Le côlon : fonctionnement normal et cancérogenèse

Le côlon : fonctionnement normal et cancérogenèse

LE COLON SAIN

Le gros intestin s’étend de l’extrémité distale de l’iléum à l’anus, sur une longueur d’approximativement 1,5 m. Il comporte le caecum, l’appendice, le côlon, le rectum et le canal anal. Son calibre diminue du caecum au côlon sigmoïde et passe de 8 cm à 3 cm. Le côlon remplit un rôle important d’absorption, en ce qui concerne l’eau et les sels minéraux. Son rôle dans la digestion est plus limité ; la flore bactérienne qui le peuple est à l’origine de la fermentation des glucides non digérés. Les produits de cette fermentation (acides gras à chaîne courte) sont impliqués dans la bonne santé de la muqueuse colique.

 Aspects anatomiques et histologiques du côlon sain
Topographie
Disposition générale

Commençant dans la fosse iliaque droite par le caecum et l’appendice, le gros intestin se poursuit par le côlon ascendant qui va du flanc droit à l’hypocondre droit. Juste sous le foie, il tourne vers la gauche, formant l’angle colique droit (angle hépatique), puis traverse l’abdomen jusqu’à l’hypocondre gauche : le côlon transverse. A ce niveau, juste sous la rate, il tourne vers le bas, formant l’angle colique gauche (angle splénique), et se poursuit par le côlon descendant jusqu’à la fosse iliaque gauche. Il devient le côlon sigmoïde et pénètre dans la partie supérieure de la cavité pelvienne, puis se prolonge le long de la paroi postérieure du pelvis par le rectum et se termine par le canal anal.

Disposition anatomo-chirurgicale
Cette division classique basée sur l’alternance de segments mobiles et fixes, et sur les changements d’orientation du cadre colique, ne correspond ni aux affections du côlon, ni aux exérèses opératoires, conditionnées par les territoires vasculaires. Aussi est-il préférable de diviser le côlon en deux portions : – le côlon droit, irrigué par les vaisseaux mésentériques supérieurs et comprenant le caecum, l’appendice, le côlon ascendant et la moitié droite du côlon transverse – le côlon gauche, irrigué par les vaisseaux mésentériques inférieurs et comprenant la moitié gauche du côlon transverse, le côlon descendant, le côlon sigmoïde.

Configuration externe
Les ténias coliques ou bandelettes longitudinales sont des épaississements de la couche longitudinale de la musculeuse. Ils sont absents au niveau du rectum. Les haustrations coliques sont des bosselures transversales séparées par des sillons et situées entre les ténias coliques. Elles disparaissent également au niveau du rectum. Les appendices omentaux ou épiploïques sont des formations séro-graisseuses appendues le long de certains ténias coliques, sauf au niveau du caecum. Ces appendices peuvent se creuser d’un diverticule chez le sujet âgé.

Configuration interne
La surface interne du gros intestin est caractérisée par des dépressions séparées par des plis semi-lunaires s’étendant sur un tiers environ de la circonférence de la paroi. Ces plis correspondent aux sillons de la surface externe.

Structure
Le côlon est constitué de quatre tuniques : séreuse, musculeuse, sous-muqueuse et muqueuse.
La séreuse .Formée du péritoine viscéral, elle comprend un mésothélium et une couche sous-séreuse de conjonctif lâche, riche en tissu adipeux au niveau des appendices épiploïques.
La musculeuse
Sa couche externe est constituée de myofibres lisses longitudinales. Cette couche mince s’épaissit par endroits au niveau des ténias coliques en bandelettes longitudinales. Sa couche interne est constituée de myofibres lisses circulaires.
La sous-muqueuse
Elle est constituée de tissu conjonctif lâche contenant des vaisseaux sanguins et lymphatiques, des cellules adipeuses, un plexus nerveux et des follicules lymphatiques solitaires. Ces follicules sont plus nombreux au niveau de l’appendice vermiforme.
La muqueuse
Elle ne présente pas de villosités. Elle est épaisse, soulevée par les crêtes des plis semilunaires. Sa surface est parsemée des orifices des cryptes intestinales (voir Figure 1). Son épithélium est cylindrique simple avec des endocrinocytes gastri-intestinaux. Les cryptes sont riches en cellules caliciformes. Sa lamina propria est un conjonctif lâche, bien vascularisé et innervé. Sa musculosa musculosae est une fine couche de myofibres lisses.

