Pompe H+/K+-ATPase

La pompe H+/K+-ATPase ou pompe à protons est une enzyme magnésium-dépendante qui assure l’échange d’un proton contre un ion potassium à travers une membrane. Elle est présente au niveau du colon, du rein, mais surtout de l’estomac où elle est particulièrement active.

Au niveau de l’estomac, cette pompe assure la sécrétion de protons responsables de l’acidité du liquide gastrique. Elle génère un gradient de pH de plus de 6 unités : alors que le pH du sang est de 7,3, celui du liquide gastrique est voisin de 1.

La pompe à protons est située au pôle apical, c’est-à-dire luminal, des cellules pariétales ou bordantes de la muqueuse gastrique. Elle présente beaucoup d’analogie avec la pompe Na+/K+-ATPase. Elle est formée de deux sous-unités, l’une, a, responsable de l’activité de pompage et d’hydrolyse de l’ATP et l’autre, ß, dont la fonction est mal connue.

A l’état non sécrétant, la pompe H+/K+-ATPase est contenue dans une vésicule à l’intérieur du cytoplasme des cellules pariétales. Lors de son activation, elle migre pour s’insérer dans la membrane plasmique en position transmembranaire, l’extérieur en contact avec le liquide gastrique contenant du potassium. Elle échange un ion potassium contre un proton d’une manière électroneutre, c’est-à-dire sans modification de la polarisation cellulaire. L’énergie requise pour assurer cet échange est fournie par l’hydrolyse de l’ATP régénérée par les mitochondries.

Sécrétion de HCl par la cellule pariétale gastrique

(R = récepteur, PK = protéine kinase)

La sécrétion de Cl est probablement couplée à celle du K+ qui est recyclé.

Le principal stimulant de la pompe H+/K+-ATPase est la prise d’aliments qui agit par libération d’histamine, de gastrine et d’acétylcholine, lesquelles activent, par l’intermédiaire de l’AMP cyclique ou du calcium, les protéines kinases qui, elles-mêmes, activent la H+/K+-ATPase.

La gastrine est un heptadécapeptide sécrété par l’antre pylorique sous l’influence de la stimulation vagale et de la prise de nourriture. Elle stimule la sécrétion par la muqueuse gastrique de protons, de pepsine et du facteur intrinsèque. Elle stimule aussi la sécrétion pancréatique, et inhibe la réabsorption d’eau et d’électrolytes par l’intestin, ce qui peut entraîner une diarrhée. Elle relâche le sphincter d’Oddi et ralentit la vidange gastrique. Lorsqu’elle est administrée sous forme de pentagastrine pour explorer la sécrétion gastrique, elle peut donner des nausées avec une augmentation du péristaltisme intestinal.