Physiologie de la glande thyroide

Physiologie
de la glandethyroide
Physiologiede la glandethyroide
Objectifsdu cours :
Connaîtreles différentesétapes de la synthèsedes hormonesthyroTdiennes
et les
conditionsnécessaires
à leur bon déroulement{apportsen iode,activitésenzymatiques,
etc.)
Connaîtreles différents mécanismesimpliquésdans la régulation de la fonction
' thyroïdienne
et leur importancerelative.
connaîtrelesdifférentsniveauxd'actionde la TSHsur rathyroÏde
Connaîtreles mécanismesd'action des.hormonesthyroÏdienneset leurs principaux
effets biologiquessur la croissance,
les métabolismes,
et les principalesfonctionsde
(cardiaque,musculaire,
I'organisme
neurologiq
ue, digestive).
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Physiologie
de la glandethyroïde
Introductionr
Leshormonesthyroïdiennes
sont des polypeptides
iodésqui ciblentl'activitéde presque
tous les tissuset contrôlentla synthèsedes protéineset le métabolismeénergétique.Leur
synthèsedépendde façon critiquede I'apportexogèneen iode. L'existence
de mécanismes
particuliers
glande
permet
de synthèseet de stockage
thyroïdede répondreaux besoins
à la
quotidiens
métaboliques
et accruset à desinsuffisances
temporairesd'apportd'iode.
L Basesanâtomo-histologiques
:
La thyroïdeest une glandeendocrinesituéedansla régioncervicale
médianebasse,
forméede deuxlobesreliésparun isthme,pesantentre15et 30 g,
Elleest organiséeen folliculesd'un diamètremoyende I'ordrede 200 micromètres.Les
folliculessont formés par un épithéliumsimple de thyréocytesdélimitant une cavité l'espacefolliculaire- contenantla substancecolloïde.Lesthyréocytes,responsables
de la
plusde 99 % descellulesde la glande.
synthèsedeshormonesthyroidiennes,
représentent
LathyroÏdecompûrtedescellulesclairesou parafolliculaires
responsables
de la synthèse
d ' u n eh o r m o n eh y p o c a l c é m i a n tl ea ,t h y r o c a l c i t o n i n e .
ll.
Biosynthèsedes hormonesthyroidiennes:
2.L. Apport d'iode:
L'organisme
ne possèdepas de réserved'iode. L'iodealimentairese trouve sousforme
q u i s et r a n s f o r m ee n i o d u r e( i o d em i n é r a l d) i r e c t e m e nat s s i m i l éaeu n i v e a u
d ' i o d eo r g a n i q u e
de l'estomac.L'apportjournaliendoit être de L50 à 200 pg/j. l-'iodeest retrouvédansl'eau
de boisson,les poissons,les crustacéset les laitagesmais surtout dans le sel iodé. L'iode
peut égalementêtre récupéréà partir des mécanisrnes
de désiodationpériphérique
et intraL'élirnination
thyroidienne.
de l'iodesefait dansles urineset le lait maternel.
Captationdes iodures par le thyréocytes:
Ellese fait activementet de manièresaturablegrâceà la pompeà ioduresituéeau niveau
du pôle basalqui est en contactavecles capillaires
sanguins.Cettepompe est appeléeNIS
(symport ltta./l-).Dans les conditionsd'apport normal en lode, cette pompe établit un
gradientde concentration
de 20 à 40. Cegradientpeut être multipliépar 20 quandla glande
2.2.
est stimuléepar la TSH.Cette pompe peut être inhibéepar le brome Br, les ions sulfocyanuresSCN-et lesionsperchlorates
ClO4.
2.3.
Formationde la thyroglobuline:
Lathyroglobuline
est le constituantmajeurde la glandethyroïde.C'estune glycoprotéine
dont le poids moléculaireest de 660 KDa,Elle est formée de 2 chainespcllypeptidiques
(PM330 KDachacune).L'iodese fixe sur les résidustyrosyls.
