Physiologie des Glandes Endocrines PDF

PHYSIOLOGIE DES GLANDES ENDOCRINES Pr Kaouakib EL ABIDA Faculté des Sciences et Technique Fes Saiss LST Sciences Biologiques Appliquées et Santé  Introduction de physiologie endocrine Endo: à l’interieur, krinien: sécrété Le système endocrinien perm...

PHYSIOLOGIE DES GLANDES ENDOCRINES Pr Kaouakib EL ABIDA Faculté des Sciences et Technique Fes Saiss LST Sciences Biologiques Appliquées et Santé  Introduction de physiologie endocrine Endo: à l’interieur, krinien: sécrété Le système endocrinien permet de mettre en relation les organes les uns avec les autres. Il permet l’adaptation de l’organisme aux variations internes et externes Il s’agit d’un système de communication et de régulation Il agit en interaction avec le système nerveux Les glandes endocrines sont des régulateurs physiologiques. Ces fonctions sont possibles grâce à l’émission de messagers chimiques : les hormones  Introduction de physiologie endocrine Système endocrinien: système de notre corps qui possède une fonction de sécrétion d’hormones Constitué d’un ensemble de glandes endocrines individualisées et d’autres organes qui appartiennent à d’autres systèmes. PRINCIPALES GLANDES ENDOCRINES FONCTIONS DU SYSTEME ENDOCRINIEN  FONCTIONS DU SYSTEME ENDOCRINIEN Les hormones permettent de contrôler les processus vitaux, La reproduction et le développement sexuel Le développement embryonnaire La croissance La défense de l’organisme contre les agressions physiques et la gestion du stress Le système immunitaire Le maintien des concentrations d’eau, d’électrolytes et d’éléments nutritifs Le métabolisme énergétique et production de chaleur Le métabolisme cellulaire. La lactation DEFINITION D’UNE GLANDE Glande endocrine : Glande qui ne possède pas de canal excréteur et déverse leurs substances chimiques, les hormones DIRECTEMENT dans le sang. Glande exocrine : Glande dont les secrétions écoulent dans les conduits excréteurs débouchant dan les cavités corporelles, dans la lumière d’un organe Les glandes mixtes: sont à la fois exocrines et endocrines DEFINITION D’UNE HORMONE DEFINITION D’UNE HORMONE Communication intercellulaire  Hormones neurocrines Appelées neuro-hormones Ce sont des molécules peptidiques produites par des cellules appelées, neuroendocrines nerveuses (ex. ADH et ocytocine, adrénaline).  Nature et classification chimique des hormones 3 grandes catégories d’hormones: H. Peptidiques (protéines) H. Stéroïdes H. Aminés (monoamines) Classées selon leur nature chimique  Classification d’hormones Les polypeptides et les glycoprotéines La plupart des hormones sont des protéines (++++) Ex ADH (vasopressine, H hypothalamique) Ex. Insuline = protéine de 51 AA Ex. Hormone de croissance, parathormone, calcitonine…. Ne peuvent être administrées que par injection (les stéroïdes peuvent être administrés par voie orale). Doivent être extraites d'animaux ou d'humains ou synthétisées. Ne peuvent être fabriquées que par génie génétique (bactéries modifiées génétiquement)  Classification d’hormones Les amines Dérivées d’une transformation d’aa - T3 et T4 dérivent de la thyrosine - Les cathécolamines dérivent de la phénylalanine et de la thyrosine (Adrénaline , Noradrénaline et Dopamine).  Classification d’hormones Les hormones stéroïdes La biosynthèse s’effectue généralement à partir du cholestérol Peuvent être absorbées par voie orale (ex. pilule anticonceptionnelle). Peuvent être synthétisées artificiellement H cortico-surrenaliennes, H sexuelles et vit D  Action des hormones sur les cellules cibles Les hormones atteignent toutes les cellules, mais n'agissent que sur certaines d'entre elles = cellules cibles de l'hormone. Une hormone n'agit que sur les cellules qui ont des récepteurs sur lesquels elle peut se fixer. Action des hormones sur les cellules cibles Action des hormones sur les cellules cibles  NATURE DES DE RECEPTEURS Nature protéique Le récepteur de l'hormone peut être: - Membranaire - Intracellulaire  Nature des récepteur Récepteur membranaire  Hormones hydrophiles (H protéique et dérivés aa)  Ne peuvent traverser la membrane composée d’acides gras ▬►Hormone agit en restant à l’extérieur de la cellule-cible  Nature des récepteur Récepteur intracellulaire ou cytoplasmique  Hormones hydrophobes ( H stéroïdes).  Traversent la membrane de la cellule : ▬►Hormone agit en passant à l’intérieur de la cellule.  