Thèse dirigée par Jaap Van Milgen, UMR Physiologie, Environnement et Génétique pour l'Animal et les Systèmes d'Élevage (PEGASE)
Spécialité : Biologie et physiologie animale

Résumé

L'intestin grêle est un site important d'activité métabolique, avec notamment un renouvellement quotidien de ses protéines. Il est supposé que l'activité métabolique de l'intestin grêle influence fortement l'apparition des acides aminés dans le sang au cours de la digestion. L’objectif de cette thèse était de mieux comprendre le métabolisme intestinal des acides aminés et ses interactions avec les processus digestifs, en combinant deux approches. Tout d'abord, nous avons construit un modèle mathématique du métabolisme intestinal, pour un acide aminé générique. Ce modèle a été construit en représentant l'intestin grêle comme une série de segments, chacun conservant la même structure et représentant les principaux processus qui s’y déroulent. Ce modèle a ensuite été affiné et utilisé pour simuler différentes situations nutritionnelles. Il a été utilisé pour mettre en perspective des concepts habituellement abordés in vivo tels que la digestibilité. En parallèle, nous avons développé une méthode pour étudier la cinétique d'utilisation des acides aminés in vitro, en utilisant des cellules intestinales IPEC-J2 cultivées sur puits transwells. Après 14 jours de culture, de la [U-13C ; 15N]-glutamine ou de la lysine a été insérée dans le milieu apical. Ensuite, pendant 4 heures à différents temps, le milieu (apical et basolatéral) et les cellules ont été récoltés et analysés pour leur composition isotopique. Les résultats suggèrent une différence dans la cinétique d'absorption par les cellules entre ces deux acides aminés. La combinaison des approches de modélisation et de culture cellulaire offre un champ prometteur pour la recherche en nutrition et métabolisme.

Mots clés : nutrition, modèle mathématique, culture cellulaire, isotopes stables.