Qt N2 avant = qt N2 après 2. La thyroïde. 2.1. Exploration

1.
1.1.
1.2.
1.3.
-- Si on mesure les concentrations de diazote avant et après respiration de l’hélium, on
peut déterminer le volume pulmonaire.
Qt N2 avant = qt N2 après
Vpoumon . Favt = Vtotale . Fapr
-- Evidemment, le volume gazeux varie entre avant et après. Avant le N2 est dans les
poumons et les parties résiduelles. Après il faut ajouter le volume du tuyau et du récipient
(volume He).
-- Combien doit-on trouver ?
-- Pour toi qui es plutôt petite, elle doit être entre 1 et 1,5 litre.
1.3.1. Etablir l’équation.
1.3.2. Calculer le volume résiduel
(sans volume mort).
1.3.3. Comparer aux prévisions de
House et conclure.
2. La thyroïde.
2.1. Exploration morphologique.
House vérifie les branchements des appareils autour de la pilote d’AT-99.
-- Revenons à nos moutons ! Je vais faire une scintigraphie de ta thyroïde.
-- Explique-toi.
-- La scintigraphie thyroïdienne est un examen permettant de mettre en évidence les
zones d'hyper- ou d'hypofonctionnement de la thyroïde. C'est un examen à la fois
morphologique et fonctionnel. Un « traceur » radioactif qui va être capté par les cellules
thyroïdiennes est injecté. Ce traceur va ensuite révéler les zones où il s'est préférentiellement
fixé : les cellules hyperactives seront plus fortement visualisées que les cellules ne captant pas
ou peu le traceur. Les zones hyperactives sont qualifiées de zones « chaudes » et les zones
hypo-actives de zones « froides ».
Plusieurs marqueurs peuvent être utilisés pour explorer la thyroïde :
- l’iode radioactif est utilisé par la cellule thyroïdienne pour fabriquer les hormones
thyroïdiennes. Seules les cellules thyroïdiennes captent l'iode ;
- le technétium dont la captation est moins spécifique qu'avec l'iode. Il a l'avantage de
permettre l'obtention d'images plus rapidement, d'être plus facilement stockable et moins
coûteux. Le contraste avec le technétium est normal au bout de 30 minutes alors qu'il faut
compter au moins deux heures avec l'iode.
2.1.1. Analyser les clichés.
Conclure.
-- La thyroïde est organisée en follicules formés d'une couche de cellules endocrines
qui synthétisent les hormones thyroïdiennes stockées dans un colloïde central.
2.1.2. Comparer les deux clichés.
2.1.3. Peut-on parler d’hypertrophie
dans le cas de Trudy ?
Volume de réserve expiratoire
1,5 L
volume de l’appareillage
0,75 L
Fraction N2 avant
0,790
Fraction N2 après
0,695

2.2. Métabolisme de l’iode.
-- La thyroïde est une grande consommatrice d’ions I-. Elle l’utilise pour fabriquer ses
hormones la thyroxine (T4) et la triiodothyronine (T3). Je mesure le taux d’entrée de l’ion
dans les cellules folliculaires en présence d’ouabaïne.
-- L’ouabaïne est une toxine.
2.2.1. Quel est l’effet de l’ouabaïne sur la cellule ?
2.2.2. Que peut-on déduire sur le type de transport à partir des deux courbes sans
ouabaïne ?
2.2.3. Même chose avec les deux suivantes.
2.2.4. Comparer le comportement des cellules de Trudy avec le témoin. Conclure.
2.2.5. Formuler deux hypothèses pouvant expliquer l’augmentation du transport chez
Trudy.
-- Je vais utiliser un traceur
radioactif pour suivre l’iode dans tes
tissus thyroïdiens. Je t’injecte de l’iode
128 à t = 0 puis je fais une observation
avec autoradiographie des cellules
folliculaires thyroïdiennes.
1
Les jeux de mots fusent !
2.2.6. Rappeler le principe de cette manip.
2.2.7. Elle a un nom, lequel ?
2.2.8. Décrire le trajet de l’iode dans le follicule.
2.3. Synthèse des hormones thyroïdiennes.
House retire l’aiguille de la gorge de Trudy.
-- Tu sais que tu portes très bien le champ opératoire ?
-- J’ai bien peur que ce soit le « champ du cygne ».
-- Un cygne, c’est déjà un message...
1
-- Ca fait mal, ton truc ! Et d’abord, qu’est-ce que tu as fait ?
-- Une biopsie à chacun
des temps correspondant aux
observations précédentes.
L’automat va extraire les
protéines des échantillons et
les séparer par électrophorèse.
Un témoin est révélé par le
rouge Ponceau tandis que tes
prélèvements le sont par
autoradiographie.
-- Tu espères que mes
protéines sont radioactives ?
-- Pas toutes, seulement
celles qui m’intéressent.
0
10
20
30
40
50
60
0 2,5 5 7,5 10 12,5 15
débit
(en ng.L-1.mn-1)
[I-] en µg.L-1
Témoin
Trudy
Témoin + ouabaïne
Trudy + ouabaïne

