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HORMONOLOGIE – Biosynthèse des catécholamines. Biosynthèse des stéroïdes surrénaliens et mode d'action
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17/03/2016 (8h - 9h)
GOBBI Amandine L3
CR : BOUACHBA Amine
Hormonologie - Reproduction
Pr SAVEANU
10 pages
Biosynthèse des catécholamines. Biosynthèse des stéroïdes surrénaliens et mode d'action (1)
La seconde partie de ce cours sur la biosynthèse des catécholamines sera traitée le Jeudi 24 mars 2016 de 8h à
9h.
A. Biosynthèse des stéroïdes surrénaliens
I. Généralités sur les hormones stéroïdes
Les hormones stéroïdes sont classées en 3 grands groupes :
– Les stéroïdes sexuels : les androgènes, les œstrogènes, les progestogènes (dont le principal est la
progestérone).
– Les glucocorticoïdes dont le principal représentant le cortisol.
– Les minéralocorticoïdes dont le principal représentant est l'aldostérone.
a. Les sites de productions
Les corticosurrénales synthétisent des glucocorticoïdes, des minéralocorticoïdes et des androgènes.
Les testicules produisent des androgènes mais également des œstrogènes.
Les ovaires produisent des œstrogènes, de la progestérone et également des androgènes.
Cas particuliers :
– il existe une synthèse d'hormones surrénaliennes au niveau placentaire (unité foeto-placentaire) - non
abordé dans ce cours
– des conversions périphériques de précurseurs, importante pour plusieurs hormones. Il s'agit par
exemple de la conversion du cortisol actif en cortisone inactive, de la conversation de la testostérone en
dihydrotestostérone plus active ou encore la conversion périphérique la testostérone en œstrogène.
b. Leurs rôles importants
Les stéroïdes sexuels jouent un rôle important dans la reproduction (caractères sexuels, gamétogénèse, grossesse)
mais également dans le développement osseux et la croissance.
Les glucocorticoïdes sont impliqués dans les métabolismes : protides, glucides, lipides, système immunitaire,
inflammation. Dans l’inflammation on utilise les glucocorticoïdes comme traitement à des doses beaucoup plus
importantes que les doses physiologiques de l'organisme.
Les minéralocorticoïdes jouent un rôle essentiel dans l'homéostasie hydrique.
c. Structure des hormones stéroïdes
Plan :
A. Biosynthèse des stéroïdes surrénaliens
I. Généralités sur les hormones stéroïdes
II. Stéroïdogénèse : schéma général
III.Biosynthèse des hormones stéroïdes surrénaliennes

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Les hormones stéroïdes comportent 4 cycles (qui sont des
noyaux de cyclopentanophénantrène).
Les hormones stéroïdes sont synthétisées à partir du cholestérol
(27 C) : il comporte une chaîne latérale ramifiée avec 8 atomes
de carbone, une double liaison sur le cycle B (en position 5-6),
et également un groupement hydroxyle en position β sur le 3ème
carbone.
On verra que dans la structure des hormones stéroïdes, cette structure de base sera modifiée.
Le nombre de carbones varie : 21C pour le cortisol, l'aldostérone et la progestérone, 19C pour la DHEA et la
testostérone, et 18C pour l'estradiol.
II. Stéroïdogénèse (synthèse des hormones stéroïdes) : schéma général
a. Les sources de cholestérol
Les 3 sources de cholestérol sont :
– Les LDL circulants qui distribuent le cholestérol aux cellules à partir du foie (site principal de production
de cholestérol chez l'Homme). Les glandes surrénales vont capter ces LDL (internalisation du LDL par
l'intermédiaire des récepteurs aux LDL) qui vont servir à la synthèse hormonale.

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– Les gouttelettes lipidiques (réserve de cholestérol dans toutes les cellules de l'organisme, mais
particulièrement dans les cellules surrénaliennes). Mise en évidence en imagerie à l'IRM: en fonction du contenu
lipidique on a une densité différente.
– Il y a une synthèse de novo à partir de l'Acétyl-CoA dans les cellules surrénaliennes pour synthétiser du
cholestérol, lorsque les réserves en cholestérol sont déplétées. L'enzyme qui permet ce phénomène est la
cholestérol-esterase qui libère le cholestérol estérifié sous forme de cholestérol libre.
b. Transfert vers la mitochondrie (la plupart des étapes de la stéroïdogénèse ont lieu au niveau
mitochondrial)
Une fois dans la cellule, le cholestérol doit être mis à disposition du système enzymatique au niveau mitochondrial.
Un transport mitochondrial est donc nécessaire, grâce à la protéine StAR (sterogenic acute response protein).
Lors d'un déficit en protéine StAR, la synthèse des hormones stéroïdes est impossible.
Les défauts de la protéine StAR sont rares, il y a quelques cas génétiques (mutations) entraînant un défaut de
transport du cholestérol vers la mitochondrie associé à une maladie nommée hyperplasie lipoïde congénitale
des surrénales.
L'absence de synthèse d'hormones stéroïdes engendre des cas de pseudo-hermaphrodismes (Individu féminin,
avec des organes génitaux externes féminins mais avec une formule chromosomique XY).
Enfin au niveau mitochondrial il existe un basculement des hormones stéroïdes entre la mitochondrie et le
réticulum endoplasmique, au niveau de la prégnenolone.
c. Les étapes enzymatiques
Les étapes enzymatiques vont permettre de passer du cholestérol C27 aux progestogènes C21 (sources de
glucocorticoïdes et des minéralocorticoïdes), aux androgènes C19, et aux oestrogènes C18 (synthèse faible au
niveau des surrénales).
d. Les enzymes de la stéroïdogenèse
Au niveau mitochondrial la
stéroïdogénèse peut commencer.
L'organisme utilise 2 catégories
d’enzymes pour synthétiser les
hormones stéroïdes :
– Les Cytochromes P450 (P :
pigment ; 450 : longueur d'onde en nm qui
donne par absorption la couleur à ce
cytochrome)
Ils représentent un groupe d'une
quarantaine d'enzymes, dont 6 sont
impliqués dans la stéroïdogénèse. Ces
enzymes sont localisées au niveau
mitochondrial mais également dans le
réticulum endoplasmique. Il existe de
nombreuses interactions
médicamenteuses avec ces cytochromes CYP450.

