Trypsine : une enzyme protéolytique essentielle

La digestion est un processus complexe qui mobilise trois familles d’enzymes digestives pour décomposer les protéines, les glucides et les lipides et permettre l’absorption des nutriments. Chacune dispose d’enzymes spécifiques, comme la trypsine, selon la nature du substrat à dégrader. Qu’est-ce que la trypsine ? Quel est son rôle dans l’organisme ? Que se passe-t-il si on manque de trypsine ? On vous dit tout.

Qu'est-ce que la trypsine ?

La trypsine est une enzyme protéolytique qui appartient à la famille des protéases à sérine. Elle est synthétisée par le pancréas sous une forme inactive : le trypsinogène. Cette proenzyme inactive est stockée dans les vésicules enzymatiques des cellules acineuses du pancréas. [1]

L'activation du trypsinogène en trypsine est déclenchée par une autre enzyme digestive, l'entérokinase (ou entéropeptidase), dans la première partie de l'intestin au niveau du duodénum.

Comment ça fonctionne ?

L'entérokinase catalyse l'hydrolyse sélective de la liaison peptidique spécifique du propeptide (séquence protéique précurseur) du trypsinogène. Un petit propeptide est libéré et la trypsine est active.

Une fois une petite quantité de trypsine formée, elle agit par autoactivation et peut elle-même catalyser la conversion d'autres molécules de trypsinogène en trypsine. C'est le phénomène d'activation du trypsinogène en trypsine qui amplifie rapidement le processus de digestion. [2]

Ce mécanisme d'action assure que l'enzyme n'est active que dans l'intestin. Le suc pancréatique, riche en trypsinogène, est ainsi protégé.

Utilisation de la trypsine en laboratoire

La trypsine est également utilisée en laboratoire, notamment dans la culture cellulaire. Elle sert principalement à dissocier et détacher les cellules adhérentes d’un support de culture grâce à sa capacité à hydrolyser les protéines membranaires.

L'efficacité de l'action de la trypsine est souvent optimisée par l'ajout d'EDTA (acide éthylènediaminetétraacétique), un chélateur du calcium et du magnésium. Ajouté à la trypsine, il améliore son efficacité pour affaiblir l'adhésion intercellulaire et augmenter son accès aux liaisons peptidiques ciblées par l'hydrolyse. Les ions calcium (Ca²⁺) et magnésium (Mg²⁺) sont souvent fournis par des solutions comme le DPBS calcium magnésium ou le DPBS calcium.

Une étude confirme que l'utilisation standard de la solution de trypsine/EDTA permet d’affaiblir les liaisons intercellulaires, rendant la protéase sérine encore plus efficace pour détacher les cellules. [3]

Le rôle essentiel de la trypsine dans votre organisme

Plus simplement, la principale fonction de la trypsine, cette enzyme digestive présente dans le suc pancréatique, est la digestion des protéines alimentaires.

Elle agit en hydrolysant les liaisons peptidiques, en particulier celles qui impliquent les résidus lysine et arginine, ce qui permet la libération d’acides aminés et d’amines indispensables à l’anabolisme cellulaire. [4]

Elle découpe les longues chaînes protéiques en fragments plus petits, appelés peptides. Ceux-ci sont ensuite dégradés davantage par d'autres protéases comme la chymotrypsine et la carboxypeptidase. Ces enzymes pancréatiques sont également activées par la trypsine, jusqu'à obtenir des acides aminés individuels.

Ces acides aminés peuvent ensuite être absorbés par les cellules de l'intestin grêle et utilisés par l'organisme pour synthétiser ses propres protéines et autres molécules essentielles.

Le rôle de la trypsine ne se limite pas à la simple digestion. Une fois activée à partir du trypsinogène par l’entéropeptidase, elle est capable d’activer en cascade d’autres proenzymes, transformant ces précurseurs inactifs en enzymes digestives actives, notamment :

• Chymotrypsinogène → Chymotrypsine
• Procarboxypeptidases → Carboxypeptidases
• Proélastase → Élastase

Cette réaction en série assure une digestion efficace des protéines dans l’intestin grêle. [5]

Des études structurales montrent que la reconnaissance et la coupure des peptides d’activation dans les proenzymes (trypsinogène et autres) sont spécifiques et régulées par la structure peptidique (en particulier la séquence riche en aspartate). [6]

Déficit en trypsine : causes et conséquences

Causes principales

Un déficit ou une absence d'activité de la trypsine dans l'intestin grêle résulte souvent d’une insuffisance pancréatique exocrine due à des pathologies comme :

• Les maladies du pancréas: la pancréatite chronique, le cancer du pancréas ou la fibrose kystique (mucoviscidose) peuvent endommager les cellules acineuses et réduire la production et l’excrétion du trypsinogène. [5
• Les déficits génétiques, en raison de mutations génétiques qui affectent la structure du trypsinogène ou de l’entérokinase et empêchent la conversion appropriée en trypsine fonctionnelle. [7]
• Une altération de l’activation enzymatique, par exemple, une absence d’entérokinase ou une autodestruction par autoactivation incontrôlée peuvent empêcher la disponibilité de trypsine active. [5]

