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Hormonologie et reproduction – Action physiologique des hormones thyroïdiennes

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25/02/2016

GUIRAUD Zoé D1

CR : Amine Bouachba

Hormonologie et reproduction

Dr Bénédicte Gaborit

12 pages

Action physiologique des hormones thyroïdiennes

Cours qui va avec celui d’Anne Barlier sur la biosynthèse des hormones thyroidienne (semaine prochaine)

A. Hormones thyroïdiennes

Elles ont un rôle fondamental pendant le développement, sur la maturation du cerveau et la croissance chez tous

les individus quelques soient les espèces.

Les pathologies de la thyroïde sont très fréquentes

Historique (petite anecdote pas à savoir) : Au XVème siècle, Léonard de

Vinci dessinait déjà des gens avec des goitres, preuve que ces maladies ont

toujours existé.

.

Paracelse (1493-1541) a fait le lien entre les goitres et le crétinisme, pathologie

de la thyroïde.

Plan :

A. Hormones thyroïdiennes I. Rappel histologique

II. Hormones thyroïdiennes

III. Hormono-synthèse

IV. Régulation par l'axe thyréotrope

B. Mode d'action des hormones thyroidiennes (HT) I.Les HT se fixent sur des récepteurs nucléaires

II. Structure et organisation des récepteurs nucléaires :

III. Modulation locale de l'action des HT par les désiodases

IV. Les désiodases ont une spécificité tissulaire.

V. Spécificité tissulaire des désiodases

C. Action des hormones thyroïdiennes I. Action sur le développement du SN

II. Dépistage de l'hypothyroïdie au 3ème jour de vie

III. Thyroïde et grossesse

IV. Action sur la croissance et led eveloppement

V. Action des HT sur le système nerveux

VI. Action sur le métabolisme osseux

VII. Action métabolique


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I. Rappel histologique

La thyroïde est contituée d'unités, les follicules : On y trouve des

cellules : les thyréocytes qui fabriquent les hormones. Au

centre de ces follicules, une substance gélatineuse, le colloïde

qui stocke les hormones.

Autour se situe un stroma conjonctif.

2 éléments indispensables à la biosynthèse:

L'iode : oligo-élément relativement rare

• physiologiquement capté par la thyroïde (d'où le développement de la technique de scintigraphie thyroïdienne avec injection d'iode.)

• En cas d'apports d'iode anormaux : dysthyroïdie - Excès de production d'hormone : hyperthyroïdie

- Défaut de production : hypothyroïdie.

La thyroglobuline : énorme molécule, sert de matrice à la biosynthèse des hormones et est le support du stockage

intra thyroïdien de l'iode.

II. Hormones thyroïdiennes :

Il y en a 2, la T3 Triiodothyronine et la T4 Thyroxine.

Toutes 2 dérivées d'un acide aminé, la tyrosine.

La T3 possède 3 molécules d'iode, la T4 en a 4.

La T3 est la seule hormone biologiquement active, elle a une durée de vie courte : 24h

La T4 a une durée de vie d'1 semaine.

III. Hormono-synthèse (passage très rapide car cela fera l'objet du cours d'A. Barlier)

1) Captation de l'iode par le thyréocyte. 2) Organification avec de l'H2O2 et la thyropéroxydase (TPO) 3) Cette iode est captée par le colloïde, liée à la thyroglobuline et hormonosynthèse grâce à des précurseurs des

hormones thyroïdiennes : le DIT et le MIT.

4) Sécrétion en fonction des besoins de l'organisme : Les hormones sont recaptées par les thyréocytes et soit dégradées par les lysosomes soit libérées dans la circulation sanguine.

T3 est l'hormone biologiquement active.

Le passage de la T4 à la T3 se fait grâce à des enzymes, les désiodases qui sont des sélénoprotéines qui catalysent

la libération d'une molécule d'iode.


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L'enzyme qui permet de passer de la T4 prohormone à la T3 hormone active est la 5' désiodase.

Et la réaction inverse est catalysée par la 5 désiodase.

