ULaval:MED-1234/Notions de base
L'endocrinologie est la science qui étudie les hormones (cellules avec effet à distance sur les cellules cibles, via la circulation sanguine). Son nom signifie la science (logos) de la sécrétion (crine) interne (endo). Les principales glandes endocrines sont:
D’autres tissus peuvent aussi avoir comme fonction la sécrétion d’hormones comme le tissu adipeux, le cœur (peptide natriurétique auriculaire), le rein (érythropoïétine), la peau, le thymus, etc.
Hormones endocrines sécrétées par les glandes principales du système endocrinien
- Hypothalamus
- CRH (corticotropin-releasing hormone) : stimule ACTH
- GHRH (growth hormone-releasing hormone) : stimule GH
- GnRH (ou LHRH) (gonadotropin releasing hormone) : stimule FSH, LH
- TRH (thyrotropin-releasing hormone) : stimule TSH
- Somatostatine : inhibe GH
- Dopamine : inhibe Prolactine
- Oxytocine et Vasopressine (ADH ou antidiuretic hormone) : vers neurohypophyse
- Hypophyse
- Antérieure
- ACTH (adrenocorticotropic hormone) [stimule le cortex surrénalien]
- TSH (thyroid-stimulating hormone)
- GH (growth hormone)
- FSH, LH (follicle-stimulating, luteinizing)
- Prolactine [rôle dans l’allaitement]
- Postérieure (neurohypophyse)
- ADH (antidiurétique)
- Oxytocine
- Antérieure
| hypophyse antérieure | hypophyse postérieure |
|---|---|
| Fichier:Hypophyse antérieure.png | Fichier:Hypophyse postérieure.png |
- Thyroïde
- T4 (thyroxine) à 4 molécules d’iode
- T3 (triiodothyronine) à 3 molécules d’iode
- Calcitonine [effet phosphocalcique]
- Surrénales
- Glucocorticoïdes (cortisol)
- Minéralocorticoïdes (aldostérone)
- Catécholamines
- Androgènes
- Pancréas (îlots de Langerhans)
- Insuline
- Glucagon
- Somatostatine
- Testicules
- Testostérones
- Ovaires
- Estrogènes : sécrété par le follicule
- Progestérones : sécrété par le corps jaune
- Androgènes : sécrété par le follicule
- Parathyroïdes
- PTH (parathormone)
Physiologie des hormones endocriniennes
Effet endocrine, paracrine, autocrine
- Endocrine : cellule spécifique qui sécrète une molécule spécifique dans la circulation et qui aura un effet sur un récepteur spécifique (cellule cible).
- Neuroendocrine : hormone sécrétée dans la circulation, directement par un neurone.
- Autocrine : l’hormone a un effet sur la même cellule qui l’a sécrétée pour moduler sa propre sécrétion.
- Paracrine : effet à distance, mais sur une ou des cellules juste à côté.
Les types d'hormones
Les hormones peptidiques sont hydrosolubles, alors que les hormones stéroïdiennes sont liposolubles.
Hormones hydrosolubles polypeptides, protéines, glycoprotéines ou amines] (voir ci-haut en bleu):
- Hypothalamus : CRH, GHRH, GnRH, TRH, Somatostatine, Dopamine
- Hypophyse : ACTH, GH, FSH/LH, TSH, Prolactine, ADH, Oxytocine
- Parathyroïdes, thyroïde : PTH, calcitonine
- Pancréas : insuline, glucagon
- Surrénales : catécholamines
Hormones stéroïdiennes (voir ci-haut en rouge):
- Ovaires : estradiol, progestérone
- Testicules : testostérone
- Corticosurrénales : cortisol, aldostérone, DHEA
Hormones de type stéroïdes [ne provenant pas du cholestérol] (voir ci-haut en vert):
- Hormones thyroïdiennes: T4, T3
- Vitamine 1,25 (OH)2 D
| hormone peptidique | hormone stéroïde |
|---|---|
|
|
Synthèse, sécrétion et transport des hormones hydrosolubles
Synthèse
- Activation du gène
- Transcription de l’ADN
- Formation ARNm
- Traduction ARNm à protéine (ribosomes)
- Phosphorylation, acétylation, glycosylation (glycoprotéine)
- Préhormone, prohormone
- Granules de sécrétion* (appareil de Golgi)
- Périodique, rythmique
- Rythme varie
- Pulsatile (minutes)
- Circadien
- Mensuel (cycle menstruel)
Sécrétion
- Hormones provenant des granules (rapide)
- Augmentation de la synthèse
- (pic de concentration)
Transport
- Non-liées (courte demi-vie)
- Digérées par les protéases si prises par la bouche (injection de ces hormones est préférable)
Autres
Le peptide C
Peptide C = Production endogène d’insuline (N : pC = insuline) À chaque fois que l’on produit 1 mol d’insuline, on produit aussi 1 mol de peptide C.