Conséquences du déficit en trypsine

Une carence en trypsine entraîne en premier lieu une mauvaise digestion, d’où :

• Des carences nutritionnelles dues à une malabsorption des protéines. L’organisme ne peut pas les fragmenter correctement dans l’intestin grêle, ce qui entraîne une déficience en acides aminés essentiels et une malnutrition protéique.
• Des troubles digestifs tels que des ballonnements, des diarrhées, une perte de poids et une dysbiose, en l'absence d'une bonne absorption des nutriments.
• Une stéatorrhée : les déficits pancréatiques entraînent souvent une maldigestion des graisses (graisses dans les selles, souvent mousseuses et malodorantes), car la lipase est également affectée.
• Un retentissement sur la croissance et le développement en raison d’une carence prolongée en trypsine. [7]

La trypsine dans les analyses de sang : que révèle le dosage ?

Le dosage des marqueurs pancréatiques dans le sang, notamment de la trypsine immunoréactive, est largement utilisé dans le dépistage néonatal de la mucoviscidose ainsi que dans le diagnostic des insuffisances pancréatiques exocrines.

Un taux élevé de TIR chez le nouveau-né est un indicateur clé pour le dépistage de la fibrose kystique. Le dosage est réalisé à partir de sang séché sur buvard recueilli au 4e jour de vie, et est généralement suivi d’une analyse génétique.

Les valeurs normales chez l’adulte sont entre 140 et 400 µg/l alors que chez le nouveau-né elles doivent être inférieures à 1000 µg/l. [9]

Le taux de trypsine est également un indicateur des lésions pancréatiques. Cependant, des études ont confirmé que la sécrétion de trypsine et d'autres enzymes pancréatiques est réduite chez les patients souffrant de pancréatite aiguë.

Ce résultat ne serait pas dû à un arrêt de la synthèse ou à un blocage de la voie sécrétoire principale. Les chercheurs pensent à une fuite post-Golgi d'enzymes hors des cellules acineuses ou à une perte de fonction synthétique dans certaines cellules acineuses, tandis que d'autres maintiennent leur capacité de synthèse. [10]

Ce dosage sanguin permet le diagnostic de pathologies pancréatiques. Des tests plus sophistiqués de la fonction pancréatique exocrine peuvent mesurer les produits de la digestion des protéines ou le trypsinogène dans les selles pour évaluer l'activité de l'enzyme.

Digestion des protéines et équilibre du microbiote

Parmi les conséquences d’une carence en trypsine, nous avons évoqué la dysbiose. En effet, lorsque la trypsine est déficiente, des protéines entières ou des fragments peptidiques de grande taille (acides longs et complexes) ne sont pas complètement hydrolysés dans l’intestin grêle et atteignent le côlon.

Là, au lieu d'être absorbés, ces résidus protéiques fermentent et perturbent l'équilibre de la flore intestinale. Ce processus, appelé putréfaction, produit des métabolites potentiellement toxiques comme l'ammoniac, les sulfures d'hydrogène, le phénol et les indoles.

Une mauvaise digestion perturbe l’équilibre du microbiote intestinal. Un pH modifié favorise la croissance de bactéries pathogènes et inhibe les espèces bénéfiques. Une flore intestinale déséquilibrée ou dysbiose contribue à divers troubles digestifs, allant de la diarrhée chronique à des états inflammatoires.

Face à un tel déséquilibre causé par des protéines mal digérées, le soutien de votre écosystème intestinal est primordial. Pour soutenir la résilience de votre système digestif, l’apport de probiotiques peut se révéler bénéfique. Ces micro-organismes vivants réensemencent la flore intestinale avec de bonnes bactéries et limitent la prolifération de bactéries putréfactives.

Comment soutenir votre digestion des protéines au quotidien ?

Pour bien digérer les protéines et optimiser l’activité de la trypsine, privilégiez une alimentation équilibrée avec le maintien d’un bon apport en micronutriments, notamment en calcium et magnésium, cofacteurs importants pour la stabilité de la trypsine. Soutenez la fonction pancréatique en consommant des aliments fermentés et des fibres prébiotiques.

Si vous souffrez d'insuffisance pancréatique exocrine confirmée, la supplémentation en enzymes pancréatiques peut être une solution. Ces compléments sont formulés pour reproduire l’action des enzymes produites par l’organisme et soutenir la digestion.

Manger lentement et bien mastiquer permet de soutenir l'acidité gastrique et indirectement l’activité de la trypsine. En effet, un niveau suffisant d'acide chlorhydrique (HCl) dans l'estomac est essentiel pour dénaturer les protéines et les rendre plus accessibles à la pepsine (l'enzyme de l'estomac). De plus, une bonne acidification du chyme (bol alimentaire digéré) est un signal pour le pancréas de libérer le suc pancréatique et pour l'intestin de libérer l'entérokinase, optimisant l'activation du trypsinogène en trypsine.

Enfin, adopter un mode de vie sain, réduire votre consommation d’alcool et maintenir une bonne hydratation contribuent à la bonne santé de votre pancréas.