LIAISON ENTRE RECEPTEUR ET HORMONE La liaison entraîne une : Modification de la perméabilité de la membrane Activation ou inhibition d'enzymes Activation de la synthèse de protéines Sécrétion de substances Multiplication cellulaire et croissance  Mécanisme de libération, transport et action des hormones Libération des hormones Transport des hormones Transport des hormones Transport des hormones Rétrocontrôle positif ou négatif = feedback Exp: rétro-inhibition de la sécrétion de thyroxine Ce rétrocontrôle permet d’éviter une surproduction de thyroxine  AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE  Hypothalamus Région située à la base de l’encéphale, encore mal délimitée Constitué de cellules neurosectrétoires (cellules nerveuses) associées pour former des noyaux  Formé par un nombre de noyaux (supra- optiques,paraventriculaire, infundibulaire, accessoires, etc). Ces noyaux sont les lieux d'élaboration des hormones  Anatomie de l’hypophyse L'hypophyse ou glande pituitaire est une petite glande double, appendue sous l’hypothalamus par une tige étroite; la tige pituitaire, et logée dans le creux de la selle turcique, en arrière du chiasma optique Son poids est de 0,60 g, sa taille celle d'un pois.  Anatomie de l’hypophyse Elle est constituée de de 2 structures glandulaires d’origines embryonnaires différentes qui fonctionnent de manière indépendantes le lobe antérieur : l’antéhypophyse ou adéno-hypophyse le lobe postérieur : la posthypophyse ou neuro- hypophyse  Hypophyse  L’antéhypophyse , une glande endocrine, contient des cellules en nombre limité qui ont des fonctions différentes. Elles sont spécialisées dans la synthèse et le stockage d’hormones agissant sur des glandes endocrines différentes.  La post hypophyse est d’origine nerveuse: lieu de stockage et de libération de neurohormones d’origine hypothalamique.  Tige pituitaire et système porte  Le sang circule dans un réseau cap primaire puis secondaire par l’intermédiaire d’un vaisseau qui les réunit qu’on appelle vaisseau porte  C’est le système porte hypothalamo- hypophysaire qui assure la vascularisation de l’anté-hypophyse  Tige pituitaire : Structure neurovasculaire qui relie l’hypothalamus à l’anté et la post hypophyse. Hormones Hypothalamique Les neurones hypothalamiques sécrètent des neuromédiateurs activateurs ou inhibiteurs de la sécrétion des hormones hypophysaires appelés - Releasing Hormon ou Factor ou Facteurs de libération hormonale - Inhibiting Hormon ou factor Facteurs d’inhibition hormonale Hormones Hypothalamique Les facteurs de libération hormonale sont véhiculés par voie axonale puis dans le sang de l’hypothalamus à l’hypophyse (système porte hypothalamo- hypophysaire) pour stimuler ou freiner l’activité sécrétoire de l’antéhypophyse. synthèse  Hormones hypothalamique (1) Les hormones hypothalamiques stimulantes  TRH (thyrotropin releasing hormone ou factor) ou thyrolibérine, Hormone de libération de l’hormone thyréotrope  Gn-RH ou LH-RH (Luteotropin Releasing Hormone) ou Gonado- Releasing hormone ; Hormone de libération des hormones gonadiques  CRH / CRF (Corticotropin Releasing Hormone ou Factor): Hormone de libération de l’hormone corticotrope.  GH-RH (Growth Hormone Releasing Hormone) Permet la libération de la somatotropine GH (hormone de croissance). La somatocrinine ou SRF (Somatotropine Releasing Factor)  PRH (Prolactin Releasing Hormone) : Le facteur physiologique de libération de Prolactine (PRF)  Hormones hypothalamique (2) Les hormones hypothalamiques inhibitrices:  SRIF (Somatotropin Release Inhibiting Factor)  PIF (Prolactin Inhibiting Factor) - Hormone inhibitrice de la sécrétion de PRL. - Il s’agit de la dopamine  MIF (Melanocyte Hormone Inhibiting factor): Bloque la libération de la MSH (hormone mélano stimulante).  Hormones de l’antéhypophyse L'hypophyse contrôle des fonctions capitales dans l'organisme : croissance – reproduction métabolisme. Elle sécrète 6 hormones :  les unes agissant sur des glandes endocrines périphériques,  les autres directement sur les tissus Immuno-histochimie → 5 types cellulaires, chacun répondant à une H.hypothalamique et produisant une hormone hypophysaire agissant sur un tissu distinct. 1. Cellules lactotropes – PRL Tissu mammaire 2. Cellules somatotropes –GH – Os / muscle … - 3. Cellules corticotropes –ACTH – Corticosurrénales 4. Cellules thyréotropes – TSH – Thyroïde 5. Cellules gonadotropes – Gonadotrophines (LH et FSH) – Ovaires  Hormones de la posthypophyse (2) lles sont fabriquées par l’hypothalamus mais stockées puis libérées par la post- hypophyse. L’ADH (Anti Diuretic Hormon) ou vasopressine régule la diurèse par réabsorption rénale de l’eau et constriction des vaisseaux sanguins d’où un effet hypertenseur. Elle a également un effet bronchodilatateur. L’ocytocine stimule la contraction de l’utérus et l’éjection du lait par les glandes mammaires. Hormones hypophysaire  Connections hypothalamo-hypophysaire Les liaisons entre hypothalamus et hypophyse diffèrent selon qu'il s'agit de l'antéhypophyse ou de la post-hypophyse.  