Si hypoglycémie avec insulinémie élevée et peptide C abaissé on est en présence d'hypoglycémie factice (fausse). L’insuline vient de l’extérieur (exogène).
Hyperpigmentation des patients avec maladie d’Addison
Maladie auto-immune, Anti-corps attaque la surrénale qui ne fonctionne plus → diminution du cortisol → sécrétion ++ de CRH et ACTH → produit bcp de POMC (prohormone de l’ACTH) → produit MSH → stimule les mélanocytes.
Cortisol diminué (insuffisance surrénalienne primaire)
- ↑ hypothalamus (CRH)
- ↑ Hypophyse (ACTH)
Augmentation ACTH → ↑ MSH (melanocyte stimulating hormone) → stimule les mélanocytes
Principe de synthèse, de sécrétion et de transport des hormones liposolubles
Sécrétion des hormones liposolubles
- Diffusion (liposoluble, passent les barrières sans granules de sécrétion)
- Taux de sécrétion contrôlé par taux de synthèse
- Peu de réserves intracellulaires
- Rythmique/cyclique
Transport des hormones liposolubles
- Liées à des protéines de transport dans le sang
- CBG (Cortisol binding globulin)
- SHBG (Sex hormone-binding globulin)
- TBG (Thyroxine-binding globulin)
- Albumine
- Hormone liée HProt ↔ Prot. + H
- H agit sur cellule cible
- Fraction libre 0.03 % - 10 %
- Quand on dose une hormone, il faut savoir si elle est libre ou liée.
- Le corps veut toujours avoir une fraction libre équilibrée *
- Ex : les contraceptifs oraux augmentent les protéines liantes, on forme + d’hormones liées, donc on doit sécréter + d’hormones pour qu’il y ait la même fraction libre!
*Seule la fraction libre est active.
Les récepteurs hormonaux et membranaires
Les principales composantes des récepteurs hormonaux membranaires
L’activation cellulaire des hormones hydrosolubles se fait via un récepteur membranaire (car ce type d’hormone ne peut pas passer au travers la membrane lipidique).
- Récepteurs couplés aux protéines G
- Premier messager : hormones
- Seconds messagers :
- Adénylate cyclase : AMPc
- Phospholipase C : DAG (diacylglycérol) et Ca++
- Exemple de la TSH :
- TSH se lie au récepteur à protéine G =
- activation de l’adénylcyclase → AMPc → synthèse et libération des hormones thyroïdiennes
- Activation de la phospholipase C → DAG/Ca++ → activation de la protéine kinase C → croissance et multiplication cellulaire
- Récepteurs à activité tyrosine kinase: c’est la phosphorylation des résidus de tyrosine qui amène la cascade pour la réponse.
Exemples d'hormones utilisant chacune des classes de récepteurs membranaires:
- Insuline
- IGF-1 (Insuline Growth Factor - 1)
- IGF-2 (Insuline Growth Factor - 2)
- Prolactine
- GH (Growth Hormone)
Les principales composantes d'un récepteur liposoluble
Hormones liposolubles: action cellulaire via un récepteur intracellulaire:
- cytoplasmique
- nucléaire
Récepteurs intracellulaires:
- Un domaine se lie de façon spécifique à une hormone
- Domaine : se lie à l’ADN nucléaire (élément de réponse hormonale) [activation synthèse protéique]
- Domaine N-terminal : module l’action hormonale
Récepteur activé:
- Déclenche ou arrête l’activité de gènes spécifiques
- Déclenche ou arrête la synthèse d’enzymes spécifiques
- Provoque des réactions physiologiques spécifiques à la cellule cible
Sécrétions et actions hormonales modulées par :
|
L'axe hypothalamo-hypophyso-glandulaire
À titre d'exemples:
| Axe hypothalamo-hypophyso-thyroïdien | Axe hypothalamo-hypophyso-gonadique féminin |
|---|---|
| Fichier:Axe hypothalamo-hypophyso-thyroïdien.png | Fichier:Axe hypothalamo-hypophyso-gonadique féminin.png |
Plusieurs glandes sont interdépendantes. Par exemple, l'hypophyse est étroitement dépendante de l'hypothalamus car elle reçoit sa stimulation (positive) à sécréter des hormones via la sécrétion des hormones produites par l'hypothalamus. Les hormones de l'hypophyse pourront ensuite stimuler les glandes périphériques à produire leurs propres hormones. Un contrôle de cette chaine de sécrétion est assuré par un feedback, souvent négatif, parfois positif, des hormones périphériques sur le taux des hormones centrales telles que celles sécrétés par l'hypophyse et l'hypothalamus. Ce feedback assure l'homéostasie.
