EXPLORATION BIOCHIMIQUE DE LA GLANDE THYROIDE :EXPLORATION BIOCHIMIQUE DE LA GLANDE THYROIDE


PLAN :PLAN I. RAPPEL ANATOMIQUE ET HISTOLOGIQUE. II. STRUCTURE DES HORMONES THYROÏDIENNES III. SYNTHÈSE ET SÉCRÉTION DES HORMONES THYROÏDIENNES 1°) La thyroglobuline a) Structure b) Synthèse 2°) Métabolisme de l'iode a) Les pools d'iodure b) Transport et concentration de l'iodure


PLAN (SUITE) :PLAN (SUITE) 3°) Hormonosynthèse proprement dite a) Oxydation de l'iode b) Iodation c) Couplage d) Stockage 4°) La sécrétion des hormones a) Protéolyse de la thyroglobuline b) Les hormones thyroïdiennes circulantes


I- RAPPEL ANATOMIQUE :LA GLANDE THYROIDE Glande en forme de papillon, attachée à la trachée. Constituee de 2 lobes, reliés par un isthme sécréte les hormones thyroïdiennes qui stimulent le métabolisme basal et beaucoup d’autres métabolismes. Indispensable à la croissance et au développement I- RAPPEL ANATOMIQUE


Slide 5:Anatomie de la Glande Thyroïde Lobe gauche Isthme


ANATOMIE :ANATOMIE


Slide 7:Os hyoïde Cartilage thyroïde Artère carotide externe Artère sous-clavière gauche Artère thyroïdienne supérieure Isthme thyroïdien Lobe thyroïdien gauche Artère thyroïdienne inférieure Artère carotide commune Trachée Tronc brachio- céphalique Aorte Artère carotide interne Epiglotte


HISTOLOGIE :La thyroïde est constituée de 3 millions de follicules . Le follicule est la structure thyroïdienne de base. Sphérique, il est formé d'une assise de cellules folliculaires limitant une cavité centrale remplie de colloïde (gel semi-visqueux): l'espace folliculaire. HISTOLOGIE


Slide 9:L'épithélium comporte 2 types de cellules : - les cellules vésiculaires, cellules thyroïdiennes ou thyréocytes, qui sécrétent les hormones thyroïdiennes - les cellules paravésiculaires ou cellules C qui sécrètent la calcitonine


Slide 10:Substance colloïde Vaisseau Capsule conjonctive Cellule para-folliculaire (C) Cellules folliculaires Vaisseau Cellule para-folliculaire (C) Cellules folliculaires B C Hormones thyroïdiennes (cellules folliculaires) Calcitonine (cellules parafolliculaires)


Slide 11:TRH TSH Hypothalamus Adénohypophyse (cellules thyréotropes) Thyroïde Système porte Système de contrôle de la sécrétion thyroïdienne Fonction thyréotrope et thyroïdienne


II. STRUCTURE DES HORMONES THYROÏDIENNES :La glande thyroïde produit 2 hormones thyroïdiennes : - la T4 ou thyroxine ou tétraiodothyronine - la T3 ou triiodothyronine. Elles ont en commun une même structure organique la thyronine. Elles ne différent que par leur nombre d'atomes d'iode. La thyronine dérive d'un acide aminé la tyrosine. La thyronine comprend 2 cycles phénols réunis par un pont diphényl-éther, et une chaine latérale alanine. II. STRUCTURE DES HORMONES THYROÏDIENNES


III. SYNTHÈSE ET SÉCRÉTION DES HORMONES THYROÏDIENNES :III. SYNTHÈSE ET SÉCRÉTION DES HORMONES THYROÏDIENNES LA THYROGLOBULINE a) structure Il s'agit d'une glycoprotéine. C'est une très grosse molécule dimérique (PM= 660000) dont le monomère contient 2750 aminoacides. L'iode se fixe sur les résidus tyrosyls.


b) Synthèse :b) Synthèse La synthèse de la thyroglobuline s'opère par assemblage successif d'acides aminés le long des ribosomes du réticulum endoplasmique. La captation d'acides aminés par les cellules thyroïdiennes est très active. L'adjonction des résidus glucidiques s'opère au stade final de la synthèse dans l'appareil de GOLGI. L'iodation des tyrosines se situe après assemblage de la molécule de thyroglobuline.