Connections hypothalamo- hypophysaire (1) Les liaisons avec l'antéhypophyse sont mixtes : neurovasculaires les produits de sécrétion hypothalamiques sont acheminés d'abord le long des axones qui se dirigent vers l'hypophyse puis déversés dans le réseau vasculaire hypophysaire qui les conduit jusqu'aux cellules  Connections hypothalamo- hypophysaire (2) Les liaisons avec la post- hypophyse sont nerveuses pures: les hormones hypothalamiques sont acheminées le long des axones uniquement jusqu'au lobe postérieur de l'hypophyse où elles sont stockées.  Connections hypothalamo-hypophysaire  Connections hypothalamo-hypophysaire Relation vasculaire Connections hypothalamo- entre hypophysaire l’Hypothalamus et l’Antéhypophyse Relation Nerveuse entre l’hypothalamus et l’hypophyse  physiologie du lobe intermédiaire Chez l'homme, rôle physiologique reste à déterminer. Chez l'animal : rôle net : action sur les cellules pigmentaires grâce à une hormone, l'intermédine ou M.S.H; hormone mélanotrope ou (Mélanocyte- Stimulating- Hormon) Il existerait deux hormones mélanotropes : α MSH et β MSH. Ces hormones conditionnent le changement de couleur de certains animaux  LA THYROIDE Thyroïde :RAPPELS ANATOMO- HISTOLOGIQUES  En avant de la trachée, à la partie médiane du cou  Glande superficielle, facilement palpable  En forme de papillon,  LA THYROIDE  Poids normal = 25 – 30 g  ++Vascularisée + innervée  Follicule thyroïdien = Unité de base Anatomique + Fonctionnelle = Synthétise + Stocke +  Thyroïde : RAPPELS ANATOMO-HISTOLOGIQUES  Histologie de la glande thyroïde (1) l’unité fonctionnelle de base la thyroïde : follicule thyroïdien: de forme circulaire. constitué d’une seule assise de cellules : les cellules folliculaires = thyréocytes Entourant une cavité centrale = Espace folliculaire rempli de colloïde, constituée essentiellement de thyroglobuline : Glycoprotéine élaborée par les thyréocytes  Histologie de la glande thyroïde (1) Follicule Thyroïdien =  Vésicule Sphérique formée  Une assise de cellules épithéliales = Thyréocytes limitant cavité remplie d’une substance amorphe formée d’une glycoprotéine = thyroglobuline  Histologie de la glande thyroïde (2) Les cellules thyroïdiennes sont de deux types : 1- Les thyréocytes, sécrètent les hormones thyroïdiennes T3 et T4 2- Les cellules C ou para- folliculaires qui sécrètent la calcitonine.  Thyroïde Les cellules folliculaires (ou thyréocytes) Morphologie Cellules bipolaires  Le pôle basal repose sur la lame basale.  Le pôle apical présente des microvillosités se projetant dans le colloïde. Possèdent un noyau basal ou central, des mitochondries, RE, des ribosomes abondants, un AG, des lysosomes, phagosomes (« gouttelettes de colloïde ») et phagolysosomes, présents essentiellement à leur pôle apical.  Thyroïde Les cellules folliculaires (ou thyréocytes) Ces caractéristiques morphologiques peuvent varier en fonction du degré d'activité des thyréocytes. En cas d'hyperactivité, ils augmentent de volume et sont le siège d'un développement considérable de leurs organites de synthèse protéique (REG et Golgi); conjointement, la colloïde diminue de volume et peut même disparaître intégralement. En cas d'hypoactivité, les thyréocytes diminuent de taille, deviennent aplatis, présentent une diminution de la richesse en REG et en Golgi alors qu'en parallèle le colloïde augmente de volume. Histologie de la thyroïde Hormonogénèse:Acteurs  Participent au processus de synthèse des HT La Tg (= Glycoprotéine iodée) La Thyroperoxydase (pôle basal du thyréocyte) Système produisant du H2O2 Pompe à Iodure Stock suffisant d’Iode = essentiellement exogène d’origine alimentaire (90%)  Hormonogenèse Transport Iodure dans thyroïde (Cycle de l’Iode)  Besoins quotidiens en iode = 100-200 µg  Apport: Produits de mer + sel iodé  Réduction Iode alimentaire en Iodure = Seule forme absorbable par entérocytes  Hormonogenèse: Etapes  Transport Iodures dans thyroïde (Cycle de l’Iode)  Oxydation des Iodures + iodation  Tg Couplage des  Hormonogenèse Transport Iodure dans thyroïde (Cycle de l’Iode) APPORT de L’IODE Varie entre 50-500 µg/j suivant le type de régime alimentaire. Son absorption est presque complète (90%) et se fait au niveau de l’intestin. L’élimination de l’iode est urinaire à raison de 150-200 µg/j  Hormonogenèse Transport Iodure dans thyroïde (Cycle de l’Iode) L’iode provient de 2 origines - Exogène = alimentation (sel de table supplémenté, poissons, algues...) - Endogène = voie métabolique Recaptation des atomes ( thyroïde)  Hormones thyroïdiennes Synthèse de thyroglobuline (Tg)  Glycoprotéine dimérique ( PM :660 kDa) ; 10 % de glucide  synthétisée par les thyréocytes, et stockée dans la colloïde.  