Système endocrinien

En concertation avec le système nerveux, le système endocrinien contribue au maintien de l’homéostasie.

Il correspond aux molécules libérées dans le sang (les hormones) qui agissent sur des organes cibles, provoquant une réponse adaptée.

Les organes qui libèrent ces hormones sont appelés glandes endocrines.

Les hormones agissent en quantité très faible grâce à un mécanisme d’amplification de la réponse au niveau de la cellule-cible.

Elles ont une courte durée de vie dans le sang : elles sont rapidement détruites ; la quantité d’hormone libérée par les cellules endocrines est régulée très finement par des stimuli.

1. Repères anatomiques :

1) Axe hypothalamo-hypophysaire :

Au sommet du système endocrinien se trouve l’hypothalamus, structure neuro-endocrinienne localisée dans le cerveau, composée de cellules nerveuses à activité endocrine.

Les hormones ainsi produites sont appelées neurohormones.

Note : l’hypothalamus est une structure neuro-endocrinienne (et non une glande endocrine classique) en raison de son origine nerveuse et de son mode de sécrétion pulsatile.

2) Hypophyse antérieure (adénohypophyse ou antéhypophyse) :

C’est la seconde glande endocrine majeure de cet axe, connectée à l’hypothalamus par un réseau vasculaire particulier : le système porte hypothalamo-hypophysaire.

– Les capillaires de l’hypothalamus convergent pour former une veine.

– Celle-ci, au lieu d’assurer le retour du sang au cœur, se divise en un second réseau capillaire au niveau de l’antéhypophyse.

– Cette disposition constitue un « système porte » permettant aux hormones hypothalamiques d’atteindre l’ensemble de l’antéhypophyse.

– Les cellules adénohypophysaires produisent alors leurs propres hormones, distribuées dans l’organisme par la circulation générale.

3) Hypophyse postérieure (posthypophyse) :

C’est un prolongement de l’hypothalamus.

C’est le lieu de stockage de deux hormones produites par les neurones sécrétoires hypothalamiques à action directe :

– ADH (hormone anti-diurétique ou vasopressine) : agit sur le rein en contrôlant la diurèse (réabsorption d’eau).

– Ocytocine : intervient lors de l’accouchement (contractions utérines) et de l’allaitement (éjection lactique).

2. Processus physiologique :

L’hypothalamus commande les principales fonctions de l’organisme par un mécanisme en cascade :

– Les neurohormones hypothalamiques stimulent ou inhibent l’adénohypophyse.

– L’adénohypophyse sécrète des hormones trophines qui agissent sur des glandes périphériques.

– Les glandes périphériques libèrent à leur tour leurs hormones, ou répondent directement.

– Un rétrocontrôle négatif (feed-back) s’exerce généralement pour réguler le système.

3. Hormones par glande :

1) Axe hypothalamo-hypophysaire :

a) Hypothalamus :

L’hypothalamus est le centre de contrôle des comportements d’alimentation, de thermoregulation et de reproduction.

Il sécrète des hormones de libération (releasing hormones) ou d’inhibition :

– GnRH → libère LH et FSH

– TRH → libère TSH

– CRH → libère ACTH

– GHRH → libère GH / Somatostatine → inhibe GH et TSH

b) Adénohypophyse :

Elle produit les hormones trophines : TSH, ACTH, LH, FSH, GH (STH), prolactine.

2) Thyroïde :

– T3 (triiodothyronine) et T4 (thyroxine) : régulent le métabolisme de base, la croissance, le développement nerveux.

Soumises au rétrocontrôle négatif sur TSH et TRH.

– Calcitonine : sécrétée par les cellules C ; effet hypocalcémiant (antagoniste de la PTH).

3) Parathyroïdes :

– PTH (parathormone) : hormone hypercalcémiante ; augmente la réabsorption osseuse et rénale du calcium.

4) Pancréas endocrine :

Le pancréas est un organe mixte (endocrine et exocrine).

