Physiologie Animale: Système Endocrinien

• Physiologie Animale traite du système endocrinien.
• Les notes de cours ont été écrites le 29/01/2023 pour le cours L1 S2.
• Les notes sont préparées par Dimitra Gika, PhD, HdR du laboratoire CANTHER.

Introduction

• Le module présente une vision intégrée des systèmes de régulation, incluant une comparaison des mécanismes nerveux et endocriniens.

Homéostasie

• Récepteurs détectent les modifications des variables corporelles.
• Stimulus modifie une variable.
• Le centre de régulation reçoit l'information via une voie afférente.
• Le centre de régulation émet une réponse via une voie efférente vers un effecteur.
• L'information est acheminée de le receptor à le centre de régulation via une voie afférente.
• L'effecteur réduit l'intensité du stimulus, rétablissant l'homéostasie en ajustant la variable à la normale.

Système nerveux vs endocrinien

• Un neurone cible uniquement la cellule et reçoit l’information électrique rapidement, avec une réponse brève.
• Une cellule cible endocrine est soumise aux hormones, et reçoit l'information lentement, et la réponse sera de longue durée.
• Les neurohormones sont sécrétées par les neurones et acheminées par circulation sanguine aux cellules cibles.
• La régulation nerveuse utilise des neurotransmetteurs libérés par influx nerveux, affectant les muscles et les glandes avec une réponse rapide et courte.
• La régulation hormonale utilise des hormones libérées dans le sang pour affecter diverses cellules, modifiant leur métabolisme sur une longue durée.

Glandes endocrines et fonctions

• Le système endocrinien diffuse utilise des molécules d'hormones afin de assurer son rôle.
• Le système endocrinien diffuse intervient dans le métabolisme énergétique, l'équilibre hydrique, la croissance, la reproduction, et l'immunité.
• Il contrôle aussi la circulation, la digestion et l'absorption des aliments.
• L'épiphyse (glande pinéale) sécrète la mélatonine et régule le cycle circadien.
• L'hypothalamus libère des hormones de libération (trophines) et d'inhibition (statines), ocytocine et ADH.
• L'hypophyse (lobe antérieur) produit ACTH, TSH, GH, PRL, FSH, LH et MSH; le lobe postérieur libère ocytocine et ADH.
• La parathyroïde régule l'équilibre des électrolytes (Ca2+) via la parathormone (PTH).

Glandes endocrines et fonctions (suite)

• La thyroïde produit la thyroxine (T4), la triiodothyronine (T3) et la calcitonine; impliquées dans le métabolisme énergétique et la croissance.
• Les surrénales (médullosurrénale) sécrètent l'adrénaline et la noradrénaline, et la corticosurrénale sécrète le cortisol, la corticostérone, des androgènes et de l'aldostérone.
• Le pancréas (îlots de Langerhans) sécrète l'insuline et le glucagon, régulant le métabolisme énergétique.
• Les ovaires produisent des oestrogènes, tandis que les testicules produisent des androgènes; les deux contrôlent la reproduction.
• Le cœur sécrète le peptide natriurétique auriculaire, régulant la circulation et l'équilibre électrolytique.
• Le thymus (atrophié chez l'adulte) produit des thymosines, influençant la réponse immunitaire.
• Le tissu adipeux sécrète la leptine, contrôlant l'appétit.
• Le tractus gastro-intestinal sécrète des hormones pour le métabolisme du glucose et l'appétit.
• Les reins produisent l'érythropoïétine (EPO) et le calcitriol, impliqués dans la production des globules rouges et l'équilibre électrolytique.

Hormone

• Le terme "endocrine" a été défini par Laguesse à partir de ses études sur le pancréas, qualifiant les cellules des îlots sécrétant une hormone.
• Une hormone est un messager chimique actif à faible concentration, ayant une action lente et prolongée.
• Les hormones sont synthétisées par une glande ou cellule endocrine puis libérées dans le sang.
• Elles agissent sur des cellules cibles spécifiques exprimant un récepteur spécifique.
• L'hormone, venant de la mot grecque "ορμώ" qui signifie "se ruer vers".