Comporte 123 tyrosine, mais seulement 4 à 8 sont normalement incorporés dans les HT.  Support de la synthèse des hormones thyroïdiennes.  En fonction du nombre d’atomes d’iode  Hormones thyroïdiennes Synthèse de thyroglobuline  S’effectue par assemblage successif d'acides aminés le long des ribosomes du RE  La captation d'a a est très active.  L'adjonction des résidus glucidiques s'opère au stade final de la synthèse dans AG  L'iodation des tyrosines se situe après assemblage de la molécule de thyroglobuline.  Hormones thyroïdiennes Synthèse (4)  L’iode présent dans la circulation va être capté par les thyréocytes en passant par un transporteur membranaire appelé Symporteur sodium/iodure ou NIS et qui sert à concentrer l'iode dans la thyroïde.  L’iode est 30x plus concentré dans la thyroïde que dans la circulation sanguine. Il s’agit d’un transport actif ATP- dépendant,  Sous contrôle d’une hormone hypophysaire : la TSH. L’iode passe du sang vers la cellule thyroïdienne : contre gradient de concentration par pompe Na+/I-.  Une fois l’iode dans le thyréocyte, il va jusqu’au pôle apical pour être transféré dans la lumière de la vésicule en passant par un autre transporteur : la pendrine (transporteur passif). HORMONOSYNTHESE Il y a 4 étapes dans la synthèse des HT : 1. Synthèse de la thyroglobuline dans le thyréocyte, avant d'être excrétée dans la lumière vésiculaire. 2. L’iode minéral (iodures) est capté à partir du sang par la pompe à iodures NIS au pôle basal de la cellule thyroïdienne. Cette étape est sous l'influence de la TSH. 3. L'iode minéral (I-) va être transformé en iode organique , grâce l’enzyme : la thyroperoxydase (actif et intégré à la Tg) TPO est élaborée par les cellules thyroïdiennes en présence d’H2O2 (peroxyde d’hydrogène). 4. Iodation des molécules de thyroglobuline iodation de la tyrosine : Sous l’action de la TPO: l’iode est fixé sur les résidus tyrosyls de la Thyroglobuline: la fixation d’un seul atome d’iode par le résidu tyrosyl : la mono-iodo- tyrosine (M.I.T) la fixation de deux atomes d’iode : la di-iodo-tyrosine (D.I.T). couplage des iodotyrosines en iodothyronines : A lieu au sein de la thyroglobuline et en présence de la TPO le couplage de deux 2 D.I.T donnera la tétra-iodo-thyronine : c’est la T4 ou la thyroxine. le couplage d’un M.I.T avec un D.I.T donnera la tri-iodo-thyronine : c’est la T3. Remarque importante: Toutes ces étapes de biosynthèse et libération des HT sont stimulées par l’hormone TSH: thyroid-stimulating hormone. SYNTHESE D’HORMONES THYROIDIENNES  Synthèse et excrétion d’hormones thyroïdiennes (5) T3 ET T4 SONT LES SEULES HORMONES ACTIVES PHYSIOLOGIQUEMENT.  Synthèse et excrétion d’hormones thyroïdiennes (6)  Stockage des hormones thyroïdiennes Les HT fixées à la thyroglobuline sont stockées dans la substance colloïde.  Sécretion des hormones thyroïdiennes La libération de T3 et T4 se fait en plusieurs étapes : 1. Internalisation de la thyroglobuline iodée dans la cellule folliculaire 2. Fusion avec les lysosomes des thyréocytes, 3. Dégradation de la thyroglobuline par des enzymes protéolytiques et libération des HT sécrétées dans le sang. T3 et T4 sont sécrétées au niveau de la membrane baso-latérale alors que MIT et DIT sont désiodés et l’iode est recyclé. Toutes ces étapes de biosynthèse et libération des HT sont stimulées par l’hormone TSH: thyroid- stimulating hormone.  L'iode va être capté dans la circulation sanguine au niveau du pôle basal du thyréocyte, par le transporteur actif NIS.  Puis, il va être acheminé dans le thyréocyte pour rejoindre le pôle apical où il passe par le transporteur passif : la pendrine.  Dans le thyréocyte, il y a synthèse de la thyroglobuline stockée ensuite dans la substance colloïde.  Sous l’action de la TPO, on aura à la fois organification de l’iode dans le thyréocyte et couplage de l’iode avec la thyroglobuline pour former les mono-iodotyrosines et les di- iodotyrosines, qui vont s’assembler pour former la T3 ou la T4.  A ce stade, les hormones thyroïdiennes sont formées et stockées dans la colloïde, où elles sont liées à la thyroglobuline. Elles vont être mobilisées à nouveau pour la sortie et cheminer dans le thyréocyte, vers le pôle basal, pour gagner la circulation.  Transport d’hormones Transport h’ thyroïdiennes Sont transportées sous deux formes: I- liées à des protéines plasmatiques à 99,9% (inactive) Trois protéines plasmatiques assurent ce transport 1. La Thyroxin Binding Globulin (TBG). Elle est spécifique et 2. La transthyrétine, spécifique 3. L’albumine, non spécifique II- Fraction sous forme libre (très faible) Seule cette fraction libre est active et contrôle la sécrétion de TSH par un mécanisme de rétrocontrôle (rétroaction).  