Effets au niveau du tractus gastro-intestinal

2.3.1. Effet du glutamate

Dans le tractus gastro-intestinal, différents sites d’expression et/ou de fonction des GluR ont été identifiés qui pourraient être reliés à des effets sur la physiologie gastro-intestinale. Il a été montré que le récepteur mGluR1 pourrait être impliqué de manière directe ou indirecte dans la digestion des protéines durant la phase gastrique, lors de la présence de L-glutamate libre dans les aliments (San Gabriel, Maekawa et al. 2007). Depuis quelques années, des études se sont intéressées aux effets du MSG sur les sécrétions gastriques. Les études de Tsai, sur estomacs isolés de rat, ont montré que le L-glutamate semble être impliqué dans la régulation des sécrétions acides de l’estomac (Tsai, Tsai et al. 1994; Tsai, Huang et al. 1999) via des récepteurs ionotropiques non NMDA. Ces études ont montré que l’aspartate était plus spécifique que le L-glutamate dans la régulation des sécrétions acides car le L-glutamate est un agoniste de tous les types de GluR alors que l’aspartate est un agoniste fort des NMDAR. En 2009, une étude a montré qu’une perfusion de 100 mM de MSG stimulait les sécrétions gastriques chez le chien (Zolotarev, Khropycheva et al. 2009).

Young et al. ont montré que mGluR5 jouait un rôle prédominant à la fin de la phase afférente vagale gastroesophagienne, mais un rôle mineur dans les voies vagales gastriques centrales (Young, Page et al. 2007). De plus, une perfusion de MSG dans l’estomac, le duodénum et la veine porte augmente les activités afférentes des nerfs vagaux gastriques, cœliaques et hépatiques (Niijima 2000; Uneyama, Gabriel et al. 2008). D’autres études ont montré que le L-glutamate, à travers l’action des NMDAR1, induit une contraction du muscle lisse/plexus myentérique de la partie longitudinale de l’iléon (Shannon and Sawyer 1989). Le plexus myentérique est une couche de neurones innervant le tractus gastro-intestinal, qui est largement responsable de la motilité gastro-intestinale. Le rôle des récepteurs au NMDA dans la motilité intestinale a été confirmé par la capacité du L-glutamate, de l’aspartate et du L- homocystéate à entraîner une contraction musculaire. La contraction était bloquée par des antagonistes au NMDA. Le L-glutamate a la meilleure potentialité pour avoir un effet contractile (Moroni, Luzzi et al. 1986). Une étude a montré que les récepteurs AMPA sont impliqués dans la modulation des effets des neurotransmetteurs dans le plexus myentérique de côlon isolé de porc (Giaroni, Zanetti et al. 2000). Les récepteurs AMPA semblent aussi participer à la modulation du péristaltisme. Ensuite, le blocage des récepteurs au NMDA, par des antagonistes spécifiques administrés intrapéritonéalement, accélère la vidange gastrique chez le rat (Covasa, Ritter et al. 2000).

Peu d’études ont observé l’effet direct de l’ingestion de MSG sur la vidange gastrique, le péristaltisme intestinal ou la satiété. Une étude, chez le chien, a montré que l’administration de MSG, par un cathéter gastrique ou duodénal, stimulait la motilité proximale intestinale et que cet effet pourrait accélérer la vidange gastrique (Toyomasu, Mochiki et al. 2010). Ces résultats sont toutefois en opposition avec ceux obtenus dans l’étude de Covasa et al. en 2000. Cette étude utilisant des antagonistes aux GluR montre que le glutamate serait impliqué dans un ralentissement de la vidange gastrique chez le rat. De manière intéressante, une étude a montré que le MSG ajouté à un repas liquide hyper-énergétique et hyperprotéique accélérait significativement la vidange gastrique chez l’Homme (Zai, Kusano et al. 2009) (figure 5). Aucun effet du MSG n’a été observé lorsque celui-ci était ingéré avec de l’eau ou un repas hyperglucidique. Une seule étude a démontré qu’une supplémentation en MSG avec un repas hyperprotéique, n’avait pas d’influence sur les perceptions de satiété chez l’Homme mesurées par échelles analogiques visuelles (Luscombe-Marsh, Smeets et al. 2009). Seulement cette étude a observé les effets du MSG sur les hormones gastro-intestinales et n’a montré aucun effet de celui-ci. Les effets du MSG sur la vidange gastrique, le péristaltisme intestinale et la satiété sont peu nombreuses et parfois contradictoires en fonction du modèle utilisé (rat,

