1.1) Le système endocrinien : Est un système d’intégration capable d’introduire les informations en provenance de l’extérieur de l’organisme ou de l’intérieur. Ces informations sont ensuite converties en signaux en direction des tissus ou l’organes effecteurs. Ces signaux constituent en réalité des molécules biochimiques qui se caractérisent par une spécificité ; Ces messagers biochimiques constituent les hormones.

1.2) Définition de l’hormone : est une molécule synthétisée dans des structures hautement spécialiser appelées glandes. Les hormones sont secrétées en petites quantités avec une grande spécificité vis-à-vis l’organe cible.

1.3) Rôle des hormones :

- régulation d’un grand nombre d’activités de fonction de l’organisme par ex : reproduction, croissance, régulation des excrétions, maintien du milieu intérieur (l’eau, sel, l’électrolyte) et la reproduction LH, FSH, régulation de la thermogenèse à long terme.

 

Figure 1 : la mode endocrine

Différents modes de communication au niveau de l’organisme :

A / Mode autocrine : ce mode de communication se trouve particulièrement au niveau du système immunitaire ; la cellule répond au signal qu’elle a elle –même sécrété, ce type de communication est rencontré aussi au cours du développement, la cellule renforce la différenciation par la sécrétion des signaux spécifiques qui sont reconnus par ses propres récepteurs membranaires.Dans le cas des cellules tumorales qui s’auto stimulent ainsi leurs proliférations en dehors de tout contrôle par la collectivité cellulaire

B/Mode Paracrine : la molécule libérée dans le milieu extracellulaire agit seulement sur les cellules voisines (médiateur local).  On le trouve au niveau du système hypothalamus-hypophysaire et au niveau du tube digestif

C/Mode endocrine : l’hormone est synthétisée par une cellule endocrine est libérée dans la circulation sanguine générale, elle agit à distance sur la cellule cible qui possède un récepteur spécifique de cette hormone.

Figure 2 : le mode autocrine et le mode paracrine

Ce mode de communication présente deux caractéristiques :

-il nécessite un délai pour que le premier messager atteint sa cible

-il entraîne une dispersion du signal.

D) Mode neurocrine : la synthèse et la sécrétion de la molécule se fait par des cellules nerveuses et qui agissent par des polypeptides sur les cellules cibles ex : vaso intestinal peptid (VIP) ;

1.4) Classification des hormones :

Structure biochimique : on distingue 4 groupes d’hormones :

1.4.1) Les Hormones peptidiques : molécules de petites tailles ; ex : tri peptide ADH, ocytocine, TRH, on peut trouver une molécule de grande taille (206 et 207 AA) la particularité de ce groupe ; ces molécules peuvent être synthétisé sous forme de précurseurs : pré-pro-hormone, pro-hormone, hormone active.

1.4.2) Les Hormones stéroïdiennes : synthétisée fondamentalement au niveau de 2 principaux organes :

1-       Les organes sexuels (ovaires et testicules) qui élaborent les œstrogènes + la progestérone chez la femme et les androgènes chez l’homme.

2-      Le cortex surrénalien produit trois hormones : les glucocorticoïdes (cortisone, corticostérone), les minéralocorticoïdes (l’aldostérone) et enfin les androgènes (testostérone). Toutes ces hormones dérivent d’une seule molécule mère cholestérol (noyau cyclopentophénothrène) elles sont insolubles dans le sang et circule dans ce dernier liées à des vecteurs plasmatiques.

1.4.3) Hormone qui dérive des acides aminés : la L tyrosine qui peut subir un métabolisme de désamination grâce a ces transformations chimiques peut donner 2 groupes

-          Les hormones thyroidiennes T₃ et T₄

-          Les catécholamines (Adrénaline, Noradrénaline, Dopamine).

1.4.4) Hormone qui dérive des lipides (prostaglandines) : sont des molécules liposolubles qui dérive de l’acide arachidonique (AG polyinsaturé 20C, 4 double liaisons), agissent par un mode paracrine essentiellement dans l’agrégation plaquettaire et elles sont connus comme des médiateurs de l’inflammation et peuvent agir sur la sécrétion d’eau et des électrolytes. Les prostaglandines peuvent être inhibées par l’aspirine ou bien les corticoïdes.  

1.5) Mécanisme d’action des hormones :

1.5.1) Hormones hydrosolubles (hydrophiles, lipophobes) : sont des molécules solubles dans l’eau et par conséquences soluble dans le sang, ce groupe d’hormone ne pourras pas franchir la membrane plasmique donc vont interagir avec des récepteurs membranaires. Ce groupe  renferme pratiquement les hormones de nature peptidiques : l’insuline, LH, FSH, prolactine, GH, ACTH, ocytocine, vasopressine et exceptionnellement le groupe des prostaglandines.

 

1.5.2) Hormones liposolubles (lipophiles, hydrophobes) : capable de franchir la bicouche lipidique de la membrane plasmique et pénétré dans le cytosol à l’intérieur de la cellule, ce type d’hormone interagissent avec des récepteur cytosoliques ou bien nucléaires. On trouve essentiellement dans ce groupe les hormones d’origine stéroïdienne qui dérivent du cholestérol et exceptionnellement les hormones thyroïdiennes.