Transport d’hormones thyroïdiennes  Dans le plasma, le rapport des concentrations T4/T3 est très élevé  L'affinité de T4 pour la TBG > T3 Donc la fraction libre de T4 (= 0,04 %) < T3 (= 0,4 %). En effet, la T4 s'accroche mieux, donc il y en a moins en liberté.  La durée de vie de T4 > T3. T4 a une durée de vie de 7 jours T3 est de 1 jour. Déiodination périphérique des hormones thyroïdiennes  La T4 est majoritairement libérée par la thyroïde. C'est la forme de stockage et de transport.  contrairement à T3 qui est la forme la plus active biologiquement (environ 5 fois plus active sur le récepteur que T4).  La majorité de T3 provient de la conversion périphérique de T4 en T3 sous l'action des désiodases, dans le  Déiodination périphérique des hormones thyroïdiennes Il existe plusieurs types de désiodases qui vont permettre la transformation de la T4 en T3 5’ désiodase permet la conversion de T4 en T3. 5 désiodase transforme la T4 en T3 reverse, inactive. T3 et la RT 3 sont par la suite converties en diverses diiodothyronines. Déiodination périphérique des hormones thyroïdiennes  Catabolisme d’hormones thyroïdiennes - Dégradées majoritairement au niveau du foie, conjuguées à l'acide glycuronique et à un moindre degré à l'acide sulfurique. - Les dérivés conjugués sont ensuite excrétés par la bile. - Elles sont aussi dégradées, en moindre mesure, au niveau des reins par désiodation. - L'iode est ensuite récupéré et recyclé (= apport endogène) pour la synthèse HT, mais une partie est éliminée au niveau des urines.  Mécanisme d’action d’hormones thyroïdiennes Mode d’action intracellulaire :  Fixation sur des récepteurs nucléaires après translocation.  T3 et T4 sont capables de diffuser dans la cellule cible à travers la bicouche lipidique par l’intermédiaire d’un transporteur  T3 migre ensuite dans le cytosol vers le noyau, véritable site d’action.  Les hormones thyroïdiennes vont se lier à ces récepteurs qui, une fois activés, vont se lier à l'ADN sur des séquences nucléotidiques spécifiques, appelées TRE (Thyroïd Responsive Element ou élément de réponse à l'hormone thyroïdienne).  L’expression des gènes cibles est ainsi modulée et entraîne des effets tissulaires spécifiques. Les effets physiologiques des hormones thyroïdiennes Effets sur la croissance et le développement des tissus : développement du système nerveux central : Elles favorisent: La myélinisation des fibres nerveuses et prolifération des axones Une carence durant cette période s'accompagne d'un retard mental pouvant être sévère (crétinisme). Action sur le SNC : hypothyroïdie pouvant s'accompagner d'un ralentissement et de somnolence, l'hyperthyroïdie étant caractérisée par une excitabilité et une irritabilité. développement squelettique : Elles sont nécessaires à: Stimulation de l'ossification et de la croissance des os après la naissance. Agissent en synergie avec l’hormone de croissance hyperthyroïdie Chez l'adulte : risque d'ostéoporose.  Les effets physiologiques des hormones thyroïdiennes Action sur le système cardiovasculaire : Effet chronotrope (augmentation de Fréquence cardiaque) et inotrope positif avec augmentation du débit cardiaque. en cas d’hyperthyroïdie : on observe une tachycardie. en cas d’hypothyroïdie : on a une bradycardie. Action sur le système nerveux sympathique Elles ont une action béta stimulante directe sur l'ensemble des récepteurs béta adrénergiques du SNS Action sur le système hématopoïétique Elles stimulent l'hématopoïèse et le métabolisme du fer. Action sur le système digestif Favorisent le transit intestinal. En cas d’hyperthyroïdie : il est accéléré d’où diarrhée. En cas d’hypothyroïdie : il est ralenti d’où constipation.  Les effets physiologiques des hormones thyroïdiennes Effets métaboliques des HT  Augmentation de la consommation basale en O2 et donc de la thermogenèse.  Augmentation de l'absorption intestinale des glucides → effet hyperglycémiant (relativement faible mais, synergique avec le glucagon, les corticoïdes et les catécholamines).  Augmentation de la synthèse et du catabolisme du cholestérol, ainsi que le nombre de récepteurs à LDL → hormones hypocholestérolémiantes.  Augmentation du métabolisme protidique avec à la fois stimulation de la synthèse et du catabolisme des protéines. En cas d'hyperthyroïdie, il y aura un catabolisme prépondérant, d’où la perte de poids et de muscle.  