Chapitre 5 Tissu et Systemè Endocrinien (3) PDF

ULB  INTRODUCTION: DEFINITIONS ET MOTS CLEFS La physiologie et l’anatomie sont deux disciplines scientifiques intégrées. La première étudie les fonctions d’un organisme alors que la deuxième étudie les structures et les relations entre celles-ci. Ces études permettent en définitif...

ULB  INTRODUCTION: DEFINITIONS ET MOTS CLEFS La physiologie et l’anatomie sont deux disciplines scientifiques intégrées. La première étudie les fonctions d’un organisme alors que la deuxième étudie les structures et les relations entre celles-ci. Ces études permettent en définitif de comprendre l’homéostasie de l’organisme. ULB Homéostasie du corps humain L’organisme est un ensemble de structures organisées en différent niveaux de complexités, dont la cellule est l’unité structurale et fonctionnelle. Le bon fonctionnement de l’organisme est donc lié au bon fonctionnement de ses cellules. Le milieu interne de notre organisme est le siège d’innom- brables et continuels change- ments qui provoquent des dés- équilibres. Les cellules doivent réagir afin de compenser ces déséquilibres. ULB INTRODUCTION: MOTS CLEFS HOMEOSTASIE = Etat d’équilibre dynamique du milieu intérieur d’un organisme vivant qui résulte de l’interaction constante de nombreux mécanismes de régulation de l’organisme. Pourquoi équilibre dynamique? ULB L’Homeostasie est comparable à l’équilibre précaire d’un funambule sur un fil d’acier Equilibre Dynamique = Equilibre lié aux Mouvements ULB L’Homeostasie est comparable à l’équilibre précaire d’un funambule sur un fil d’acier Equilibre Dynamique = Equilibre lié aux Mouvements ULB Régulation de l’homéostasie L’homeostasie se régule par un mécanisme de boucle de rétroaction (négative ou positive), c.à.d, par un cycle d’évènements au cours duquel plusieurs groupes de cellules spécialisées se transmettent des informations. On appelle facteur controlé toute variable corporelle constamment surveillée, évaluée, modifiée au bésoin, surveillée à nouveau et réévaluée. Toute perturbation qui modifie un facteur contrôlé est un stimulus. Il existe deux modes de régulation: par le système nerveux et par le système endocrinien. Chacun comprend trois composantes essentielles: un récepteur, un centre de régulation et un effecteur. ULB  Comparaison des mécanismes de régulation des systèmes nerveux et endocrinien caractéristique système nerveux système endocrinien Molécules de Neurotransmetteurs libérés localement Hormones transportées par le messagers chimiques en réponse aux influx nerveux sang vers les tissus du corps Près du lieu de libération, à une Généralement loin du lieu de Lieu d’action du synapse; liaison à des récepteurs libération; liaison à des récepteurs messager chimique dans la membrane situés sur les cellules cibles ou à postsynaptique. l’intérieur de celles-ci. Myocytes (lisses, cardiaques et Presque toutes les cellules Nature des cellules squelettiques), cellules des glandes, du corps. cibles autres neurones. En général, quelques millisecondes De quelque secondes à plusieurs Délai de réaction heures, voire plusieurs jours. (millièmes de seconde). En général, assez longue En général, plutôt brève (quelques Durée de l’effet (quelques secondes à plusieurs millisecondes). jours). NB: Les valeurs de référence des facteurs controlés sont mémorisées dans les centres de régulation ULB Régulation de l’homéostasie par une boucle de rétro-inhibition Ici, les effets du stimulus sur le facteur contrôlé sont inversés Accident de circulation entrainant des ULB bléssures  Contrôle de la température du corps Signaux nerveux cerveau sueur Dilatation des vaisseaux élévée Température corporelle baissée Constriction des frisson cerveau vaisseaux Signaux nerveux ULB Régulation de l’homéostasie par une boucle de rétro-activation Ici, les effets du stimulus sur le facteur contrôlé sont amplifiés Réflexe d’éjection du lait maternel ULB La régulation homéostatique varie en fonction des espèces animales La régénération d’une patte amputée chez la salamandre ULB Quelques tissus et glandes de régulation d’homéostasie Hypothalamus – Hormones de libération – Hormones d’inhibition Pinéale – Melatonin