La fonction corticosurrénalienne

V. GayrardPhysiologieEcole Nationale Vétérinaire de Toulouse23, chemin des Capelles31076 Toulouse

ECOLENATIONALEVETERINAIRE

T O U L O U S E

Introduction

Corticosurrénale indispensable à la vie

Trois catégories d’hormones stéroïdiennes: minéralocorticoïdes, glucocorticoïdes, stéroïdes sexuels

Glucocorticoïdes: cortisol, corticostérone, métabolites

Maintien homéostasie

Plan de l ’exposé I. La cortisolémie

1. Variations interspécifiques 2. Rythmes de sécrétion du cortisol 3. Facteurs de variations

II. Contrôle de la sécrétion du cortisol 1. Stimulation de la sécrétion par ACTH 2. Le rétrocontrôle négatif du cortisol 3. Contrôle des sécrétions d ’ACTH: les facteurs

hypothalamiques III. Rôles physiologiques du cortisol

1. Régulation des métabolismes 2. Cortisol et stress 3. Déclenchement de la parturition

Les glandes surrénales Pôle supérieur

des 2 reins

Deux glandes endocrines: la médullosurrénale et la corticosurrénale

Les glandes surrénales

Médullosurrénale (medulla): tissu nerveux, SN sympathique (CA)

Corticosurrénale (cortex, 80% glande)

Le cortex surrénalien

aldostérone

cortisol

Zone glomérulaire

Zone fasciculaire

Zone réticulaire Stéroïdes

sexuels

La cortisolémie: variations interspécifiques

Rapport cortisol/corticostéroneEspèce

Brebis

Chat, homme

Chien

Rat, lapin

Vache

15-20/1

5/1 - 10/1

2/1 - 5/1

1/1

0.05/1

Cheval 2/1 - 24/1

Variations interspécifiques de la cortisolémie (ng/ml)

0 2000300200100

<5ng/ml

10-15ng/ml

70-80 ng/ml

Liaison aux protéines plasmatiques

Cortisol plasmatique: 3 formes Forme libre (F) Forme liée de façon non spécifique et

non saturable à l ’albumine (BAlb) Forme liée de façon spécifique et

saturable à la Corticosteroid-Binding Globulin (CBG) ou transcortine (BCBG)

Importance relative des différentes formes de cortisol plasmatique

0

20

40

60

80

100

Po

urc

enta

ge BCBG

F

BAlb

La cortisolémie: rythme circadien

Activité générale

locomotriceRepos nocturne

Activité générale

locomotriceRepos diurne

Rythme circadien de la cortisolémie (ng/ml)

Temps (hh:mm)09:00 09:00

20

60

80

La cortisolémie: facteurs de variation Facteurs endogènes Stade physiologique

Gestation: augmentation de la cortisolémie (femme, augmentation du Bmax)

Post-partum: augmentation cortisolémie Age

Sujet âgé: augmentation cortisolémie chien, homme

Théorie vieillissement: effets délétères sur les systèmes neuronaux

La cortisolémie: facteurs de variation

Facteurs exogènes: Saison

Absence de variations saisonnières Comportement alimentaire

Augmentation après une prise alimentaire

La cortisolémie: facteurs de variation

Situations extrèmes Exercice physique

cortisolémie: adaptation physiologique et métabolique à l’exercice

Changement environnement social ou spatio-temporel, transport, manipulation cortisolémie: rôle adaptatif

Contrôle de la sécrétion de cortisol

ACTH

cortisol

Hypothalamus

Hypophyseantérieure

Corticosurrénales

Stimulation de la sécrétion par ACTH

•Cellules corticotropes hypophyse antérieure

•Polypeptide 39 aa PM 4500

NH2COOH

1 24 39Tétracosactide Spécifique

ACTH: Hormone adrénocorticotrope ou corticotropine

ACTH•POMC: Polypeptide précurseur 241 aa

ACTH

CLIP -MSH

Lobe antérieur hypophyse

Lobe intermédiaire hypophyse

-LPH -END

-LPH

LPH: lipotropine

END: endorphine

CLIP: corticotropin-like peptide

MSH: mélanotropine

Mécanismes d’action de l’ACTH

Stimulation de la production de cortisol Récepteurs spécifiques à la surface cellules

corticosurrénaliennes + stéroïdogenèse

Action trophique Zones fasciculée et réticulée Augmentation irrigation sanguine Augmentation volume corticosurrénales

(synthèses protéiques, multiplication cellules)

Mécanismes d’action de l’ACTH

Hypersécrétion ACTH Hypopituitarisme

ACTH1-24

cortisol

ACTH1-24

cortisol

ACTH ACTH

HyperplasieSensibilité accrue à l’action d’ACTH

AtrophieSensibilité diminuée à l’action d’ACTH

Action extrasurrénalienne ACTH

Effets sur le tissu adipeux Lipolyse

Action mélanotrope Dispersion grains mélanine dans la

peau (peptide commun avec mélanotropine)

Action antioedémateuse en particulier sur le cerveau

Contrôle de la sécrétion d’ACTH

Le rétrocontrôle par les glucocorticoïdes La diminution de la cortisolémie conduit