2°) Métabolisme de l'iode :2°) Métabolisme de l'iode Les besoins en iode sont de 100 à 150 µg/jr environ chez l'adulte. Les pools d'iodure Un premier pool d'iodures provient de l'alimentation. Cet apport iodé est variable entre 50 et 500 µg/jr . L'absorption est presque complète (90%). L'élimination est urinaire (150 à 200 µg/jr ). Un deuxième pool provient de la déshalogénation des iodotyrosines libérées dans la glande lors de la protéolyse de la thyroglobuline.


b) Transport et concentration de l'iodure :b) Transport et concentration de l'iodure L'essentiel de la captation de l'iode se fait par un transport actif. En effet, la thyroïde est une véritable pompe à iode. L'iode est capté au pôle basal de la cellule et transporté vers le pôle apical. L'élément régulateur du transport iodé est la TSH hypophysaire. Il existe une autorégulation par l'iode lui-même. La captation est d'autant plus forte et plus prolongée que la glande est pauvre en iode et inversement.


3°) Hormonosynthèse proprement dite :3°) Hormonosynthèse proprement dite Oxydation de l'iode La transformation de l'iode minéral apporté par l'alimentation puis capté par la thyroïde en iode organique immédiatement utilisable pour l'hormonosynthèse est sous la dépendance d'une péroxydase thyroïdienne. Il s'agit d'une enzyme liée à la membrane qui reconnaît 3 substrats : l'iode, la thyroglobuline et l'H2O2


b) Iodation :b) Iodation Pratiquement, en même temps que l'iode est oxydé, se produit l'iodation de la tyrosine. Cette iodation se produit alors que les tyrosines sont déjà incluses dans la thyroglobuline. La fixation d'un atome d'iode conduit à la monoiodotyrosine, celle d'un second atome d'iode sur le même résidu tyrosil à la diiodotyrosine.


c) Couplage :c) Couplage La peroxydase thyroïdienne catalyse le couplage des MIT et des DIT pour produire les thyronines ou hormones thyroïdiennes. Ceci implique que les iodotyrosines sont situées de telle façon sur la thyroglobuline qu'elles puissent interagir avec l'enzyme pour être couplées.


Slide 21:Sur le plan pratique, seules les tri et tétraiodothyronines résultant respectivement du couplage de MIT+DIT ou DIT+DIT sont quantitativement et qualitativement actives et sont les hormones thyroïdiennes. - La 3-5-3' triiodothyronine ou T3. - La 3-5-3'-5' tétraiodothyronine ou T4 (thyroxine).


d) Stockage :d) Stockage Les hormones sont donc stockées dans la thyroglobuline. La thyroïde contient assez d'hormones thyroïdiennes pour 2 à 3 mois.


Slide 23:Captation Iodure (I-) Synthèse Thyroglobuline (Tg) Organification (TPOperoxydase + H2O2) Exocytose Tg Entrée de l ’iode dans le colloïde Liaison I tyrosine de la thyroglobuline MIT (T1) DIT (T2) TSH-R cAMP « I0 » Tg iodée contenant MIT, DIT Organification (peroxydase (TPO) + H2O2) T3 T4 MIT DIT Tg mature contenant MIT, DIT, T4, T3 Endocytose Lysosome Phagolysosome MIT, DIT, Protéolyse T4, T3 Désiodase Colloïde Capillaire T4, T3 Stockage 1 2 3 4 5 6 7


4°) La sécrétion des hormones :4°) La sécrétion des hormones Protéolyse de la thyroglobuline La cellule thyroïdienne sollicitée par la TSH phagocyte la thyroglobuline par pinocytose au pôle apical de la cellule. Il y a migration des lysosomes qui contiennent des enzymes protéolytiques et dégradation de la thyroglobuline par ces enzymes.


Slide 25:Les iodotyrosines sont désiodées par une déshalogénase et l'iode est récupéré par la cellule thyroïdienne.Les iodothyronines (T4 ou T3) passent dans la circulation. Cette étape de libération des hormones est contrôlée par la TSH. Elle est bloquée par les antithyroïdiens de synthèse et par les sels de lithium.


Etapes de la synthèse thyroïdienne :Etapes de la synthèse thyroïdienne Formation de la thyroglobuline (TG) par les cellules folliculaires. Fixation de l’iode à la tyrosine sous l’action de la TyroxinePeroxidase (enzyme). Libération des hormones dans le sang. Séparation des hormones de la thyroglobuline et diffusion dans la circulation sanguine


b) Les hormones thyroïdiennes circulantes :b) Les hormones thyroïdiennes circulantes La plupart des hormones circulantes sont fixées sur des protéines plasmatiques de façon réversible selon la réaction d'équilibre : TBP + T TBP-T La TBP désigne les protéines plasmatiques transporteuses (thyroxine Binding Protein)


REPARTITION DES HORMONES THYROIDIENNES CIRCULANTESSUR LEURS PROTEINES DE TRANSPORT :REPARTITION DES HORMONES THYROIDIENNES CIRCULANTESSUR LEURS PROTEINES DE TRANSPORT


Slide 30:Une petite partie des hormones est libre dans la circulation (0,03% de la T4 e 0,4% de la T3). Malgré sa faible proportion, c'est cette fraction libre qui est seule capable de pénétrer dans les cellules pour y exercer les différents effets métaboliques. C'est l'hormone libre qui régule la sécrétion de TSH au niveau de l'axe hypothalamohypophysaire.