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de la glandethyroïde
a lieu dansl'appareilde Golgi.
5a glycosylation
Sasynthèsese fait dansles polyribosomes.
Elle est ensuitetransféréedans des vésiculeset libérée au niveau du pôle apical par
exocytose.
2.4. Oxydationdes iodureset iodation de la thyroglobuline:
Une fois captéepar les thyréocytes,l'iodureest oxydéen lz (iode organique)grâceà la
thyropéroxydase
en présencede l'H2O2{eau oxygénée}.L'iode sera fixé sur les radicaux
tyrosylsde la thyroglobulinedu colloïde.Ceciaboutità la formationdu mono-iodo-tyrosine
DlT. La TSH accélèrela
MlT. l-a fixation d'un autre atome d'12donne le di-iodo-tyrosine
de
vitessed'organification
de I'iode.L'iodationpeut être bloquéepar les anti-thyroïdiens
synthèsecommele propylthiouracile
et le carbimazole.
2.5.
Couplagedes radicauxiodotyrosines:
Les moléculesde thyroglobulineiodotirosyléecontenuesdans le colloide entrent en
qui catalysele couplagedesrésidusiodotirosines.
contactavecla thyroperoxydase
- MIT+ DIT= T3 : tri-iodothyronine.
- DIT+ DIT= T4 : tétra-iodothyronine
ou thyroxine.
Le stockagedes hormonesthyroïdiennesse fait dans la cavitécolloïde.Cette dernière
constitueune réservethyroïdienneen hormonespour environ2 mois,permettantde pallier
auxvariationsdesapports.
Stockageet sécrétiondes horrnonesthyroidiennes:
La thyroglobulineiodée constituela forme de réservedes hormonesdans le colloide.
par l'apexdes cellulespar endocytose.
Les
Aprèsstimulationpar la TSH,elle est phagocytée
2.6,
pour donnerles phagosomes.
Cesdernièresvont
vésicules
vont fusionneravecles lysosomes
hydrolyserla thyroglobulineiodée qt aboutir à la libérationdes MlT, DlT, T3 et Ta Qui
diffusentdansla circulation.
Désiodationdes MIT et des DtTet reeyclagede l'iodure :
L'iodeest capté
déshydrogénase.
LesMIT et les DITsont désiodésgrâceà I'iodotyrosine
activementpar une pompeet rejr:intles ioduresnouvellementabsorbées.
2.7.
Les thyroglobulinescontiennentsuffisammentde T3 et de Ta pour assurerun état
sansnouvellesynthèsed'hormonespendantenviron2 mois.
euthyroïdien
lll.
Transportdes hormonesthyroidiennes:
Les hormonesthyroïdiennessont transportéesde la glande au tissu en associatiort
réversibleavec des protéinesplasmatiques:thyroxinebinding globulin (TBP),préalbumine
au tronsthyrétine(TTR)et albumine.Cetteforme constitueun réservoircirculantet tampon
qui maintientle taux d'hormonestlryroïdiennes
stabledansle sang.Seulela forme libre de
p é n è t r ed a n sl a c e l l u l e .
I'hormone
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Physiologie
de la glandethyroïde
lV.
Mode d'action:
LaT3est 10 fois plus activeque la Taet se lie plusfacilementaux récepteurs.La plupart
destissuspériphériques
sont dotéesdesenzymesnécessaires
à la conversiondu Taen T3.
Étantliposolubles,
les hormonesthyroÏdiennes
diffusentdairsla cellulecibleet se lie à un
récepteurintranucléaire.
Cetteinteractiondéclenchela transcriptionde I'ADNen ARNmqui
est traduit dans les ribosomescytoplasmiques
et produit des protéinesspécifiques.
ll peut
qui
s'agird'enzymes favorisentl'activitémétabolique,de protéinesstructuralesou bien de
protéinesqui serontlibéréespar la cellulecible.
V.
