Glande thyroïde
Elle exerce ses effets en délivrant à
l’organisme des substances chimiques qui exercent leurs effets
à distance par diffusion par voie sanguine.
C’est la première grosse glande endocrine étudiée.
I. RAPPEL ANATOMO-HISTOLOGIQUE
A. Anatomie
C’est une glande bilobée située dans le cou, à
la face antérieure de la trachée et du larynx, sous le
cartilage thyroïde.
Elle pèse 25 g : c’est la plus grosse glande endocrine.
Elle n’est pas palpable s’il n’y a pas de goitre (hypertrophie
- le plus souvent euthyroïdienne).
Elle présente un petit prolongement : la pyramide de Lalouette.
Elle est très vascularisée : le débit sanguin est de 100
ml/min. soit 4 ml/g/min : un des plus élevés de l’organisme.
Proportionnellement, le rein a un débit moins élevé.
• Embryologie : elle migre de la base de la langue par le canal thyréoglosse (la pyramide de Lalouette en est le reliquat) vers la région sous-tyroïdienne : fréquence des situations ectopiques.
• Histologie : sur une coupe apparaissent des structures folliculaires : cavités remplies d’un liquide colloïdal (le colloïde thyroïdien) entouré d’une monocouche de cellules épithéliales sécrétrices portées par une membrane basale.
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• première caractéristique
: disposition multifolliculaire de cellules qui ont une
activité sécrétoire, disposées en vésicules, montées sur un
membrane basale.
Il existe 2 aspects :
• thyroïde au repos (hypostimulation)
les cellules sont de petite taille
la substance colloïde est très abondante
• thyroïde hyperactive
cellules sécrétoires hypertrophiées
colloïde moins abondante
Colloïde : ce n’est pas une réserve d’hormones mais de
précurseurs.
Taille d’un follicule : 300 à 500 µ (presque visible).
Cellule sécrétrice typique : cellules cuboïdes comportant
l’équipement des cellules sécrétrices :
• volumineux noyau
• RE granuleux (fabrication des protéines)
• Golgi (maturation des protéines)
• mitochondries (fourniture énergétique),
• lyzosomes granulations denses (enzymes protéolytiques) qui
vont fusionner avec des vésicules.
• au pôle apical : à l’extrémité du côté de la lumière
folliculaire : la cellule émet des pseudopodes permettant la
résorption de gouttelettes du contenu colloïdal sous forme de
vésicules de micopinocytose.
--> les cellules sont polarisées.
autre caractéristique : grande richesse en iode.
Innervation : par le SN végétatif :
• sympathique
• para sympathique
il intervient surtout pour la trophicité - la sécrétion
thyroïdienne n’est pas sous contrôle nerveux mais hormonal
hypophysaire.
NB : la glande thyroïde est en réalité un double glande
endocrine :
• les hormones thyroïdiennes sont élaborées par les cellules
folliculaires.
• entre les follicules : il existe des cellules parafolliculaires qui
sécrètent la calcitonine, impliquée dans le métabolisme
phospho-calcique. L’autre hormone du métabolisme
phospho-calcique est la parathormone, sécrétée par les
parathyroïdes.
II. MISE EN EVIDENCE DE LA FONCTION
ENDOCRINE DU CORPS THYROÏDE
Historiquement,
le raisonnement a porté sur les effets de l’ablation de la
glande, suivie de greffe, et des circonstances pathologiques
d’hyper ou d’hypo-fonctionnement.
L’hyperfonctionnement associé à une hypertrophie ou goitre
(qui signifie rarement hyperfonctionnement) de la glande
thyroïde est une pathologie fréquente :
maladie de Basedow :
• état d’hyperactivité.
• Le patient maigrit
• le métabolisme est augmenté.
• le coeur bat trop vite : tachycardie
Les signes disparaissent après résection chirurgicale du
goitre. La dénervation est inefficace.
Inversement, l’hypo-fonctionnement peut s’observer en cas de
dégénérescence ou d’ablation chirurgicale
Autrefois, la résection évoluait vers l’hypothyroïdie = myxoedème :
[de oedème : infiltation des tissus par de l’eau
myx : vient de muscle : accumulation de MPS anormaux dans le
tissu musculaire notamment.]
• ralentissement psychomoteur
• le sujet tend à grossir
• bradycardie
• ralentissement du métabolisme.
Chez l’animal expérimentalement
--> l’ablation de la glande provoque une
diminution de fonctionnement : reproduit la symptomatologie du
myxoedème
--> Restitution de la fonction :
• le myxoedème peut être corrigé par l’administration d’extraits de
thyroïde (poudre) : ce sont des substances chimiques
relativement simples, qui peuvent être administrées par voie
orale.
• Expérimentalement, le myxoedème est évité si après l’ablation on
greffe la thyroïde à un autre site : la greffe supprime toutes
les influences nerveuses et prouve son action hormonale.
• De grandes quantités d’extraits reproduisent a symptomatologie
d’hyperfonctionnement : prouve que les effets sont liés à la
quantité d’hormones présentes dans le milieu intérieur.
III. ETUDE DES COMPOSES PROTEIQUES IODES
EXTRAITS DE LA THYROÏDE
Les
hormones thyroïdiennes comportent des atomes d’iode qui leur
confère leur activité propre.
Thyroglobuline
C’est le constituant de la substance colloïdale contenue dans
les vésicules.
C’est une très grosse glycoprotéine (comportant des radicaux
glucidique : hétéroprotéine) à l’état de dimère pour 95 %.
PM = 330000 :660000 pour le dimère : c’est une des plus
grosses protéines de l’organisme. (2748 aa dont l’enchaînement
est connu, le gène est cloné).
