Système neuroendocrinien - Cours PDF - Licence 2 Psychologie 2024-2025

Neurophysiogie 1 PL3EC5 Licence 2 Psychologie Année 2024-2025 Ce cours répond à des normes d’accessibilité numérique PHILIPPE...

Neurophysiogie 1 PL3EC5 Licence 2 Psychologie Année 2024-2025 Ce cours répond à des normes d’accessibilité numérique PHILIPPE Antony Ce cours est sous licence Enseignant-chercheur STAPS [email protected]  Déroulé génial de l’enseignement Planning et intervenants 12h CM du 21/09 au 26/10 Intervenant : PHILIPPE A. 12h TD (6x2h) Ø Intervenants : MORRISSEY C. Intervenants RRANALDI S. Modalité d’évaluation des connaissances Evaluation terminale : QCM sur table 1h + session 2  Objectifs Comprendre le fonctionnement du système endocrinien et ses spécificités par rapport au système nerveux Être capable d’identifier les principales hormones, leurs rôles, leur mode de régulation et les troubles consécutifs à leur dysrégulation Comprendre les effets du stress et des dépendances sur le fonctionnement cérébral et la plasticité du système nerveux Reconnaître les troubles déficitaires de l’attention et/ou de l’hyperactivité, et être capable d’expliquer les mécanismes biologiques et le mode d’action des traitements pharmacologiques  Plan génial de l’enseignement PARTIE 1 : Le système neuroendocrinien (6h) PARTIE 2 : La neurotransmission (6h) 1. Trouble déficitaire de l’attention et/ou hyperactivité (TDA/H) 2. Mécanismes moléculaires de la dépendance  Première partie Le système neuroendocrinien 1. Généralités 2. Le système endocrinien 3. Le complexe hypothalamus-hypophysaire 1. Hormones hypothalamiques et posthypophysaires 2. Hormones adénohypophysaires 4. L’exemple du stress 1. Evolution du concept et définitions 2. Le syndrome général d’adaptation  Le système endocrinien Hypothalamus Hypophyse Thyroïde Surrénales Testicules, ovaires Parathyroïde Epiphyse Pancréas 1 Généralités Système nerveux vs système endocrinien Le SN régule l’activité musculaire et les glandes via des impulsions électriques menées par les neurones et leurs neurotransmetteurs Le système endocrinien module l’activité métabolique via les glandes endocrines et leurs hormones Ces deux systèmes participent au maintien de l’homéostasie 1 Généralités Hormones Messager chimique sécrété par des cellules (glande endocrine) dans le liquide extracellulaire Elles voyagent à travers le sang (et le système lymphatique) et régulent l’activité métabolique des autres cellules La fixation d’une hormone à son récepteur peut prendre des secondes ou des heures mais l’effet peut durer longtemps 1 Généralités Hormones Régulent et contrôlent : Ø La reproduction Ø La croissance et le développement Ø Le maintien de la composition sanguine en électrolyte, eau et nutriments Ø Le métabolisme cellulaire et la balance énergétique Ø Les défenses du corps 1 Généralités Types de glandes Hypophyse Glandes endocrines : Thyroïde Ø Sécrètent les hormones dans le milieu Parathyroïdes intérieur Thymus Glandes exocrines : Glande surrénale Ø Déversent leurs substances non hormonales directement dans le milieu Pancréas extérieur : La lumière (sueur, salive, sucs Gonade digestifs etc.) Testicules Ovaires 1 Généralités Types de glandes A. Glande exocrine. Libération de substances chimiques dans le milieu extérieur B. Glande endocrine. Libération de substances chimiques dans le sang A B Hormone autocrine : Agit sur ses propres cellules sécrétrices Ø Ex: Les prostaglandines agissent sur les cellules musculaires lisses qui les ont sécrétées (vasoconstriction et vasodilatation) Hormone paracrine : Agit localement Ø Ex: La somatostatine inhibe la sécrétion d’insuline (toute deux produite par le pancréas)  Première partie Le système neuroendocrinien 1. Généralités 2. Le système endocrinien 3. Le complexe hypothalamus-hypophysaire 