Aspects microbiologiques
Composition de la flore digestive

La flore digestive constitue un écosystème extrêmement complexe. Les premières études de la microflore digestive utilisaient la mise en cultures d’échantillons de fécès afin de caractériser les espèces en présence [4]. Ces méthodes reflétaient de façon très imparfaite la composition de la flore. En 2005, Eckburg a étudié l’ARN ribosomal d’échantillons de flores prélevés directement sur la muqueuse, dans différents sites de l’intestin. Il a identifié 395 phylotypes bactériens, dont 80% n’ont jamais été cultivés .Chez un individu en bonne santé, les portions supérieures du tube digestif ont une population microbienne peu importante, constituée essentiellement de bactéries Gram positives. Plus on avance le long du tube digestif, plus la microflore est riche, quantitativement et qualitativement. On trouve à la fois des bactéries aérobies (bactéries des genres Escherichia, Enterococcus, Klebsiella, Streptococcus, Lactobacillus) et anaérobies (bactéries des genres Bifidobacterium, Clostridium, Bacteroides, Eubacterium) [6]. Dans les portions les plus distales du tube digestif, le nombre de bactéries s’élève aux valeurs les plus élevées qu’il puisse atteindre, compte tenu des dimensions moyennes d’une cellule bactérienne : 1011 cellules/mL, pour un volume moyen du corps bactérien de quelques µm3 [7]. Cette abondance préoccupe certains biologistes depuis la naissance même de la microbiologie, d’autant plus que la flore n’est séparée du « milieu intérieur » que par l’unique couche cellulaire de la muqueuse digestive…

Colonisation du tube digestif
La colonisation du tube digestif par les micro-organismes a lieu dès les premiers jours de vie. Chez l’Homme, le profil microbien varie selon la durée de la gestation, la voie de naissance (césarienne ou voies naturelles), et l’alimentation du nouveau-né [4]. Le plus grand facteur de variabilité de la composition de la flore intestinale est l’individu luimême [5]. Chez un individu donné, la flore peut varier selon l’alimentation et l’âge.

Activités métaboliques de la microflore intestinale

La microflore digestive est à l’origine de nombreuses réactions chimiques ; toute molécule arrivant dans l’intestin est un substrat potentiel.
Synthèse d’acides gras à chaîne courte
Les acides gras à chaîne courte synthétisés par la fermentation des glucides non digestibles par la flore intestinale représentent 3 à 9% de notre consommation calorique quotidienne [8]. On appelle acides gras à chaîne courte l’acétate, le propionate et le butyrate. Selon le substrat fermenté, l’acétate représente 60 à 80% des acides gras à chaîne courte synthétisés, le propionate 14 à 22%, et le butyrate 8 à 23% [9]. Bien que le butyrate soit en proportion moins important que les autres acides gras à chaîne courte, c’est celui qui a le plus d’importance pour la physiologie de l’hôte. En plus des effets trophiques sur la muqueuse, qu’il partage avec l’acétate et le propionate, le butyrate est une source d’énergie importante pour les colonocytes, et il régule la différentiation cellulaire .

