Le système endocrinien

UE 2.2 Cycles de la vie et grandes fonctions

Pr Marianne Zeller

INSERM U866, UFR Sciences de santé, Université Bourgogne-Franche Comté

Marianne.zeller@u-bourgogne.fr

Plan

1. Généralités

2. Les hormones

3. Mécanismes d’action hormonale

4. Eléments de régulation endocrinienne

5. Les glandes endocrines

6. Les tissus encrines

Généralités

• Système Endocrinien (SE) = régulateur

– Module activité métaboliques via hormones

• Rôle essentiel dans le maintien de

l’homéostasie

• Interactions avec le Système Nerveux (SN)

pour coordonner nombreuses activités

cellulaires

Généralités

• Vitesse d’action en réponse aux variations

du milieu → ajustements

– Rapide: SN

• Influx nerveux déclenche activité musculaire,

glandulaire

– Lente: SE

• Libération dans la circulation sanguine de

messagers chimiques (hormones) qui vont agir

durablement sur métabolisme cellules cibles

Généralités• Rôle SE: coordination de processus lents et

souvent constants d’adaptation aux variations du milieu

– Reproduction

– Croissance et développement

– Equilibre hydriques et ioniques

– Production des GR

– Régulation du stress

– Régulation circulation, digestion

– Métabolisme énergétique…

• SE formé par – Glandes endocrines

• Petites dimensions

• Disséminées dans le corps

– Tissus endocrines• Cellules endocrines disséminées dans des

organes

Principales glandes endocrines

Glandes

• Exocrines → substances non hormonales

– Libérées dans conduits

– Ex: glande salivaire, sudoripare

• Endocrines → hormones

– Libérées dans liquide interstitiel puis plasma

– Très vascularisées

– Glandes endocrines = hypophyse, thyroïde,

surrénales, parathyroïdes, glande pinéale, thymus

– Autres = Pancréas (+ sécrétions digestives),

Gonades (+gamètes), hypothalamus (+SN)

Plan

1. Généralités

2. Les hormones

3. Mécanismes d’action hormonale

4. Eléments de régulation endocrinienne

5. Les glandes endocrines

6. Les tissus encrines

Les hormones• = substance chimique sécrétée par des cellules dans LEC

• Mode de sécrétion = exocytose

• Mode d’action = régulation métabolisme d’autres cellules

• Hormones – Stéroïdes (dérivées cholestérol) → liposolubles

• Hormones sexuelles produites par gonades (testicules et ovaires)

Ex: Testostérone

• Hormones cortex surrénalien

Ex: Aldostérone

– Non stéroïdes = dérivées d’aa (protéines, peptides, dérivées tyrosine) → hydrosolubles

Ex: Catécholamines, thyroxine

Les hormones

• Transport dans le sang

– Hormones stéroïdes et thyroïdiennes: via un

transporteur protéique spécifique

– Autres hormones: sous forme libre (sans

transporteur)

Hormone

Mécanismes d’action hormonale

• Principe : 1 hormone agit sur – 1 cellule précise (cellule cible) et pas les autres

– 1 organe précis (organe cible) et pas les autres

• Fixation de l’hormone sur un récepteur protéique spécifique de la cellule cible

• Récepteurs– Membranaire

– Cytoplasmique

– Nucléaire

• La fixation de l’hormone sur son récepteur modifie l’activité métabolique de la cellule cible

Actions cellulaires des hormones

• Actions selon type d’hormone et cellule cible

– Modifications perméabilité mb

– Synthèse de protéines (enzymes)

– Régulation activité enzymatique

– Stimulation mitose

• Mécanismes

– Hormones liposolubles

– Hormones hydrosolobles

Plan

1. Généralités

2. Les hormones

3. Mécanismes d’action hormonale

4. Eléments de régulation endocrinienne

5. Les glandes endocrines

6. Les tissus encrines

Mécanisme d’action

d’une hormone liposoluble

• Hormones stéroïdes

• Diffusion à travers mb

plasmique et nucléaire

• Fixation R sur ADN

→ transcription en ARNm

→ protéines

Mécanisme d’action

d’une hormone hydrosoluble

• Dérivées d’aa

• Fixation R mb plasmique

→ Réactions

intracellulaires:

