Abréviation
HT : Hormones thyroïdiennes
T3 : Triiodothyronine
T3r : Triiodothyronine reverse
T4 : Tetraiodothyronine
TSH : Thyroid stimulating hormone
TRH: thyreotropim releasing hormone
Tg :Thyroglobuline
DIT : Diiodothyrosine
MIT:mono iodothyrosine
TPO: thyroperoxydase
TBG : Thyroxin binding globulin
TBPA : Thyroxin binding pré Albumine
Introduction
Le système endocrinien est un ensemble d’organes et de tissus . Il est fondée sur la compréhension des relation physiologiques, telles qu’elles ont été traitées au cours du module d’endocrinologie fondamentale, il renferme plusieurs glandes parmi lesquelles : la glande thyroïdienne qui sécrète les hormones thyroïdiennes t3 et t4 elle dépend d’autre hormones, produites dans le cerveau et plus précisément par l’hypophyse .
Dans ce exposé on montrant l’action des hormones thyroïdiennes sur les métabolismes des glucides lipides et protienes.et aussi leur . Hormonosynthèse, leur Structure . , leur Régulation et leur effets biologiques.
1. Définition de la glande thyroïde
La thyroïde est une glande endocrine située dans la région cervicale médiane basse, formée de deux lobes reliés par
un isthme, pesant entre 15 et 30 g.
Elle est organisée en follicules d'un diamètre moyen de l'ordre de 200 micromètres (50 à 500). Les follicules sont formés par un épithélium simple de cellules folliculaires (thyréocytes) délimitant une cavité - l’espace folliculaire - contenant la substance colloïde. Les thyréocytes, responsables de la synthèse des hormones thyroïdiennes, représentent plus de 99 % des cellules de la glande.
Il s'agit de cellules bipolaires (pôle basal et pôle apical) à double fonctionnement : exocrine vers la qualité folliculaire et endocrine vers la circulation sanguine.
La thyroïde comporte par ailleurs des cellules claires ou para folliculaires responsables de la synthèse de thyrocalcitonine .
1.1 Anatomie et ultra structure de la thyroïde:
Forme de ballon de rugby avec une monocouche de cellules thyroïdiennes (cellules folliculaires)entourant un espace col
2.La définition des hormones thy
Les hormones thyroïdiennes sont des acides aminés iodés. Elles sont libres dans le sang, alors qu’elles sont parties intégrante des chaînes peptidique de la thyroglobuline. Ce sont des poudres blanches, insolubles dans l’eau et acides, solubles dans l’alcool. Les hormones thyroïdiennes sécrétées chez l’homme. Sont des isomères lévogyres,L-T4 et L-T3.
3. Structure des hormones thyroïdiennes :
Les hormones thyroïdiennes possèdent une même structure organique : la thyronine formée par deux noyaux aromatiques reliés par un pont éther. Les hormones se différencient entre elles par le nombre et la place variables des atomes d'iode qu’elles portent.
4. Hormonosynthèse
L'iode est un oligo-élément relativement rare, dont les réserves sont faibles dans l'organisme (10 à 20 mg dans la thyroïde).
Les besoins varient selon l'âge : de l'ordre de 100 microgrammes par jour chez l'enfant, 100 à 150 μg /j chez l'adolescent et l'adulte et de 100 à 300 μg /j durant la grossesse et l'allaitement. Ils devraient être couverts par les apports alimentaires (poissons, crustacés, laitages et sels iodés). Depuis 1952, le sel de cuisine est supplémenté en iode (10 à 20 mg par kilo) mais les sels industriels ne le sont pas. Plusieurs études montrent que les besoins sont insuffisamment couverts en particulier au cours de la grossesse ce qui justifie une supplémentation.
L'iode peut également être récupéré à partir des mécanismes de désiodation périphérique et intra-thyroïdienne (cycle interne de l'iode).
La première étape est donc celle de la capture d’iodures circulants à l'aide d'une pompe spécifique, selon un mécanisme actif, ATP-dépendant (avec co-transport sodique), saturable (étape limitante), et imparfaitement selective (passage possible de perchlorate, de brome, de pertechnectate, qui marqué au technetium 99 est utilisé pour faire des
scintigraphies thyroïdiennes....).
L'organification (oxydation) de l'iode nécessite la présence d'une enzyme spécifique liée à la membrane, la thyroperoxydase (TPO), dont l'activité optimale requiert la présence d’H2O2. L'iode ainsi oxydé peut se lier aux résidus tyrosyl de la thyroglobuline (Tg), volumineuse glycoprotéine (660 kD), donnant naissance aux précurseurs des hormones thyroïdiennes : mono-iodo-tyrosine (MIT) et des di-iodo-tyrosine (DIT). L’iodation de la Tg se fait au pôle
apical, dans la substance colloïde.
