II. Vitamine D - Cours de PCEM2 2009/2010 à Amiens
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Physiologie endocrinienne. CONTROLE DU METABOLISME PHOSPHOCALCIQUE I. Le calcium et le phosphate dans l’organisme - - - - - - Les concentrations en phosphore et calcium sont extrêmement liées. C’est la calcémie qui est régulée, en même temps il y a une régulation du taux de phosphate car ces deux sécrétions sont liée entres elles par le produit de solubilité qui est constant. Le produit de solubilité est le produit de la concentration calcique et de la concentration en phosphate. Si le produit de solubilité est élevé il y a précipitation de calcium dans les tissus concernés (os, etc.). Quand la calcémie est augmentée, la phosphatémie est diminuée. Quand la phosphatémie est augmentée, la calcémie est diminuée. Le calcium est un élément constitutif des os : o Il assure la rigidité du squelette. o Les os constituent un réservoir de calcium. L’os est une matrice minéralisée par des cristaux d’apatite (calcium & phosphate). Les ostéoblastes sécrètent du collagène (matrice) et au sein desquels se trouve la phosphatasealcaline (enzyme indispensable à la minéralisation de l’os). Les ostéoclastes déminéralisent l’os. Ils effectuent la résorption osseuse qui permet de libérer le calcium est les phosphates et de les faire passer dans le liquide extracellulaire. Il y a un remaniement constant de l’os. Il y a environ 15% de l’os qui est renouvelé par an. Le calcium ne se retrouve pas que dans les os mais aussi au niveau cellulaire. Il intervient : o Au niveau du codage de la transmission intercellulaire. Il est basé sur une différence de concentration intracellulaire et extracellulaire. Cette communication se fait par entrée de calcium dans les cellules. o En tant que second messager intracellulaire. En particulier le second messager d’une protéine G liée à une PKC. o Dans la contraction musculaire (muscle squelettique, muscle lisse, myocarde). o En tant que cofacteur de beaucoup de réactions enzymatiques (hémostase). o Il déclenche l’exocytose des neuromédiateurs du neurone présynaptique. o Dans la cohésion tissulaire. - SCHEMA 17 Le bilan des quantités de calcium : o Les os représentent une réserve de 1kg de calcium (sous forme d’hydroxy-apatite). o Dans les liquides extracellulaires on ne retrouve que 1g de calcium (ionisé). o Dans les liquides intracellulaires on retrouve 10g de calcium (ionisé + lié à des protéines telles que l’albumine et des citrates). o Même si le bilan est nul chez l’adulte (autant excrété que ingéré), il y a 1g qui est échangé au niveau intestinal avec le calcium extracellulaire. Le bilan calcique est positif (plus d’ingéré que d’excrété) : o Pendant l’enfance. o Durant la grossesse. o Pendant l’allaitement. Cours d’Inès Masmoudi. Cours PCEM2 2009-2010. Physiologie endocrinienne. - - - Le contrôle se fait par le maintient de la calcémie (2,5mmol/L ou 100mg/L) cela en contrôlant les échanges à trois niveaux : o Liquide extracellulaire – os (remodelage osseux). o Liquide extracellulaire – rein (réabsorption rénale). o Liquide extracellulaire – intestin (absorption intestinale). Il y existe trois hormones qui peuvent influencer ces échanges et intervenir sur la régulation de la calcémie. Deux hormones hypercalcémiante : o Le calcitriol forme active de la vitamine D. o La parathormone sécrétée par les parathyroïdes. Une hormone hypocalcémiante : o La calcitonine. Elle a un rôle physiologique contreversée. II. Vitamine D 1. Synthèse, transport, demi-vie SCHEMA 18 - Le calcitriol résulte d’une action de la 1-α-hydroxylase (enzyme rénale) sur le calcidiol (ou 25hydroxycalciférol). - Le calcidiol lui résulte d’une action d’une enzyme hépatique sur la vitamine D3 (ou calciol). - La vitamine D3 a deux origines : o 20% d’origine alimentaire. o 80% par la conversation d’un précurseur cutané par l’action des rayons solaires. - C’est une hormone stéroïde qui circule liée à des protéines de transports spécifiques ou des protéines de transports non spécifiques (α-globuline). - Sa demi-vie est longue (plusieurs heures). 2. Effets biologiques Les récepteurs sensibles au calcitriol sont des récepteurs intracellulaires. Les effets de la calcitriol sont des effets : o Hyper-calcémiant. o Hyper-phosphorémiant. SCHEMA 19 - Ces effets se font grâce à des récepteurs présents sur : o L’intestin (+++). Le calcitriol intervient dans toutes les étapes constitutives de l’absorption du calcium et du phosphate au niveau de l’intestin grêle. o Les reins. Il favorise la réabsorption du calcium et du phosphate au niveau rénale (donc l’excrétion rénale). o Les os. o Il favorise l’entrée du calcium dans les os (minéralisation), en favorisant la synthèse de la phosphatase-alcaline. o A forte dose seulement le calcitriol favorise aussi la déminéralisation osseuse. - Cours d’Inès Masmoudi. Cours PCEM2 2009-2010. Physiologie endocrinienne. - Chez la femme enceinte il y a une action du calcitriol sur le placenta et les glandes mammaire à l’origine d’une augmentation de transport. Ainsi la calcémie est plus importante dans la circulation fœtale (besoin important). 