Activation enzyme → 2nd

messager (AMPc

GMPc…) → cascades

(enchainement) de

réactions amplificatrices

Plan

1. Généralités

2. Les hormones

3. Mécanismes d’action hormonale

4. Eléments de régulation endocrinienne

5. Les glandes endocrines

6. Les tissus encrines

Régulation de la libération des

hormones

↑ sécrétionhormone dans

le sang

↓ sécrétion

hormone dans

le sang

Régulation sécrétion hormonale

• Boucles de rétro-inhibition (le + souvent) → taux circulants ≈ stables

• Rythme circadiens de sécrétion

– ↑ Mélatonine = nuit

– ↑ Cortisol = matin

• 3 types de stimulus

– Hormonal

– Humoral

– Nerveux

Stimulus hormonal• Glandes endocrines libèrent

hormones après stimulation par

d’autres hormones

• Axe hypothalamo-hypophysaire

libère hormones qui régulent

sécrétion hormones thyroïdiennes,

surrénaliennes, ovariennes

• Boucles de rétro-inhibition sur

l’hypothalamus

Stimulus humoral• Variations taux circulants d’ions,

nutriments régulent sécrétion

hormones

• Glycémie régule libération d’insuline

par pancréas

– ↑ [glucose] sg → ↑ insuline

• Calcémie régule libération de PTH

par glandes parathyroïdiennes

– ↓ [Ca2+] sg → ↑ PTH

• Neurofibres (SN) stimulent

sécrétion d’hormones

• SN sympathique → libération

noradrénaline par

médullosurrénale

• SN peut exercer un contrôle

complémentaire à la régulation

hormonale ou humorale

– Ex: SN sympathique (stress)

→ ↑ glycémie

Stimulus nerveux

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2. Les hormones

3. Mécanismes d’action hormonale

4. Eléments de régulation endocrinienne

5. Les glandes endocrines

6. Les tissus encrines

Hypophyse

• Taille d’un pois, suspendue à hypothalamus par tige

• 2 lobes– Antérieur = Adénohypophyse (tissu glandulaire) = production 6 hormones

• Protéines

• Régulation par hypothalamus

• Contrôlent d’autres hormones

– Postérieur = Neurohypophyse (tissu nerveux) = stockage neurohormones

Hormone croissance (GH)

• Effets anabolisant (↑ synthèse protéines) = foie, muscles, os, cartilage…

• Stimulant de la croissance (↑ taille organes): os, muscles

• Sécrétion essentiellement nocturne

• Déséquilibres – Enfance

• Carence → nanisme

• Hypersécrétion → gigantisme hypophysaire

– Adulte• Acromégalie (tumeur bénigne hypophyse)

Prolactine

• Structure chimique proche de celle de GH

• Action = développement glandes mammaires et production lait

• Stimulée par œstrogènes, allaitement

FSH et LH

• Gonadostimulines

• LH = Hormone lutéinisante– Femme: Ovaires = déclenche ovulation et ↑ progestérone (corps jaune) et œstrogène

– Homme : Testicules = ↑ sécrétion testostérone

• FSH = Hormone Folliculo Stimulante : Stimulant gonades– Femme : → maturation follicules ovariens (développement ovules, préparation

ovulation) et ↑ sécrétion œstrogènes

– Homme : → ↑ spermatogénèse

TSH

• Stimule croissance de la glande thyroïde→ ↑ sécrétion hormones thyroïdiennes

• Grossesse, froid → ↑ TSH

ACTH

• Stimule corticosurrénale→ ↑ sécrétion cortisol, androgènes

• Fièvre, hypoglycémie, stress → ↑ ACTH

Neurohypophyse

• Hypothalamus synthétise hormones → axones

→ hypophyse (stockage)

– Si stimulation: libération hormones dans sg

• 2 hormones

– Ocytocine: Accouchement → contraction utérus,

déclenche le travail, éjection lait

• Stimulant = Dilatation col utérus, succion (allaitement)

– ADH → ↑ réabsorption eau tubules rénaux

• ↓ volume urines et ↑ concentration urines

• ↑ Volume sg et PA

Thyroïde

• Base de la gorge (sous pomme d’Adam)

– Palpable

• Très vascularisée

• 2 lobes + 1 isthme

• Remplie de follicules

– Contiennent substance colloïdale =

thyroglobuline (précurseur hormone

thyroïdienne)

Thyroïde• Sécrète

– Hormone thyroïdienne: thyroxine = T4 (+T3)

• Contiennent 4 (ou 3) atomes d’iode

• Produites par cellules folliculaires– régulée par TSH (antéhypophyse)

– ↑ TSH → ↑ T4, T3

• Effets : – → ↑ ↑ métabolisme cellulaire

– Croissance et dvpt SNC

– Calcitonine

• Produite par cellules parafolliculaires– Régulée par calcémie

– ↑ calcémie →↑ calcitonine

• Effet : – → fixation Ca2+ dans os → ↓ calcémie

Régulation sécrétion hormones

thyroidiennes

Hypothalamus

Adénohypophyse

Thyroïde

Cellules cibles

Inhibition

Stimulation

TSH

Hormones

thyroïdiennes

Glandes parathyroïdes

Glandes parathyroïdes

• 4 petites glandes face postérieure de la

thyroïde

• Sécrètent PTH = hormone parathyroïdienne

• Effets PTH : → ↑calcémie (important)