Cette protéine est riche en tyrosine (134 par chaîne : 3 %).
Certaines tyrosines sont iodées : 25 à 30 u, en 3 et / ou en 5
--> la thyroglobuline est iodée.
|
seule la forme L est présente |
|
On
trouve dans la structure de la thyroglobuline quelques
molécules d’un autre aa : thyronine qui comporte un 2° cycle
phénol relié par un pont éther.
Les cycles peuvent être plus ou moins iodés : en 3 et 5 pour
le cycle α, en 3’ et 5’ pour le
cycle ß : 4 possibilités de
substitution. L’iodation complète donne la tétraiodothyronine.
En tant qu’aa libre, il constitue la première hormone
thyroïdienne. Ici, elle est incluse dans la thyroglobuline.
--> la tétraiodothyronine est la thyroxine (T4).
une autre possibilité : si la thyronine porte 3 substitutions
iodées, en 3, 5 et 3’ : c’est la triiodothronine. (quand
l’iodation n’est pas totale, le premier cycle est privilégié).
--> T3 est la 2° molécule à activité hormonale (à
l’état libre).
si seulement 2 substitutions iodées : diiodothyronine (par
processus de désiodation) : n’a pas d’activité hormonale.
Quand on passe de T4 à 3, 3’, 5’ triiodothyronine : on obtient
la reverse T3 (rT3) qui est dépourvue d’activité hormonale.
--> dans la régulation de la fonction thyroïdienne,
un des processus primordiaux est la désiodation
en 5’ : augmentation de l’activité (T3)
en 5 : inactivation hormonale (rT3).
IV.
SYNTHESE DES HORMONES THYROÏDIENNES
(V)
La
synthèse débute à l’intérieur de la cellule thyroïdienne par
la synthyse de la thyroglobuline dans le reticulum
endoplasmique.
Une fois la synthèse terminée, les chaînes subir une
maturation dans le Golgi
--> addition de résidus glucidiques.
--> structure tertiaire.
La tyroglobuline va être excrétée dans la lumière du follicule
thyroïdien : c’est un processus de migration de petites
vésciules.
En
traversant le pôle apical de la cellule les molécules vont
subir une étape essentielle d’iodation.
Lors du passage au travers de la membrane apicale, des enzymes
spécifiques, des peroxydases vont prmettre d’accrocher des
atomes d’iode sur les résidus tyrosine en position 3 et 5 : il
faut que les atomes ions iodures I- soient oxydés en I0 ou I+
par les peroxydases pour interagir avec les résidus tyrosine.
en passant la membrane apicale, la thyroglobuline
se retrouve dans la lumière folliculaire plus ou moins iodée :
c’est l’organification de l’iode.
Quand la thyroglobuline est sécrétée dans la lumière
folliculaire, elle ne contient que des tyrosines iodées.
• cette iodation leur confère une certaine réactivité
• dans la lumière folliculaire, du fait de la configuration spatiale de
la tyroglobuline, un certain nombre de tyrosines iodées vont
se trouver spatialement rapprochées
--> un certain nombre de paires de tyrosines vont
entrer en réaction pour permettre la synthèse de thyronine :
la thyronine, porteuse de l’activité hormonale, est
synthétisée secondairement par la condensation de tyrosines 2
à 2 avec élimination d’un résidu alanine. On aboutit à des
thyronines plus ou moins iodées en fonction du nombre d’atomes
d’iode que portaient les tyrosines.
• 2 tyrosines diodées π T4
• MIT et DIT π triiodothyronine.
d’autres
combinaisons sont également possibles.
++ : le temps folliculaire est capital pour la synthèse du
nouvel aa porteur de l’activité hormonale qui ne peut se faire
qu’à partir de tyrosine iodée.
Les thyronines iodées restent inactives quand elles sont
engagées dans la macromolécule de thyroglobuline
intrafolliculaire : c’est une forme de stockage de l’hormone.
L’existence de cette forme de réserve est un cas exceptionnel
en endocrinologie (elle est en général très faible, intra
cellulaire), ici importante et extra cellulaire, dans les
follicules : cela a un incidence sur la cinétique dans le
temps de l’activité hormonale.
L’organisme va obtenir la thyroxine en scindant la
thyroglobuline : quand il y a besoin d’hormone thyroïdienne
dans la circulation, les cellules folliculaires recaptent par
le processus de pinocytose des fragments de colloïde, les
internalisent dans la cellule formant des vésicules qui
viennent fusionner à la partie apicale de la cellule avec les
lyzosomes π phagolyzosomes. Les
enzymes protéolytiques des lyzosomes coupent la molécule de TG
pour donner des aa, parmi lesquels de tyrosines et les
thyrosines iodées.
--> libération des hormones thyroïdiennes sous leur
forme active ; elles vont être libérées dans la circulation
sanguine au pôle basal de la cellule (des vaisseaux sanguins
siègent sous la basale - ils reçoivent des molécules de T3 et
T4.
Stockage
:
il se fait essentiellement sous la forme de réserve qu’est la
TG à l’intérieur de la lumière folliculaire sous forme de
colloïde : nécessité de recapture et d’hydrolyse pour passer à
la forme active.
Transport
Les thyronines sont sécrétées dans le courant circulatoire.
Elles sont sous 2 formes radicalement différentes :
les formes libres sont quantitativement très réduites
T4 : 0,03 % : 18 à 42 ng / l
T3 : 0,3 % : 2 à 6 ng / l.
elles sont majoritairement transportées par des protéines
vectrices (permet une diffusion plus facile dans le courant
circulatoire)
non spécifiques : albumine : 10 %
spécifiques : c’est la seule fonction de ces protéines
thyroxin binding prealbumin : TBPA : 15 %
thyroxin binding globulin TBG : 75 %
--> taux très faibles de T3 et T4 dans le sang.
