II-20 Physiologie de la thyroïde

Question 1

Généralités sur la thyroïde

Answer 1

La thyroïde est une glande endocrine vésicule qui contient 2 types cellulaires

• les thyréocytes (cellules épithéliales) qui sécrètent les hormones thyroïdiennes T3 (triiodothyronine) et T4 (tétraïodothyronine ou thyroxine). Ces hormones sont impliquées dans la régulation du métabolisme et sont essentielles au développement su système nerveux central.
• les cellules c ou cellules parafolliculaires sécrètent la calcitonine qui est une hormone impliquée dans la régulation de la calcémie

Question 2

Anatomie de la thyroïde

Answer 2

La thyroïde est située sur la face antérieure du cou, au niveau des premiers anneaux cartilagineux de la trachée. Elle est constituée de 2 lobes aplatis réunis par l’isthme.

Son poids est compris entre 15 et 30 g et varie selon la saison et au cours de la vie.
La thyroïde est richement vascularisée par l’artère thyroïde supérieure qui est une branche des artères carotides externes et par l’artère thyroïde inférieure qui est une branche des artères sous-clavières.

La thyroïde est formée de nombreux ilots : les follicules

→ Le FOLLICULE
- unité fonctionnelle de la thyroïde
- constitué d’une paroi sphérique pouvant comporter deux types cellules :
• thréocytes 99% (= cellules C)
• cellules parafolliculaires 1% : ces cellules délimitent l’espace folliculaire qui est cavité centrale remplie d’un liquide visqueux : le colloïde

→ LE COLLOIDE

• liquide semi-visqueux où seront stockées les hormones thyroïdiennes liées à la thyroglobuline qui est une grosse protéine ayant des résidus tyrosine.
• synthétisé par la cellule folliculaire
• le colloïde est le principal stockage de l’organisme, ce qui permet l’iodation des tyrosines au niveau de leurs groupements phénol.

La thyroïde fixe avec avidité l’iode

• 150-600 µg d’iode absorbé
• pool circulant d’iode : 250 à 750 µg
• 50-80 µg/ jour d’iode est capté par la glande thyroïdienne
• pool intra-thyroïdien d’iode : 7500 µg (100 fois plus élevé que la quantité utilisée quotidiennement par la glande), autonomie de 2 mois environ.

Question 3

Hormones thyroïdiennes

• synthèse
• généralités
• fonctions

Answer 3

✯ SYNTHESE

• Les iodures, absorbés par l’intestin et transportés par le sang, sont captés par la glande thyroïde.
• La glande thyroïde, activée par la TSH (stimuline), métabolise les iodures pour produire les hormones thyroïdiennes.
• La glande thyroïde synthétise une protéine spécifique : la préthyroglobuline.
• L’iode, préalablement oxydé par une peroxydase, est substitué aux hydrogènes des noyaux phénol des tyrosines de la préthyroglobuline. Celle-ci comprend alors deux espèces d’acides aminés iodés : la monoiodotyrosine (MIT) et la diiodotyrosine (DIT).
• Les cathepsines, protéases intracellulaires, hydrolysent cette protéine et libèrent MIT et DIT dans le cytoplasme.
• Le noyau phénol de ces acides aminés est transféré sur les autres molécules de préthyroglobuline, pour faire les synthèses :
  DIT + MIT → T3 + Ala
  DIT + DIT → T4 + Ala

La synthèse de la thyroglobuline ainsi achevée, elle est conservée dans des vésicules intracellulaires (colloïde).
Les cathepsines qui hydrolysent la thyroglobuline, libèrent les hormones thyroïdiennes T3 et T4 qui sont sécrétées dans le plasma.
La thyroxine (prohormone) est le substrat des désiodases qui produisent T3 (hormone active) et rT3. Les désiodases catabolisent ces hormones et libèrent aussi l’iode des acides aminés MIT et DIT pour qu’il soit recapté par le glande thyroïde.

• rythme circadien
• pic nocturne pour la TSH autour de minuit, 9 à 17 pulses par jour (média par l’hypothalamus)

✯ T3
- hormone thyroïdienne active
- produite minoritairement par la thyroïde
- 3 atomes d’iode
- t1/2 courte et soumise à des variations physiologiques plus importante que la T4
→ moins sensible et moins spécifique et ne sera pas dosée en 1ere intention
☞ les 2 principaux intérêts de son dosage sont :
• pour le suivi d’un traitement par liothyronine = forme synthétique de l’hormone thyroïdienne T3
• pour différencier une hyperthyroïdie à T3 d’une hyperthyroîdie infraclinique
⚠ 20% de la T3 dans la thyroïde et 80% de la T3 est produite dans les cellules cibles à partir du T4 par une 5’ désiodase