Il existe une T3 inactive appelée la reverse T3, et selon les besoins des tissus en iode et en hormone thyroïdienne

on va avoir des enzymes différents pour augmenter la T4 ou la T3.

IV. Régulation par l'axe hypothalamo-hypophysaire, ou axe thyréotrope.

L'hypothalamus synthétise un peptide : le TRH (Thyrotropin Releasing Hormone) qui agit sur l'hypophyse, qui

elle-même synthétise de la TSH (Thyroïd Stimulating Hormone) qui agit sur la thyroïde qui libère la T3 et T4.

La TSH a aussi un rôle trophique : un excès de synthèse de TSH par l'hypophyse sera à l'origine d'un goitre.

Ces hormones périphériques (T3 et T4) ont un rôle de rétrocontrôle négatif sur la sécrétion de TSH et TRH.

– Lors d'une augmentation de la libération de ces hormones thyroïdiennes, il y aura une diminution de la synthèse de TRH et TSH au niveau central.

– Au contraire si elles ne sont pas assez sécrétées il y aura une augmentation de la sécrétion de TRH et TSH

Donc, (important +++) lors d'une atteinte thyroïdienne :

- ↑ Hormones thyroïdiennes (hyperthyroïdie) = ↓ TSH

- ↓ Hormone thyroïdienne (hypothyroïdie) = ↑ TSH

Comme ces hormones thyroïdiennes sont sécrétées en permanence, l’élément le plus sensible pour faire un

diagnostic de dysthyroïdie est la TSH.

→ Augmentation TSH = hypothyroïdie

→ Diminution TSH = hyperthyroïdie

B. Mode d'action des hormones

thyroïdiennes (HT)

I. Les HT se fixent sur des

récepteurs nucléaires

Les récepteurs nucléaires des HT sont

des facteurs de transcription activés

par des ligands.

Ils appartiennent à la superfamille des

récepteurs hormonaux nucléaires

(comme ceux d'autres hormones,

cortisol, progestérone, testostérone

etc...)

Les HT se fixent sur le récepteur nucléaire entrainant une modulation de l'expression de gènes cibles, et activant

la transcription d'un ARNm qui sera traduit en protéine et aura des effets biologiques.


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II. Structure et organisation des récepteurs nucléaires :

Ils sont organisés en domaines.

Sur ces récepteurs pourront se fixer des co-activateurs ou des co-répresseurs qui pourront moduler eux aussi

l'expression des gènes cibles.

III. Modulation locale de l'action des HT par les désiodases

Selon les tissus et l'expression des enzymes, on fabrique plus ou moins d'hormones thyroïdiennes actives : T3,

reverse T3 ou T2 qui est encore une autre forme d'hormone thyroïdienne inactive.

IV. Les désiodases ont une spécificité tissulaire.

Certaines vont être exprimées dans

un tissu et d'autres pas du tout.

Ex d'activation ou d'inactivation des

HT dans un type cellulaire qui

exprime les désiodases de type 2 et

3.

Les HT sont libérées, passent à

travers la membrane cellulaire et en

fonction de la présence de

désiodase de type 2 ou 3, les HT

seront modifiées.

La désiodase 2 transforme la T4 en T3

La désiodase 3 transforme la T4 en Reverse T3 ; et la T3 en T2.

V. Spécificité tissulaire des

désiodases :

Il existe des inhibiteurs

thérapeutiques de ces désiodases.

Par exemple pour le type 1, le

PTU, l'amiodarone et le

propanolol sont utilisés dans

l'hyperthyroïdie pour empêcher

la conversion de T4 en T3.

La désiodase de type 3 est assez

spécifique du SNC et du placenta.


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Il existe aussi des modulations en fonction de l'état de nutrition ou d'hypercatabolisme.

Le jeûne, la dénutrition, l'hypercatabolisme peuvent entrainer le syndrome de basse T3 : C'est une inhibition de

la 5'désiodase, avec une diminution de la T3 et une augmentation de la reverse T3. La TSH et la T4 sont normales.

Cela ne correspond pas à une dysthyroïdie !

C. Action des hormones thyroïdiennes :

Expérience faite en biologie pour comprendre l'importance des HT : un têtard sans HT ne deviendra jamais

grenouille.