Les cellules endocrines sont regroupées dans les îlots de Langerhans, composés de trois types cellulaires principaux :

. Cellules β (bêta) → Insuline : hormone hypoglycémiante. Libérée en période postprandiale (glycémie élevée). Agit sur le foie (glycogénosé, lipogénèse), le muscle et le tissu adipeux pour faciliter l’entrée du glucose dans les cellules.

. Cellules α (alpha) → Glucagon : hormone hyperglycémiante. Libéré en hypoglycémie. Agit principalement sur le foie (glycogénolyse et néoglucogénèse hépatique) ; effets secondaires sur le muscle et le tissu adipeux.

. Cellules δ (delta) → Somatostatine : inhibe la sécrétion d’insuline, de glucagon, de GH et des hormones gastro-intestinales. Effet paracrine au sein des îlots.

Insuline et glucagon sont des hormones antagonistes : l’insuline domine en période postprandiale, le glucagon prévient l’hypoglycémie (surtout en fin de nuit).

Leur action complémentaire maintient la glycémie stable.

5) Glandes surrénales :

a) Médullosurrénale :

Origine neuroectodermique : elle se comporte comme un neurone postganglionnaire du système nerveux autonome sympathique, mais libère ses hormones directement dans le sang (voie endocrine plutôt que synaptique).

– Adrénaline (80 %) et noradrénaline (20 %) : cathécholamines impliquées dans la réponse au stress aigu (tachycardie, vasoconstriction, libération de glucose).

b) Corticosurrénale :

Produit des hormones stéroïdes à partir du cholestérol, selon trois couches :

– Zona glomerulosa → Aldostérone : minéralocorticoïde. Rétention de sodium et élimination de potassium au niveau du tube distal rénal. Contrôlée par le système rénine-angiotensine.

– Zona fasciculata → Cortisol : glucocorticoïde. Anti-inflammatoire, réponse au stress chronique, néoglucogénèse. Contrôlé par l’axe CRH-ACTH.

– Zona reticularis → DHEA et androgènes surrénaliens : rôle mineur chez l’adulte.

6) Gonades :

– Ovaires → Oestrogènes et Progestérone : régulation du cycle menstruel, préparation à la grossesse, effets osseux et cardiovasculaires.

– Testicules → Testostérone : virilisation, spermatogenèse, anabolisme musculaire. Rétrocontrôle sur LH.

4. Tableau récapitulatif des principales hormones :

5. Modes de sécrétion et d’action :

1) Stimuli de sécrétion :

– Hormones hypothalamiques : sécrétion pulsatile et rythmique (rythme circadien).

– Cellules endocrines pancréatiques : directement sensibles à la glycémie.

– En cascade : un rétrocontrôle négatif s’exerce. Ex : T3/T4 inhibent la sécrétion de TSH et de TRH.

2) Mécanisme d’action cellulaire :

Les hormones agissent sur les cellules cibles en se liant à un récepteur spécifique.

L’affinité hormone-récepteur est élevée, ce qui explique l’efficacité à faible dose.

Les cellules ne possédant pas le récepteur adéquat sont insensibles.

Le mode d’action dépend de la nature chimique de l’hormone :

– Hormones hydrosolubles (protéiques, peptidiques) : circulent librement dans le sang, ne traversent pas la membrane plasmique → se fixent sur un récepteur membranaire → activation de second messagers intracellulaires (AMPc, IP3…).

– Hormones liposolubles (stéroïdes, thyroïdiennes) : traversent la membrane plasmique → se lient à un récepteur intracellulaire → le complexe hormone-récepteur agit sur l’ADN (modulation transcriptionnelle).

6. Retentissement sur l’organisme :

De nombreuses pathologies sont dues à un dysfonctionnement hormonal.

Elles peuvent concerner chacune des étapes de l’action des hormones :

– Défaut ou excès de sécrétion de l’hormone (ex : hyperthyroïdie, hyperprolactinémie, syndrome de Cushing).

– Absence ou surexpression du récepteur (ex : résistance à l’insuline dans le diabète de type 2).

– Dysfonctionnement dans la transmission du signal (entre le récepteur membranaire et les enzymes effectrices).

– Interaction avec d’autres signaux (médicaments, perturbateurs endocriniens).