3. Contrôle de la sécrétion - - - Le contrôle de la sécrétion se fait par feedback négatif en fonction de la calcémie. Toute hypocalcémie stimule la synthèse du calcitriol par une stimulation de la synthèse de l’αhydroxylase. Certaines hormones agissent en augmentant la quantité de calcitriol néoformé et donc permet une augmentation de la calcémie : o L’hormone de croissance. o La prolactine durant l’allaitement. o Les œstrogènes durant la grossesse. La quantité du précurseur cutané, le calciol, intervient également dans le contrôle de la sécrétion du calcitriol. Cette quantité est varie : o Suivant la pigmentation de la peau. o Suivant son épaisseur. o Suivant son exposition à la température solaire. 4. Physiopathologie - - Une insuffisance de calcitriol peut être retrouvé en cas d’une : o Insuffisance rénale. o Insuffisance d’ensoleillement (à l’origine d’un manque de précurseur, le calciol). En cas d’insuffisance de calcitriol : o Chez un adulte c’est à l’origine d’une diminution de l’activité des ostéoblastes donc création d’os mou appelée ostéomalacie. o Chez l’enfant elle est à l’origine d’une perturbation de la croissance qui crée un rachitisme. On administre systématiquement de la vitamine D aux enfants pour lutter contre cette maladie. En cas d’excès de calcitriol : o Du fait de ses actions digestives, on retrouve des nausées, vomissements et une déshydratation. o Si cet excès est prolongé il y a des dépôts de calcium ectopique. En particulier au niveau du rein à l’origine de lithiase rénale. III. Parathormone (PTH) 1. Synthèse, transport - Elle est sécrétée par les glandes parathyroïdes (au nombre de 4). Elle est sécrétée sous forme d’une pré-pro-hormone. C’est une protéine elle circule donc libre. Cours d’Inès Masmoudi. Cours PCEM2 2009-2010. Physiologie endocrinienne. 2. Effets biologiues - - Elle a des effets sur des récepteurs membranaires liés à la protéine G ayant pour second messager l’AMPc. C’est une hormone : o Hypo-phosphorémiante. o Hyper-calcémiante. Elle agit sur différents tissus : o Sur les os. Elle augmente l’activité des ostéoclastes. Elle est donc à l’origine d’une déminéralisation osseuse et donc d’une augmentation de la calcémie. o Sur les reins. Elle diminue la réabsorption rénale du calcium et favorise celle du phosphate. o Sur l’intestin. Elle a une action indirecte de favorisation d’absorption de calcium. Elle stimule la sécrétion de l’α-hydroxylase afin d’augmenter la synthèse de calcitriol par le rein lequel augmente l’absorption intestinale de calcium. 3. Contrôle de la sécrétion - Le contrôle de la sécrétion se fait grâce : o A la calcémie. Lorsque la calcémie est basse (inférieure à 2,5mmol/L) les parathyroïdes sont stimulés pour sécrété la PTH. o A l’hormone de croissance. o Au cortisol. o Les hormones de stress. 4. Physiopathologie - - Excès de sécrétion peut être causé par une : o Tumeur des parathyroïdes. o Hypertrophie secondaire à une hypocalcémie chronique. Cet excès de sécrétion est à l’origine : o Une hypercalcémie. o Une hypophosphatémie. o Une hyper-phosphaturie. o Une hyper-calciurie (de manière paradoxale, car il y a beaucoup de calcium dans le sang donc beaucoup qui est filtré au niveau rénale donc beaucoup dans les urines). Signes cliniques : o Douleurs osseuses par ostéoporose. o Calculs rénaux. o Tumeurs brunes : kystes osseux constitués d’ostéoclastes. Insuffisance de sécrétion de PTH est à l’origine d’une hyperexcitabilité du SN. Il s’agit du syndrome tétanique avec paresthésies des extrémités (picotement des doigts) qui peuvent aller jusqu’à des contractures (signe de la main d’accoucheur). Cours d’Inès Masmoudi. Cours PCEM2 2009-2010. Physiologie endocrinienne. IV. La calcitonine - - Il semble qu’elle n’est pas mise en jeu en situation physiologique. Elle est sécrétée par des cellules présentent dans la parathyroïde : les cellules C. Elle est utilisée en thérapeutique pour lutter contre l’hypercalcémie, on administre de la calcitonine de saumon (beaucoup plus active mais risque d’allergie). Lorsqu’on l’administre pour lutter contre l’hypercalcémie, elle agit : o Sur les os. Elles inhibent l’activité des ostéoclastes. o Sur les reins. Augmentation de l’excrétion du calcium. Nous ne sommes pas sûrs de son rôle physiologique car quand il y a une tumeur des cellules à calcitonine, on ne constate aucune anomalie de l’homéostasie calcique. Cours d’Inès Masmoudi. Cours PCEM2 2009-2010.