Généralités sur les endocrinopathies
Terminologie
- Hypo : diminution de sécrétion hormonale (glande cible)
- Ex : doser TSH dans le sang. Si TSH basse, ce n’est pas nécessairement une hypothyroïdie. Il faut se fier aux hormones de la thyroïde: T4, T3.
- Hyper : augmentation sécrétion hormonale (glande cible)
- Tertiaire : hypothalamique
- Secondaire : hypophysaire
- Primaire : glande
- Centrale: si on est incapable de différencier hypothalamique d’hypophysaire
Exemple pour la thyroïde:
| TSH↑ | hypothyroïdie primaire | hypothyroïdie subclinique | hyperthyroïdie secondaire ou tertiaire (centrale) |
|---|---|---|---|
| TSH normale | hypothyroïdie secondaire ou tertiaire (centrale) | normal | hyperthyroïdie secondaire ou tertiaire (centrale) |
| TSH↓ | hypothyroïdie secondaire ou tertiaire (centrale) | hyperthyroïdie subclinique | hyperthyroïdie primaire |
| T4, T3↓ | T4, T3 normales | T4, T3↑ |
Mécanismes principaux
Par déficience hormonale
Destruction du tissu glandulaire :
- ↓ de la sécrétion hormonale
- Concentration hormonale basse
- Diminution de l’action hormonale a/n tissulaire causé par une HYPO
Causes :
- Infection (ex : tuberculose)
- Auto-immunité
- Vasculaire (ex : Sheehan)
- Inflammation
- Tumeur (ex : craniopharyngiome)
- Héréditaire (ex : athyréose)
- Chx, radiotx, chimiotx
Par excès de sécrétion hormonale
- Augmentation sécrétion (libération) hormonale
- Augmentation concentration plasmique des hormones
- Augmentation de l’action a/n tissulaire causé par HYPER
- Production excessive par un tissu glandulaire normale ayant perdu ses mécanismes de rétrorégulation :
- Hyperplasie glandulaire
- Adénome fonctionnel
- Carcinome fonctionnel
- Production autonome par un tissu malin qui n’en produit pas habituellement :
- Cancer pulmonaire = ACTH
- Struma ovarii (tumeur ovarienne) = T4
- Transformation périphérique d’un précurseur en hormone active (Obésité par le tissu adipeux : androgène à estradiol (aromatase) )
- Par destruction cellulaire avec libération transitoire d’hormones en circulation (phase thyrotoxique d’une thyroïdite)
- Thyroïdite : Les cellules meurent et libèrent beaucoup d’hormones dans le sang pour un certaine temps.
- Auto-immunité (anticorps stimulants)
- Iatrogénique
Par résistance hormonale
- Acquise ou congénitale (mutations a/n de la synthèse des hormones, récepteurs ou enzymes)
- Mutations hétérogènes (d’une famille à l’autre, d’un tissu à l’autre)
- Empêche (plus ou moins selon les mutations) :
- L’hormone de se lier au récepteur
- Le récepteur de se lier à l’hormone
- L’hormone d’agir après sa liaison au récepteur (post-récepteur)
- Concentrations hormonales normales ou élevées alors que le patient manifeste des signes et symptômes d’une déficience hormonale (ex : syndrome de résistance complète aux androgènes, résistance à l’insuline dans le diabète)
- Exemple: Syndrome de résistance complète aux androgènes :
- 46XY (gonades internes masculins)
- Pas d’action des androgènes produits par les gonades internes
- Pas de virilisation : organes génitaux externes féminins
- Pas de pilosité
- Pas d’utérus : pas de ménarche
- Exemple: Syndrome de résistance complète aux androgènes :
Évaluation des fonctions endocriniennes et imagerie des glandes endocrines
Tests statiques : Mesure de l’hormone à un moment précis.
- Dosages hormonaux en tenant compte de:
- Protéine liante ou non (dosage hormone totale ou fraction libre)
- Cycle, rythme (dosage variable selon moment de la journée)
- Sanguin vs urinaire
Tests dynamiques :
- On soupçonne hyposécrétion = test de stimulation
- On soupçonne hypersécrétion = test de suppression
Imagerie endocrinienne :
But = anatomie de la glande, recherche de tumeurs et nodules (10% d’incidentalomes = lésions non pathologiques). Toujours faire après le dx.
- Échographie : thyroïde, ovaires, testicules,...
- TDM : selle turcique (hypophyse), surrénales, pancréas,...
- IRM (résonance magnétique) : parfois plus sensible (selle turcique, pancréas,...)
- Médecine nucléaire (+ fonctionnel) :
- sestamibi/tech (adénome parathyroïdien)
- iode = captation, scintigraphie Tc99
- nodules fonctionnels
- hyperthyroïdie