– Os: → Libération Ca2+

– Intestin: ↑ absorption Ca2+

– Rein: ↑ réabsorption Ca2+ tubule rénal

• → effets opposés à calcitonine

Régulation hormonale de la

calcémie

Glandes surrénales

• Chapotent chaque rein

• 2 Parties– Corticosurrénale (3 couches

cellulaires) → Corticostéroïdes1. Aldostérone

2. Cortisol

3. Androgènes

– Médullosurrénale → Catécholamines– Adrénaline, noradrénaline

Structure histologique

des glandes surrénales

Corticostéroïdes1. Minéralocorticoïdes = aldostérone

– Effet = Régulation Natrémie et kaliémie

– Cible = tubule rénal

• ↑ aldostérone → ↑ réabsorption Na+ (et ↑

excrétion K+)

• Equilibre hydroélectrique

– Régulation par Na+/K+, rénine, ACTH, FNA

Régulation de la libération

d’aldostérone

Corticostéroïdes

2. Glucocorticoïdes

– Cortisone + cortisol

– Régulation par ACTH (hypophyse)

– Effets

• Optimise le métabolisme cellulaire

• ↑ glycémie

• Anti-inflammatoire, anti-douleur

Corticostéroïdes

3. Androgènes

– Hormones sexuelles mâles

• + un peu d’œstrogènes (hormones sexuelles femelles)

– Sécrétion

• En quantités très faibles, mais toute la vie

• Rôle probable = déclenchement puberté

• Chez l’homme (→ testostérone) et la femme (→ œstrogène)

– Régulation

• ACTH (hypophyse)

Catécholamines

• Médullasurrénale = tissu nerveux (≈

ganglion SNΣ)

• Nerfs = fibres préganglionnaires du SNΣ

• Sécrétion

– Adrénaline, noradrénaline

• Stimulation SNΣ (stress) → ↑ FC, ↑ PA,

dilatation bronchioles, ↓ digestion

Relations hypothalamus, médulla surrénale

et cortex surrénal dans la réponse au stress

Ilots pancréatiques• Pancréas = glande mixte

– Exocrine = cellules acineuses sécrétant

enzymes digestives

– Endocrine = ilots cellules (endocrinocytes)

sécrétant hormones (insuline, glucagon)

Ilots pancréatiques

• Endocrinocytes ß → insuline

– Effets : Hypoglycémiante• Captation glucose par cellules de l’organisme

• Favorise glycolyse (dégradation glucose)

• Mise en réserve glucose (glycogène)

• Synthèse protéines, triglycérides

– Rôle insuline dans régulation glycémie (rétroinhibition)

• Endocrinocytes α → Glucagon• Cible = Foie

– ↑ dégradation glycogène → glucose

– Formation glucose à partir d’aa, glycérol

– Libération glucose dans le sg →↑ glycémie

• Hyperglycémiant (≠ insuline), très puissant

• Régulation de la libération du glucagon

– Glycémie (↑ glycémie →↓ glucagon)

– Activation SNΣ → ↑ glucagon

Ilots pancréatiques

Régulation de la glycémie

Diabète• Glycémie > 1,26 g/L

– Excrétion glucose urinaire

• Type I = maladie héréditaire causée par auto-destruction des cellules ß (→↓↓ insuline)– Traitement = Autoinjection d’insuline

• Type II = Maladie fréquente, associée à surpoids– Favorisé par absence exercice physique, régime trop riche

(graisse, sucre)

– Causée par inefficacité de l’insuline sur la captation cellulaire du glucose

– Entraine pathologies sur autres organes (cœur, rein, œil, SN…) et ↓ résistance aux infections (pied)

– Traitement = médicaments hypoglycémiants (+ régime + exercice physique)

Corps pinéal = épiphyse

• Diencéphale, au dessus 3ème ventricule

• Sécrétion mélatonine

– Cycle veille/sommeil

Thymus

• Thorax, derrière sternum

• Taille diminue avec l’âge

• Rôle dans immunité

– Lieu maturation (incubateur) de certains

lymphocytes (T)

• Cellules issues moelle osseuse rouge impliquées

dans système de défense spécifique contre agents

pathogènes (virus, bactéries)

– Maturation stimulée par thymosine

Gonades

• Glandes sexuelles produisant

hormones sexuelles

– Hormones stéroïdes (idem

surrénales mais en quantité +

importante)

