Atouts et limites des modèles de digestion gastro-intestinale : de l'in vitro à l'in vivo

Olivia Ménard (1) , Didier Dupont (1)

1 STLO - Science et Technologie du Lait et de l'Oeuf

Although the digestive physiology has been studied a lot in the past, little is known about the sharp mechanisms of food disintegration in the digestive tract. During digestion, chemical, enzymatic and mechanical phenomena occur simultaneously. Understanding digestion mechanisms remains an ambitious objective and the increasing number of articles concerning digestion these last ten years demonstrates it. Studying digestion requires to use in vitro or in vivo models. The choice of digestion model depends on many factors such as ethical, technical or financial considerations. The objective of this article is to describe the various existing models adapted to digestion studies. First of all, the in vitro digestion models will be considered. The various stages of the digestion will be detailed and the associated parameters of static models will be elucidated. To go towards more complex and physiologically relevant in vitro systems, different dynamic models unicompartimental or multicompartimental have been developed and will be detailed. In vitro models do not reproduce the biological complexity of the digestive tract, so, the resort to in vivo models, animal or human, remains the best approach to study digestion. So, in a second part, the in vivo models will be described and discussed. This synthesis underlines the variety of digestion models and highlights the importance of being aware of the advantages and drawbacks of digestion models to set up the best model matching the objectives of the study to be conducted.

Bien que la physiologie digestive ait fait l’objet de nombreuses études par le passé, les mécanismes fins de déconstruction de l’aliment dans le tube digestif restent peu élucidés. Au cours de la digestion des phénomènes chimiques, enzymatiques et mécaniques se produisent simultanément. Comprendre les mécanismes liés à la digestion demeure un objectif ambitieux et le nombre croissant de travaux portant sur la digestion ces dix dernières années en témoigne. Etudier la digestion nécessite de recourir à des modèles in vitro ou in vivo. Le choix du modèle de digestion dépend de nombreux facteurs notamment éthique, technique ou financier. L’objectif de cet article est de décrire les différents modèles existants adaptés aux études sur la digestion. Dans une première partie, les modèles de digestion in vitro seront exposés. Les différentes étapes de la digestion seront détaillées et les paramètres associés aux modèles statiques seront explicités. Pour aller vers des systèmes in vitro plus complexes et pertinents physiologiquement, différents modèles dynamiques uni ou multi-compartimentés ont été développés et seront explicités. Les modèles in vitro ne reproduisent pas la complexité biologique du tractus digestif, aussi, le recours à des modèles in vivo, animaux ou humains, demeure la meilleure approche pour étudier la digestion. Aussi, dans une seconde partie, les modèles in vivo seront décrits et discutés. Cette synthèse souligne la grande diversité des modèles de digestion et il s’avère important de bien connaitre les avantages et les limites de ceux-ci afin de mettre en place le modèle répondant au mieux aux objectifs de l’étude à mener

Mots clés: digestion; modéle; digesteur; in vitro; in vivo

Domaines: Ingénierie des aliments; Alimentation et Nutrition

Olivia Ménard, Didier Dupont. Atouts et limites des modèles de digestion gastro-intestinale : de l'in vitro à l'in vivo. Innovations Agronomiques, 2014, 36, pp.27-41. ⟨hal-01209654⟩