#20ans

Les hormones thyroïdiennes sont indispensables à la croissance et au développement du squelette et du SNC.

Elles ont également un rôle dans le métabolisme, la régulation de la thermogénèse et la fonction cardiaque.

I. Action sur le développement du SN

• Rôle fondamental :

– maturation du cerveau

– myélinisation des fibres nerveuses

– croissance des dendrites et des axones

– synaptogénèse

• Rôle historique de l'action des HT sur le développement du système nerveux Exemple des crétins des Alpes (les habitants des Alpes étaient carencés en iode, et cela leur donnait des retards

mentaux). Depuis, le sel est systématiquement supplémenté en iode.

• Hypothyroïdie néonatale :

– Déficit intellectuel précoce

– Retard aux apprentissages

– Diminution du QI sévère (crétinisme)

Dans les premières semaines de vies, des signes doivent

nous faire penser à une hypothyroïdie néonatale :

– hypotonie

– bébé calme et peu éveillé

– pleurs rauques (à cause de macroglossies associées)


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II. Dépistage de l'hypothyroïdie au 3ème jour de vie :

• Dépistage systématique depuis 1978 en France

Test de Guthrie : On pique le talon avec une aiguille, ce qui permet de dépister plusieurs anomalies génétiques

(notamment des hyperplasies surrénaliennes).

On fait ce test à J3 car la sécrétion des hormones thyroïdiennes se stabilise.

Cela permet d'instaurer le traitement le plus tôt possible, permettant une croissance et un développement

intellectuel tout à fait normaux.

Le traitement est une substitution par voie orale des HT à vie : la Lévothyroxine

III. Thyroïde et grossesse

On doit vraiment expliquer aux parents l'importance des HT dans le développement de leur enfant, qui ne peut

pas synthétiser seul d'HT dans ces premiers mois de vie.

Il est donc primordial de suivre de près une mère ayant une hypothyroïdie, pour s'assurer que le fœtus n'en manque

pas.

Chez la mère il y a beaucoup de modifications pendant la grossesse :

– augmentation de la TBG (protéine de transport)

– augmentation des besoins en iode

– augmentation de la sécrétion des HT pour garder des concentrations d'HT libres normales

Au niveau du placenta : augmentation des désiodases de type 3

Chez le fœtus :

– 4ème semaine : Synthèse de thyroglobuline

– 10ème semaine : Captage de l'iode

– 12ème semaine : Sécrétion de T3 et T4

– 20ème semaine : augmentation de la T4 circulante

La prof a juste dit que le fœtus était capable de synthétiser ses propres HT à partir du 3ème mois (12 semaines)

IV. Action sur la croissance et le développement

• In utéro : pas d'effet sur la croissance mais action sur la maturation et la différenciation osseuse En cas d'absence d'HT, on observe un retard d'apparition des centres d'ossification épiphysaires.

• Après la naissance :

– Indispensables à la croissance

– Accélération de la vitesse d'ossification des épiphyses

– Effet synergiques avec la GH (hormone de croissance)


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→ La GH favorise la chondrogenèse et la croissance du cartilage.

→ T3 et T4 favorisent la maturation et la différenciation osseuse, stimulent la sécrétion de GH,

potentialisent l'action d'IGF-1.

• Hypothyroïdie néonatale :

Ici on a un patient qui a 17 ans mais qui a un âge

osseux (estimé par radio) à 9 mois ! Ces patients

deviennent très rares du fait de l’efficacité du

dépistage.

On observe un retard d'âge osseux et une dysgénésie

des points d'ossification, au niveau des fontanelles et

au poignet (absence d'épiphyses).

• Hypothyroïdie dans l'enfance :

– Retard de croissance

– Ralentissement des apprentissages

Devant tout retard de croissance ou cassure de la courbe de croissance, il est très important de savoir dépister

une hypothyroïdie et faire un bilan thyroïdien.

• Une hypothyroïdie non diagnostiquée jusqu'à l'âge adulte entraine un nanisme disharmonieux, avec des

petits bras et une grosse tête pas bien proportionnés par rapport au reste du corps (Contrairement aux nanismes

harmonieux dus à un déficit en hormone de croissance).

