18. Considération sur l`évolution des hormones

18. Considération sur l’évolution des hormones
Les fonctions de relation hormonales ne font que progresser : l’efficacité augmente, l’affinité
augmente.
Il n’y a jamais perte de fonction, mais seulement perte de tissus cibles.
Les hormones thyroïdiennes sont très conservées chez les vertébrés. Hormone thyroïdienne a
la même forme chez l’homme et chez la truite.
Grande constance dans l’évolution au niveau du site d’ancrage des hormones, chez tous les
vertébrés. Le site qui est modifié est le site de taille, car une modification ou une mutation
n’entraînerait pas une perte de fonction.
Feedback mis en place très tôt chez les vertébrés.
Au cours de l’évolution, les cellules sources ont tendance à se regrouper en glandes, car le fait
d’avoir des glandes est meilleur pour l’homogénéisation des sécrétions.
Si le gène du récepteur est exprimé ailleurs, on va avoir des tissus cibles ailleurs. Si cette
modification est intéressante pour l’organisme, elle va se maintenir. On a la possibilité de voir
apparaître des nouveaux tissus cibles partout. L’organisme aurait pu faire des régulations par
voie nerveuse, mais il était avantageux du point de vue de l’évolution d’avoir de faibles
concentrations d’hormones partout dans l’organisme Æ permet une grande souplesse pour la
création de nouvelles fonctions. C’est une perte d’hormones, mais c’est la manière la plus
simple pour l’organisme, et il y a avantage évolutif.
Ex : prolactine. Chez mammifères Æ glandes mammaires. Chez poissons Æ passage du sel
dans les branchies. Chez les pigeons Æ jabot => production de lait. La prolactine a trouvé un
nouveau récepteur chez le pigeon. Sorte de bricolage évolutif.
Notion d’exigence minimale :
Evoluer pour gagner une nouvelle fonction est plus facile si on a déjà un système. Il est plus
simple de modifier un système pour créer une nouvelle fonction que de créer cette fonction à
partir de rien.
Si l’innovation est inutile pour l’espèce, elle disparaît. Si utile ou légèrement sélective, elle est
gardée. Une hormone qui va partout donne une plus grande souplesse évolutive.
Théorie synthétique de l’évolution : les organismes se reproduisent non pas à l’identique
mais au très semblable. Il y a des petites variations.
Duplication des gènes :
Des gènes vont être dupliqués. Cela va permettre de faire quelques modifications sur l’un des
gènes sans affecter la fonction. Si la modification est intéressante pour le système, elle va être
conservée. Si elle désavantage l’individu, elle ne sera pas conservée. Si elle est indifférente,
elle peut être perdue ou conservée, et peut acquérir une nouvelle fonction par mutations.
La duplication des gènes va servir à augmenter le taux de la synthèse protéique. Augmente la
variabilité génétique ( peut varier sans sanction ). Assurance de la survie de l’espèce : si un
gène est vital, la modification de sa duplication ne va pas mettre en péril la survie de
l’individu ou de l’espèce. Très souvent, en endocrinologie, on a deux systèmes qui régulent
les mêmes choses ( double assurance ).
Parfois, des molécules vont avoir gardé une affinité pour un récepteur, mais vont avoir perdu
la fonction. C’est utile dans l’évolution, car cela augmente la probabilité d’acquérir de
nouvelles fonctions.
Hormones présomptives : 3 conditions
• Sécrétion : peptide sécrété dans le sang
• Fonction régulée : il y a des chances pour que les gènes dupliqués soient régulés
comme le gène ancestral.
• Affinité pour un récepteur
L’évolution de l’hormone doit s’accompagner de l’évolution du récepteur. Tant qu’un gène
assure une fonction, l’autre copie peut cumuler les mutations. Lorsque l’évolution de cette
hormone rencontre l’évolution des récepteurs, il peut y avoir création d’une nouvelle fonction.
Æ coïncidence évolutive.
Un système hormonal a tendance à cumuler des fonctions, plutôt que d’avoir plusieurs
systèmes hormonaux différents et indépendants.
Souvent, les systèmes sont de véritables scandales énergétiques. Ex : immense précurseur
pour toute petite hormone. Origine du système explique ce désordre : pourvu que ce soit
toléré et maintenu par l’évolution, on peut garder un système non optimisé et énergétiquement
défavorable, s’il présente quand même un certain nombre d’avantages. La nature tend à garder
le même système, en l’améliorant un peu, plutôt que de la changer radicalement.
Il est rare que la nature fasse autre chose que ce qu’elle peut améliorer un peu. Nature
conservatrice. Parfois grande mutation drastique qui permet de passer à quelque chose de très
différent et plus efficace, mais plutôt rare.
Evolution de la fonction thyroïdienne :
Fonction thyroïdienne n’existe pas chez les invertébrés, mais fixation de l’iode sur des
protéines grâce à une iodoperoxydase. Lorsqu’il y a trop d’iode ( effet toxique pour
l’organisme ), fixation de l’iode sur des scléroprotéines immobilisées. Peroxydase catalyse la
même fonction que dans la thyroïde : substitution de H par I.
Jusqu’aux vertébrés, possibilité de fixer l’I sur le squelette ( chorde primitive comme chez les
invertébrés ). Cette fonction persiste chez les provertébrés. Fixation de l’iode sur l’endostyle.
Chez larve amocète, endostyle. Chez adulte, sorte de thyroïde.
Hormones thyréotropes :
Grandes ressemblances entre LH, TSH et FSH. Même gène à l’origine. 2 sous unités : α et β,
entre lesquelles il y a de grandes similitudes. Entre toutes les espèces de vertébrés, α et β se
ressemblent. Hypothèse d’origine :