Hormones thyroïdiennes 2025 PDF
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Université de Genève
2025
L. Bayer
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This document is a course plan for a class on thyroid hormones. It covers the synthesis, transport, and release of thyroid hormones. It discusses the effects of these hormones on basal metabolism, the cardiovascular system, and growth and development. It also discusses thyroid disorders like hypothyroidism and hyperthyroidism.
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PLAN DU COURS Lundi 13. 01. 25 Système hypothalamo-hypophysaire Mardi 14. 01. 25 Mercredi 15. 01. 25 Hormones thyroïdiennes Jeudi 16. 01. 25 Hormone de croissance et prolactine Vendredi 17.01. 25 Système CRH-ACTH-glucocorticoïdes La thyroïde T4 et...
PLAN DU COURS Lundi 13. 01. 25 Système hypothalamo-hypophysaire Mardi 14. 01. 25 Mercredi 15. 01. 25 Hormones thyroïdiennes Jeudi 16. 01. 25 Hormone de croissance et prolactine Vendredi 17.01. 25 Système CRH-ACTH-glucocorticoïdes La thyroïde T4 et T3 LB, Janvier 2025 Axe Axe Axe Axe Axe gonadotrope somatotrope thyréotrope lactotrope corticotrope T4 et T3 LB, Janvier 2025 Hormones thyroïdiennes - structure, synthèse et libération - stockage, transport et métabolisme - mode d’action cellulaire - effets : sur le métabolisme basal sur le système cardio-vasculaire sur la croissance et développement autres effets - contrôle de l’activité thyroïdienne - hypothyroïdie et hyperthyroïdie LB, Janvier 2025 Les hormones thyroïdiennes sont des dérivés iodinés de la tyrosine T4 (90%) T3 (9%) forme active 5 rT3 (1%) sans activité biologique iode alimentation (min 150 g/jour) LB, Janvier 2025 LB, Janvier 2025 L’iode est essentiel pour la synthèse des hormones thyroïdiennes I2 peroxydase thyroïdienne MIT LB, Janvier 2025 I2 peroxydase thyroïdienne DIT LB, Janvier 2025 T4 peroxydase thyroïdienne 2x DIT LB, Janvier 2025 5 MIT T3 peroxydase thyroïdienne DIT LB, Janvier 2025 peroxydase MIT thyroïdienne 5’ DIT rT3 LB, Janvier 2025 Thyroglobuline (TG) - grande glycoprotéine (660KDa) synthétisée par les cellules folliculaires et libérée par exocytose dans la lumière folliculaire - couplage des tyrosines iodinées (MIT et DIT) dans 20% TG et formation de T4 et T3 - contient des tyrosines dont ≈ 20% seront iodinées - stockage de la TG iodinée dans la lumière folliculaire (colloïde) Résidus thyrosine 80% H LB, Janvier 2025 cellules folliculaires lumière folliculaire vaisseau (colloïde) sanguin capillaires fenestrés LB, Janvier 2025 Synthèse colloide side blood side LB, Janvier 2025 Synthèse Iodination ou organification peroxydase Cl- TG + I− thyroïdienne - capture de I− (gradient thyroïde / plasma≈ 30x) - synthèse de thyroglobuline (TG) - transfert de I− et de TG (exocytose) dans la lumière folliculaire - iodination de TG par la peroxydase thyroïdienne (TPO, enzyme de la Na+ membrane apicale) ATPase - stockage de TG iodinée dans la lumière folliculaire K+ (colloïde) Symport I-/2Na+ LB, Janvier 2025 colloide side Libération T3/T4 internalisation deTG iodinée par endocytose de particules de colloïde protéolyse T4,T3, (rT3) passage dans le sang par «diffusion» MIT, DIT I− - déiodination par une aa déiodinase spécifique des iodotyrosines : I− est recyclé acides aminés : recyclés LB, Janvier 2025 blood side T3 T4 Synthèse et libération colloid side cellule folliculaire aa LB, Janvier 2025 blood side T3 T4 TSH LB, Janvier 2025 Follicules au repos Follicules stimulés par TSH colloïde dans des vésicules d’endocytose LB, Janvier 2025 T4 T3 Production thyroïdienne/jour (μg) 80 * 35 Concentration plasmatique (μg/dl) 8 0.12 * intérêt clinique fraction liée 99,96% 99,6% fraction libre 0,04% 0,4% Demi-vie (jours) 7 * 1 Protéines de liaison plasmatiques: - TBG (thyroxin binding protein), 70%, affinité T4 x10 /T3 - TTR (trans-thyrétine), albumine, autres…, 30% LB, Janvier 2025 Déiodination progressive de T3 et T4 5’ monodeiodinase forme active Déionidases D1 membrane plasmique (foie, rein,…) (principales) (T4 T3 avant l’entrée dans la cellule) D2 réticulum endoplasmique (hypophyse, hypothalamus) D3 membrane plasmique (cerveau, peau, placenta,…) LB, Janvier 2025 Intérêt du mode d’action des déiodinases Exemple d’une situation de jeune/maladie or Fasting Contrôle hypothalamique Ralentissement du métabolisme LB, Janvier 2025 = économie