EXPLORATION DE LA FONCTION THYROÏDIENNE Plusieurs épreuves permettent d'étudier, en clinique, les anomalies de la fonction thyroïdienne La mesure du métabolisme de base (+++) - augmenté dans l'hyperthyroïdie - diminué dans l'hypothyroïdie. Le dosage du cholestérol sanguin: - diminué dans l'hyperthyroïdie, - augmenté dans l'hypothyroïdie. Le réflexogramme achillée: - allongé dans l'hypothyroïdie, - raccourci dans l'hyperthyroïdie. L'étude de la fixation thyroïdienne de l'iode radioactif. La fixation d'iode est d'autant plus rapide que la glande est hyperfonctionnelle. Les dosages sanguins de l'iode circulant et des HT : leur taux est d'autant plus élevé qu'il existe un hyperfonctionnement thyroïdien  REGULATION DE LA FONCTION THYROIDIENNE Il existe p lusieurs systèmes de régulation de la fonction thyroïdienne : l'axe thyréotrope *** Système d'autorégulation thyroïdienne. le statut nutritionnel.  Régulation de la fonction thyroïdiennes L'axe HH s'occupe de la première régulation. C’est essentiellement la TSH, qui active la synthèse des HT. Et, qui vont-elles même inhiber leur propre synthèse (rétrocontrôle).  La TRH hypothalamique stimule: ˗ la sécrétion de TSH par les cellules hypophysaires ˗ la sécrétion de prolactine et d’hormone somatotrope  La TSH hypophysaire - Elle intervient dans de nombreuses fonctions de la thyroïde. - C'est aussi un facteur de croissance pour la thyroïde.  Régulation des hormones thyroïdiennes  Il existe un rétrocontrôle négatif de T3 et T4 sur la TSH hypophysaire et sur la TRH hypothalamique.  Régulation des hormones thyroïdiennes REGULATION DE LA PRODUCTION D’HT VIA IODEMIE L’iode est en lui-même, un régulateur direct de la synthèse HT Blocage de l’iodation et de la sécrétion en cas d'excès d'iode (l'effet Wolff-Chaikoff) Plus grande sensibilité des thyréocytes à l'action de la TSH en cas de carence en iode. Captation d’iode est d'autant plus forte et plus prolongée que la glande est pauvre en iode et inversement Régulation des hormones thyroïdiennes  Régulation des hormones thyroïdiennes Le statut nutritionnel Conditionne le niveau de désiodation périphérique. Le jeûne, la dénutrition ou l’hypercatabolisme entraîne l’inhibition de la 5’ désiodase avec diminution des taux sanguins de T3 et augmentation de ceux de T3 reverse.  LES GLANDES PARATHYROIDE S  Les parathyroïdes Généralités  Petites glandes ovalaires, au nombre de quatre.  Disposées sur la thyroïde mesurent 5-6 mm de diamètre pour un poids de 40 mg par glande.  couleur jaune orangée.  Des anomalies de nombre, de forme et de situation sont fréquentes.  Elles sécrètent la parathormone  Les parathyroïdes Structure histologique Les cellules principales Sombres Cellules arrondies, 10 µm, ny rond central, cytoplasme rose pourpre = phase active (PTH) Les cellules principales Claires cyto vacuolisé (glycogène, lipides) = phase de repos : 80% des cell principales sont au repos  Si hypercalcémie : toutes les cellules peuvent devenir « claires »  Si hypocalcémie : nb de cell sombres augmente Les cellules oxyphiles  Cellules de plus grande taille, cytoplasme abondant granuleux, éosinophile, très nbses mitochondries  Rôle : inconnu  Les parathyroïdes Structure histologique  Physiologie des parathyroïdes  L’ablation totale des parathyroïdes et l'administration d'extraits parathyroïdiens ont montré que ces glandes sont indispensables à la vie.  Elles tiennent sous leur dépendance le métabolisme du calcium et du phosphore. Rôle du Calcium et du Phosphore  Physiologie des parathyroïdes Métabolisme du calcium Métabolisme du calcium Distribution du Ca2+ dans l’organisme Le calcium est considéré un des ions les plus abondants de l’organisme, environ 1 kg de Ca2+ La distribution du calcium est essentiellement osseuse (99%). 1% est réparti entre le liquide intracellulaire et extracellulaire. La [Ca2+] plas ou la calcémie est située entre 2.20 de 2,60 mmol/L, se répartissant en deux fractions : – L’une diffusible ou libre 60% dont 50 % est sous forme de calcium ionisé et 10% de calcium formant des sels complexes avec les phosphates, les citrates et les carbonates. – L’autre, non diffusible 40% comprenant le calcium lié aux protéines Physiologie des parathyroïdes Métabolisme du calcium  Physiologie des parathyroïdes Métabolisme du calcium L'excrétion du calcium se fait par voie:  digestive :principale (2/3)  rénale : accessoire Cette voie fait l'objet d'une régulation hormonale importante puisque 98 % de calcium filtré sont réabsorbés.  Régulation du métabolisme phosphocalcique LE MÉTABOLISME DU CALCIUM ET DU PHOSPHORE SONT ÉTROITEMENT LIÉS  Régulation du métabolisme phosphocalcique Le contrôle hormonal porte à la fois sur l’entrée intestinale et la sortie rénale. Au niveau du squelette les réserves de calcium et de Phosphate sont rapidement mobilisables. La régulation des entrées et des sorties de calcium et de phosphore doit permettre le maintien de l’homéostasie phosphocalcique mais aussi la minéralisation optimale du squelette.  