Table des matières

Table des illustrations
Introduction
1° partie : Synthèse bibliographique
Le côlon : fonctionnement normal et cancérogenèse
1. Le côlon sain
1.1. Aspects anatomiques et histologiques du côlon sain
1.1.1. Topographie
1.1.2. Configuration externe
1.1.3. Configuration interne
1.1.4. Structure
1.2. Aspects microbiologiques
1.2.1. Composition de la flore digestive
1.2.2. Colonisation du tube digestif
1.2.3. Activités métaboliques de la microflore intestinale
1.2.4. Interactions entre la flore intestinale et l’hôte
2. Le cancer du côlon
2.1. Epidémiologie
2.2. Rappels généraux sur la cancérogenèse
2.2.1. L’origine clonale du cancer
2.2.2. Evolution du cancer : phases d’initiation, de promotion et de progression
2.3. Pathogénie du cancer colorectal
2.3.1. Aspects morphologiques et histologiques
2.3.2. Aspects moléculaires et génétiques
2.4. Facteurs de risque
2.4.1. Age
2.4.2. Hérédité
2.4.3. Sexe
2.4.4. Mode de vie
2.4.5. Autres affections
2.5. Rôle de la flore digestive dans l’initiation ou la promotion du cancer du côlon
2.5.1. Flore commensale et inflammation
2.5.2. Métabolisme et synthèse de carcinogènes par les bactéries commensales
2.5.3. Biotransformation des acides biliaires
2.6. Diagnostic du cancer colorectal
2.7. Classification des tumeurs colorectales et pronostic
2.8. Traitement
2.9. Etudes de chimioprévention du cancer du côlon
2.9.1. Etudes épidémiologiques
2.9.2. Etudes in vitro
2.9.3. Etudes chez l’animal
2.9.4. Etudes d’intervention
Prébiotiques, probiotiques et synbiotiques : définitions, utilité, modes d’actions
1. Définitions
1.1. Aliments fonctionnels
1.2. Prébiotique
1.3. Probiotique
1.4. Bactéries lactiques
1.5. Synbiotique
2. Intérêts médicaux des probiotiques et bactéries lactiques
2.1. Bactéries lactiques
2.1.1. Caractéristiques générales des bactéries lactiques
2.1.2. Les différents genres de bactéries lactiques
2.2. Historique
2.3. Utilisation des probiotiques en santé humaine
2.3.1. Gastroentérologie
2.3.2. Affections du tractus urogénital
2.3.3. Action hypocholestérolémiante
2.3.4. Action anticancérigène
2.3.5. Régulation du système immunitaire
2.4. Mécanismes d’action potentiels des probiotiques sur le cancer colorectal : résultats d’études in vitro, in vivo, et d’études d’intervention
2.4.1. Altérations quantitatives et/ou qualitatives de la microflore intestinale
2.4.2. Altération de l’activité métabolique de la microflore intestinale
2.4.3. Altération des conditions physico-chimiques du côlon
2.4.4. Liaison et dégradation des carcinogènes potentiels
2.4.5. Synthèse de composés antimutagéniques ou antitumorigéniques
2.4.6. Stimulation de la réponse immunitaire de l’hôte
2.4.7. Effets sur la physiologie de l’hôte
2° partie : Méta-analyse
Elaboration du protocole expérimental
1. Formulation de la question de recherche, relation étudiée
2. Variables
2.1. Animaux utilisés
2.2. Conditions d’élevage des animaux
2.3. Carcinogènes
2.4. Probiotiques
2.5. Critères de jugement
3. Protocole
3.1. Recherche des articles susceptibles d’être utilisés dans la méta-analyse
3.1.1. Recherches sur Pubmed
3.1.2. Système de la « boule de neige »
3.1.3. Utilisation de Google Scholar
3.2. Sélection des articles utilisables
3.2.1. Sélection sur le titre et le résumé
3.2.2. Sélection sur l’article en entier
3.3. Extraction des données
3.4. Statistique
3.4.1. Logiciel utilisé
3.4.2. Critères de jugement, types de données utilisées et calculées
3.4.3. Analyses
Caractéristiques des articles
1. Etudes incluses dans la méta-analyse
1.1. Abdelali 1995
1.2. Arimochi 1997