Ce sont les formes libres qui font l’activité hormonale dans
les cellules. Pour agir, elles doivent pénétrer à l’intérieur
des cellules de l’organisme : elles ne peuvent le faire qu’à
l’état libre.
Les protéines porteuses ont 10 fois plus d’affinité pour T4
que pour T3.
Lorsqu’on veut évaluer l’activité, c’est le dosage de la forme
libre qui est le plus important. Actuellement, on dose les
hormones totales et la forme libre.
|
|
T4 |
T3 |
|
taux plasmatiques |
50 – 110 µg /l |
0,6 - 1,8 µg /l |
|
dont hormone libre |
18 – 42 ng /l |
2 - 6 ng /l |
|
taux de sécrétion (quantité d’hormone libérée) |
80 - 100 µg/j |
thyroïde : 8 µg/j périphérie : 17 µg/j |
|
clairance métabolique |
1,2 l/j |
26 l/j |
|
½ vie |
6 j |
1 j |
|
espace de dilution |
12 l |
48 l |
• 100 fois moins de T3 que de T4 circulante
• T3 a 2 origines :
thyroïde
désiodation périphérique de T4 en T3 : très important.
• Le métabolisme de T3 est beaucoup plus actif --> sa ½ vie est plus
faible :
T4 : 1 semaine
T3 : 1 jour
(ACh : dégradée en 2 ms - hypothalamus : ½ vie en minutes -
hypophyse : 1 h.- T4 : 1 semaine, T3 : 1 jour, avec beaucoup
de réserves
--> grande inertie de la fonction thyroïdienne,
effets lents à l’apparition et la disparition.
• Espace de dilution : c’est le volume corporel dans lequel
l’hormone peut diffuser. Il est beaucoup plus grand pour T3 ,
avec une expansion intra cellulaire (à la différence de T4 qui
reste dans l’espace extra cellulaire).
--> T4 peut être assimilée à une forme de réserve. Les
effets biologiques sont dus à T3.
V. CATABOLISME : 4 FORMES
A. Désiodation
Elle
est périphérique, intracellulaire, grâce à des désiodases,
ubiquitaires et en particulier dans le foie.
Les iodures libres vont pouvoir être recyclés – l’aa va subir
le catabolisme classique des aa.
Désiodation de T4 : peut se faire sur les différents iodes
• désiodation en 5’: --> 3,5,3’ tri-iodo-thyronine : T3 : cette conversion périphérique
correspond à une augmentation de l’activité hormonale (et pas
stricto sensu à un catabolisme).
• désiodation en 5 : 3,3’5’, reverse tri-iodo-thyronine rT3 :
c’est une molécule inactive. Ce 2° type de désiodation est une
inactivation hormonale.
--> importance de la désiodation de T4 : active ou
inactive la molécule. Le contrôle de cette réaction est modulé
par des facteurs qui correspondent eux besoins hormonaux
si besoin d’hormones (stress, froid...) augmentation
de T3
si fonction thyroïdienne doit être ralentie (cf. jeûne) augmentation
de rT3.
Ensuite, les désiodases donnent des DIT, MIT puis des
tyrosines (toutes inactives).
La tyrosine entre alors dans le cycle des a.a.
B. Elimination urinaire
Concerne une petite fraction des hormones. On ne peut pas les doser dans les urines.
C. Elimination par voie digestive
Il
existe un métabolisme de conjugaison dans le foie :
conjugaison du radical phénol
--> dérivés sulfo-conjugués : cf. T3
sulfo-conjuguée.
--> dérivés glucurono-conjugués : T4.
puis élimination dans la bile et les fèces.
Mais intervient le cycle entéro-hépatique : hydrolyse de la
conjugaison et réabsorption d’une partie des hormones
--> 15 % de T3, 20 % de T4 sont éliminés par les
fèces.
D. Oxydation du cycle latéral
--> dérivés tri iodo acétiques ou tétra iodo cétiques. Ces dérivés ont une petite activité hormonale (très réduite) sans rôle physiologique majeur.
VI. LE CYCLE DE L’IODE
Importance de l’iode qui donne l’activité hormonale.
A. Apport alimentaire
L’apport
d’iode est important car il existe des carences d’iode
endémiques dans certaines régions (crétinisme des vallées)
--> hypothyroïdie et goitre : crétinisme
endémique.
Une correction a été apportée par le sel de cuisine riche en
iode. Le problème de la carence alimentaire en iode n’est
toutefois pas totalement éliminé (même en Europe et en France,
l’apport est quelque fois limite).
Le sel – en particulier de mer - n’est pas enrichi en iode
mais contient naturellement de l’iode. Il n’est toutefois pas
suffisamment riche, et des apports supplémentaires doivent
être faits par l’eau de boisson. : contenu très variable --> carences possibles dans certaines régions.
Les sels enrichis en iode sont vendus en pharmacie.
Apports iodés alimentaires moyens : 0,1 à 0,2 mg /j. – à
connaître.
Optimum : 0,2 mg /j.
On observe une carence si apport < 0,05 mg / j.
L’apport alimentaire est complété par le recyclage lié au
catabolisme des hormones thyroïdiennes : les vrais besoins sont
supérieurs aux apports alimentaires.
Chaque jour, on rejette la même quantité d’iode (urines et
fèces).
B. Absorption intestinale
L’iode
absorbé par les aliments (I- : iodures) est absorbé activement
par la muqueuse gastrique (sous le contrôle de TSH).