V. Action des HT sur le système nerveux :

– Augmentation de l'état de vigilance

– Accélération des Réflexes Ostéo Tendineux

– Accélération du SN Végétatif

– mécanisme : Effet hypothalamique via les récepteurs TRalpha1 sur les neurones pré-autonomiques et augmentation de la sensibilité aux catécholamines.

– Conséquences : contribution à la plupart des effets des HT (métabolisme basal, glucidique, cœur)

– Augmentation de la motricité intestinale

– Accélération du transit

– Hyperthyroïdie : excitabilité, irritabilité, nervosité, pleurs, insomnie, tremblements des extrémités, diarrhée.

– Hypothyroïdie : Apathie, ralentissement psychomoteur, somnolence, constipation.


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VI. Action sur le métabolisme osseux

Les HT augmentent la synthèse (ostéoblastes, augmentation de la différenciation cellulaire, synthèse et

dégradation de la matrice osseuse, augmentation de l'ostéocalcine et des phosphatases alcalines)

Mais aussi la résorption osseuse (augmentation du cross laps) et augmentation du renouvellement cellulaire

En cas d'hyperthyroïdie prolongée on a un risque d'ostéoporose.

VII. Actions métaboliques

• Les HT agissent sur le métabolisme de base, augmentent la calorigénèse

– Augmentent la consommation d'O2 (VO2)

– Augmente la dépense énergétique de repos

– Augmente la thermogénèse obligatoire

• Thermogénèse adaptative (de non frisson) (exposition au froid)

– Mécanisme ; augmentation de la taille des mitochondries, augmentation de la synthèse de NA-K-ATPase

– Activation du tissu adipeux brun et production de chaleur et d'UCP-1 (TRbéta)

– Effet synergie avec la Noradrénaline, augmentation de la sensibilité aux catécholamines

Au niveau pathologique :

Lors d'une hyperthyroïdie on aura souvent chaud, hypersudation, mains moites, on mange beaucoup mais pas de

prise de poids à cause de cette thermogénèse activée.

Et pour l'hypothyroïdie : frilosité, hypothermie, prise de poids.

• Métaboliqme protidique :

– Selon la concentration stimulent la synthèse ou le catabolisme

– L'hyperthyroïdie augmente la protéolyse, entrainant une fonte musculaire et un amaigrissement (On peut demander au patient de faire comme s'il était assis sur un

tabouret et il aura du mal à se relever sans s'aider des mains. C'est le signe du tabouret)

• Métabolisme glucidique :

– Augmentation de l'absorption intestinale du glucose

– Augmentation de la production hépatique de glucose (néoglucogénèse) → Effet hyperglycémiant modéré (en général transitoire)

• Métabolisme lipidique

– Augmentation complexe de la lipogenèse (synthèse de triglycérides) et de la lipolyse

– Augmentation de l'oxydation des AG → Effet hypocholestérolémiant

– Augmentation de la clairance des LDL en augmentant le nombre de leurs récepteurs

• Métabolisme hydro minéral :

– Augmentation de la filtration glomérulaire, du débit sanguin rénal, de la diurèse

– Hypothyroïdie : Œdèmes (visage un peu lunaire, infiltrations œdémateuses au niveau du visage ou de la bouche, macroglossie)


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VIII. Actions cardiovasculaires

Ces actions sont très importantes car elles vont souvent être le point de départ du diagnostic.

• Augmentation du débit cardiaque et de la vitesse circulatoire :

– Augmentation de la Fréquence Cardiaque : Effet chronotrope positif

– Augmentation de la contractilité ventriculaire : Effet inotrope positif

Mécanismes :

– Indirects : vasodilatation (suite effet sur la thermogénèse)

– Directs :

– Augmentation de l'activité de la Ca-ATPase (SERCA2) (augmentation du débit cardiaque, augmentation de la fraction d'éjection du VG)

– Augmentation de la synthèse des chaînes de myosine

– Augmentation du nombre de récepteurs béta-adrénergiques (augmentation de la sensibilité cardiaque aux catécholamines)

Hyperthyroïdie : palpitation, tachycardie voire en fibrillation.

