La digestion des protéines commence dans l’estomac sous l’influence de la pepsine. Cette phase ne dure qu’une heure ou deux, période pendant laquelle le pH est acide, la sécrétion d’acide étant déclenchée par la prise d’aliments. Cependant, la majorité des protéines alimentaires sont hydrolysées par les protéases pancréatiques sécrétées dans le duodénum proximal sous forme inactive. L’activation des protéases est d’abord catalysée par l’entérokinase, enzyme de surface de la muqueuse duodénale, et par la trypsine activée (figure 13). L’activation est presque instantanée dans les première et deuxième parties de la lumière duodénale. La digestion intraluminale des protéines alimentaires se produit dans le duodénum sous l’action séquentielle des endopeptidases et des exopeptidases pancréatiques. Les endopeptidases (trypsine, chymotrypsine, élastase, désoxyribonucléase et ribonucléase) agissent sur les peptides présents à l’intérieur de la molécule protéique. Les peptides sont ensuite soumis à l’action des exopeptidases (carboxypeptidases A et B) qui enlèvent un seul acide aminé du carboxyle terminal du peptide, et il en résulte des acides aminés (AA) neutres et basiques ainsi que des petits peptides.

Les peptidases de la bordure en brosse hydrolysent ensuite les di-, tri- et tétrapeptides résiduels qui contiennent des acides aminés neutres. Les peptides essentiellement constitués de glycine, de proline et d’hydroxyproline ou d’acides aminés dicarboxyliques semblent être hydrolysés à l’intérieur de la cellule. Les acides aminés et les dipeptides sont ensuite transportés dans la cellule muqueuse. Un mécanisme de transport propre aux acides aminés neutres absorbe les acides aminés aromatiques (phénylalanine, tyrosine, tryptophane) et aliphatiques (valine, leucine, isoleucine, méthionine). Les acides aminés basiques (arginine, lysine) sont absorbés par un mécanisme distinct. Il existe aussi un troisième mécanisme de transport pour la glycine, la proline et l’hydroxyproline et un quatrième mécanisme pour les acides aminés dicarboxyliques (aspartiques et glutamiques).

Compte tenu de ces processus physiologiques, une malabsorption des protéines est susceptible de se manifester dans les maladies qui causent les troubles suivants : 1) insuffisance pancréatique; 2) détérioration générale de la fonction des entérocytes, comme dans la maladie coeliaque; 3) perte de la surface muqueuse, comme dans le syndrome de l’intestin court.