L’espace de dilution de l’iode est de l’ordre de 20 litres :
correspond à peu près au volume du LEC (la différence est lié
à la séquestration de l’iode au sein de la thyroïde).
Le pool des iodures extra thyroïdiens est la quantité d’iode
présent dans l’organisme en dehors de la thyroïde est de
l’ordre de 0,1 mg / j : sensiblement l’apport quotidien.
--> l’iode est séquestré de façon importante dans la
thyroïde.
L’iode est capté par la thyroïde – favorisé par un débit
sanguin important --> ½ vie
courte des iodures extra thyroïdiens : 5 h.
C. Elimination
Les pertes sont essentiellement rénales :
clairance constante de l’ordre de 40 à 50 ml / min,
indépendante de la concentration plasmatique
élimination fécale peu importante.
D. Captation thyroïdienne de l’iode
La
clairance thyroïdienne est de 10 à 45 ml / min : 30 % des
iodures qui perfusent la thyroïde sont captés.
--> accumlation des iodures dans la thyroïde.
La captation se fait au pôle basal (vasculaire) selon un
mécanisme actif de pompage des iodures contre un gradient de
concentration (gradient : 300 x) elle dépend de
• TSH contrôle l’activité de cette pompe.
• taux d’iode intra thyroïdien : autorégulation de la capture en fonction
de la disponibilité d’iode déjà présent dans la thyroïde :
rétroaction
• l’apport alimentaire en iode
Il existe un aspect très particulier :
Effet Wolf Tchekoff : la pompe à iodure localisée au
pôle basal peut être bloquée transitoirement par un apport
alimentaire trop élevé : peut paraître paradoxal mais évite un
surdosage : mis à profit en clinique quand on veut bloquer
provisoirement la synthèse d’hormones thyroïdiennes.
taux d’iodures intra thyroïdiens : 10 à 20 mg soit environ 100
jours d’apport iodé.
Utilisation quotidienne pour synthèse des hormones
thyroïdiennes : 200 µg : 1 % des réserves (100 jours de
synthèse).
Cette pompe à iodures consomme de l’énergie (ATP). Elle est
couplée à une pompe à Na+ ATPase.
Elle peut être bloquée par d’autres ions (perchlorate ou
thiocyanate) qui peuvent induire une déficience dans les
synthèses d’hormones thyroïdiennes (présents dans les
crucifères : choux …)chez les sujets sensibles mangeant trop
de choux – hypothyroïdie d’origine alimentaire (utilisé en
pathologie chez les sujets hyper-sécrétants).
VII. EFFETS DES HORMONES THYROÏDIENNES ET
EXPLICATION DES SYMPTOMES
Les effets physiologiques sont déduits de l’observation des hyper et hypo fonctionnements
A. Introduction - 5 Remarques
• Les hormones thyroïdiennes n’ont pas de tissu cible précis
(au contraire des hormones en général : prolactine --> glande mammaire…, TSH : glande thyroïdienne) : action sur tous
ou pratiquement tous les tissus de l’organisme
• cette action s’exerce surtout sur le développement des tissus et
l’activité métabolique de ces tissus.
• Les effets sont lents à apparaître, et sont très prolongés (cf. la
carence après thyroïdectomie, qui est longue à s’installer –
idem pour les effets de l’administration d’extraits)
• l’action se fait en synergie ou compétition avec d’autres hormones :
l’insuline, le glucagon, les catécholamines.
• d’une façon générale, les effets chez le sujet normal (euthyroïdien) il
y a un équilibre entre les deux versants du métabolisme :
catabolisme et anabolisme.
• en cas d’excès : baisse du catabolisme
• en cas de déficit (hypothyroïdie) : l’anabolisme
prédomine plutôt.
B.
Effets chez les vertébrés
inférieurs
pour
mémoire : têtard : accélération de la métamorphose en
grenouille. La métamorphose implique des processus anaboliques
(croissance des membres) et cataboliques (disparition de la
queue).
• extraits thyroïdiens --> petites grenouilles.
• thyroïdectomie --> tétards géants.
C. Effets chez l’homme
C.1. Chez l’adulte
Les effets sont diffus. On oppose les effets d’hyper et d’hypothyroïdie
aspect général et comportement
i) Hyperthyroïdien
excité, trémulant, agité, hyperactif, amaigri et fatigué, diminution du panicule adipeux sous cutané et amincissement de la peau.
ii) Hypothyroïdien
ralenti, au plan physique et psychique, prise
de poids avec empâtement de ses tissus : infiltration de la
peau par une substance mucoïde donnant l’aspect
caractéristique du faciès myxoedémateux : bouffi, avec fentes
palpébrales rétrécies (infiltration des paupières)
• myxoedème : sujet ralenti physiquement et psychiquement
• hyperthyroïdie : hyperexcité, regard fixe et brillant, fatigué.
Signes métaboliques : métabolisme énergétique – glucides –
lipides – protides
--> métabolisme énergétique global et échanges respiratoires
• Hyperthyroïdie : baisse de 30 à 40 % du
métabolisme de base avec baisse concomitante de la consommation d’O2.et baisse
de production de chaleur : l’hyperthyroïdien a toujours trop
chaud : thermophobie
Pendant longtemps, on s’est servi de la mesure du métabolisme
de base pour le diagnostic.
• baisse de tous les aspects du métabolisme
énergétique, de 20 à 40 % de la consommation d’O2 – frileux,
recherche les environnements chauds : thermophilie.
--> métabolisme des glucides
• hyperthyroïdie
baisse de l'utilisation du glucose l’absorption intestinale est
stimulée, ainsi que la néoglucogenèse, mais pas d’hypoglycémie
: plutôt hyperglycémie car baisse de la sécrétion d’insuline : modification de la courbe
d’hyperglycémie provoquée qui va dans le sens d’un prédiabète.
