mécanismes actifs et passifs qui lui permettent de laisser passer les nutriments nécessaires à notre organisme au niveau de ses villosités.
  • La barrière intestinale présente par ailleurs des caractéristiques structurelles (jonctions cellulaires notamment) qui lui permettent d’assurer une parfaite étanchéité vis-à-vis des pathogènes et agents extérieurs.
  • Des lacunes dans l’étanchéité de la barrière intestinale peuvent, dans certains cas, aboutir au passage de molécules susceptibles de déclencher une réponse immunitaire et inflammatoire.

La barrière intestinale est sélectivement perméable

Perméabilité intestinale active

Pour remplir leurs missions, les cellules frontières de l’intestin (entérocytes) sont dotées de nombreux transporteurs transmembranaires dédiés à l’assimilation active de nutriments hydrophiles (polaires) plus ou moins spécifiques, comme par exemple :

Exemple de la diffusion active du glucose.

Perméabilité intestinale passive

Mais les entérocytes sont également naturellement perméables de manière passive aux nutriments lipophiles de faibles poids moléculaires tels que les acides gras libres (mais pas les triglycérides), des caroténoïdes (tels que l’astaxanthine), des flavonoïdes aglycones tels que la quercétine ou la baicaléine, des alcaloïdes tels que la caféine… La liste des composés nutritionnels éligibles à cette diffusion transmembranaire “passive” est très longue !

Exemple de diffusion passive à travers la barrière intestinale.

Parmi les composés naturellement aptes à franchir la barrière intestinale de cette manière, on trouve les phospholipides d’acides gras, comme ceux de l’huile de krill, mais également les liposomes produits technologiquement par l’homme afin de vectoriser des actifs nutritionnels, comme ceux qui utilisent la technologie ZetaGreen®, de Nutrixeal.

Les liposomes peuvent bénéficier d’un transport
transmembranaire par diffusion passive

Intégrité de la barrière intestinale

En revanche, la mission des entérocytes et de leurs villosités intestinales est de faire barrage aux agents pathogènes : bactéries, virus et macromolécules nécessitant une hydrolyse préalable avant d’être assimilées.

Équilibre énergétique des entérocytes

Le premier facteur qui joue sur l’efficacité de la barrière intestinale est l’état de santé global des entérocytes, et en particulier leur équilibre énergétique.

Cet équilibre énergétique repose en majeure partie sur leurs apports en L-glutamine, un acide aminé libre qui constitue le substrat énergétique prioritaire des entérocytes.

Métabolisme de la glutamine dans les entérocytes.

Étanchéité paracellulaire de l’intestin

Le second facteur important pour l’efficacité de la barrière intestinale est l’étanchéité paracellulaire, c’est-à-dire l’étanchéité des jonctions qui relient entre elles les cellules de l’épithélium intestinal.

Les entérocytes sont en effet solidement reliés par de multiples types de jonctions intercellulaires, dont les plus importantes et les plus largement connues sont les jonctions serrées, des liaisons protéiques transmembranaires ancrées entre deux membranes cellulaires adjacentes et qui maintiennent les membranes en contact aussi étroit que possible pour éviter le passage de molécules ou de microorganismes entre deux entérocytes.

Représentation d’une jonction serrée entre deux cellules adjacentes.

L’hyperperméabilité intestinale, un phénomène multifactoriel

Nanoparticules et barrière intestinale

Cependant, comme toujours en biologie, l’étanchéité paracellulaire de l’intestin n’est évidemment pas toujours absolue.

Elle peut éventuellement être prise en défaut par des nanoparticules. Les particules les plus fines (de l’ordre de quelques nanomètres) sont malheureusement capables de se jouer de toutes les barrières physiologiques…

Une problématique très actuelle, car ces nanoparticules sont souvent présentes en grande quantité dans nos aliments transformés industriellement. Or, elles possèdent une énorme surface d’échange avec le milieu cellulaire et peuvent dans certains cas infliger de sérieux dommages radicalaires aux organites cellulaires.

Facteurs environnementaux, xénobiotiques

L’étanchéité de la barrière intestinale peut également être compromise par de nombreux xénobiotiques (médicaments, contaminants environnementaux, etc.), capable d’endommager les protéines constitutives des jonctions serrées et des autres jonctions cellulaires.

Souvent interdépendants de facteurs xénobiotiques, d’éventuels déséquilibres du microbiote intestinal peuvent également contribuer à accroître l’hyperperméabilité de la barrière intestinale.

Stress et conditions de vie

Enfin, différents facteurs physiologiques (stress physique ou émotionnel, inflammation, etc.) sont également de nature à compromettre l’étanchéité des jonctions serrées.

Conséquences de l’hyperperméabilité intestinale

Ce défaut d’étanchéité de la barrière intestinale aboutit alors, de manière ponctuelle et quelquefois structurelle, au passage de macromolécules, dont des résidus protéiques, capables de déclencher une réponse immunitaire et inflammatoire. Le caractère antigénique de certaines de ces macromolécules est pointé du doigt par beaucoup de médecins comme un facteur de risque significatif pour la santé.

C’est pourquoi l’origine et les conséquences de l’hyperperméabilité intestinale sont aujourd’hui au cœur des préoccupations de nombreux médecins nutritionnistes et / ou gastro-entérologues.

L’intégrité de notre barrière intestinale découle d’un équilibre global

Tout comme l’hyperperméabilité intestinale a des origines multifactorielles, le bon fonctionnement de notre barrière intestinale repose sur un ensemble de facteurs complexes et interdépendants.

Dans cette optique, il faut bien sûr prendre garde à la gestion du stress et de l’équilibre émotionnel, à l’équilibre et la diversité des apports alimentaires (y compris par le bais de la supplémentation nutraceutique si nécessaire, pour augmenter, par exemple, les apports en fibres alimentaires).

Garante de notre bonne santé, l’intégrité de la barrière intestinale est finalement le reflet de l’homéostasie de l’écosystème intestinal dans son ensemble, ainsi que de nos modes de vie et d’alimentation.

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