2.3.1. Quelle est la spécificité du rouge Ponceau ?
2.3.2. Quel élément est-il révélé par autoradiographie ?
2.3.3. Pourquoi les bandes présentes sur la piste témoin (RP) n’apparaissent pas sur la
piste 8 ?
2.3.4. Que signifie l’apparition d’une bande ?
2.3.5. Indiquer les masses relatives des trois bandes.
2.3.6. Que nous apprend cette expérience?
-- La synthèse des hormones thyroïdiennes se déroulent en plusieurs étapes.
- les ions iodures sont transformés en iode élémentaire I3- par une peroxydase.
- I3- passe dans le cytoplasme de la cellule folliculaire.
- I3- passe ensuite dans le colloïde par exocytose.
- I3- est combiné à la thyroglobuline par une iode transférase. C’est une protéine dimérique
(M = 660 kD) qui contient 120 Tyr. Cela donne des DIT ou des MIT.
- La protéine iodée repasse dans le cytoplasme par endocytose. Elle est dégradée sous l’action
des lysosomes et libère les hormones T3 et T4.
- T3 et T4 sont libérées dans le sang par exocytose.
-- Tout ça pour de petites hormones de rien du tout ?
-- Et oui !

-- L’ordinateur a calculé les
rapports des concentrations moléculaires
dans la cellule.
-- Comment tu t’y retrouves dans
ces réactions.
-- Je considère indépendamment la
chaîne qui produit T3 et celle qui produit
T4.
2.3.7. La réaction globale I- -----> T3 et T4 est-elle spontanée dans les conditions
standards ?
2.3.8. Calculer des énergies libres des réactions dans les conditions physiologiques.
2.3.9. Expliquer la différence entre G’° et G’.
2.3.10. La voie de synthèse des thyroxines est-elle spontanée dans la cellule ?
2.3.11. Comment expliquer hyperproduction de thyroxine par la glande de Trudy ?
2.4. Action des hormones.
-- Je vais utiliser ton prélèvement pour tester
l’impact de tes hormones sur le métabolisme de
cellules en culture. Pour cela, je vais ajouter un
extrait hormonal et noter les concentrations
cellulaires et l’intensité de la réponse cellulaire
obtenue en pourcentage du total.
-- Que pourra-t-on conclure si on observe
une forte action de mon prélèvement ?
-- Il y aura deux explications possibles.
2.4.1. Quelles sont leurs cibles ?
2.4.2. De T3 ou T4 quelle est l’hormone le plus
efficace ?
2.4.3. Donner ces deux explications.
-- Je teste ensuite les
niveaux de traduction et
transcription de tes cellules
thyroïdiennes comparés à
ceux d’un témoin.
2.4.4. Quelle est le comportement des cellules thyroïdiennes ?
2.4.5. Peut-on départager les deux hypothèses de House ?
K
en unités standards
peroxydase
0,435
Iode transférase
1,233
iodotyrosinase
0,649
protéase
0,174
0
5
10
15
20
25
T3 T4 T3 T4
témoin Trudy
réplication
transcription
traduction
0
20
40
60
80
100
T3 T4
conc cellulaire
intensité de la réponse

3. Régulation de la thyroïde.
3.1. Rôle de l’hypophyse.
-- Quelle est la suite du programme ? Car il y a une suite, n’est-ce pas ! Tu ne vas pas
renoncer à un cobaye.
-- Je vais plonger dans ton cerveau. Ou plus exactement dans ton hypophyse. Je vais la
scanner et la modéliser. L’ordinateur pourra calculer les effets de différentes expériences. Ca
m’évitera d’avoir à te disséquer.
-- Charmant comme perspective.
-- Tu t’allonges dans le scanner et tu me laisses faire.
Le couvercle se referme sur Trudy.
-- Ca va être long ?
-- Seulement si tu ne t’arrêtes pas de jacasser !
House navigue virtuellement jusqu’à l’hypophyse de Trudy. Il localise les cellules
sécrétrices de TSH (Thyrostimuline).
-- A quoi tu penses dans ta boite ?
-- Je pense à la bataille des
Hallelujah ! A cet enfoiré de Quaritch qui
a abattu mon gunship.
-- Tu as survécu par miracle.
-- Tu peux le dire. J’ai été éjectée
juste avant le crash. Et mes réserves d’air
m’ont permis de rejoindre un autre
véhicule écrasé au sol. Heureusement que
sa cabine était encore pressurisée. J’ai pu
attendre les secours.
-- Ca y est, j’ai le réseau capillaire de l’hypophyse en ligne de mire. Je provoque une
sécrétion de thyrostimuline, la TSH et j’observe comment ta thyroïde va réagir.
3.1.1. Quelle est la réaction attendue ?
-- Ca me chatouille dans la tête.
-- C’est bon signe, ça prouve que tu as un cerveau.
Il pianote sur son clavier.
-- L’ordi me crache un graphe. Il représente tes concentrations en thyroxine et en TSH
en fonction du temps. Il a même rajouté un témoin.
3.1.2. Expliquer le comportement de la
T4.
3.1.3. Expliquer l’allure de la courbe de la
TSH. Quel phénomène est-il mis en
évidence ?
3.1.4. Comparer avec le témoin. Que peut-
on conclure ?
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
-5 0 5 10 15 20 25 30
t (en mn)
Trudy: TSH
Trudy: T4
Témoin: TSH
Témoin: T4