• Hypothyroïdie
baisse de la consommation de glucose
la glycémie est normale car la production de glucose est
ralentie
--> métabolisme des lipides
• hyperthyroïdie
baisse du catabolisme des lipides sanguins
lipolyse accrue --> beaucoup d’A.G.
circulants
le catabolisme prédomine sur l’anabolisme -->
hypocholestérolémie
les sujets maigrissent – ils ont moins de risque
d’artériosclérose.
• Hypothyroïdie
--> hypercholestérolémie (5 à 8 g/l)
--> effet délétère sur la genèse de l’athérome (risques de
complications cardio-vasculaires) qui apparaissent surtout à
la correction des troubles car auparavant le débit cardiaque
est diminué.
--> défaut de synthèse des lipides fonctionnels (des gaines
de myéline entre autres :explique les troubles nerveux chez
l’enfant et dans l’hypothyroïdie congénitale : le SN se
développe mal explique en partie le déficit
intellectuel important du myxoedème congénital).
--> métabolisme des protéines
C’est
le centre des effets car les protéines ont 2 rôles
• de structure : protéines musculaires
• de fonctions : enzymes, récepteurs, hormones
• hyperthyroïdie
baisse du métabolisme (surtout catabolisme)
• Hypothyroïdie
baisse de la synthèse des protéines --> explique beaucoup d’effets globaux : enzymes du métabolisme
métabolisme vitaminique
Hyperthyroïdie : les besoins vitaminiques sont augmentés (cofacteurs de beaucoup de réactions).
Effets
sur l’activité neuro-musculaire
Le fonctionnement neuromusculaire est modifié dans le sens
d’une augmentation ou diminution de l’activité :
l’hyperthyroïdien est en état d’hyperactivité – il présente
une agitation, des tremblements des extrémités, sans baisse de la force musculaire – mais la vitesse de contraction
musculaire est : peut être mesuré par
le reflexogramme : moyen simple de dépistage et de diagnostic
d’hyper ou d’hypothyroïdie.
Principe
de fonctionnement : les muscles squelettiques ont la
particularité de se contracter quand ils sont étirés : la
percussion d’un tendon d’un muscle avec un marteau à réflexe
soumet le muscle à un bref étirement et sollicite le réflexe :
ex : réflexe rotulien, achiléen.
réflexe achiléen : le sujet est à genoux.
Le tendon d’achille s’insère sur le calcanéum – le marteau
frappant le tendon met en jeu le réflexe achiléen : le triceps
sural se contracte.
Mesure électromagnétique : petite pastille magnétique collée
sous le talon – une bobine d’induction est placée en regard de
la pastille – elle est reliée à un enregistreur. Quand le
champ magnétique se déplace, il génère une induction
électrique dans le circuit.
la percussion du tendon d’achille provoque la contraction
réflexe du talon – le mouvement est enregistré
chez le sujet normal
premier accident : coup de marteau
phase de contraction : le champ magnétique diminue
phase de décontraction du muscle : il diminue
• en euthyroïdie : la valeur moyenne de la contraction est de 320
ms. La distribution se fait selon une courbe de Gauss.
• hyperthyroïdie : la durée est diminuée – la courbe de Gauss est
centrée sur 180 ms
• hypothyroïdie : la valeur est augmentée : centrée sur 480 ms.
Il existe des zones de chevauchement entre les courbes
normales et pathologiques : la zone normale s’étend entre 240
et 380 ms.
--> c’est un moyen de dépistage économique. On peut
affirmer le diagnostic en dehors des zones de chevauchements.
Troubles dans les autres sphères
iii) troubles sexuels
• myxoedème : difficultés de reproduction :
• chez la femme : difficultés de mener une grossesse à terme,
aménorrhée.
• chez l’homme : baisse de la fonction
sexuelle ( --> libido, impuissance)
• hyperthyroïdie : sujet fatigué – reproduction difficile (grossesse
difficile à mener à terme).
iv) troubles cardiaques
Les
phénomènes sont caractéristiques et importants, résultat de l’augmentation ou
diminution du métabolisme
• hyperthyroïdie :
baisse des métabolismes, baisse de l’apport des nutriments et
de l’oxygène --> stimulation intense du coeur, augmentation de la fréquence cardiaque et du débit cardiaque.
• action directe sur le myocyte
• indirecte : sur les tissus périphériques qui consomment plus
d’O2 et donc plus de débit sanguin.
de plus : augmentation de la ventilation alvéolaire.
--> tachycardie > 120, coeur hyperexcitable (érétisme
cardiaque) arythmie rapide par fibrillation auriculaire (ACFA
rapide).
• hypothyroïdie : bradycardie sinusale (< 50) : résultat de la
de l’action directe de l’hormone sur le cœur mais aussi de
la des besoins métaboliques
périphériques.
risque d’obstruction des vaisseaux par athérosclérose du fait
de l’accumulation de cholestérol. tant que l’hypothyroîdie
n’est pas corrigée : ne provoque pas de lésion ischémique mais
les problèmes apparaissent au moment du traitement. (les
vaisseaux restent obstrués).
v) troubles digestifs
• hypothyroïdie : constipation
• hyperthyroïdie : diarrhée
vi) troubles sanguins
baisse du métabolisme énergétique chez les hyperthyroïdiens : plutôt diminution du nombre des GR (transport d’O2 – hyperactivité hématopoïétique).
C.2. Chez le sujet jeune
C’est un point important car il y a risque de
troubles irréversibles notamment si hypothyroïdie congénitale
pendant la vie embryonnaire : les hormones thyroïdiennes
maternelles ne traversent pas la barrière placentaire.