Hypothyroïdie : bradycardie


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Ce que vous devez retenir...

– Les pathologies thyroïdiennes sont très fréquentes

– Actions multiples : développement du cerveau, croissance, métabolisme (thermogénèse), fonction cardiaque.

– Traitement substitutif à faire en urgence en cas d'hypothyroïdie néonatale non diagnostiquée : c'est ce qui justifie le dépistage systématique de l'hypothyroïdie à la naissance en France.

Cas clinique 1 :

Vous recevez Melle B.., 35ans, pour insomnie avec anxiété diffuse évoluant depuis 3 mois. Elle a perdu plusieurs

kgs, a une diarrhée chronique, l'impression d'avoir toujours chaud et une gêne oculaire.

A l'examen, elle a un rythme cardiaque à 130/min et une masse visible au niveau du cou...

→ Diagnostic d'hyperthyroïdie, « tout est accéléré »

– nervosité, irritabilité

– perte de poids

– thermophobie, hypersudation

– diarrhée

– palpitations, tachycardie

– tremblements

– faiblesse musculaire

– exophtalmie Diagnostic biologique : dosage de la TSH, qui sera basse

Hyperthyroïdie : Sémiologie biologique :

Valeurs normales de la TSH : 0,5 à 5 mUI/L

Déja, il est important de caractériser si l'hyperthyroïdie est SYMPTOMATIQUE, et son origine HAUTE (centrale)

ou BASSE (périphérique, due à un rétrocontrôle négatif trop fort).

► TSH indosable


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► TSH abaissée (0,01 mUI/L)

T4 libre et T3 libre normales et pas de symptômes

• Hyperthyroïdie biologique fruste : → Début d'une hyperthyroïdie ou surdosage en traitement contre l'hypothyroïdie (Levothyrox)

Cas clinique 2 :

Vous recevez Monsieur C..., 68 ans pour un ralentissement psychomoteur avec asthénie majeure depuis plusieurs

mois. Il présente un syndrome dépressif, est constipé et a du mal à entendre vos questions. A l'examen, son rythme

cardiaque est à 45/min, il présente une infiltration diffuse de la peau et un aspect cireux...

→ Diagnostic d'hypothyroïdie « Tout est ralenti »

– ralentissement psychomoteur

– prise de poids

– frilosité

– constipation

– paresthésies, crampes

– pâleur cutanéo-muqueuse

– infiltration cutanéo-muqueuse

– diminution de la pilosité

Hypothyroïdie : Sémiologie biologique

► TSH diminué (0,1 mUI/L) ou Normale

T3 et T4 diminuées

• Hypothyroïdie centrale symptomatique

• Cause haute hypophysaire = déficit thyréotrope → Ex : Adénome hypophysaire (fréquent)


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Attention à ne pas se tromper vu que la TSH est basse ou normale. Si on a une TSH normale ou diminuée et T3

et T4 diminuées cela veut quand même dire qu'on a une hypothyroïdie centrale parce que la TSH est inadaptée.

► TSH augmentée (10mUI/L)

T3 et T4 diminuées

• Hypothyroïdie périphérique symptomatique

• Cause basse thyroïdienne

→ Ex : Thyroïdite de Hashimoto (On développe des Ac contre la thyroperoxydase. L'iode est moins captée donc

on fabrique moins d'hormones thyroïdiennes, il y a une diminution du rétrocontrôle d'où la TSH élevée.

Extrêmement fréquent, quotidienne

• Traitement : Lévothyrox à vie

► TSH augmentée (5 mUI/L)

T3 et T4 normales

• Hypothyroïdie périphérique fruste

N'hésitez pas à poser des questions :

Benedicte Gaborit

Service d'endocrino-diabétologie

Nutrition, Hôpital Nord

Mail : [email protected]

La prof a co-écrit avec T. BRUE et F. CASTINETTI un livre qui peut servir pour + de détails...

« ENDOCRINOLOGIE, DIABETOLOGIE, NUTRITION » Edition Ellipses
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