LV 346 INTEGRATION FONCTIONNELLE DES SIGNAUX NERVEUX ET HORMONAUX Examen final – 1ère session – mai 2013 Les deux sujets sont à traiter sur des copies séparées. Vous devez répondre de façon claire et précise. Vous serez également noté sur la qualité rédactionnelle et la présentation de votre copie. Sujet n°1 Vous devez répondre directement sur l’énoncé, dans les cases prévues à cet effet. Indiquez votre numéro d’étudiant et glissez l’énoncé dûment complété dans une copie d’examen rendue anonyme. INDIQUEZ VOTRE N° ETUDIANT Sur 20 points Durée : 45 minutes QUESTION 1/ (2 points) Quelles sont les familles d’hormones que vous connaissez ? A laquelle appartient la calcitonine ? Quelle est sa nature chimique ? Hydrophiles et hydrophobes 0,375 + 0,375 ou Peptides, amines et stéroïdes 0,25 + 0,25 + 0,25 La calcitonine appartient à la famille des hormones peptidiques 1 Nature chimique hydrophile 0,25 QUESTION 2/ (1 point) Dans quel tissu est synthétisée la calcitonine ? Thyroïde 1 (si cellules C uniquement 0,5 point) QUESTION 3/ (2,5 points) Décrire de façon simplifiée, à l’aide d’un schéma légendé, la synthèse de la calcitonine. Quel est le signal qui déclenche la sécrétion de calcitonine par les cellules qui la synthétisent ? Schéma classique de la synthèse d’une hormone peptidique Préprocalcitonine (RER) à precalcitonine (Golgi) à calcitonine dans granules de sécrétion 1,5 Signal qui déclenche la sécrétion de calcitonine = hypercalcémie 1 1 QUESTION 4/ (1 point) Sur quel type de récepteur se lie la calcitonine ? Cochez la ou les bonnes réponses. RCPG ou R7TM Récepteur de type Jak Stat Récepteur à activité kinasique Récepteur membranaire Récepteur intracellulaire X X RCPG 0,5 ; Récepteurs membranaires 0,5, QUESTION 5/ (1 point) Quels sont les tissus cibles qui expriment le récepteur à la calcitonine? Cochez la ou les bonnes réponses. Le cartilage L’os Le tissu dentaire Le foie Le muscle Le tissu ostéoclastique Le rein X X Tissus cibles = os 0,5, ostéoclastes 0,5 Afin d’étudier les effets physiologiques induits par la calcitonine des expériences ont été réalisées sur des souris invalidées pour le récepteur à la calcitonine (ces souris sont ici appelées CalR) (adapté d’après Davey et al, 2008). Expérience 1 Les concentrations plasmatiques de calcitonine et de calcium ont été déterminées chez les souris témoins et CalR. Les résultats sont présentés sur le tableau cidessous. Souris témoins Calcitonine (pg/mL) 5,0 ± 0,3 Calcium (mM) 2,1 ± 0,1 Souris invalidées pour CalR 40,1 ± 1,2 * (*p<0,001 versus souris témoins) 2,5 ± 0,2 QUESTION 6/ (1,5 point) Analysez ces résultats. Chez les souris invalidées pour le CalR le taux de calcium est normal en revanche celui de la calcitonine est élevé 0,5 En absence de récepteur de calcitonine, le taux de son ligand endogène est élevéà Réc exerce un rétrocontrôle négatif sur le taux de calcitonine.0,5 La calcitonine n’a pas d’effet sur la concentration basale de calcium 0,5 2 Expérience 2 De nouvelles mesures de la concentration de calcium dans le plasma ont été effectuées cette fois-ci 50 heures après l’injection de calcitriol ou vitamine D3 chez les souris témoins et CalR. Les résultats sont présentés dans le tableau suivant : Calcium (mM) Souris témoin Souris témoin + calcitriol Souris invalidées Souris invalidées + calcitriol 2,0 ± 0,2 10,0 ± 0,4 * (*p<0,01 versus témoin) 2,1 ± 0,1 15,0 ± 0,5 *# (*p<0,01 versus invalidée) (#p<0,01 versus témoin + calcitriol) QUESTION 7/ (1 point) Quel est l’effet biologique du calcitriol ou vitamine D3 au niveau de l’intestin ? Cochez la ou les bonnes réponses. Le calcitriol modifie la flore ou microbiote intestinal Le calcitriol inhibe l’absorption intestinale de calcium Le calcitriol stimule l’absorption intestinale de calcium Le calcitriol n’a aucun effet sur l’absorption intestinal de calcium Le calcitriol régule la concentration plasmatique de sodium X Cette vitamine stimule l’absorption intestinale de calcium 1 QUESTION 8/ (3 points) Analysez les résultats du tableau chez la souris témoins puis chez la souris invalidée. Quel est le rôle du récepteur de la calcitonine dans la régulation de la calcémie ? La vitamine D3 augmente la concentration du calcium dans le plasma des souris témoins 1 L’effet du calcitriol sur l’augmentation de la concentration en calcium plasmatique chez les souris invalidées est plus important. 1 Conclusion Rôle du CTRec dans la protection contre l’hypercalcémie.1 QUESTION 9/ (1 point) Une autre hormone est importante pour l’homéostasie calcique. Laquelle ? Parathormone 1 D’autres études ont permis d’identifier une mutation naturelle du récepteur de cette hormone chez l’homme. Cette hormone sera appelée X ici. Cette mutation conduit à un phénotype se traduisant en particulier par des concentrations plasmatiques normales de X mais de faibles concentrations de calcium et des troubles de contraction des muscles. Afin d’étudier le récepteur de X, des cellules en culture ont été modifiées avec de l’ADNc codant le récepteur de X, sauvage ou muté de façon à mimer la mutation naturelle identifiée chez l’homme. L’analyse de Scatchard de la liaison à l’équilibre de X radioactive a été effectuée et les résultats sont schématisés ci-dessous. 3 QUESTION 10/ (1 point) Analyser brièvement les résultats obtenus. Pas de différence entre 2 groupes 1 point QUESTION 11/ (2 points) Comment peuvent être déterminés le nombre de récepteurs et leur affinité pour l’hormone X ? L’intersection de la droite avec l’axe des abscisses donne la valeur Bmax = nb de récepteurs 1 point La pente de la droite = -1/Kd, on calcule alors Kd qui reflète l’affinité du R pour la PTH 1 point QUESTION 12/ (3 points) Indiquez les modifications probables du récepteur muté. Si mm nb de réc et même affinité alors que hypocalcémie cela veut dire que X (PTH) n’exerce pas son effet, pas de transduction du signal…RCPG 3 points Sujet n°2 Sur 20 points – Durée : 45 minutes 4