Les hormones thyroïdiennes fœtales sont efficientes dès la 10°
- 12° semaine (fin de l’embryogenèse)
La déficience chez le foetus et le nouveau-né porte sur 2
tissus essentiels : le système nerveux et le tissu osseux.
i) Tissu nerveux
L’hypothyroïdie
provoque une arriération mentale plus ou moins importante
baisse du QI considérable : origine médicale d’idiot et
de crétin
• idiot : QI < 80
• crétin : QI < 50 - 60
En effet : défaut de développement des neurones du tissu
nerveux périphérique :
• défaut de myélinisation par défaut de synthèse de la myéline ( baisse synthèse lipidique). A la naissance, le SN est incomplet. La myélinisation se poursuit jusqu’à l’âge de 2-3 ans.
• les arborisations synaptiques diminuent : le nombre
de contact synaptique diminue, le SN est
beaucoup moins efficient.
Même si le diagnostic est fait à la naissance, un partie du
déficit est irréversible.
ii) Trouble de la croissance
Les hormones thyroïdiennes sont nécessaires à
la croissance des os longs. Leur action s’exerce au niveau des
cartilages de conjugaison.
Les troubles commencent in utero. Sans correction la
croissance des os longs se fait mal : nanisme dysharmonieux.
Les os plats sont normaux, les os longs sont trop courts :
membres courts, gros bassin, grosse tête (différent du nanisme
hypophysaire : harmonieux).
VIII. MECANISME D’ACTION DES HORMONES
THYROÏDIENNES
Seule la petite partie libre, séparée du transporteur est la fraction active, pouvant pénétrer dans les cellules cibles (0,3% et 0,03 %). (régi par la loi d’action de masse : quand une partie hormonale est utilisée, une petite fraction liée se libère).
A. Action sur la synthèse protéique
Le
mécanisme intime des hormones thyroïdienne est de stimuler la
synthèse des protéines de structures et surtout des protéines
fonctionnelles : hormones, récepteurs, enzymes : contrôle de
tous les métabolismes.
La preuve est apportée par le blocage de la synthèse des
protéines avec des inhibiteurs spécifiques : bloque l’action
des hormones thyroïdiennes.
Les enzymes essentielles activées sont celles qui contribuent
dans le noyau à la synthèse des acides nucléiques
intermédiaires à la synthèse protéique :
tARN méthylase
ARN polymérase
Les hormones thyroïdiennes doivent pénétrer à l’intérieur de
la cellule, pénétrer dans le noyau et se lient à des
récepteurs intranucléaires de PM 50 000 (protéines
chromatiniennes acides) modification de la cinétique de
synthèse des protéines.
Cette action est surtout le résultat de T3 : espace de
dilution beaucoup plus grand (20 l pour T4).
--> liste très longue de protéines enzymatiques
par les hormones thyroïdienne
ex : α glycéro phosphate
déshydrogénase : parmi les premières démontrées.
favorise la production
des hormones protéiques : exemple insuline, hormone de
croissance …
de récepteurs …
Explique que l’action des hormones thyroïdiennes soit
relativement lente à apparaître.
Schéma
T4 est transformé en T3 : fait partie de l’activation
périphérique de l’hormone.
T3 pénètre dans la cellule et le noyau, se lie aux récepteurs
nucléaires.
La liaison active la synthèse des différents tRNA et mRNA
impliqués dans la synthèse protéique.
Les effets dépendent de la nature des protéines fabriquées :
• pompe Na-K ATPase : explique une grande partie de l’
du métabolisme global
• enzymes du métabolisme énergétique (enzymes de la
respiration cellulaire mitochondriale)
• autres enzymes
• protéines de croissance et maturation.
première étape nucléaire
deuxième étape : protéines
troisième étape : effets spécifiques des protéines --> signes cliniques, au premier plan.
IX. REGULATION DE LA FONCTION
THYROÏDIENNE
Il
existe des pathologies de dysrégulation dans le sens d’une
hyper ou d’une hypoproduction.
--> dans les conditions d’euthyroïdie, la production
d’hormone thyroïdienne fait l’objet d’un mécanisme de
régulation.
Quel est le rôle du système nerveux ?
le système nerveux périphérique innervant la thyroïde ne joue
aucun rôle dans l’ajustement de la fonction thyroïdienne :
l’énervation ne modifie en rien le fonctionnement.
• l’énervation de la glande thyroïdienne modifie pas l’activité
(innervation sympathique à partir du plexus cervical).
• L’ablation suivie de greffe permet le maintien de la fonction
thyroïdienne.
--> prouve que l’action est hormonale et que l’ajustement
de l’activité est également un processus endocrinien.
Si on greffe 2 thyroïdes, elles involuent jusqu’à ce que le
volume soit équivalent au volume normal.
réciproquement si on greffe la moitié de la thyroïde, la demi
thyroïde greffée va s’hypertrophier et rétablir une fonction
normale.
Montre qu’existe un processus actif régulant cette activité,
impliquant des communications chimiques au sein de
l’organisme.
c’est un contrôle hormonal.
C’est l’hormonémie libre qui est régulée
A.
Rôle de l’hypophyse
Le
modulateur est une hormone produite par l’hypophyse :
on le démontre par l’hypophysectomie : baisse de la fonction thyroïdienne (entre autres).
L’hypothèse est confirmée par l’existence d’une hyperthyroïdie
associée à une tumeur hypophysaire par hyper développement du
type cellulaire produisant la TSH.