1. Hormones hypothalamiques et posthypophysaires 2. Hormones adénohypophysaires 4. L’exemple du stress 1. Evolution du concept et définitions 2. Le syndrome général d’adaptation 2 Le système endocrinien Biochimie des hormones : Deux familles d’hormones (ou trois) Hormones dérivées d’amines Ø Représentent la plupart des hormones. Dérivés d’acide aminé, peptides et protéines telles que l’adrénaline et les hormones thyroïdiennes Ø Ne passent pas la membrane plasmique (hydrosolubles) Hormones stéroïdes Ø Dérivées du cholestérol. Hormones surrénaliennes et gonadiques Ø Passent la membrane plasmique (liposolubles) + Eicosanoïdes Ø Prostaglandines et leucotriènes Ø Libérées par toutes les membranes plasmiques. Rôles multiples (inflammation, douleur, pression sanguine etc.) 2 Le système endocrinien Mode d’action des hormones Propagation virtuelle à tous les tissus mais effet que sur les cellules cibles (présence de récepteurs spécifiques) Modifient l’activité des cellules cibles La réponse dépend de la cellule cible mais typiquement : Ø Altère la perméabilité et/ou le potentiel membranaire (action sur les canaux ioniques) Ø Stimule la synthèse d’enzymes et autres protéines Ø Induit une activité sécrétrice Ø Stimule la mitose (croissance) et la méiose Deux modes d’action selon que l’hormone soit hydrosoluble ou liposoluble 2 Le système endocrinien Hormones hydrosolubles Toutes les hormones dérivées d’amines sauf les hormones thyroïdiennes Le récepteur de l’hormone se trouve sur la membrane plasmique Récepteur à second messager couplé à une protéine G Le second messager est principalement l’AMPc, mais cela peut aussi être des ions calciums Ca++ pour certaines hormones Les mécanismes de signalisation de la protéine G ressemblent à une course à relais moléculaire 2 Le système endocrinien Hormones hydrosolubles  2 Le système endocrinien Hormones liposolubles 1. L’hormone stéroïde diffuse à travers la Toutes les hormones membrane plasmique et se fixe sur un stéroïdes et thyroïdiennes récepteur intracellulaire 2. Le complexe récepteur/hormone entre dans le noyau L’hormone traverse la membrane plasmique 3. Le complexe R/H se fixe sur une région spécifique d’ADN 4. La fixation initie la transcription d’un gène Le récepteur est en ARNm intracellulaire 5. L’ARNm dirige la synthèse protéique 2 Le système endocrinien Comparaison 2 Le système endocrinien Contrôle de la libération hormonale Stimulus humoral : Taux ions/nutriments dans le sang Ø Ex : Diminution de [Ca++]sang à sécrétion parathormone (PTH) par la glande parathyroïde Stimulus nerveux Ø Ex : Stress. PA fibres préganglionnaires SNA sympathique à sécrétion A et NA par la médullosurrénale Stimulus hormonal Ø Ex : Hormones hypophysaires stimulent les autres glandes Modulation des 3 trois stimuli par le SN Régulation du thermostat corporel 2 Le système endocrinien 2 Le système endocrinien Mode d’action des hormones : Spécificité de la cellule cible Pour qu’une cellule cible puisse répondre à une hormone, elle doit posséder son récepteur spécifique L’activation de la cellule dépend de 3 facteurs : Ø La [hormone] dans le sang Ø Le nombre de récepteurs à l’hormone Ø La force de l’interaction hormone-récepteur Les récepteurs sont dynamiques : Ø Up-regulation ADA - [hormone] diminue à nb récepteurs augmente PTAT ION Ø Down-regulation - [hormone] augmente à nb récepteurs diminue 2 Le système endocrinien Contrôle de la libération hormonale La plupart des hormones sont régulées par des mécanismes de rétrocontrôle négatif Hormone Glande Cellule cible + - Inhibition de la sécrétion à Faibles variations de la concentration en hormone 2 Le système endocrinien Demi-vie, début et durée de l’action hormonale Effet important même à faible concentration Elles voyagent librement dans le sang ou liées