Structure de l’os Les os sont constitués de: 1- protéines, en particulier du collagène et de minéraux (calcium, phosphore), - Organisés en un cristal, appelé hydroxyapatite - Minéral qui solidifie le tissu osseux 2- vaisseaux et nerfs. L’os = tissu vivant qui se renouvelle en permanence : remodelage osseux RO assuré par le fonctionnement couplé de deux types de cellules osseuses : - les ostéoclastes et - les ostéoblastes.  Structure de l’os Les ostéoclastes détruisent l'os ancien en creusant des lacunes = résorption osseuse. * Erodent le tissu osseux par sécrétion acide qui solubilise la partie minérale * et sécrétion d'hydrolases qui digèrent la matrice organique Les ostéoblastes fabriquent un os nouveau : formation osseuse * en comblant de protéines les lacunes Ce tissu osseux jeune = tissu ostéoïde, va ensuite se calcifier (minéralisation)  Physiologie des parathyroïdes Métabolisme du calcium  Le Ca2+ extracellulaire intervient dans le métabolisme osseux.  Chez l'adulte, la captation et le relargage de Ca2+ par l'os sont à peu près équivalents, mais au cours du vieillissement, la perte domine. Régulation du métabolisme phosphocalcique  Régulation du métabolisme phosphocalcique 1- La parathormone (PTH) hormone protéique synthétisée et sécrétée par les glandes parathyroïdes : cellules principales Elle est sécrétée sous forme d’une pré- prohormone d’environ 115 acides aminés qui, par hydrolyses successives, conduit à la PTH active formée de 84 aa et de poids moléculaire 9500. L’activité biologique est liée au fragment amino- terminal (1-34 aa) La concentration plasmatique est de 30 à 120 pg/ml,  Régulation du métabolisme phosphocalcique Régulation Le calcium est le stimulus majeur. Il existe une sécrétion basale faible pour une calcémie > 2,5 mM/l et une sécrétion maximum pour 1,75 mM/l, information des cellules parathyroïdiennes par des récepteurs aux calcium couplés aux protéines G. Ces récepteurs aux calcium sont présents sur d'autres organes : les cellules C et les cellules tubulaires rénales. Ils inhibent la synthèse et la sécrétion de PTH. Au niveau rénal ils contrôlent le niveau de la calciurie. L'hypocalcémie chronique est également responsable d'une hyperplasie des parathyroïdes. La forme 1-25 de la vitamine D3 inhibe la synthèse de la PTH.  Régulation du métabolisme phosphocalcique PARATHORMONE Effets de la parathormone (PTH) Elle assure la régulation du métabolisme du calcium et du phosphore. Elle entraîne une hypercalcémie et une hypo -phosphorémie. Ces effets biologiques résultent d'actions sur: a- le système osseux b- le rein c- l'intestin  Régulation du métabolisme phosphocalcique PARATHORMONE Action sur l’os Effets PTH sur l’os  Elle mobilise le calcium osseux augmentation de la résorption osseuse libération de calcium et de phosphate à partir de l'os, augmentation de leur concentration dans le plasma  Régulation du métabolisme phosphocalcique PARATHORMONE Action sur le rein Effets PTH sur le rein Augmente la réabsorption tubulaire du Ca2+ mais la calciurie reste élevée en raison de l’action osseuse hypercalcémiante. Diminue la réabsorption tubulaire PO43- (inhibition co-transport Na/P osseux, insuffisante à compenser la fuite de par PO43- le rein. Hypercalcémiante et hypophosphorémiante Régulation du métabolisme phosphocalcique PARATHORMONE Action sur l’intestin Effet PTH sur intestin Elle stimule le 1-α hydroxylase rénale et donc transformation du calcidiol (25(OH) D3) en calcitriol (1, 25(OH) 2 D3). Elle augmente ainsi indirectement l’absorption intestinale du Ca++  Régulation du métabolisme phosphocalcique Vitamine D Métabolisme La vitamine D ou vitamine anti-rachitique = 1- 25 (OH)2 D3. hormone stéroïde apportée par l'alimentation et aussi fabriquée par l'individu dérivée du cholestérol sous l'action des UV et de la chaleur. Transformation du déhydrocholestérol en cholécalciférol (=D3) au niveau de la de peau grâce aux rayons UV. Transformation de la vit D3 en 25(OH) vit D3 = calcidiol par une 25 hydroxylase hépatique. Transformation de 25 OH vit D3 en 1, 25 (OH) 2 vit D3 = calcitriol, par une 1α hydroxylase rénale stimulée par la PTH et l’hypocalcémie.  