Métabolisnneet excrétiondes hormonesthyroïdiennes:
Lademi-viede T3dansle sangest de 2 jours.Cellede Taest de 6 à 7 jours.
Leshormonesthyroïdiennes
disposentde 3 voiesmétaboliques
:
- G l u c u r o c o n j u g a i shoénp a t i q u e
s u i v i ed e l ' é l i r n i n a t i odna n sl a b i l e .
-
Décarboxylation
et désamination
donnantun métabolite.
-
Désiodation
donnantsoit la T3 activesoit la rT3inactive.
Vl.
Effet biologiquedes hormonesthyroiTiennes:
6.1.
Effetssur la croissanceet le développement:
Leshormonesthyroïdiennes
sont indispensables
à la croissance
et au développement,
en
particulierpour le systèmenerveuxcentralet pour l'os.
6.1.1, Croissance
et développementdu systèmenerveuxcentral :
Sur le systèmenerveuxcentral,leur rôle est primordialen particulierdurantles premiers
mois de vie. Ëlle participe aux mécanismesde maturation et de mise en place des
connexionsneunonaleainsi qu'à la myélinisation.Une carence durant cette période
s'accompagne
d'un retard mental pouvantêtre sévère(crétinisme).
Après l'âge de 2 ans,
l'hypothyroidie
n'a que peu d'effetssur le développement
intellectuel.L'excèsd'hormones
thyroïdiennes
est égalementdélétère,la différenciation
étant accéléréeau détrimentde la
proliférationneuronale.
ChezI'adulte,les hormonesthyroïdiennesparticipentégalementau fonctionnementdu
systèmenerveuxcentral,hypothyroïdiepouvants'accompagner
d'un ralentissement
et de
somnolence,
I'hyperthyroïdie
par une excitabilité
étant caractérisée
et une irritabilité.
6.t.2. Croissanceet développementdu squelette:
Pendantla période fætale, les hormonesthyroïdiennesne sont pas nécessaires
à la
croissance
maisà la différenciation
et à la maturationosseuse,
leur absences'accompagnant
d'un retardd'apparitiondescentresd'ossification
épiphysaires.
Durantla périodepostnatale,les hormonesthyroïdiennes
deviennentindispensables
à la
croissanceet continuentde contrôler la rnaturationet la différenciationosseuses.Elles
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agissenten synergie avec I'hormone de croissance(GH). Cette dernière favorise la
chondrogénèseet la croissancedu cartilage,tandis que les hormones thyroïdiennes
permettent la maturation et une ossificationdu cartilage.En outre, elles favorisentla
sécrétionde GH.
L'hypothyroidie
durantl'enfanceaboutità un nanismedvsharmonieux.
Chez I'adulte, les hormones thyroïdiennessont également impliquées dans les
phénomènesd'ostéosynthèse
et de résorptionosseuse.L'hyperthyroldie
s'accompagnant
doncd'un risqued'ostéoporose.
6.2.
Effetsmétaboliques:
6"2.1. Métabolismebasal:
Les hormonesthyroïdiennesaugmententla thermogenèseobligatoireet la VO2.Elles
activentla pompe Nan/K*ATPaseconsomrnatrice
d'énergieet productricede chaleur.Ainsi,
I'hypothyroidie
peut s'accompagner
de frilositétandisque I'hyperthyroïdie
est caractérisée
par unethermophobie.Lesétatsinfectieuxdiminuentla conversiondu Taen T3.
6.2.2. Métabolismeglucidique:
A dosephysiologique,
ellespotentialisent
l'actionhyperglycémiante
de I'adrénaline
et les
effetsde l'insulinesur la synthèsedu glycogèneet sur l'utilisationdu glucose.A forte dose,
elles augmententI'absorptionintestinaledu glucoseet la glycogénolyse.