La thyroperoxydase intervient également dans le couplage des précurseurs. La thyroglobuline porteuse d'hormones thyroïdiennes est alors stockée dans la cavité colloïde (réserves thyroïdiennes en hormones pour environ deux mois, permettant de pallier aux variations des apports), la récupération se faisant par pinocytose en fonction des besoins périphériques. La sécrétion des hormones thyroïdiennes se fait après hydrolyse lysosomiale.
5. Distribution et métabolisme des hormones thyroïdiennes
Les hormones thyroïdiennes sont hydrophobes et se lient donc à des protéines de transport :
- non spécifique : albumine (pour une petite partie)
- spécifiques : TBG - Thyroxin Binding Globulin (pour environ 60 à 75 %) et TBPA – Thyroxin Binding Pre- Albumin.
Il est important de rappeler que seule la fraction libre, même très minoritaire (0,01 à 0,03 % de la T4 et 0,1 à 0,4 % de la T3) est active.
La totalité de la T4 circulante provient de la production thyroïdienne, tandis que la plus grande partie de la T3 est issue de la conversion périphérique de T4 en T3
La désiodation périphérique est le fait d’enzymes :
- la 5’ désiodase qui permet la conversion de T4 en T3 et dont il existe plusieurs types. La 5’ désiodase de type 1, retrouvée dans le foie, le rein, la thyroïde et de nombreux autres tissus périphériques, est fortement modulée par l'état nutritionnel.
La 5’ désiodase de type 2 est présente dans le système nerveux central, l'hypophyse et la thyroïde. Son activité est majorée en cas d'hypothyroïdie de façon à couvrir les besoins du nerveux central en hormones actives.
- la 5 désiodase transforme la T4 en T3 reverse, inactive.
La dégradation des HT se fait au niveau du foie et du rein par diverses voies : conjugaison (puis excrétion biliaire), désamination et décarboxylation de la chaîne latérale alanine, désiodation périphérique, ...
6. Régulation de la fonction thyroïdienne
Le principal système de régulation est représenté par l'axe thyréotrope. Il est complété par un système d'autorégulation thyroïdienne. Par ailleurs, le statut nutritionnel influence également la fonction thyroïdienne et en particulier le catabolisme des hormones.
L'axe thyréotrope est résumé dans la figure7. La TSH agit à différents niveaux :
- elle contrôle et stimule les différentes étapes de l’hormono-synthèse : capture de l'iode iodation de la thyroglobuline, pinocytose, hydrolyse de la thyroglobuline et sécrétion hormonale .
- elle entretient le phénotype des thyréocytes en régulant l'expression et la synthèse de thyroglobuline, des pompes à iodures et de la thyroperoxydase .
- enfin, la TSH est un facteur de croissance pour la thyroïde.
L’autorégulation thyroïdienne correspond à des mécanismes transitoires permettant :
- un blocage de l’iodation et de la sécrétion en cas d'excès d'iode (effet Wollf-Chaikoff)
- une plus grande sensibilité des thyréocytes à l'action de la TSH en cas de carence en iode.
- Enfin, la captation d’iode est d'autant plus forte et plus prolongée que la glande est pauvre en iode et inversement.
L'état nutritionnel conditionne le niveau de désiodation périphérique. En cas de jeûne de dénutrition ou d’hypercatabolisme, la 5’ désiodase est inhibée avec diminution des taux sanguins de T3 et augmentation de ceux de T3 reverse.
7.Mécanismes d’action des hormones thyroïdiennes
Après passage transmembranaire, (et éventuellement conversion de T4 en T3), les hormones thyroïdiennes vont agir à différents niveaux :
- Sites d’actions nucléaires
La T3 se lie à un récepteur cytosolique nucléotrope ; le complexe entre dans le noyau et participe à la régulation de l'expression génique .
- Sites d'actions extra nucléaires
La T3 exerce des actions membranaires avec un effet facilitateur du métabolisme cellulaire (potentialisation des récepteurs adrénergiques et des pompes ioniques, facilitation du passage de substrat énergétiques tels que le glucose et les acides aminés).
Elle exerce également des effets au niveau de la mitochondrie avec augmentation de la calorigénèse et de la VO2.
8.Effets biologiques des hormones thyroïdiennes
A - Effets sur la croissance et le développement
Les hormones thyroïdiennes sont indispensables à la croissance et au développement, en particulier pour le système nerveux central et pour l'os.
A.1 Croissance et développement du système nerveux central
Sur le système nerveux central, leur rôle est primordial en particulier durant les premiers mois de vie. Elle participe aux mécanismes de maturation et de mise en place des connexions neuronale ainsi qu'à la myélinisation. Une carence durant cette période s'accompagne d'un retard mental pouvant être sévère (crétinisme). L'excès d'hormones thyroïdiennes est également délétère, la différenciation étant accélérée au détriment de la prolifération neuronale.