L’hormone est la TSH thyroid stimulating hormon, ou :
thyréo-stimuline .
| TSH est une
protéine de 90 a.a., de PM = 28 000. Elle est composée de
2 chaînes α et
ß Les stimulines hypophysaires (FSH et LH) possèdent la même chaîne α. La chaîne ß change en fonction de la molécule. |
|
La ½ vie de TSH est de 50 min (2 jours pour T3, 6 jours pour T4). (TRH : 4 min)
B.
Effets de TSH
TSH
agit sur les thyréocytes en se liant à un récepteur
membranaire porté par les thyréocytes, déclenche alors la
cascade habituelle de réactions qui utilise comme 2° messager
l’AMPcyclique : produit par l’activation de l’adényl cyclase
qui va provoquer différentes phosphorylations.
Effets de l’activation des cellules thyroïdiennes : effets
plus ou moins lents
• premier effet
diminution de l'activité phagocytaire des thyréocytes : le colloïde est capté pour être hydrolysé :
diminution de la libération d’hormones
thyroïdiennes dès la 5° minute.
• deuxième effet : restauration des stocks
• la synthèse de novo de thyroglobuline est
activée
• baisse de la iodation au pôle apical
• baisse de la captation de l’iode au
pôle basal.
• TSH exerce à plus long terme un effet trophique sur les
thyréocytes --> hypertrophie
du corps thyroïde : augmente le nombre de cellules et de
follicules.
explique la genèse de goitres par hyperstimulation de TSH.
(les goitres peuvent être plongeants - comprimer et créer des
complications).
le goître n’est pas synonyme d’hyperfonctionnement, mais :
|
Goitre = hyperstimulation par TSH ( ≠ hyperactivité thyroïdienne). |
C.
Rôle de l’hypothalamus
Le
contrôle n’est pas nerveux par les nerfs qui innervent en
périphérie la thyroïde mais le SNC intervient : par
l’intermédiaire de l’hypothalamus.
Organisation générale :
l’hypothalamus, tout en étant un tissu nerveux, est la
première glande endocrine de l’organisme : il élabore des
messagers chimiques : neurosécrétions libérées dans la
circulation du système porte hypothalamo- hypophysaire,
traversent grâce à lui la barrière hémato encéphalique et
viennent exercer leurs effets sur l’hypophyse pour stimuler ou
inhiber la production des hormones du lobe antérieur de
l’hypophyse.
En ce qui concerne la régulation thyroïdienne : l’hypothalamus
libère TRH : thyrotropin releasing hormon.
C’est un tripeptide : histidine-proline-glutamine. (premier
médiateur hypothalamique, mis en évidence par Guillemain)
Sa ½ vie est très courte : 4 min
elle a une action stimulante sur les cellules hypophysaires
qui libèrent TSH qui va exercer ses effets sur la thyroïde. La
libération des hormones thyroïdienne va exercer des effets sur
l’ensemble de l’organisme.
--> La greffe hypophysaire à distance ne lui permet pas
d’exercer son effet.
Ce tripeptide est présent aussi dans le tube digestif et dans
des circuits neuronaux.
--> neurosécrétion dont l’action dépend du site.
Réciproquement, la fonction thyréotrope semble contrôlée par
d’autres hormones que TSH : la somatostatine pourrait inhiber.
D. Mise en jeu de la régulation
Il a été démontré que l’ajustement de cet
ensemble de sécrétions obéit à des processus de feed back
négatifs. L’élément inhibiteur est les hormones thyroïdiennes
elles mêmes.
Des expériences in vitro ou ex vivo (sur cultures
cellulaires), confirmées ensuite in vivo ont montré que les
hormones thyroïdiennes exercent un effet freinateur aux
différents étages du système d’activation
• feed back court sur le corps thyroïde : auto freinage de la
production
• feed back sur l’hypophyse : les hormones thyroïdiennes freinent
la production de cellules ante hypophysaires en culture
• feed back long : sur TRH hypothalamique.
Dans les conditions physiologiques courantes, d’une façon
générale, le feed back long est relativement peu important :
l’hypothalamus tend en effet à exercer un effet stimulateur
permanent.
L’essentiel se situe entre hypophyse – thyroïde – périphérie.
Permet de comprendre qu’on peut observer des hyperthyroïdie
d’origine centrale : des stress, provoquant une hyper
stimulation de la part du SNC.
|
|
C’est
un rétrocontrôle : feed back négatifs avec des boucles
courte, moyenne et longue. • feed-back court T4 et T3 in vitro exercent un rétrocontrôle inhibiteur sur leur production par une action directe sur les thyréocytes. (cette action semble cependant avoir peu d’effet in vivo.) • feed-back moyen T4 et T3 inhibent les cellules hypophysaires produisant TSH. Cette inhibition est efficiente in vitro et in vivo. • feed-back long il s’exerce sur l’hypothalamus. L’hypothalamus ne reçoit pas qu’une inhibition périphérique, mais intègre également des afférences nerveuses qui lui permettent de tenir compte des situations extérieures : froid et stress diminue la sécrétion de TRH grâce aux afférences nerveuses : fonction d’intégration. |
E.
Régulation périphérique
On
a vu la production d’hormones par le corps thyroïde : T4 et
T3.
Il est important de souligner que l’hormone active est T3 :
pénètre dans les cellules et le noyau.
Les 2/3 de la production de T3 proviennent de la désiodation
périphérique de T4 en T3.
Elle ne se fait pas au hasard, mais fait l’objet d’une modulation, au moins d’un
contrôle, en fonction des besoins.
Quand un sujet est soumis à une restriction alimentaire :
jeûne, on voit une modification du taux de désiodation de T4
en T3 et rT3
réciproquement, quand l’organisme a besoin d’énergie : en cas
d’exposition au froid par exemple : la désiodation de T4 en
périphérie se fait plutôt dans le sens de production de T3.