 

1.5.3) Mécanisme d’action des hormones peptidiques : les hormones peptidiques une fois synthétisé par la cellule glandulaire vont être sécrété dans le sang par le phénomène d’exocytose et transporté par un mécanisme simple qui nécessite pas un transporteur ; une fois arrivé à la cellule cible, cette hormone va interagir avec le récepteur membranaire spécifique ; l’hormone est considérée comme le premier messager

1.6) Les différents acteurs impliqués dans la transduction du signal :

1-      Premier messager (ligand, hormone, neurotransmetteur, odeur, photon).

2-       Récepteur membranaire.

3-      Protéine G hétérotrimérique (α, βγ) et sa protéine régulatrice RGS.

4-      Effecteur primaire (enzyme membranaire, canal ionique).

5-      Second messager.

6-      Effecteur secondaire (protéines kinase cytosoliques).

 Le récepteur est stimulé par la fixation de son ligand qui entrainera l’activation de la protéine G en particulier le sous unité G α qui renferme un site nucléotidique par la substitution du GDP en GTP cela entrainera la dissociation du complexe (α, βγ) en G βγ et G α, cette dernière activera à son tour une enzyme membranaire appelé adényl cyclase qui produira le second messager AMPc ce dernier sera à l’origine de l’activation du l’effecteur secondaire la protéine kinase A. Elles sont formées de 4 sous-unités (2 catalytiques et 2 régulatrices). La fixation de l’AMPc sur les sous-unités régulatrices permet le détachement des sous-unités catalytiques dont le site actif était masqué. La protéine kinase est alors active. Cette kinase assurera un ensemble de réaction de phosphorylation d’autre protéine ou enzyme cytoplasmique.

Le second messager a 2 possibilités : soit il agit sur la modification de la perméabilité cellulaire, soit il module a son tour une protéine kinase

1.6.1) Nature des seconds messagers impliqués dans le mécanisme d’action des hormones.

1.6.1.1) AMPc (adénosine monophosphate cyclique)

L’AMPc est obtenu par la transformation de l’ATP par l’adényl cyclase

1.6.1.2) Groupe des phosphoinositides membranaire (IP3, DAG)

Au niveau de la membrane cellulaire il existe un groupe particulier de phospholipides membranaire qui va donner naissance après action enzymatique à de second messager.

Le phosphatidyl 4,5 biphosphate subira l’action de l’enzyme phospholipase Cβ, pour donner naissance à 2 second messagers inositol triphosphate (IP3) et le diacylglycérol (DAG).

1.6.1.3) Le calcium (Ca⁺⁺) : peut servir comme second messager dans de beaucoup de réaction hormono-sensibles : cellule musculaire, cellule nerveuse et d’autre cellule. Parmi les processus déclenchés par le Ca⁺⁺ on note l’exocytose dans la cellule nerveuses endocrinienne et la contraction musculaire.

Dans les conditions normales la concentration du Ca⁺⁺ intracellulaire et nettement plus inférieur que celle de l’extérieur. les stimuli hormonaux ou nerveux provoque un flux calcique dans la cellule à travers les canaux calciques spécifique et aussi par la libération du Ca⁺⁺ séquestré dans les calcisomes (Réticulum endoplasmique, mitochondrie, enveloppe nucléaire) qui a pour conséquence une augmentation dans la concentration intracytosolique du Ca⁺⁺ ; une fois libéré le Ca⁺⁺ peut déclencher des réponses cellulaires telle que l’activation un certain nombre d’enzymes sensible au Ca⁺⁺ telle que Protéine kinase Ca⁺⁺ calmoduline dépendante   (PKC) par l’intermédiaire d’une protéine appelé calmoduline (PM =1700 d) qui renferme dans sa structure quatre sites de liaison avec le Ca⁺⁺, cette protéine active aussi Protéine Kinase B ainsi NO synthase .

 

1.6.2) Différents types de Protéines G :

Il existe plusieurs types de protéine G

1.6.2.1) Protéine G s stimulatrice : présente chez tous les vertébrés son rôle et de stimulé l’adénylate cyclase

1.6.2.2) Protéine Gi (inhibitrice) : elle est ubiquitaire que la protéine Gs son rôle est d’inhibée l’adénylate cyclase , cette protéine peut être activé par une multitude d’hormone qui active les récepteurs α2 adrénergiques, les hormone qui active les récepteurs opiacé, les récepteurs qui actives les récepteurs dopaminergiques D₂ , ainsi que les récepteurs muscariniques de l’acétylcholine. 

1.6.2.3) Protéine G q : elle stimule la phospholipase Cβ

1.6.2.4) Protéine Go : elle est présente en forte densité au niveau du système nerveux central intervient dans la régulation des canaux calcique voltage dépendants ;

1.6.2.5) Protéine Gt (transducine) : localisé au niveau de la rétine visuelle et elle intervient dans la photo-transduction 

Figure 3 : Les différentes protéines G et leurs effecteurs