• Homme : testicules

• Femme : ovaires

Appareil génital féminin

Col utérus

Trompes de Fallope

OvaireUtérus

Vagin

Ovaires

• 2 ovaires, dans cavité pelvienne

• Gonades = glandes qui produisent les gamètes femelles (ovules) et les hormones ovariennes

– Œstrogène

– Progestérone

• Début fonction ovarienne = puberté

– Déclenchement par gonadostimulines (adénohypophyse) → cycle ovarien

FSH et LH

• Gonadostimulines

• LH = Hormone lutéinisante– Femme: Ovaires = déclenche ovulation et ↑ progestérone (corps jaune) et œstrogène

– Homme : Testicules = ↑ sécrétion testostérone

• FSH = Hormone Folliculo Stimulante : Stimulant gonades– Femme : → maturation follicules ovariens (développement ovules, préparation

ovulation) et ↑ sécrétion œstrogènes

– Homme : → ↑ spermatogénèse

Le cycle hormonal

Ovulation

Ta

ux d

’ho

rmo

ne

s

pla

sm

atiq

ue

Ta

ux d

’ho

rmo

ne

s

pla

sm

atiq

ue Oestrogène

Progestérone

Régulation hormonale• Axe hypothalamo-hypophysaire synchronise les phases

du cycle

• Entre naissance et puberté: fonction génitale au repos

• Puberté à ménopause : tous les mois, production de

FSH et LH

– FSH: maturation folliculaire (→ œstrogène)

– LH: ovulation + corps jaune (→ progestérone)

• Œstrogène et progestérone = dérivés du

cholestérol (comme testostérone)

Régulation hormonale

• Œstrogènes = produits par follicule ovarien (paroi) ;

stimule prolifération et régénération endomètre (phase

proliférative du cycle menstruel) ; préparent utérus pour

recevoir ovule fécondé

– Acquisition caractères sexuels secondaires (dvpt organes

génitaux, seins, pilosité, dépôt tissu adipeux, élargissement

bassin…)

– Grossesse : libérés par placenta, préparation glandes

mammaires à lactation

• Progestérone = produit par corps jaune; favorise

sécrétions nutritives par endomètre (phase sécrétoire du

cycle menstruel)

– Grossesse: libérée par placenta, inhibe contractions utérines,

préparation glandes mammaires à lactation

Testicules• Suspendus à partie inférieur abdomen par

scrotum

• Production gamètes mâles (spermatozoïdes) synthétisés par tubes séminifères

• Production hormones sexuelles mâles = androgènes– Principale = testostérone

• Libérée par endocrinocytes interstitiels (entre tubes séminifères)

• Acquisition caractères sexuels secondaires : – Primaires : maturation organes génitaux pour la reproduction

(formation spermatozoïdes)

– Secondaires : croissance osseuse, pilosité, mue de la voix, ↑ masse musculaire (masculinisation)

FSH et LH

• Gonadostimulines

• LH = Hormone lutéinisante– Femme: Ovaires = déclenche ovulation et ↑ progestérone (corps jaune) et œstrogène

– Homme : Testicules = ↑ sécrétion testostérone

• FSH = Hormone Folliculo Stimulante : Stimulant gonades– Femme : → maturation follicules ovariens (développement ovules, préparation

ovulation) et ↑ sécrétion œstrogènes

– Homme : → ↑ spermatogénèse

Plan

1. Généralités

2. Les hormones

3. Mécanismes d’action hormonale

4. Eléments de régulation endocrinienne

5. Les glandes endocrines

6. Les tissus encrines

Autres tissus endocrines

• Cellules qui produisent des hormones au dans

tissus remplissant aussi une autre fonction

• Tissu adipeux → leptine

– Régulation bilan énergétique

• Paroi estomac → gastrine

– Libération HCl par paroi gastrique

• Paroi duodénum → sécrétine et CCK

– Sécrétion sucs pancréatiques (pancréas)

– Sécrétion bile (foie + vésicule biliaire)

Autres tissus endocrines

• Reins → EPO

– Stimulation synthèse GR (moelle osseuse)

• Cœur → FNA

– Inhibition sécrétion aldostérone

– ↓ volume sg et ↓ PA

• Peau (+ reins + foie) → vitamine D

– ↑ absorption intestinale Ca2+

– Fixation Ca2+ dans os

Peau et vitamine D

• Peau = Lieu synthèse précurseur vitamine D qui sera ensuite transformé en molécule active par reins puis foie

• Rôle principal de la Vitamine D = régulation métabolisme calcium (↑ absorption intestinale)

Vitamine D

UV