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Ces enzymes présentent un groupement prosthétique hème, une chaîne de transport d'électrons et sont capables
de réaliser des hydroxylations et des réactions de clivage C-C.
Dans la chaîne de réactions de la stéroïdogénèse, les réactions catalysées par ces enzymes de type CYP450 sont
IRREVERSIBLES.
– Les HSD = Hydroxy Stéroïde Déshydrogénases
Elles catalysent des réactions REVERSIBLES, avec un sens prédominant, mais variable et dépendant des
isoformes présentes. Par exemple pour la même réaction il existe des isoformes différentes selon l'organe (au
niveau des surrénales, des gonades) et cela modifie la réaction. En fonction du sens de la réaction, on aura une
oxydation ou une réduction. Le sens de la réaction dépend aussi des cofacteurs : NAD+ pour l’oxydation, NADPH
pour la réduction.
A retenir seulement les types (première colonne) : SCC, 17A, 21, 11, 3β, 17β
Pas besoin de retenir les isoformes (en gris clair dans le tableau)
e. Les voies majeures de la stéroïdogenèse
C'est un schéma général (dans
chaque organe ou région d'organes
on n'aura qu'une partie de ce schéma
général, où il y aura une synthèse
spécifique d'hormones stéroïdes, en
fonction des enzymes qui seront
présentes).
Il y a un enchainement de différentes
enzymes de type P450 et
déshydrogénases qui permettront la
formation des différentes hormones
(progestérone, aldostérone, cortisol,
testostérone, DHEA, estradiol..).
Dans la suite du cours on détaillera
la majorité des étapes de ce schéma
et il faudra les connaître.
III.Biosynthèse des hormones stéroïdes surrénaliennes
Il existe trois zones fonctionnelle au niveau des glandes surrénales,
chacune de ces zones synthétise une hormone particulières : le cortisol,
l'aldostérone et les androgènes. Les glandes surrénales (de couleur jaune
car remplies de molécules de cholestérol) possèdent une zone corticale et
une zone médullaire.

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a. Etape commune
Dans la corticosurrénale, la synthèse des
hormones stéroïdes est spécifique de chaque
zone :
– la zone glomérulée produit les
minéralocorticoïdes (aldostérone),
– la zone fasciculée produit les
glucocorticoïdes (cortisol)
– et la zone réticulée (la plus proche de
la médullaire) produit les androgènes
principalement sous forme de DHEA-
sulfate.
La 1ère étape est une étape commune : à partir du cholestérol (C27) on
obtient la prégnenolone (C21) par coupure de la chaîne latérale du
cholestérol par le cytochrome P450 scc (side chain cleavage).
Ce CYP450 scc a 3 activités enzymatiques : 20-hydroxylase, 22-hydroxylase et 20-22-desmolase (desmolase :
coupure de la chaîne latérale).
Il est situé au niveau de la face interne de la mitochondrie, c'est la 1ère enzyme à intervenir après que le cholestérol
ait été amené dans la mitochondrie par la protéine StAR.
Une mutation de ce CYP450 scc entraine un déficit de tous les stéroïdes et réalise un phénotype proche de celui
produit lors de la mutation de la protéine StAR, avec un tableau d'hyperplasie lipoïde congénitale des surrénales
(dans les deux cas on retrouve des grosses glandes surrénales qui sont plus grosses que dans les cas plus fréquents
de déficit en 21-hydroxylase).
La synthèse des hormones stéroïdes débute donc à partir de la prégnénolone qui donnera par la suite soit des
androgènes, soit des glucocorticoïdes, soit des minéralocorticoïdes.
b. Biosynthèse des androgènes surrénaliens (DHEA)
La biosynthèse des androgènes (C19) se passe
dans la zone réticulée.