Régulation du métabolisme phosphocalcique Vitamine D ROLE HYPERCALCEMIANT NB: Le calcitriol inhibe la sécrétion PTH, - indirectement en élevant la calcémie - directement en inhibant l'expression du gène responsable de sa synthèse. Régulation du métabolisme phosphocalcique Vitamine D Effets sur le métabolisme phosophocalcique Intestin : stimule l’absorption du Ca ++ et du phosphore (++++) Os :- Stimule la résorption osseuse par les ostéoclastes - Inhibe la production de matrice extracellulaire par les ostéoblastes Rein : Stimule la réabsorption tubulaire de Ca ++ et réduit leur excrétion rénale Remarque : La déficience en vitamine D entraîne une malabsorption digestive du calcium et du phosphate dont les concentrations, surtout celle du calcium, faible, ce qui entraîne une hypersécrétion de PTH, qui mobilise le calcium osseux pour maintenir la calcémie. Cette déficience entraîne ainsi une déminéralisation osseuse avec des symptômes correspondant au rachitisme ou à l'ostéomalacie. L'organisme, en absence de vitamine D, utilise le calcium de l'os pour maintenir une calcémie normale.  Régulation du métabolisme phosphocalcique Calcitonine Polypeptide de 32 aa Sécrétée par les cellules parafolliculaires C de la thyroïde. Sécrétion régulée par la calcémie; l'augmentation de la calcémie l'augmente et sa diminution la réduit. Sécrétion augmentée par l’action les catécholamines, le glucagon, la gastrine, la cholécystokinine.  Régulation du métabolisme phosphocalcique Calcitonine Action inverse à celle de la PTH Effet hypocalcémiant en agissant directement sur les ostéoclastes * en diminuant la résorption osseuse (+++) *accessoirement d'une augmentation de sa fixation par l'os sous l'influence des ostéoblastes Effet hypophosphatémiant résulte des mêmes phénomènes. L'hypocalcémie et l'hypophosphatémie sont donc la conséquence de la diminution du catabolisme osseux. Action sur le rein : augmentation de l'excrétion urinaire de calcium et de phosphates (accessoire) Globalement : hormone hypocalcémiante et hypophosphatémiante  Exploration de la fonction des parathyroïdes Le fonctionnement des glandes parathyroïdes peut- être étudié : Etude du calcium, du phosphore et de leurs taux dans les différents liquides de l'organisme : calcémie, calciurie, phosphorémie, phosphaturie, Etude des éliminations rénales Dosage sanguin PTH LE PANCREAS ENDOCRINE  LE PANCREAS ENDOCRINE Glande mixte qui est constituée de ces deux types de glandes : Partie exocrine, représente 80%, formé de cellules acineuses qui secrète les enzymes digestives. Le pancréas endocrine représente 1% à 2%, constitué de cellules regroupées dans les îlots de Langerhans, secrète les hormones.  LE PANCREAS ENDOCRINE Les îlots de Langerhans 1 à 2 millions amas cellulaires de 200 – 300 µ vascularisation riche innervation sympathique et parasympathique La fonction essentielle du pancréas endocrine est donc d’assurer l’homéostasie du glucose et en particulier le contrôle de la glycémie.  LE PANCREAS ENDOCRINE HISTOLOGIE Les îlots de Langerhans sont des cellules endocrines du pancréas regroupées en îlots disséminés entre les acinus séreux. Les cellules des îlots sont de plusieurs types Les cellules α ou A (30%). - Localisées en périphérie des îlots, - synthétisent et secrètent le glucagon: hormone hyperglycémiante. Les cellules β 60%, - Localisées au centre des îlots, - synthétisent et secrètent l’insuline : seule hormone hypoglycémiante de l’organisme. Les cellules δ ou D 10%, périphérie des îlots, sécrètent la somatostatine, qui inhibe la sécrétion de l’hormone de croissance et de l’insuline. Les cellules PP ou F qui sécrètent le polypeptide pancréatique.  C o upe t r a ns ve r s a le d u pa nc r é a s ( His t o lo g ie ) Dé t e c t io n d e s t y p e s c e llula ir e s / im m un o h is t o c h im ie 10% ( s o m a t o s t a t ine ) 25% ( g luc a g o n) 60% ( ins uline ) A ut r e s îlo t s s é c r é t a nt le pe pt id e PP  L’INSULINE Structure Le monomère d'insuline est un polypeptide globuleux de PM voisin de 6 kd comportant 51 acides aminés. Sa structure bicaténaire comporte 2chaînes - Chaîne A : 21 a.a., 1 pont dissulfure, intracaténaire entre résidus cystéine 6 et 11. - Chaîne B : 30 a.a, 2 ponts dissulfures, intercaténaires, A7B7 et A20B19. L’insuline structure Il y’a une grande homologie entre les insulines humaine, porcine et bovine. Chez le porc : Thr B30 remplacée par Ala. L’activité de ces différentes insulines est quasi équivalente (pouvoir hypoglycémiant) Peu de différence antigénique : Les insulines de porc et de bovine ont servi en thérapeutique jusqu’à la production de l’insuline humaine recombinante.  Synthèse de l’insuline Synthèse sous la forme d’une préprohormone (PM = 11500) avec préséquence de 23 a.a Dans le réticulum endoplasmique : proinsuline (PM = 9 000) chaîne B-peptide C-chaîne A. Dans le Golgi : clivage : insuline + peptide C en quantité équimolaire Emmagasinage dans les grains de sécrétion. Activité biologique de la proinsuline