Slide 31:Hormones libres T4 T4 Thyroxine binding pre-albumin T4 T4 T4 albumine Production Consommation T4 Libre Thyroxine binding globulin T4


Iode et hormonosynthèse :Iode et hormonosynthèse T3 T4 Provenance ≈ 20 % thyroïde 100 % thyroïde ≈ 80 % conversion de T4 en T3 1/2 vie ≈ 24 heures 5-7 jours Forme libre 0,3 % T3 Totale 0,03 % T4 Totale Production journalière = 25 μg = 100 μg


VII. ACTION PHYSIOLOGIQUE DES HORMONES THYROÏDIENNES :VII. ACTION PHYSIOLOGIQUE DES HORMONES THYROÏDIENNES Les hormones thyroïdiennes jouent un rôle important sur la croissance et le développement de tous les tissus.


Hormones Thyroïdiennes= action ubiquitaire :Hormones Thyroïdiennes= action ubiquitaire


Slide 35:1°) Croissance, différentiation et développement a) Développement squelettique b) Développement du système nerveux 2°) Système musculaire squelettique 3°) Système cardiovasculaire 4°) Système nerveux sympathique 5°) Système hématopoïétique 6°) Reproduction 7°) Métabolisme de l'eau et fonction rénale 8°) Les différents métabolismes


Régulation de la température :Régulation de la température Les HT accélèrent la synthèse de la plupart des protéines enzymatiques. Ces actions expliquent l'augmentation de la consommation d'oxygène et de la calorigénèse, car la majorité des enzymes stimulées favorisent les processus d'oxydation, mettant en jeu le fonctionnement des mitochondries.


b) Métabolisme des lipides :b) Métabolisme des lipides Les HT stimulent la lipogénèse mais également la lipolyse. Globalement, elles diminuent les stocks lipidiques de l'organisme. La cholestérolémie diminue en cas d'hyperthyroïdie, augmente en cas d'hypothyroïdie.


c) Métabolisme des glucides :c) Métabolisme des glucides Les HT ont un rôle diabétogène avec glycosurie et hyperglycémie postprandiale excessive en cas d'hyperthyroïdie. Les HT augmentent l'absorption intestinale du glucose, diminuent le taux de sécrétion d'insuline, accélèrent la dégradation de l'insuline.


d) Métabolisme des protides :d) Métabolisme des protides Les HT sont anabolisantes à concentration physiologique mais catabolisantes à concentration excessive.


Slide 40:Actions sur la croissance : mises en évidence par l'expérimentation animale action de stimulation de la croissance Hypothyroïdie  retard de croissance staturo-pondérale considérable associé à une absence de développement sexuel et intellectuel .


Slide 41:Actions tissulaires : maturation des cartilages et ossification développement génital du jeune et en particulier à l'apparition de la puberté Cardio-vasculaires: augmentation du débit cardiaque


VIII LA REGULATION DES FONCTIONS THYROÏDIENNES :VIII LA REGULATION DES FONCTIONS THYROÏDIENNES Cette régulation s'effectue à 2 niveaux : elle peut jouer sur le taux d'utilisation des hormones à la périphérie par les tissus intéressés. elle peut jouer également sur la quantité d'hormones délivrée par la glande sécrétrice.


2°) La régulation centrale de la sécrétion :2°) La régulation centrale de la sécrétion a) Contrôle hypothalamo-hypohysaire par la TRH qui stimule la synthèse et la libération de TSH. La TSH a de nombreux effets sur le corps thyroïde: Augmentation de son poids et de sa vascularisation .


Slide 44:de la captation de l'iodure de l'iodation de la thyroglobuline de la synthèse de thyroglobuline et des hormones thyroïdiennes de la désiodation des iodotyrosines. La TSH agit par l'intermédiaire de récepteurs membranaires à AMP cyclique. Rétrocontrôle négatif sur la sécrétion de TSH et de TRH par T3 et T4.


Slide 45:FIN