Mode d`action des hormones Généralités

L3 médecine AMIENS 2012/2013 – S6 UE2 – Pr JC MAZIERE - Mode d’action des hormones
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Mode d’action des hormones
1 Généralités
1.1 Distinction entre les hormones
- L’hormone est une molécule synthétisée par un tissu (foie, pancréas,
hypothalamus) sécrétée (passage dans le sang donc voie endocrine) et ayant une
ou plusieurs actions sur les cellules d’un (ou d’autres) tissu(s).
- 2 grands types d’hormones :
o Ne pénétrant pas dans la cellule = nécessité d’un système de « transduction
du signal » = SYSTEME « ON/OFF », en liaison avec un RECEPTEUR
MEMBRANAIRE SPECIFIQUE, puis interprétation de la stimulation du R par
des voies de signalisation, effets cytosoliques, mais aussi nucléaires
o Pénètrent dans la cellule, et agissent (essentiellement) via des
RECEPTEURS NUCLEAIRES plus ou moins spécifiques (=effets
essentiellement géniques, mais pas seulement). Prise en charge par des
récepteurs cytosoliques, qui transloquent dans le noyau et se comportent
comme des facteurs de transcription
- NB : cette distinction correspond à peu près au caractère plus ou moins :
o Hydrophile (Peptides : insuline, glucagon, peptides hypophysaires…, et
dérivés polaires d’AA (adrénaline, etc…) = ne pénètrent pas dans la cellule,
se fixent sur un récepteur membranaire
o Hydrophobe : (H stéroïdes, H thyroïdiennes, ou molécule « assimilées à des
hormones : vit D, rétinoïdes…). Ne peuvent pas circuler dans le sang
directement, elles sont prises en charge par des protéines de transport qui
les relarguent au niveau de la membrane cellulaire des cellules cibles. Ces
hormones vont pénétrer et être responsable d’effet génétiques +++
o → Mais x exceptions
1.2 Transport plasmatique des hormones
- Schématiquement les hormones peptidiques et dérivés d’un seul acide aminé
(adrénaline, noradrénaline) sont libres (sauf exception : par exemple GH ou
hormone de croissance est liée à 50% à GHBP ; IGFs ou Insulin-like Growth
Factors liées à plus de 95% à IGFBPs, car ce sont tous des peptides +/-
hydrophobes).
- Les stéroïdes, hormones thyroïdiennes (T3/T4), la vitamine D et les rétinoïdes sont
des hormones liées à des protéines de transport non-spécifiques (albumine) ou
spécifiques (glucocorticoïdes et GBPs, hormones sexuelles et SBPs, hormones
thyroïdiennes et TBG + transthyrétine, vitamine D et DBP, rétinoïdes et RBP).
- NB : les dérivés vitaminiques sont assimilés à des hormones de type stéroïde car
leurs modes d’action sont très proches.
- Les protéines de transport (BPs) ont un rôle dans la régulation de l’action
hormonale, elles permettent un équilibre hormone liée/hormone libre. Plus on