Hypophyse (Pituitary, master gland) – Grand nombre d’hormones Thyroïde – thyroxine Thymus – hormone thymique Surrénale (Adrenal) – adrenaline Pancreas – insuline, glucagon Ovaire – Oestrogène, progestérone Testicule – testostérone ULB ULB  INTRODUCTION La signalisation et la communication cellulaire sont régulées à la fois par le système nerveux et le système endocrinien dans le but de maintenir l’homéostasie du corps. Le système endocrinien régit les activités de l’organisme en communiquant avec les effec- teurs à l’aide de messagers chimiques appelées hormones. Une hormone est un messager chimique qui, libéré dans une partie du corps, régule l’acti- vité des cellules de diverses autres parties de l’organisme. La plupart des hormones pénètrent dans le liquide interstitiel, puis dans la circulation sanguine et le sang les distribue à presque toutes les cellules du corps. ULB Les différents types d’hormones Hormone circulante Hormones locales – Hormone paracrine – Hormone autocrine ULB  Spécifité d’action hormonale Système Clef-Sérure – L’hormone lie son récepteur spécifique sur la cellule “cible” cellule signalisation cible cellule sécrétrice Cellules pas de non- pas de signalisation signalisation cibles ULB  Les mécanismes d’action hormonale La réponse hormonale dépend à la fois de l’hormone et de la cellule cible. Ex: insuline l’insuline stimule la synthèse du glycogène dans le hépatocytes (foie) mais celle de triacylglycerols dans les adipocytes (tissus foie conjonctifs). hépatocytes adipocytes ULB Mode d’action des hormones liposolubles EX: hormones stéroïdes et thyroïdiennes ULB  Récepteurs membranaires et action hormonale Ces récepteurs sont des protéines intrinsèques transmembranaires de la membrane plasmique qui font saillie à la surface des cellules cibles. Les hormones (A, B, C) qui se lient à ces récepteurs de membrane peuvent agir à très faible concentration parce qu’elles déclanchent une cascade de réactions qui d’étape en étape amplifie l’effet initial. C B A ULB Mode d’action des hormones hydrosolubles Exemple d’effet multiplicateur: La liaison d’une seule molécule d’adrénaline à son récepteur sur un hépatocyte peut activer une 100e de prot.G, qui active chacune une molécule d’adénylate cyclase. Si chacune de ces molécules d’adénylate cyclase produit seulement 1000 AMPc alors 100 000 de ces seconds messagers sont libérés dans la cellule. Chaque AMPc active une PK qui peut à son tour agir sur une 100e ou de 1000ié de molécules de son substrat spécifique. n Millions io Une molécule at molécules de ad d’adrénaline gr glycogène dé ULB Mode d’action des hormones hydrosolubles AC PDE ATP cAMP AMP Ouverture des canaux Ca2+ ULB Mode d’action des hormones hydrosolubles Maladies respiratoires (asthma) AC PDE4 ATP cAMP AMP BRONCHOCONSTRICTION ULB La toxine du choléra et les protéines G Toxine du choléra Protéine G constitutivement active Hyperproduction d’AMPc dans les cellules epithéliale de l’intestin Cellules épithéliales de l’intestin Expulsion active (pompe) des ions Cl- vers la luminère intestinale Expulsion par osmose de l’eau ainsi que des ions Na+ Perte Na+, Cl- et d’eau (diarrhée) ULB  Classification et lieu de sécrétion des hormones CLASSE CHIMIQUE HORMONES LIEU DE SECRETION Liposolubles Aldostérone, cortisol, androgène Cortex surrénal Calcitriol Reins Hormones stéroïdes Testostérone Testicules (dérivées du cholestérol) Oestragène, progestérone ovaires Hormones thyroïdiennes T3 (triiodothyronine) Glande thyroïde (dérivées de la tyrosine) T4 (thyroxine) Cellules endothéliales Monoxyde d’azote (NO) tapissant les vaisseaux Gaz sanguins ULB  Mode d’action du Monoxyde d’azote (NO) viagra érection ULB Mode d’action du Monoxyde d’azote (NO) Fermeture des canaux Ca2+ ULB  Classification et lieu de sécrétion des hormones CLASSE HORMONES LIEU DE SECRETION CHIMIQUE Hydrosolubles Adrénaline et noradrénaline (d. tyrosine) Médullosurrérale Amines Mélatonine (dérivé du tryptophane) Glande pinéale Histamine (dérivé de l’histidine) Mastocytes du tissu conjonct Sérotonine (dérivé du tryptophane) Thrombocytes dans le sang H. de libération et d’inhibition de l’hypothal. Hypothalamus Peptides et