A. Description des glandes médullo-surrénales
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Médullo-surrénale C’est une glande située sur le rein. C’est la partie centrale de la glande surrénale. Elle est composée de 2 parties : cortico-surrénale : sécrète les hormones corticoïdes : glucocorticoïdes : cortisol minéralo-corticoïdes : aldostérone médullo-surrénale : sécrète l’adrénaline (A) et la noradrénaline (NA) en moins grande quantité. Elle a la même origine embryologique que le système nerveux sympathique. Elle libère 3 catécholamines : dopamine nor adrénaline adrénaline. L’adrénaline est une hormone. Elle est représentative de l’activité de la médullo surrénale (synthétisée et sécrétée à partir d’une glande) la NA est une hormone mais aussi un neuromédiateur : effecteur du SN orthosympathique. La médullo-surrénale n’intervient que dans certaines situations. NA et A font partie du groupe des catécholamines (avec dopamine). Les catécholamines contribuent au fonctionnement du système adrénergique représenté par la médullo-surrénale (assimilable à un ganglion) et les terminaisons nerveuses du système orthosympathique. L’activité de NA est permanente La mise en jeu de A est intermittente. Les catécholamines sont des composés formés d’un noyau catéchol : diphénol les catécholamines sont facilement oxydables. HO OH noyau catéchol ce sont des composés labiles (non stables). Il vient se fixer une chaîne aliphatique avec à son extrémité une fonction amine. Physiologie médullosurrénale P1 A. 2 DESCRIPTION DES GLANDES MEDULLO-SURRENALES 1. Structure Les glandes surrénales sont situées sur le rein. Elles pèsent 6 à 7 g. Le cortex et la médullaire ont une origine embryologique différente la médullo-surrénale dérive du neuro-ectoderme ainsi que les cellules chromaffines (elles montrent une forte affinité pour le chrome). Les cellules chromaffines sont comparables aux extrémités nerveuses sympathiques qui comportent des vésicules synaptiques à l’intérieur desquelles se trouve la nor adrénaline. Les granules chromaffines leur sont comparables. Ces granules sont le siège de la synthèse et du stockage des catécholamines (ganules chromaffines). Les cellules chromaffines sont polyédriques. Elles synthétisent soit A (prépondérante) soit NA suivant leur équipement enzymatique. Les neurones sympathiques ne possèdent que les enzymes leur permettant d’aboutir à NA. Les granules chromaffines possèdent tous les enzymes nécessaires à la synthèse de l’adrénaline : tyrosine hydroxylase phényl-éthanolamine N Méthyl transférase : PMNT. Dopamine hydroxylase (à l’intérieur de la cellule chromaffine). Comme au niveau des terminaisons nerveuses, la libération de l’adrénaline se fait par un processus d’exocytose : entrée du calcium à l’intérieur de la cellule chromaffine par dépolarisation de sa membrane. Les cellules chromaffines sont innervées par des fibres sympathiques préganglionnaires dont le corps cellulaire se trouve dans la moelle épinière. La transmission est de type cholinergique, (avec décharge d’acétylcholine). Un PA provoque la libération d’ACh entrée de Ca2+ et sortie de A dans les sinus veineux et le sang : libération d’hormones dans le torrent circulatoire. (La NA libérée par les nerfs sympathiques dans la fente synaptique va directement au contact des cellules effectrices : action directe.) 2. Innervation L’activité sécrétoire des granules est sous contrôle nerveux. Les fibres nerveuses sont contenues dans le nerf grand splanchnique à transmission cholinergique. assimilation de la médullo-surrénale à un ganglion sympathique. La sécrétion de l’A permet le contrôle de l’homéostasie dans certaines situations. il existe des détecteurs, des centres d’intégration et des effecteurs. Une voie descendante donne naissance aux environ de D1 à des neurones préganglionnaire innervant la médullo surrénale. L’activité de la voie descendante est sous le contrôle des noyaux sympathique de la réticulée bulbaire. Ils sont sous le contrôle d’autres structure du SNC dont le noyau du tractus solitaire qui reçoit des afférences de baro récepteurs sur le sinus carotidien et la crosse de l’aorte. Les variations de la PA sont détectées par les barorécepteurs, passent par des nerfs afférents. PA activation de la voie descendante A libérée, vasoconstrictrice. Autre exemple : l’A est hyperglycémiante, stimule la libération de glucose par le foie. Il existe des glucorécepteurs diencéphaliques : l’hypoglycémie les active activation de la voie descendante, jusqu’à ce que la glycémie soit rétablie. Physiologie médullosurrénale P1 3 Dans les situations de stress, une partie du SNC (système limbique) est activé activation des noyaux sympathiques de la réticulée bulbaire. Mis en évidence en mettant en présence un chat et un chien : réaction de fight and flight : fuite ou combat. s’intègre dans