Les hormones
thyroidiennesinhibent l'action de l'insulineen accélérantsa dégnadation.Cette action
pourraitexpliquerla moindresensibilitéà l'insulineexogèneadministréedurant le diabète
de type L et l'aggravationde ce diabète quand il coexiste avec une thyrotoxicose
{complication de l'hyperthyroidie).Le phénomène inverse est observé lors de
l'hypothyroTdie.
6.2.9. Métabolismelipidique:
Théoriquement,
les hormonesthyroïdiennes
stimulentle rnétabolisme
lipidique,c'est-àdire la synthèsedes lipides,leur mobilisationet leur catabolisme.
Enfait, c'estd'avantagela
dégradationque la synthèsequi est favorisée"En effet, l'excèsd'hormonesthyroidiennes
provoqueune diminutiondes réserveslipidiqueset des taux plasmatiques
de triglycérides,
phospholipides
et cholestérol.
Au final,ellesexercentun effet hypocholestérolémiant.
Aussi, devant toute hypercholestérolémie,
il convient de rechercher des signes
d'hypothyroïdie.
6.2.4. Métabolismeprotéique :
Leshormonesthyroïdiennes
augmententla synthèseprotéique,ce quijoue un rôle dans
leur action thermodynamique.A faible dose, il y a un ralentissementde la synthèse
protéiqueet un retard du catabolismeprotéique.A forte dose, il y a augmentationdu
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Physiologie
de la glandethyroïde
.,.
. '
catabolismedes protides par augmentationde la synthèsed'enzymesprotéolytiques:
amaigrissementet augmentationde I'excrétionurinaire azotée. De ce fait, chez un
organismeen pleinecroissance,
l'hypothyroïdie
entraineun retard de croissance
alorsque
I'hyperthyroïdieinduit un arrêt de cette dernière,
6.2.5. Métabolismehydrominéral:
Les hormonesthyroïdiennesaugmententla filtration glomérulaireet le débit sanguin
rénal. L'hypothyroïdie
diminue la diurèseet l ' é l i m i n a t i o n
r é n a l ed e N a * e t s ' a c c o m p a g n e
ainsd
i 'ædème.
Leshormonesthyroïdiennes
participentà la régulationdu nnétabolisme
phosphocalcique.
En cas d'hyperthyroïdie,le bilan phosphocalcique
est négatif par augmentationde
I'excrétionurinairedu phosphoreet du calciumpouvantcanduireà une raréfactionosseuse
et à desfracturespathologiques.
6.3.
Effetstissulaires:
Parleur actionubiquitaire,les horrnonesthyroidiennes
sont impliquéesdansla régulation
de très nombreuses
fonctionstissulaires
dont quelquesexemplessont donnésici :
- Au niveau cdrdioque,leshormonesthyroïdiennesexercentun effet chronotropepositif
et inotropepositif.L'hypothyroïdien
est bradycarde
tandis que le l'hyperthyroidien
est
tachycarde.
-
Au niveau cutané; l'hypothyroïdieentraine la diminution de la dégradationdes
glycosaminoglycanes
(en particuliermucine),ce qui conduit à la formationde dépôts
dansdiverstissl.rs
et donne à la peauune consistance
flasque.De plus,la peauest sèche
e n r a i s o nd ' u n ed i m i n u t i o nd e l a s é c r é t i o d
n e sg l a n d e s u d o r i p a r eest s é b a c é e s .
-
Au niveau musculoire, les horrnonesthyroïdiennescontrôlent la contraction et le
métabolismede la créatine.L'hypothyroïdie
s'accompagned'une augmentationdu
volume des muscles squelettiques (infiltrés par des substances mucoides).
L'hyperthyroïdie s'accompagne d'une hyperexcitabilité musculaire et d'une
amyotrophiedanslesformessévères.
-
Sur le type digestif,les hormonesthyroîdiennesfavorisentle transit.
Vll.
Régulationde la fonction thyroïdienne:
7.L. Systèmehypothalamo-hypophysaire
:
La régulationde la fonctionthyroïdienneest sousla dépendancede I'hypothalamus
et de
l'hypophyse.