Hormones : Biosynthèse

• Il existe 3 groupes: peptiques/protéines, stéroïdes, et dérivés d'amines.
• Les eicosanoïdes (leucotriènes et prostaglandines) sont des hormones autocrines/paracrines.
• Le réticulum endoplasmique rugueux est le siège de la synthèse des protéines/peptides hydrosolubles, stockés dans des granules et libérés par exocytose.
• La pro-opiomélanocortine (POMC) est une pro-hormone clivée en ACTH, bêta-lipotropine et bêta-endorphine.
• Les stéroïdes, dérivés du cholestérol, sont synthétisés dans le réticulum endoplasmique lisse et les mitochondries.
• Ils diffusent facilement et sont liés à des protéines transpotrices dans le sang.
• Les hormones thyroïdiennes, catécholamines, et mélatonine sont des exemples de dérivés d'amines.

Hormones: Régulation et Sécrétion

• La sécrétion d'hormones est régulée par ions, d'hormones, des nutriments et des neurotransmetteurs.
• Elle inclut un feedback, avec rétrocontrôle.
• Les stimulus humoraux, nerveux et hormonaux influencent la sécrétion.
• Un stimulus humoral concentration nutriments ions affecte les glandes parathyroïdes; le Ca2+ serique affecte cette glandes et les PTH.
• Stimulus nerveux (influx nerveux) par neurofibre du SN sympathique affecte médulla surrénale causant noradrénaline, adrénaline.
• Stimulus hormonal, hypothalamus affectant TSH, CRH, GnRH affectant des parties du cerveau.

Hormones : Circulation/Transport

• Les hormones hydrophiles sont libérées par exocytose et dissoutes dans le plasma, ayant une demi-vie courte.
• Les hormones hydrophobes sont libérées par diffusion simple et liées à des protéines de transport. Leur demi-vie est longue.
• L'albumine est une protéine de transport non spécifique.
• La TBG (thyroxine binding globulin), la transcortine et la SHBG (sex hormone-binding globulin) sont des protéines avec haute affinité pour le transport des hormones throidiennes et sexuelles.

Hormones : Sécrétion

• La concentration hormonale dépend de la sécrétion endocrine et du taux d'élimination du plasma.
• Les hormones peptidiques sont rapidement dégradées tandis que les stéroïdes, liés aux protéines, ont une élimination plus lente.

Hormones: Récepteurs et Signalisation

• La réponse à une hormone dépend de la quantité secrétée, de la présence et du nombre de récepteurs, et de la spécificité du récepteur.
• Les récepteurs des protéines et peptides utilisent l'adénylate cyclase, la phospholipase C ou sont de type tyrosine kinase pour la signalisation.
• Les stéroïdes et les hormones thyroïdiennes utilisent des récepteurs intracellulaires et modifient la transcription génique.
• L'hormone hydrophile se fixe à récepteurs membranaires, induisant l'activation enzymatique, la stimulation de la sécrétion d'hormone, ou l'ouverture des canaux ioniques.
• L'hormone stéroïde entre dans la cellule, et elle ce liera à le récepteur dans le cytoplasme ou le noyau. Les gènes activés produisent de nouveaux ARNm qui migrent vers le cytoplasme pour produire des protéines pour un processus cellulaire.
• Les catécholamines et hormones throidiennes font les même mécanisme de les hormones hydrophiles (avec récepteurs membranaires), et hydrophobes ( récepteurs intracellulaires) .

Hormones : types de récepteurs et signalisation

• Les peptides et catécholamines, qui sont libérés sous forme libre, utilisent des récepteurs de membrane et une transduction via des seconds messagers.
• Les stéroïdes et les hormones thyroïdiennes, liées aux protéines, utilisent des récepteurs dans le noyau. Leur effet est plus lent et modifie la transcription des gènes.
• La réponse à une hormone dépend de la permissivité d'autres hormones, de la synergie entre elles, et de l'antagonisme.