les processus d’homéostasie. une variation de PA est détectée par les barorécepteurs réponse régulatrice de la médullosurrénale. Il existe dans le diencéphale des glucorécepteurs qui agissent sur le bulbe variations des taux de glycémie la médullo-surrénale est impliquée dans les situations de stress. La stimulation du circuit se fait par : Pression artérielle (circuit baroréflexe) glucorécepteurs (chute du glucose) diencéphale système limbique émotions barorécepteurs chémorécepteurs crosse aortique Bulbe Noyau (réticulée bulbaire) solitaire (chute de pression, augmentation de PCO2) glycémie neurone préganglionnaire nerf grand splanchnique ACh médullosurrénale (cellules chromaffines) 3. Vascularisation la glande médullosurrénale reçoit une double irrigation directe par l’artère médullaire par un système porte provenant de l’artère corticale : la médullosurrénale reçoit du sang artériel qui a déjà irrigué la cortico-surrénale. Celle-ci sécrète du cortisol qui comme l’adrénaline est une hormone du stress. Le cortisol par le système porte arrive au contact des cellules chromaffines et stimule la synthèse de l’adrénaline. L’adrénaline principalement, la NA et DA se retrouvent dans la veine médullo surrénale puis la veine rénale et le circuit général. B. SECRETION Adrénaline : 86 % NA : 10 % sécrétées par les cellules chromaffines DA : 4 % Physiologie médullosurrénale P1 1. 4 Biosynthèse Le précurseur est un acide aminé, la tyrosine hydroxylée en présence d’hydroxylase, donnant la DOPA. qui est décarboxylée par la DOPA décarboxylase donnant la dopamine : première catécholamie active. La dopamine est hydroxylée par la dopamine hydroxylase NA NA est N méthylée par PMNT A. (les formules ne sont pas à savoir). La capacité de la médullosurrénale ou des terminaisons nerveuses sympathiques à synthétiser les différentes catécholamines dépend de la présence des enzymes : il n’y a pas de PMNT dans les terminaisons nerveuses : la synthèse s’arrête à la NA. La plupart des granules chromaffines contiennent de la PMNT mais pas tous. COOH CH 2 CH NH 2 Tyrosine OH + 1/2 O 2 tyrosine hydroxylase COOH HO CH 2 CH NH 2 DOPA OH - CO2 HO DDC CH 2 CH 2 NH 2 Dopamine OH + 1/2 O 2 HO DpH CH CH 2 NH 2 NA OH OH + CH3 PNMT A Physiologie médullosurrénale P1 Effet direct du stress sur certaines enzymes : stimule l’activité de la Tyrosine hydroxylase, de la DpH et de la PMNT activation de la synthèse des catécholamine. Le cortisol active la PMNT. Il existe un effet inhibiteur rétroactif de A et NA sur la tyrosine hydroxylase. Le rétrocontrôle évite un emballement de la biosynthèse des cathécolamines. 2. Stokage Il se fait dans les granules chromaffines. Les quantités stockées sont importantes, permettant la libération de A en cas de besoin (les quantités disponibles sont largement suffisantes aux besoins et le stress induit par ailleurs la synthèse). 3. Libération Principalement sous le contrôle d’influx nerveux (neurone pré-ganglionnaire) Acétyl choline : dépolarisation de la cellule chromaffine entrée de calcium migration des granules chromaffines et libération de A et NA. Les stimulants : L’hypoglycémie stimule la sécrétion des catécholamines (capteurs diencéphaliques) l’hypercapnie, l’hypotension (par exemple par hémorragie), l’effort physique, le stress, les émotions, le froid. Lors d’un choc : on utilise l’adrénaline ; effort physique : stimulation de la cortico et de la médullo surrénale stress froid C. CIRCULATION Les catécholamines et surtout l’A se retrouvent dans la circulation sanguine. On retrouve plutôt de la NA : 400 picog / ml A : 100 picog / ml (pas à savoir). 2 raisons : dans les circonstances physiologiques normales, le stress est minime. l’activité de la MS est épisodique. l’A subit un catabolisme important. La demi vie est courte : 20 sec. D. CATABOLISME Il se fait principalement de 2 manières : 1. inactivation enzymatique Catéchol-O-Méthyl transférase Mono Amine Oxydase 5 Physiologie médullosurrénale P1 2. inactivation physique : C’est la plus importante 2 modalités : capture (ou recapture) neuronale : la NA libérée dans la fente synaptique – retourne à 70 % dans le neurone : uptake 1. Il est spécifique aux catécholamines, saturable. tissus non neuronaux : uptake 2 – non spécifique, non saturable peut stocker des quantités importantes de catécholamines. NA neuronale : surtout inactivation physique neuronale La voie enzymatique concerne surtout la sécrétion des médullo surrénales. Le foie est très riche en COMT. En un seul passage hépatique, 90 % de A est inactivée. A métadrénaline NA normétadrénaline. Ces 2 composés sont transformés par la Mono Amine Oxydase en VMA acide vanil mandélique qui est le principal produit de dégradation des catécholamines. Dans l’urine définitive les catécholamines et leurs métabolites vont être excrétés : on trouve A, NA, métadrénaline et normétadrénaline, VMA : rendent compte de l’activité des neurones sympathique et de la médullosurrénale (A : MS – NA : neurones ). E. ROLES PHYSIOLOGIQUE DES CATECHOLAMINES Elles doivent dans un premier temps se lier à des récepteurs membranaires spécifiques. 