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retrouve de BPs et moins on retrouve d’hormone libre susceptible de se fixer sur le
récepteur (par effet de masse).
- Exemple : les œstrogènes sont capables d’influencer l’action des hormones
thyroïdiennes en agissant sur la TBG (Thyroxine Binding Globulin), en effet ils
doublent le taux de TBG et entraine une plus faible activité des hormones
thyroïdiennes.
1.3 Temps d’action des hormones
- Les hormones sont un signal on-off à effet limité dans le temps donc transitoire (si
effet à long terme alors pathologique), qui entraine un effet biologique. Il existe
donc un feed-back (annulation du signal après délai +/- long), par des mécanismes
variés, selon les voies de transduction, mais impliquant (en général) au moins une
endocytose (internalisation) du complexe (hormone + récepteur), la récepteur étant
+/- recyclé à la membrane, et d’autres mécanismes +/- complexes.
2 Hormones agissant via un récepteur membranaire
- Elles sont classées en trois grands groupes selon les caractéristiques du récepteur
membranaire :
o Récepteurs couplés aux protéines G (récepteurs à 7 domaines
transmembranaires) : très nombreuses hormones peptidiques.
o Récepteurs à activité enzymatique intrinsèque :
 R à activité tyrosine kinase (RTK) ex : IGF
 R à activité sérine/thréonine kinase (RSTK) voie des SMADs
 R à activité guanylate cyclase (ANP, BNP).
o Récepteurs associés à une tyrosine kinase : voie « JAK/STAT » utilisée par
la leptine, la prolactine, GH (hormone de croissance).
2.1 Récepteurs couplés aux protéines G
- Les ligands des RCPG peuvent être la lumière, le Ca2+, les odeurs ou
phéromones, des petites molécules endogènes ou des protéines.
- La liaison avec le récepteur entraine le changement de conformation
(transconformation) du récepteur, d’où la dissociation du complexe grosses
protéines G et la génération d’une activité GTPasique au sein de la sous-unité α
(libération de GDP et fixation de GTP, phénomène aidé par la protéine GEF qui
favorise l’activation de Gα et la protéine GAP qui favorise son inactivation) ce qui
engendre des effets (sur une enzyme, un canal ou un transporteur) et aboutit à la
génération de seconds messagers.
- Dans certains cas rares ce sont les sous-unités β-γ qui sont actives et non pas la
sous-unité α.

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- Il existe quatre types de protéines α : les protéines Gαs (les plus nombreuses,
activées par la toxine cholérique), les protéines Gαi (inhibées par la toxine
pertussique responsable de la coqueluche), Gαq et Gα12.
o Gαs active l’adénylate cyclase
o Gαi l’inhibe
o Gαq active la phospholipase Cβ.

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- Les protéines kinases A (PKA) sont activées par l’AMPc (après activation de Gα) et
entrainent de nombreux effets :
o La lipolyse, la glycolyse.
o Une phosphorylation du récepteur qui entraine son internalisation
(rétrocontrôle) et donc soit sa dégradation soit son recyclage.
o Une phosphorylation du récepteur ryanodine (augmentation de concentration
cytosolique de Ca2+).
o L’activation de canaux calciques membranaires (entrée de calcium dans la
cellule) ce qui aboutit à une contraction musculaire
o Mais aussi des effets nucléaires (possible grâce à une séquence de
localisation nucléaire).
- Si l’on prend l’exemple du glucagon (hormone du jeûne), on retrouve la cascade
décrite précédemment, on retrouve des effets cytosoliques rapides (stimulation de
la glycogénolyse et de la lipolyse, inhibition de la glycogénogenèse) mais aussi des
effets nucléaires à long terme grâce à l’activation par phosphorylation de facteurs
de transcription CREB-CBP permettant la néoglucogenèse (pour reconstituer les
réserves utilisées).

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- Principaux exemples (NON exhaustif) :
o Gαs :
 ADH : hormone anti diurétique qui a plusieurs effets et agit
différemment selon le tissu. Tous les tissus n’expriment pas les
mêmes récepteurs pour une hormone donnée. Au niveau du rein,
elles entrainent une rétention d’eau → Gαs, au niveau des vaisseaux
sanguins, elle entraine une VC → Gαq
 GHRH, GHIH, CRH, ACTH, TSH, LH, FSH, PTH, Calcitonine,
Glucagon, HCG…
 Augmentation du taux d’AMP cyclique par rapport au niveau basal
o Gαi
 adrénaline, apelin, PGEs…
 Diminution du taux d’AMP cyclique à partir du niveau basal et
opposition à l’augmentation d’AMP cyclique qui pourrait être provoqué
par une autre hormone
 Récepteurs β de l’adrénaline active Gαs et augmente la production de
l’AMP cyclique
 Récepteur α2 de l’adrénaline baisse le taux d’AMP cyclique
 Retrouvés dans CML des vaisseaux et du cœur →
VASODILATATION via activation Gαi qui inhibe AMPc et qui
donc empêche la contraction.
 Les PGEs ne sont pas des hormones mais le TA viscéral est capable
de produire un certain nombre de composés comme les PG qui
peuvent agir comme des hormones en passant dans le sang, et avoir
une action via des récepteurs membranaires (alors que ce sont des
lipides purs…)