1.3. Bolognani 2001
1.4. Challa 1997
1.5. Femia 2002
1.6. Fukui 2001
1.7. Goldin 1980
1.8. Goldin 1996
1.9. Li 2003
1.10. Mc Intosh 1999
1.11. Nakanishi 2003
1.12. Ohkawara 2005
1.13. Park 2007
1.14. Rao 1999
1.15. Reddy 1993
1.16. Rowland 1998
1.17. Takano 1985
1.18. Yamazaki 2000
2. Articles exclus
2.1. Balansky 1999
2.2. Gallaher 1996
2.3. Gallaher 1999
2.4. Horie 1999
2.5. Koo 1991
2.6. Kulkarni 1994
2.7. Lee 2007
2.8. Marotta 2003
2.9. Ohno 2000
2.10. O’Mahony 2001
2.11. Onoue 1997
2.12. Park 2006
2.13. Shackelford 1983
2.14. Tavan 2002
3. Bilan des données recueillies
3.1. Critères de jugement
3.2. Animaux
3.3. Régimes alimentaires
3.4. Probiotiques
3.5. Carcinogènes
Résultats
1. Vérification de l’absence de biais de publication
2. Méta-analyse globale utilisant un modèle fixe
2.1. Critère de jugement tumeurs, modèle fixe
2.2. Critère de jugement ACF, modèle fixe
2.3. Critère de jugement AC, modèle fixe
2.4. Conclusions sur l’utilisation du modèle fixe
3. Méta-analyse globale utilisant un modèle aléatoire
3.1. Critère de jugement incidence des tumeurs
3.2. Critère de jugement ACF
3.3. Critère de jugement AC
3.4. Conclusions sur les résultats de la méta-analyse globale en modèle aléatoire
4. Méta-analyses en sous-groupes (modèle aléatoire)
4.1. Variable « Carcinogène »
4.1.1. Nature du carcinogène
4.1.2. Dose totale de DMH administrée
4.1.3. Voie d’administration
4.2. Variable « Animal »
4.2.1. Sexe
4.2.2. Espèce et lignée
4.3. Variable « Conditions d’élevage » : teneur de l’aliment en matières grasses
4.4. Variable « Probiotique »
4.4.1. Genre bactérien utilisé
4.4.2. Dose administrée
4.4.3. Période d’administration par rapport au traitement carcinogène
4.5. Conclusion sur les analyses en sous-groupes
5. Cas des synbiotiques
5.1. Critère de jugement « Incidence des tumeurs »
5.2. Critère de jugement « ACF »
5.3. Conclusion sur les synbiotiques
Discussion
1. Considérations « techniques » : validité de la méthode utilisée pour l’analyse des données
1.1. Répartition normale ou dissymétique des données
1.2. Hétérogénéité
1.3. Analyses en sous-groupes
1.4. Modèles d’effets, interactions entre les facteurs de variabilité
1.5. Utilisation de plusieurs études issues du même article
1.6. Interprétation des résultats non significatifs
2. Application des résultats obtenus
2.1. Extrapolation des résultats des méta-analyses à l’espèce humaine
2.1.1. Induction de la cancérogenèse chez les rongeurs
2.1.2. Choix des critères de jugement
2.1.3. Problèmes relatifs à la flore digestive
2.1.4. Lignée/souche des animaux utilisés
2.1.5. Régime alimentaire
2.1.6. Conclusions sur l’extrapolation des résultats
2.2. Comparaison des propriétés chimioprotectrices des probiotiques et synbiotiques à celles d’autres substances évaluées chez les rongeurs
2.3. Comment intégrer les probiotiques à l’alimentation humaine
2.3.1. Stade d’administration
2.3.2. Modes de distribution/consommation potentiels des probiotiques
2.4. Choix d’un probiotique pour la chimioprévention du cancer du côlon chez l’Homme
2.4.1. Critères biologiques
2.4.2. Critères technologiques
2.4.3. Une seule espèce ou plusieurs
2.4.4. Quelles espèces choisir ?
Conclusion générale
Conclusion personnelle
Bibliographie
Annexes
Aliments fermentés par des bactéries lactiques
Principales bactéries lactiques
Notions statistiques et interprétation des graphiques utilisés en méta-analyse
Caractéristiques, données brutes, et effet moyen des études inclues dans la méta-analyse.
Graphiques additionnels

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