Le premiersecrètela TRH{thyrotropinrelisinghormon)qui activela sécrétion
par I'hypophysede la TSH (thyrotropinstimulatinghormon) qui elle-mêmestimule la
synthèseet la libérationde T3et Ta par la thyroide.Par effet rétroactif,Ts et T+inhibentà la
productionde TSH.La TSHrégit tous les processus
qui conduisentde l'iode aux hormones
thyroidiennes:
- Favorise
la captationde I'iodepar le thyréocyte.
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Physiologie
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-
Stimulel'iodationde la thyroglobuline
;
Endocytose,
hydrolysede la thyroglobuline
et sécrétiondeshormonesthyroidiennes.
-
Synthèses
de la thyroglobuline,
de la pompeà iodureet de la thyroperoxydase.
LaTSHagit égalementcommeun facteurde croissance
pour la thyroïde.5a sécrétionest
soumiseà deuxrythmes:
-
un rythme nycthéméralqui comporteun maximumvers 23 heureset un minimumvers
lL heures
-
u n r y t h m ec i r c a n n u ecla r a c t é r i spéa r u n m a x i m u mp r i n t a n i eer t u n m i n i m u ma u t o m n a l .
7.2.
Autorégulationthyroidienne:
-
EffetWolf Chaikoff: L'iodeintervientà forte dosecomme inhibiteurde la synthèsedes
-
hormones thyroïdiennes. La thyroïde ernpêche ainsi la formation importante
d'hormonesthyroïdiennes
et met le sujetà I'abrid'unehyperthyroïdie
secondaire.
Une plus grandesensibilitédes thyréocytesà I'actionde la TSHen cas de carenceen
iode.
-
Enfin,Ia captationd'iode est d'autant plus forte et plus prolongéeque la glandeest
pauvreen iode et inversement
7.3,
L'état nutritionnel :
L'étatnutritionnelconditionnele niveaude désiodationpériphérique.
Encasde jeûne,de
dénutrition ou d'hypercatabolisme,I'iodotyrosinedéshydrogénaseest inhibée avec
diminutiondestaux sanguinsde T3 et augmentation
de ceuxde T3 reverse.
Vlll.
Exploration:
8.1.
-
-
Explorationstatique :
Analysedeseffetspériphériques
r
Métabolismede base: 1 dansies hyperthyroïdies
et $ dansles hypothyroidies
r
plasmatique: 1 dansteshypothyroidies
Cholestérol
et J dansles hyperthyroidies
r
Réflexogramme
achilléen:temps raccourcidansl'hyperthyroTdie
et inversement
Dosages
hormonaux
e Dosagêde la TSH(TSHus): 0,4 à a mUl/l
c Dosagede T3 (L à 3 rne/l) et T4 {70 à 140 me/l)
o
-
Dosagedesformes libres(ff3, fI4)
Détermination
des anticorpsantithyroïdiens
: anti-thyroperoxydase,
anti-thyroglobuline
et anti récepteurde la TSH.
8.2. Testdynamique:
8.2.1. Testde freinageà la T3 :
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ll mesure la fixation thyroidienne d'iode radioactif avant et au 3èmejour de
l'administration
de T3. Elleest normalementdiminuéede moitié en fin d'épreuve,sauf en
casd'hyperthyroïdie.
8,2,2. Test au TRH :
ll permetde préciserle niveaupériphérique
ou centrald'une hypothyroidieet apprécieIa
, réactivitéthyréotrope antéhypophysaire.
ll consisteen l'injectionde 200 pg de TRHen tV et
la mesurede la réponsede TSHà 30 minutes([TSH]= 8- 20 mulll] et 120 min {tauxde TSH
normal).
Dansl'hypothyroTdie
primaire,la réponseest explosive.
-
Pasde réponsedansl'hypothyroidie
secondaire
d'originehypophysaire
Laréponseest retardéedansl'hypothyroTdie
secondaire
d'originehypothalamique
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