Ocytocine, h. antidiurétique Neurohypophyse protéines h. de croissance, thyrotrophine, corticotro- phine, h. folliculostimulante, h. lutéinisante, Adénohypophyse prolactine, h. mélanotrope Insuline, glucagon, somatostatine Pancréas Eicosanoïdes Toutes les cellules sauf les (dérivés d’acide Prostaglandines, leucotriènes érythrocytes arachidonique) ULB Facteurs déterminant la capacité de réaction d’une cellule cible à une hormone La capacité de réaction, ou de réponse, d’une cellule cible à une hormone dépend de: – 1) La concentration de l’hormone (diabète type I) – 2) La quantité de récepteurs spécifiques de la cellule (diabète de type II) – 3) L’influence exercée par d’autres hormones Il y trois types d’interactions hormonales: – Effet permissif (Adrénaline/T3-T4: lipolyse) – Effet synergique (FSH/Oestragène: ovogénèse) – Effets antagonistes (insuline/glucagon: glycémie) ULB  Régulation de la sécrétion hormonale La régulation de la sécrétion évite que la production de n’importe quelle hormone ne soit excessive ou insuffisante. Trois types de signaux régissent la sécrétion d’une hormone: – 1) Fluctuation des composantes chimiques du sang telles que les ions Na+, Ca2+, … et les nutriments (glucose, aa, acide gras). – 2) Des signaux du système nerveux. – 3) D’autres hormones. ULB ULB  Principales voies de régulation hormonale: CERVEAU Hypophalamus (9): régulateur “maître” de l’hypophyse 16 hormones différentes Hypophyse (7): glande endocrine “maîtresse” Effecteur: glande endocrine Structure du complexe hypothalamohypophysaire ULB  Principales voies de régulation hormonale: Vascularisation du complexe hypothalamohypophysaire ULB  Principales voies de régulation hormonale: Hypothalamus: Hormone de libération Hormone d’inhibition Hypophyse: cellules cibles” Relation fonctionnelle entre l’hypothalamus et l’adénohypophyse ULB  Régulation et sécrétion des hormones de la neurohypophyse Neurohypophyse: 1- Ocytocine 2- L’ADH (hormone antidiurétique) ULB  Fonctions des hormones de la neurohypophyse Ocytocine Hormone antidiurétique (ADH) Utérus Glandes mammaires Contraction Ejection du lait (travail) Qu’est-ce que l’ocytocine fait chez l’homme ou la femme qui n’a pas accouché? En partie responsable du plaisir éprouvé Déficience: diabète insipide 10 l d’urine par jours ULB durant et après les relations sexuelles  Régulation et sécrétion des hormones de l’adenohypophyse ss u Hormones de libération & Hormones ti n t e d ie n n e e d’inhibition d e a rt es 5 p p c t y a p é t r i les d e el tal écr er qu en s s Cit ules A ndam llule se? cell. fo ce h y y se p de oph les yp o l’h es ohyp typ dén l’a Adénohypophyse: 1- Somatotrophine (hormone de croissance) 2- Gonadotrophines (FSH & LH) 5 types de cellules 3- Thyrotrophine (TSH) 4- Prolactine (PRL) 7 hormones différentes 5- Corticotrophine (ACTH) 6- Hormone mélanotrope (MSH) ULB  Mécanisme général de régulation des sécrétions hormonales de l’adenohypophyse o nt s es l e i s m s s e? c an u l é e p h y m é r é g yp o l n oh e é qu ent l’ad lem de r Pa néra nes gé rmo ho régulation par rétro-inhibition ULB  Fonctions des hormones de l’adénohypophyse 1- Les cellules somatotropes sécrètent l’hormone de croissance (hGH), encore appelée somatotrophine, qui provoque à son tour la sécrétion des somatomédines (IGF) par plusieurs tissus. Ces dernières sont des hormones qui stimulent la croissance générale du corps et régulent certains aspects du métabolisme. Nanisme Gigantisme ULB Fonctions des hormones de l’adénohypophyse Hormone de croissance et homéostasie glycémique La sécrétion excessive d’hormone de croissance est succeptible d’avoir un effet diabétogène (type 1) Le vieillissement entraîne une diminution de la production d’hormones de croissance conduisant à l’atrophie musculaire ULB  Régulation de la glycémie par le pancréas Historique: 1889, ablation du pancréas du chien par deux Allemands; constat: attraction des fourmis par les urines dudit chien. conclusion: c’est le pancréas qui controle le taux de sucre. 1922, découverte de l’insuline comme hormone de régulation de la glycémie par deux chercheurs de l’Université de Toronto. Sécrétion directe de l’insuline Cellules b élévée 0.7g/l