--> à côté de la régulation centrale, il existe également
une modulation (peut être une régulation – mais on n’en
connaît pas le mécanisme intime) de la désiodation
périphérique de T4 pour adapter la production d’hormone active
aux besoins de l’organisme.
--> dans tout ce processus, la
grandeur régulée est le taux circulant d’hormones libres
(0,3 % et 0,03 % des taux hormonaux) : c’est la fraction
active seule pouvant pénétrer à l’intérieur des cellules
cibles. Au fur et à mesure de sa disparition, les complexes
transporteurs – hormones libèrent de petites fractions
d’hormones permettant de maintenir constante l’hormonémie
libre, grâce à la loi d’action de masse.
--> le taux d’hormone libre dépend
• du taux global d’hormone (libre ou liée) et pour T3 de la production
périphérique.
• du taux de transporteurs disponibles : si il y a une surproduction de
transporteurs, l’équilibre se déplace dans le sens du complexe
hormone – transporteur : correspondrait à une diminution de
l’activité (raisonnement général – ne semble pas se produire
dans le cas des hormones thyroïdiennes, mais dans le cas des
hormones sexuelles par exemple)
X. EXPLORATION FONCTIONNELLE DE LA
THYROÏDE
En
théorie, en endocrinologie le diagnostic est simple : il
suffit de doser les hormones.
Mais
plusieurs hormones interviennent : hormones thyroïdiennes, TSH
et TRH. Le dosage des hormones est simple, plus difficile pour
TSH et TRH : évolutions à prévoir dans la performance des
dosages biochimiques.
On sait depuis quelques années doser TSH avec une sensibilité
suffisante pour différencier euthyroïdie, hypo et hyper en
routine : problème de seuil de détection de TSH à sa
concentration physiologique normale.
( on avait développé une série de tests d’explorations dits
dynamiques, introduisant des situations d’hyperthyroïdie ou
d’hypersécrétion de TSH pour amener le taux dans des limites
dosables.)
Actuellement, il est possible d’obtenir des dosages fiables
des hormones
T3 et T4 et en particulier la fraction libre
TSH
--> 4 cas de figure schématiquement, en situation
pathologique : augmentation ou diminution
On part du dosage de l’hormone périphérique libre, T3 ou T4 et
on examine les situations anormales
|
le dosage de T3, T4 puis TSH (par méthodologie hypersensible), permet de classer les troubles en hypo et hyperthyroïdie et de donner l’origine centrale ou périphérique. |
• une hyperthyroïdie d’origine centrale s’accompagne de la
présence d’un goître : quelque soit l’origine de l’augmentation de TSH : exemple Basedow.
• toute augmentation de production de TSH
provoque un goitre
• rarement tumeur hypophysaire
• souvent hyperactivité du SNC par de TRH
• production d’un substitut deTRH.
En cas de TSH basse : preuve d’une hyperthyroïdie périphérique
: production anormale d’hormones thyoïdiennes, souvent par des
petites tumeurs : adénomes du corps thyroïde (adénome
toxique). Ils échappent au rétro contrôle.
l’hypophyse subit la rétro action inhibitrice normale :
pratiquement pas de TSH.
En cas d’hypothyroïdie :
TSH peut être augmenté ou diminué
en cas de diminution : correspond à une hypothyroïdie
d’origine centrale
c’est typiquement le syndrome de Sheean ou hypophysectomie :
pas de production de TSH --> hypothyroïdie, le corps
thyroïde est petit.
en cas d’augmentation de TSH : typiquement myxoedème
congénital : déficit congénital en hydroxylase : le corps
thyroïde ne peut pas fournir des hormones fonctionnelles : ne
peut pas ioder la thyroglobuline.
--> hypothyroïdie ressentie par l’hypophyse qui lutte en
produisant de grandes quantités de TSH : il peut exister un
goitre. Les effets trophiques de TSH peuvent se manifester,
sans baisse de l’activité : goitres
quelquefois ++, sans production d’hormone. (le goitre n’est
pas systématique dans l’hypothyroïdie périphérique : exemple
de l’absence congénitale de corps thyroïde).
goitre :
beaucoup de petits goitres existent en situation d’euthyroïdie
: production physiologique d’hormones thyroïdiennes grâce à
l’efficacité de la boucle de rétro contrôle.
Si pour une raison quelconque (petite carence en iode par
exemple) le corps thyroïde a des difficultés pour produire la
quantité adéquate d’hormones, le système de régulation
entraîne une stimulation hypophysaire qui réagit en produisant
un peu plus de TSH : augmente la stimulation du
corps thyroïde --> petite baisse de volume permettant de produire la quantité d’hormones
suffisantes pour rétablir l’euthyroïdie.
--> le goitre (en général de petite taille) peut être
contemporain d’une normalité des taux et des effets des
hormones thyroïdiennes (reste le témoin d’une tendance au
déficit).
--> le goitre - très important à rechercher - peut être
observé en situation d’hypo – hyper ou euthyroïdie : il ne
traduit que le taux d’activité de TSH.
= hyper ou hypo-fonctionnement et origine : centrale ou
périphérique.
En cas de trouble de la fonction thyroïdienne, 2 origines
distinctes sont possibles :
• périphérique : la glande thyroïde elle-même :
• manque d’enzymes pour la synthèse
• carence en iode
• adénome...
• centrale : dysfonctionnement au niveau de l’hypophyse ou du
système hypothalamo-hypophysaire :
• adénome hypophysaire
• ablation de l’hypophyse
• lésion hypothalamique
REPRODUCTION COMPLETE OU PARTIELLE INTERDITE