1. liaisons aux récepteurs membranaires récepteurs et On distingue les terminaisons nerveuses sympathiques TNS de la médullosurrénale MS. Les TNS libèrent de la Noradréaline dans une fente synaptique. Elle diffuse et agit sur des récepteurs post synaptiques de la cellule cible, et . La MS libère A principalement et NA à un moindre degré : il s’agit d’hormones, véhiculées par la circulation, vont diffuser dans le LI à travers les fenêtres des capillaires et vont agir sur des récepteurs des cellules cibles : récepteurs post synaptiques. Il existe également des récepteurs pré synaptiques qui modulent la libération de la nor adrénaline. Les récepteurs ont été mis en évidence par des agents pharmacodynamique : des agonistes ou antagonistes (exemple : isoprotérénol). 2 classes de récepteurs. Les récepteurs : adrénaline beaucoup plus active que NA et que isoprotérénol. constriction ou contraction musculaire vasoconstriction contraction de utérus mydriase : dilatation de la pupille par stimulation des fibres musculaires lisses circulaires et radiales de l’iris. Récepteurs : isoprotérénol plus actif que adrénaline, plus active que NA. stimulation cardiaque et lipolyse : libération d’acides gras à partir du tissu adipeux. On a plutôt des effets de dilatation et relaxation : bronchodilatation vasodilatation 6 Physiologie médullosurrénale P1 l’adrénaline a un effet de vasoconstriction par les récepteurs et de vasodilatation sur les récepteurs . La NA n’a pas d’effet sur les 2. NA a des effets légèrement supérieurs à A sur 1. On a pu cloner les récepteurs et mettre en évidence la cascade métabolique qui permet de comprendre les effets des récepteurs. Le récepteur 1 est un récepteur membranaire à 7 domaines. Il est couplé à la protéine G. Il est stéréospécifique de A, NA ou de certains de leurs agonistes. Les récepteurs 1 sont surtout au niveau du cœur. Activation de la protéine G activation de adényl cyclase permettant la synthèse d’AMP cyclique (AMPc) à partir d’AMP. AMPc active la protéine kinase phosphorylation de plusieurs protéines. En final, ouverture du canal calcique voltage dépendant entrée de calcium dans la cellule myocardique, activation de l’actine et myosine contraction des cellules musculaires du myocarde. Pour les récepteurs 2 est aussi un récepteur membranaire à 7 domaines couplé à la protéine G. production d’AMPc par adényl cyclase, activation d’une protéine kinase. La protéine kinase agit sur une pompe du réticulum qui va séquestrer le calcium dans le réticulum. effet inverse de relaxation. Le récepteur 1 : comme récepteur 1 : passe par GTP phospholipase C, entrée de calcium intracellulaire contraction : vasoconstriction en particulier. Si on stimule les récepteurs 1 : Hypertension glycogénolyse : libération de glucose par hydrolyse du glycogène du foie hyperglycémie . Le récepteur 2 pré et post synaptique présynaptique : libération de NA post synaptique : lipolyse stimule l’agrégation des plaquettes. Les récepteurs 1 agissent sur le calcium contraction stimulation cardiaque stimulation de la lipolyse. Les récepteurs 2 agissent en le calcium intracellulaire relaxation bronchodilatation vasodilatation stimulation de glycogénolyse hépatique et musculaire. entrée du K+ dans la cellule : en particulier après le repas. importance pharmacologique les crises d’asthme (constriction des bronches) sont traitées par les agonistes 2 : salbutamol. La réponse physiologique dépend du type prédominant de récepteur. Par exemple : les vaisseaux riches en récepteurs 1 seront en vasoconstriction peau : pâleur muscles lisses les vaisseaux riches en 2 seront en vasodilatation : muscles à l’exercice du débit circulatoire local. Les coronaires sont pourvus pratiquement uniquement de récepteurs . utilisation d’antagonistes : bloquants chez les hypertendus 7 Physiologie médullosurrénale P1 F. phénomènes de désensibilisation : les récepteurs réagissent moins à l’agoniste nombre de récepteurs affinité des récepteurs pour l’agoniste quand les récepteurs reçoivent des agonistes en permanence : dans l’asthme les récepteurs 2 se désensibilisent ce qui nécessiterait des quantités croissantes de salbutamol. hypersensibilisation : quand on donne des antagonistes ( bloquants) : le nombre des récepteurs leur affinité pour l’agoniste difficultés lors du sevrage : réduction progressive des doses. CONCLUSION Aux concentrations normales : A : rôle métabolique NA : rôle dans la régulation de la pression artérielle. Dans le cas de la chute de la pression artérielle : activation du système sympathique et de la médullo surrénale. 8