à une hypersécrétion de ACTH Surrénalectomie

L’augmentation de la cortisolémie inhibe la sécrétion de ACTH

Apport exogène de glucocorticoïdes Adénome surrénalien

Contrôle de la sécrétion d’ACTH Le rétrocontrôle négatif du cortisol

Deux types de récepteurs Type I : Haute affinité pour les

minéralocorticoïdes, affinité modérée pour les glucocorticoïdes

Type II : Affinité pour les glucocorticoïdes Activité « minéralocorticoïde » du cortisol Spécificité action minéralocorticoïdes liée à

l’inactivation du cortisol par la 11- HSD: 11- Hydroxysteroid-dehydrogenase

(cortisol cortisone)

Contrôle de la sécrétion d’ACTH

Surrénales

Hypophysepostérieure

Cortisol

ACTH+

CRHAVP

+

Hypothalamus

Hypophyseantérieure

CRHAVP

+

Contrôle de la sécrétion d’ACTH

Les hormones hypothalamiquesCRH: Corticotropin-Releasing Hormone, 41 aa

Noyau paraventriculaire hypothalamus (NPV)

Régulation sécrétions basales cortisol

AVP: Arginine Vasopressine, 9 aaNPV et Noyau supraoptique (NSO):

neurones magnocellulaires

NPV: neurones parvocellulaires à CRH, AVP

Potentialisation action CRH

Les hormones du cortex surrénalien

Glucocorticoïdes Hormones essentielles à la vie Influence du métabolisme de la

plupart des cellules Résistance au stress Déclenchement de la parturition

Effets métaboliques: Métabolisme des glucides Métabolisme du glycogène

glycogénogenèse glycogénolyse

Gluconéogenèse Monogastriques: gluconéogenèse hépatique

substrats : aa et glycérol (+ lipolyse) activité enzymes gluconéogenèse Effet permissif action glucagon

Utilisation glucose Inhibition capture et utilisation glucose

glycogène

Effets métaboliques: Métabolisme des glucides

Ruminants Inhibition utilisation glucose) Pas d ’effet sur la gluconéogenèse Administration vache laitière

Diminution production lait (gain glucose de 70g/l lait non produit)

Hyperglycémie Chute corps cétoniques Traitement acétonémie

Effets métaboliques

Métabolisme des protéines Catabolisme des protéines musculaires (aa:

substrat gluconéogenèse Hyperadrénocorticisme: faiblesse

musculaire Métabolisme phosphocalcique

formation osseuse (- synthèse IGFI ostéoblates) nombre ostéoclastes résorption osseuse absorption intestinale calcium ( PTH)

Effets du cortisol Métabolisme hydrominéral

Propriétés minéralocorticoïdes Réabsorption Na, excrétion K

Excès de cortisol: expression AVP (polyurie-polydipsie)

Action sur la peau Inhibition synthèse collagène et catabolisme des

protéines par fibroblastes: peau mince, fragile si excès cortisol

Effets comportementaux Effets psychostimulants Augmentation appétit (polyphagie)

Régulation des métabolismes Métabolisme des lipides

+ lipolyse Libération glycérol (substrat à la

gluconéogenèse hépatique) et acides gras (source d’énergie)

Hyperadrénocorticisme: Redistribution des graisses sur le haut du

corps chez l’homme « cou de bison » homme et au niveau abdomen (chien)

•Origine : Tumeur corticosurrénales ou tumeur hypophyse ou administration clinique de glucocorticoïdes •Symptômes: Érythrose faciale, fonte musculaire, rétention d ’eau et de minéraux (hypertension, œdème)

Hypercorticisme

•Mélanodermie•Diminution de la glycémie et du Na plasmatique•Augmentation K et perte de poids

Hypocorticisme

Effets anti-inflammatoires et immunosuppresseurs

Inhibition réponse immunitaire: réactivation infections latentes par doses pharmacologiques cortisol

Applications thérapeutiques: traitement maladies chroniques inflammatoires et allergies

Effets anti-inflammatoires et immunosuppresseurs

Cellules du système immunitaire nombre lymphocytes circulants: redistribution

vers moelle osseuse, rate… granulocytes circulants nombre polynucléaires neutrophiles circulants:

inhibition accumulation dans sites inflammation Apoptose des lymphocytes Inhibition synthèse cytokines par lymphocytes T

Phospholipase A2 Lipocortine

CorticoïdesAcide arachidonique

LeucotriènesProstaglandines

Médiateurs vasoactifs

Radicaux libres

Phospholipidesmembranaires +

Effet anti-inflammatoire

Cortisol et stress

Stress Seyle (1936)

Syndrome général d’adaptation caractérisé par un ensemble de réponses non spécifiques à des perturbations de l’environnement

Réaction d’urgence non spécifique Mise en jeu système nerveux

sympathique, médullosurrénales, corticosurrénales

Cortisol et stress

Réaction d’urgence

Activation SN

sympathique

ANA

Mobilisationréservesglucose

Augmentation fréquencecardiaque et respiratoire

utilisation énergiepar cellules

Augmentationpression artérielle

Cortisol glycémie

Déclenchement de la parturition

CRF

ACTH

Cort.Croissance et maturation

organes foetaux

Thermogenèse Glucogenèse

Synthèse de surfactant pulmonaire

Initiation de la parturition

Adaptation du fœtus à la vie extra-utérine

Hypothalamus

Hypophyse

Surrénales