Figure 5 : Effet du monosodium glutamate (MSG) sur la vidange gastrique après un repas hyperprotéique. A : Courbe d’excrétion du 13CO2 (%dose/h) après ingestion d’un repas

hyperprotéique sans ou avec MSG (0,5% poids/volume). Il y a une intéraction significative entre le temps et le traitement (P<0,0001, ANOVA). Différences significatives a : P<0,05, b : P<0,01, c : P<0,001. B : Excrétion cumulée de 13CO2 (Cumul%dose/h). Les valeurs sont des moyennes±ET de 10 sujets (Zai, Kusano et al. 2009).

chien, homme), du mode d’administration et surtout des protocoles expérimentaux utilisés (blocage de récepteurs ou administration directe du MSG). Il est donc difficile de conclure sur la base de ces données quant à l’effet du glutamate sur la physiologie gastrointestinale.

2.3.2. Effet de la vidange gastrique et/ou du volume gastrique sur les

phénomènes de rassasiement et de satiété

La relation entre vidange gastrique/volume gastrique/satiété/rassasiement est complexe. Il est tout d’abord important de définir ces différents termes. La vidange gastrique est un phénomène destiné à contrôler la quantité de nutriments libérée dans le duodénum, qui suit immédiatement le pylore. La dynamique de vidange gastrique va donc comprendre différentes phases, durant lesquelles le volume de l’estomac, la pression en son sein et la tension dans ses parois vont varier. Le volume gastrique est régulé par le duodénum par un système de rétrocontrôle : il commande l’ouverture ou la fermeture du pylore et donc le flux de nutriments transitant de l’estomac vers le duodénum (Schwartz and Moran 1998). Le duodénum permet donc d’assurer un approvisionnement approprié pour permettre une absorption optimale. La satiété est associée à l’arrêt de la sensation de faim, qui se développe une fois le repas terminé (Capasso and Izzo 2008). Le rassasiement est la sensation de pléthore gastrique qui initie l’arrêt de la prise alimentaire. Il commence dès le début du repas et augmente pour faire place à la sensation de satiété une fois le repas terminé.

Une fois passée la sphère oro-pharyngée, les nutriments arrivent dans l’estomac et commencent à le remplir. Les premiers instants du repas se traduisent par une forte augmentation du volume gastrique. A ce moment là, le pylore reste ouvert, ce qui entraîne une fuite rapide des nutriments vers le duodénum sans réelle régulation (van der Velde, Koslowsky et al. 1999). Ce phénomène se poursuit jusqu’à ce que le volume gastrique se stabilise, « entraînant » la fermeture du pylore (Kaplan, Spector et al. 1992). L’estomac envoie des signaux par le nerf vague au noyau du tractus solitaire (NTS) du tronc cérébral qui est impliqué dans le contrôle du rassasiement (fin du repas) durant un repas (Berthoud 2002). Après passage des nutriments dans l’intestin, ceux-ci vont être à l’origine de messages sanguins reconnus au niveau du cerveau (via le passage à travers la barrière hématoencéphalique) au niveau du NTS et de l’hypothalamus (contrôle de la satiété). Des hormones sont aussi secrétées par le tissu adipeux, le pancréas et le tractus gastro-intestinal (Stanley, Wynne et al. 2005). La plupart des hormones ont un double mode d’action sur le système nerveux central. Elles agissent en effet à la fois au niveau du tractus gastro-intestinal,

Données bibliographiques

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via le nerf vague et aussi directement au niveau de l’hypothalamus et du tronc cérébral via le

flux sanguin. Ces hormones sont : la CCK et le GLP-1 (action anorexigène), la ghréline (stimulation de la prise alimentaire) et l’insuline (action anorexigène). Les signaux ont donc des effets à la fois sur le pouvoir satiétogène du bol alimentaire, mais aussi sur son devenir métabolique.

La digestion est primordiale dans l’apparition des sensations de rassasiement/satiété. Classiquement, on attribue l’arrêt de la prise alimentaire à la distension gastrique par les aliments venant d’être ingérés. Un volume gastrique important inhibe la prise alimentaire (rassasiement), et cela indépendamment de la nature du contenu de l’estomac (Phillips and Powley 1996). Il a été montré que la mesure de la distension gastrique peut être un marqueur physiologique du rassasiement (de Graaf, Blom et al. 2004). L’estomac détecte les variations de volume grâce à des récepteurs mécano-sensibles situés dans sa paroi, en particulier des récepteurs de tension (Berthoud and Powley 1992). L’estomac envoie des signaux de rassasiement grâce à l’innervation vagale de la paroi (Berthoud, Carlson et al. 1991). Ces signaux sont volume dépendants et non nutriment dépendants (Mathis, Moran et al. 1998).