à des protéines plasmatiques (hormones liposolubles) [hormone]sang dépend : Ø Taux de libération Ø Vitesse d’inactivation et destruction La ½ vie est le temps au bout duquel la [hormone]sang a diminuée de moitié. Elle dépend de l’hormone Début de l’effet : Quelques secondes à jours Durée de l’effet : 10 secondes à heures  2 Le système endocrinien Exemple de l’insuline Mosbah et Andreell, Médecine des maladies métaboliques, 2012  Exemple de QCM 1. Le système endocrinien A.Module l’activité métabolique via les neurotransmetteurs. B.Peut agir à distance via des molécules libérées dans le sang. C.Est responsable de réactions déclenchées rapidement. D.Est responsable de réactions dont les effets sont de courtes durées. 2. Le système nerveux A.Module l’activité musculaire et les glandes via des neurotransmetteurs. B.Libère des molécules qui peuvent agir directement sur des cibles situées à distance. C.Est responsable de réactions déclenchées rapidement. D.Est responsable de réactions dont les effets sont de longues durées. 2 Le système endocrinien Interactions hormonales Plusieurs hormones différentes peuvent agir sur la même cellule cible en même temps Ø Permissivité : Une seule hormone agit Ø Synergie : Les hormones ont le même effet Ø Antagonisme : Les hormones ont un effet opposé Insuline Calcitonine - - [Glucose]sang [Ca++]sang Glucagon + PTH + 3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire Ø Hypothalamus Cellules neuronales sécrétrices Connecté à l’hypophyse par l’infundibulum Produit l’ADH et l’ocytocine (neuroH) Ø Posthypophyse (postérieure) Arrivée du Tissu nerveux. Reçoit et libère les neuroH Capillaires sang hypothalamiques Ø Adénohypophyse (antérieure) Posthypophyse Adénohypophyse Tissu glandulaire Cellule Produit et libère six hormones endocrine Sortie du sang 3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire Production et libération d’hormones hypothalamiques Synthèse d’ocytocine et ADH par les neurones hypothalamiques Transport axonal des 2 hormones Stockage dans les neurones (posthypophyse) Libération sanguine lors de potentiels d’action 3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire Ocytocine Hormone peptidique (9 AA) sécrétée par l’hypothalamus et excrétée par la neurohypophyse (posthypophyse) Stimule les contractions utérines (fin de grossesse +++ jusqu’à naissance) et l’éjection de lait chez la femme allaitante Réduit le stress et effet antidépresseur Rôle de neurotransmetteur : Impliquée dans le comportement sexuel et affectif (favorise la liaison de couple et la confiance) Impliquée dans les troubles du spectre autistique (TSA) : Reconnaissance des visages et des émotions …  3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire Ocytocine Lee et al., Prog Neurobiol, 2009 – Oxytocin: the great facilitator of life  3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire Ocytocine et reconnaissance des visages Reconnaissance des visages, Interactions inter- des émotions positives, individuelles, contact visuel, confiance, empathie mémorisation de la face Diminution interactions sociale, prosopagnosie, diminution des centres d’intérêt Des injections nasales d’OT favorisent les interactions inter- individuelles et la communication chez les sujets TSA Effets ocytocine Dépend du contexte (TSA), du genre (homme, femme) Lopatina et al., frontiers in behavioral neurosciences, 2018  3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire Ocytocine : hormone de la fidélité ? Sous l’effet de l’ocytocine, les hommes en couple restent plus éloignés des femmes attractives Scheele et al., The journal of neurosciences, 2012 3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire Hormone antidiurétique (ADH, vasopressine) Libérée par les neurones hypothalamiques au niveau de la posthypophyse : Ø Concentration sanguine en soluté trop importante Ø Douleur Ø Chute de la TA Ø Morphine Réabsorption de l’eau par les tubules rénaux : Régule la volémie Inhibée par l’alcool et par l’ingestion de bcp d’eau 3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire Hormone antidiurétique (ADH, vasopressine) 3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire Hormone antidiurétique (ADH, vasopressine) et diabète insipide Peut être causé par une lésion de l’hypothalamus ou de la posthypophyse : Déficience en ADH Plus de réabsorption d’eau au niveau rénal Syndrome caractérisé par une soif intense et une importante envie d’uriner (déshydratation) Filtrat Tubule collecteur Capillaire sanguin DIABÈTE Sensation de soif ADH Eau Urine Urine ++  3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire L’adénohypophyse excrète 6 hormones protéiques 1. Sécrétion d’hormones par l’hypothalamus 2. Inhibent ou stimulent la libération d’hormones adénoH (via veines portes) 3. Libération des hormones adénoH dans la circulation générale (via réseau capillaire secondaire) 3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire Hormone de croissance (GH) Libération par l’hypophyse, stimulée par hypoglycémie, faible concentration d’acides gras et d’acides aminés dans le sang, exercice Libération inhibée par la GH elle-même (rétrocontrôle négatif), hyperglycémie, hyperlipidémie Fonctions Ø Hormone anabolique qui favorise la croissance cellulaire Ø Mobilise le métabolisme lipidique et économise le glucose 3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire Hormone de croissance (GH) et dérégulation) Gigantisme - Hypersécrétion d’hormone de croissance chez l’enfant Nanisme hypophysaire - Hyposécrétion d’hormone de croissance chez l’enfant Acromégalie - Hypersécrétion d’hormone de croissance chez l’adulte 3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire TSH (Thyroïd-stimulating hormone) Les hormones thyroïdiennes sont nécessaires à la production de myéline et au développement Ø Retard mental Ø Nanisme Institution pour crétins Joseph le crétin 3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire ACTH (Adenocorticotropic hormone) Possède un rythme circadien dont le pic est le matin peu avant le réveil Agit sur le cortex surrénalien qui libère les glucocorticoïdes (cortisol) et les androgènes 3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire Hormones gonadotropes (FSH et LH) L’hypothalamus sécrète le GnRH (gonadotropin releasing hormone) qui stimule la libération de FSH (follicle-stimulating hormone) et LH (luteinizing hormone) Régulent les fonctions gonadiques (ovaires et testicules) FSH stimule la production de sperme et de follicules LH déclenche l’ovulation et la sécrétion de progestérone et œstrogènes (femme) et de testostérone (homme) 3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire Prolactine Hormone peptidique qui stimule la production de lait par les seins La libération est : Ø Inhibée par le PIH (prolactin inhibitory hormone) : Hormone d’inhibition (dopamine) Ø Stimulée par l’allaitement et par d’autres mécanismes encore mal connus (TRH) Une hyperprolactinémie peut être provoquée Après la grossesse (accouchement), par certains antipsychotiques chute brusque des œstrogènes, et (neuroleptiques) - Blocage des récepteurs élévation de la prolactine dopaminergiques 3 Le complexe hypothalamo-hypophysaire Prolactine et adénome hypophysaire Adénomes à prolactine : 1ère cause d’hyperprolactinémie (plus de 50% de tous les adénomes) Provoque une dérégulation hormonale : Hypersécrétion de prolactine Ø Aménorrhée Ø Céphalées Ø Risque dévolution tumorale Ø Risque de troubles de la vue Traitement chirurgical, médicamenteux, radiothérapie  Bilan Hypothalamus Hypophyse Adénohypophyse Posthypophyse Organe cible