Troubles endocriniens

• L'hyposécrétion ou l'hypersécrétion, qu'elle soit primaire ou secondaire, peuvent perturber l'équilibre du système hormonal.
• L'hyporéceptivité ou l'hyperréceptivité peuvent aussi influencer la réponse cellulaire aux hormones.
• Cas des troubles primaire dans la glande même : hyposécrétion est causé par carence alimentaire, infection ou intoxication... et l'hypersécrétion par une tumeur.
• La perturbation de la signalisation cellulaire ou manque de récepteur cause des troubles endocrinien.

Axe Hypothalamo-Hypophysaire

• Le système hypothalamo-hypophysaire coordonne de nombreuses fonctions endocrines.
• L'adénohypophyse est constitué de cellules endocrines synthétisant et libérant des hormones. La neurohypophyse libère des hormones d'origine hypothalamique.
• Le noyau supraoptique et le noyau paraventriculaire dans hypothalamus synthétisent les hormones .
• Il existe des hormones hypothalamiques ou hypophysiotropes (CRH, TRH, GnRH, GHRH, GHIH, Dopamine).
• Le hypothalamus et l'hypophyse contrôle surrénales, la thyroïde, le foie, les testicules, ovaires, etc.
• ACTH, TSH, GH, LH ,FSH sont connu sous les hormones adénohypohysaires.
• En absence de Stress, une perturbation, et à le régulation d'autre molécules un processus comme celui ci démare.
• TRH ( thyrotropine), GHRH ( hormone de croissance), CRH (l'homéostasie cellulaire) , GnRH ( la glande de thyroïde) , dopamine (l'homéostasie cellulaire et le métabolisme) influence a cet axe.

Contrôle de l'axe hypothalamo-hypophysaire

• Rétrocontrôle négatif pour maintenir l'homéostasie.
• Est un rétrocontrôle positif de l'expression pendant la phase folliculaire: Taux d’Œstrogènes sont importants.

Thyroïde

• Bouclier --> Porte - Le nom tire son origine de grecque.
• Est une glande qui utilise scintigraphie pour activité sécrétoire.
• Rôle dans métabolisme énergétique Thermorégulation CroissancePression arterielle.
• Les cellules folliculaires produit des Tri-iodothyronine (T3) et Tetra-iodothyronine (T4)
• Il a plusieurs facteurs qui affecte le fonctionnement comme le stress et cycle journalier.
• Une perturbation cause Hypothyroïdisme et Hyperthyroïdisme.

Axe Hypothalamo-Neurohypophysaire

• La glande hypothalamus postérieur libèrent ADH (Hormone antidiurétique ou vasopressine) et OXT (ocytocine) en réaction à impulsion nerveux et en réaction a stimulus sensorielle affecte, muscle lisse, vaisseaux.

Surrénales

• Les glandes surrénales sont adjacentes chacun au rein et ont deux zones: corticosurrénale et médullosurrénale.
• La synthèse des minéralcorticoïdes (aldostérone) est contrôlée par le système rénine-angiotensine et le K+, tandis que la synthèse des glucocorticoïdes (cortisol) et hormones sexuelles est contrôlée par l'ACTH.
• Les catécholamines (adrénaline et noradrénaline) sont synthétisées à la médullosurrénale et contrôlent «lutte ou fuite».
• le volume sanguin/la PressionArtérielle, K, causent une influence, mais il y a aussi les facteurs de stress agissant sur cortex et le Rein
• la Synthèse des minéralcorticoïdes
• la libération des cortisol, acides aminés et des glucose sont stimulant.

pancréas

• Le pancréas a une fonction exocrine (production d'enzymes digestives) et une fonction endocrine (îlots de Langerhans).
• Les cellules alpha produisent le glucagon; les cellules bêta produisent l'insuline et l'amyline; les cellules delta produisent la somatostatine; et les cellules PP produisent le polypeptide pancréatique.
• l'insuline transporte le glucose dans les cellules.
• glucagon brise le glycogène
• Le diabète (faits du monde) 50% diabétiques meurent avant l'âge de 60 ans Mort - 6 ans d'espérance de vie. 2045 - 700 M de les personnes sera un problèmes majeures dans le futur.