Chez l'adulte, les hormones thyroïdiennes participent également au fonctionnement du système nerveux central, hypothyroïdie pouvant s'accompagner d'un ralentissement et de somnolence, l'hyperthyroïdie étant caractérisée par une excitabilité et une irritabilité.
A.2 Croissance et développement du squelette
Pendant la période foetale, les hormones thyroïdiennes ne sont pas nécessaires à la croissance mais à la différenciation et à la maturation osseuse, leur absence s’accompagnant d’un retard d’apparition des centres d'ossification épiphysaires. Durant la période postnatale, les HT deviennent indispensables à la croissance et continuent de contrôler la maturation et la différenciation osseuses. Elles agissent en synergie avec l'hormone de croissance (GH). Cette dernière favorise la chondrogénèse et la croissance du cartilage, tandis que les hormones thyroïdiennes permettent la maturation et une ossification du cartilage. En outre, elles favorisent la sécrétion de GH et potentialise les effets de l’IGF-1. L'hypothyroïdie durant l'enfance aboutit à un nanisme dysharmonieux.
Chez l'adulte, les hormones thyroïdiennes sont également impliquées dans les phénomènes d'ostéosynthèse et de résorption osseuse, l'hyperthyroïdie s’accompagnant d'un risque d'ostéoporose.
B - Effets métaboliques
B.1 Métabolisme basal
Les hormones thyroïdiennes augmentent la thermogenèse obligatoire et la VO2. Ainsi, l'hypothyroïdie peut s'accompagner de frilosité tandis que l'hyperthyroïdie est caractérisée par une thermophobie.
B.2 Métabolisme glucidique
Les hormones thyroïdiennes sont hyperglycémiantes (elles majorent l'absorption intestinale de glucides et favorisent la production étatique de glucose).
B.3 Métabolisme lipidique
Les effets des hormones thyroïdiennes sur le métabolisme lipidique sont complexes avec une augmentation de la synthèse de cholestérol mais également de sa dégradation hépatique, une plus grande expression des récepteurs pour le LDL cholestérol, une augmentation de la lipogénèse et de l'oxydation des acides gras libres.
Au final, elles exercent un effet hypocholestérolémiant. Aussi, devant toute hypercholestérolémie, il convient de rechercher des signes d’hypothyroïdie.
B.4 Métabolisme protéique
Les hormones thyroïdiennes augmentent la synthèse protéique mais ont également un effet catabolisant, qui devient prépondérant à doses supraphysiologiques.
B.5 Métabolisme hydro minéral
Les hormones thyroïdiennes augmentent la filtration glomérulaire et le débit sanguin rénal. L'hypothyroïdie s'accompagne ainsi d’oedème.
C - Effets tissulaires
Par leur action ubiquitaire, les HT sont impliquées dans la régulation de très nombreuses fonctions tissulaires dont quelques exemples sont donnés ici :
- Au niveau cardiaque, les HT exercent un effet chronotrope positif et inotrope positif. L’hypothyroïdien est bradycarde tandis que le l’hyperthyroïdien est tachycarde.
- Au niveau musculaire, les HT contrôlent la contraction et le métabolisme de la créatine. La carence en HT s’accompagne d’une augmentation de volume des muscles squelettiques (infiltrés par des substances mucoïdes). L’hyperthyroïdie s’accompagne d’une hyperexcitabilité musculaire et d’une amyotrophie dans les formes sévères. Les anomalies de la contractions étaient autrefois évaluées par le réflexogramme achilléen et la mesure du temps de demi relaxation (<220 ms dans l'hyperthyroïdie et > 400 ms en cas d'hypothyroïdie).
- Sur le type digestif, les hormones thyroïdiennes favorisent le transit.
- Les HT participent à la régulation de l'hématopoïèse et du métabolisme du fer, l’hypothyroïdie s’accompagnant d’une anémie.
Conclusion :
Les hormones thyroïdiennes ont de nombreuses fonctions. Elles interviennent dans
le étabolisme des graisses, celui du sucre et des protéines. Elles jouent un rôle dans
la régulation de l'ossification et favorisent la maturation des cartilages de croissance.
L'hypothalamus a pour fonction de "superviser" le mécanisme thyroïdien en général : par la production de la TRH, il stimule l'hypophyse. Celle-ci va alors sécréter une hormone, la TSH qui va fabriquer des hormones thyroïdiennes en fonction des besoins de l'organisme.
Ainsi, la TSH entre en action lorsque le taux des hormones thyroïdiennes dans le sang vient à baisser, pour que la thyroïde en augmente la production. Par contre, lorsque le taux de T3 et T4 est trop élevé, la TSH est au repos.