d’énergie Entrée de T3/T4 dans les cellules Transporteurs cellulaires Transporteur spécifique pour dans toutes les cellules : SNC (hypothalamus) OATP1C1 : organic MCT8 : monocarboxylate anion transporting transporter polypeptide 1C1 D1 (Rappel: D2 situé au niv RE) Déionidases D1 membrane plasmique (foie, rein,…) D2 réticulum endoplasmique (hypophyse, hypothalamus) LB, Janvier 2025 Mode d’action cellulaire de T3/T4 (1) organes cibles (≈ tous les tissus) entrée dans les cellules liaison (de T3) avec un récepteur nucléaire récepteur activé sur les TRE (thyroid responsive element) de l’ADN transcription de certains gènes LB, Janvier 2025 Mode d’action cellulaire T3 (2) ? T3 GTFs, general transcription factors; HR, hormone receptor; HRE, hormone response element; RXR, retinoid X receptor. Récepteurs des hormones thyroïdiennes (dans tous les tissus): - TR α1: cœur et muscle squelettique - TR β1: cerveau, foie et rein - TR β2: l’hypophyse et l’hypothalamus (responsable du rétrocontrôle) LB, Janvier 2025 Hormones thyroïdiennes - structure, synthèse et libération - stockage, transport et métabolisme - mode d’action cellulaire - effets : sur le métabolisme basal sur le système cardio-vasculaire sur la croissance et développement autres effets - contrôle de l’activité thyroïdienne - hypothyroïdie et hyperthyroïdie LB, Janvier 2025 Effets des hormones thyroïdiennes 2 1 LB, Janvier 2025 Effets sur le métabolisme de base - consommation d’oxygène du BMR * normale, 230 ml/min (Basal Metabolic Rate) * hyperthyroïdisme, 400ml/min * hypothyroïdisme, 150ml/min - turnover des glucides, lipides et protéines : épuisement du taux de glycogène, lipide, protéine si apport insuffisant - thermogenèse * expression de la protéine découplante (UCP) stimulée dans tous les tissus (sauf le cerveau, la rate et les gonades) * augmentation de la température modérée par celle de la sudation, de la ventilation et du débit cardiaque LB, Janvier 2025 Effets sur le système cardiovasculaire - force de contraction débit cardiaque - rythme cardiaque - résistance vasculaire périphérique Effets directs Effets indirects via: -sur le muscle cardiaque et * vasodilatation secondaire à l’augmentation les vaisseaux de la production de CO2 et de la t° * potentialisation des effets du système sympathique (augmentation du nombre et de l’affinité des récepteurs ß- adrénergiques) Une concentration plasmatique normale en hormones thyroïdiennes est nécessaire pour une performance cardiaque optimale LB, Janvier 2025 Ex : Effets de T3 sur un cardiomyocyte Effets directs : Effets indirects : - Effets géniques - Effets non génique LB, Janvier 2025 Klein et al ; NEJM; 2001 Effets sur la croissance et le développement - maturation fœtale/périnatale du système nerveux central (croissance du cortex et du cervelet, arborisation axonale et dendritique, synaptogénèse, myélinisation, etc…) - maturation osseuse, croissance des os longs (effets direct et indirect via GH), remodelage de l’os - croissance des dents, de l’épiderme, des cheveux, des ongles - maturation pulmonaire (surfactant) LB, Janvier 2025 Autres effets: nombreux et complexes - système nerveux adulte: effet stimulant (état d’éveil, sensibilité auditive, perception de la faim, mémoire, capacité d’apprendre) - muscle squelettique: taux adéquat d’hormones thyroïdiennes nécessaire pour excitabilité et force de contraction normales - système digestif: motilité et tonus gastro-intestinal, sécrétion des sucs digestifs - système tégumentaire: inhibent la synthèse et stimulent la dégradation des mucopolysacharides - système reproducteur : nécessaires au fonctionnement normal des organes génitaux, régulation de la lactogenèse LB, Janvier 2025 Hormones thyroïdiennes - structure, synthèse et libération - stockage, transport et métabolisme - mode d’action cellulaire - effets : sur le métabolisme basal sur le système cardio-vasculaire sur la croissance et développement autres effets - contrôle de l’activité thyroïdienne - hypothyroïdie et hyperthyroïdie LB, Janvier 2025 Régulation de l’activité thyroïdienne: sous le contrôle du système hypothalamo-hypophysaire LB, Janvier 2025 Hormones hypophysiotropes TRH, peptide (3 aa), stimule TSH (thyrotropin-releasing hormone) GnRH, peptide (10 aa), stimule FSH et LH (gonadotropin-releasing hormone) CRH, peptide (41 aa), stimule ACTH (corticotropin-releasing hormone) GHRH, peptide (49 aa), stimule GH (growth hormone-releasing hormone) somatostatine (SS), peptide (14 aa), inhibe GH (growth hormone-inhibiting hormone) dopamine (DA), catécholamine, inhibe PRL (prolactin-inhibiting hormone) récepteur TRH: couplé à Gq/phospholipase C LB, Janvier 2025 2 sous-unités une seule chaine polypeptidique α β TSH 201 aa GH 191 aa α β 204 aa 199 aa LH PRL α = 96 aa β activité α biologique β FSH 204 aa ACTH 39aa LB, Janvier 2025 Liaison de TSH à son récepteur: 1. production hormonale TSH ½ vie ≃ 60min 2. effet trophique basal membrane 2 1 Vascularization & liberation cellule folliculaire LB, Janvier 2025 Influx médiés Stress physique par le SNC Jeûne Température (-) Infections (+) Régulation de Neurone à TRH (T4) T3 (-) (-) l’axe thyréotrope (-) - Rétrocontrôle par T3 TRH (T4 D2 T3 dans la Récepteur de TRH cellule thyréotrope et via (T4), T3 Synthèse TSH Cellule astrocytes dans le Secrétion TSH thyréotrope (-) (10% des cellules neurone à TRH) adénohypophysaires) TSH TSH Récepteur de TSH -Tous les aspects de la synthèse et Cellule de la sécrétion folliculaire hormonale thyroïdienne - Croissance cellulaire T4, T3 LB, Janvier 2025 Effets physiologiques divers Régulation circadienne et homéostatique de l’axe thyréotrope TSH Régulation circadienne et homéostatique de TSH. T4 libre T4 relativement stable (autorégulation ?) T3 libre T3 suit sécrétion de TSH… Russel et al; J clin Endo Metab 93: 2008 LB, Janvier 2025 Hormones thyroïdiennes - structure, synthèse et libération - stockage, transport et métabolisme - mode d’action cellulaire - effets : sur le métabolisme basal sur le système cardio-vasculaire sur la croissance et développement autres effets - contrôle de l’activité thyroïdienne - hypothyroïdie et hyperthyroïdie LB, Janvier 2025 Hypothyroïdie Chez l’enfant, hypothyroïdie congénitale, 1/5000 naissances - nanisme - retard mental (crétinisme thyroïdien) (dépistage néonatal par dosage de TSH; traitement par T4) Chez l’adulte, syndrome appelé myxoedème - léthargie (perte de mémoire, ralentissement de la parole, de la pensée, diminution des réflexes musculaires, somnolence) - prise de poids, constipation - oedèmes généralisés - sensation de froid - sudation inhibée - chute de cheveux - anémie Causes: * déficit en iode (goitre ⇐ hyperplasie des cellules folliculaires) traitement = apport d’iode (sel alimentaire iodé) * destruction autoimmune de la glande T(Thyroïdite de Hashimoto) LB, Janvier 2025 * déficit en TSH (le plus souvent du à un déficit en TRH) Hypothyroïdie Myxeodemes « puffy face » Adult woman with the characteristic puffiness that often accompanies hypothyroidism. Her puffiness and hair texture markedly improve after treatment with desiccated thyroid. LB, Janvier 2025 nanisme thyroïdien LB, Janvier 2025 28 ans père Endocrine Physiology – Susan P. Porterfield – 2nd Ed. – Mosby St Louis 2001 LB, Janvier 2025 enfants âgés de 13 ans normal hypothyroïdien LB, Janvier 2025 déficit en iode goitre = hypertrophie de la thyroïde, compensatoire (euthyroïdie) ou non (hypothyroïdie) selon la disponibilité de l’iode TSH T4 + Iodine deficiency Gland growth ⇒ T4 production to increase LB, Janvier 2025 iodine capture Région des hauts plateaux Ukinga, en Tanzanie www.fao.org LB, Janvier 2025 Région des hauts plateaux Ukinga, en Tanzanie www.fao.org LB, Janvier 2025 Estimation: ¼ de la population mondiale concernée à des degrés divers www.fao.org LB, Janvier 2025 Evaluation d’une Hypothyroïdie - 1. Dosage T4 et T3 (sérum total/fraction libre) et thyroglobuline : IA - 2. Evaluation de l’axe thyréotrope : dosage TSH, injection de TRH - 3. Evaluation de la biosynthèse et iodinification: «radiactive iodine uptake» (123 I) - 4. Imagerie de la thyroïde : fluorescent x scanner/IRM - 5. Biopsie - 6. Dosage de auto-anticorps de la thyroide : Tg Ab, TPO Ab, TSH-R Ab (stim/block) TRH test = dysfonction du tissus thyroïdien LB, Janvier 2025 Hyperthyroïdie - perte de poids - intolérance à la chaleur - sudation excessive - nervosité, instabilité émotionnelle - rythme cardiaque élevé - arythmies cardiaques T4 - fébrilités, tremblements TSH - goitre (⇐ hyperactivité) TSA taille de la glande et synthèse hormonale cas le plus fréquent= Thyrotoxicose maladie de Graves (Basedow) exophtalmie (TSA =TSH Rstim Ab = agoniste récepteur de TSH ayant les mêmes dermopathie effets que TSH) LB, Janvier 2025