✯ T4

• pro-hormone
• produite majoritairement par la thyroïde
• 4 atomes d’iode
• nécessitera d’être convertie en T3 dans les cellules cibles par désignation par la 5’iodinase, elle pourra aussi être convertie en T3 inverse très peu active

Ces hormones de nature lipophile seront transportées dans le sang liées à des protéines :
- la Thyroxin Binding Globuline (TBG)
transporte 70 % de la thyroxine (T4) et 65 % de la tri-iodothyronine (T3).
Le reste des hormones thyroïdiennes est transporté par la transthyrétine (TTR), plus connue sous le nom de thyroxin binding prealbumin (TBPA), l’albumine et certaines lipoprotéines.
→ transthyrétine et TBG fixent préférentiellement la T4
(T4 et T3 se lient à 70-75% avec TBG)

⚠ variations en concentration des protéines transporteurs : grossesse, maladie du rein et du foie

Dans la cellule cible, les hormones thyroïdiennes se lient à leurs récepteurs nucléaires. Ces récepteurs thyroïdiens se lient sur l’ADN des cellules cibles, à des éléments de réponse,se des promoteurs de certains gènes dont ils régulent la transcription. (fixation au récepteur erg-A)

T4L = tétra-iodothyronine libre 
→ méthode de dosage : compétition
→ VU :
- 10-23 pmol/L
- 8-18 ng/L

Question 4

Actions des hormones thyroïdiennes

Answer 4

✯ FONCTIONS
- métabolisme de base :
• glucidique et lipidique
→ augmentation de la dégradation du glycogène et biosynthèse du glucose par néoglucogenèse par potentialisation des récepteurs β adrénergiques
→ augmentation de la lipolyse par stimulation de la dégradation du cholestérol et augmentation du nombre de récepteurs LDL-cholestérol

 •  thermogenèse : ↑ de la température centrale

 •  consommation d'O2  → augmentation du nombre de mitochondrion, accélération du fonctionnement de Na+/K+ ATPase, dans tous les tissus sauf la rate → augmentation de l synthèse d'EPO

 •  augmentation de la biosynthèse et de la vitesse de dégradation des protéines par stimulation de l'ARN polymérase I et II (lorsque les hormones thyroïdiennes sont en très grandes quantités, la dégradation des protéines prédomine)

• développement du SNC
  → stimulation de la croissance et la maturation en particulier du cerveau et des os chez le foetus

-état du SNC à l’âge adulte (vigilance, réflexes)
• maturation et connexions entre neurones
• si athyrose non traitée : crétinisme

• SNA sympathique (synthèse des récepteurs bêta)
• croissance
  • indispensable à l’ossification
  → augmentation du remodelage osseux• indispensable à la maturation des organes
• système cardio et respiratoire
  → augmentation des échanges respiratoire, du débit cardiaque, de la pression systolique et diminution de la pression artérielle diastolique par augmentation du nombre de récepteurs β adrénergiques cardiaques
  • effet hypophysaire : diminution de la transcription de la TSH par rétrocontrôle négatif
  • augmentation de la motricité intestinale

☞ action permissive
• sur adipocyte
- récepteur thyroïdien intranucléaire
=> permet augmentation synthèse de récepteurs adrénergiques

 •  adrénaline se fixe sur ses récepteurs adrénergiques extracellulaires ↪  potentialisation des effets des catécholamines ↪  fréquence cardiaque et débit cardiaque ↪ forte sécrétion d'acides gras car augmentation des récepteurs adrénergique

Question 5

Régulation de la synthèse des hormones thyroïdiennes

Answer 5

• Sous le contrôle de l’axe hypothalamo-hypophysaire

HYPOTHALAMUS
↪ libération de TRH
→ ANTEHYPOPHYSE
↪ libération de TSH
→ récepteur membranaire de la cellule de la thyroïde
↪ activation de l’adénylyl cyclase : production d’AMPc à partir d’ATP
==> T4 et T3 libérés dans le sang

☞ rétrocontrôle de T3 et T4 libres sur l’ANTEHYPOPHYSE et l’HYPOTHALAMUS

(+) hypothalamus : froid, adrénaline (α)
(-) hypothalamus : chaud, stress

(-) récepteurs membranaires de la cellule de la thyroïde : IgG - anticorps pour ces récepteurs

Hormones thyréotrope (TSH) :
- méthode de dosage : sandwich
- VU
1,8-36 pmol/L
0,3-6 mU/L

Les hormones thyroïdiennes subissent des variations physiologiques : selon l’âge, le rythme nycthéméral, la température (la concentration de TSH est inversement proportionnelle à la température du corps).
Les variations individuelles (variations d’un jour à l’autre pour un même individu), la grossesse.