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Leshormones thyroïdiennes, c'est-à-dire lathyroxine (T4) latriiodothyronine (T3) et ladiiodothyronine (T2), sont deshormones produites par lescellules folliculaires de lathyroïde à partir de lathyroglobuline et d'iodure. Il existe également lathyrocalcitonine, hormone produite par les cellules parafolliculaires de la thyroide et qui joue un rôle dans le métabolisme phospho-calcique. La thyrocalcitonine induit unehypocalcémie et une hypophosphoremie. Celles-ci[pas clair] sont produites majoritairement sous forme de T4. La T4 agit comme uneprohormone, relativement peu active, qui est convertie en T3, plus active. La conversion de la T4 en T3 a lieu dans lescellules cibles, sous l'effet d'uneenzyme, lathyroxine5'-désiodase.
Les hormones thyroïdiennes sont essentielles à lacroissance et au développement corrects, à la multiplication et à ladifférenciation de toutes les cellules de l'organisme, notamment dans lesystème nerveux central, lesquelette et les bourgeons dentaires[1]. À divers degrés, elles régulent lemétabolisme basal desprotéines, deslipides et desglucides. Toutefois, c'est sur l'utilisation des composés[De quoi ?] riches en énergie que leur effet sur les cellules est le plus prononcé. Elles ont également un effet permissif sur l'action d'autres hormones et deneurotransmetteurs.
L'hyperthyroïdie est le syndrome clinique causé par un excès de thyroxine libre ou de triiodothyronine libre circulante, ou des deux. Une carence en iode provoque une augmentation de la taille de la thyroïde, d'où l'apparition d'ungoitre, en réponse au ralentissement de labiosynthèse des hormones thyroïdiennes.
Les hormones thyroïdiennes sontbiosynthétisées dans lathyroïde. Cette biosynthèse est stimulée indirectement par l'hormone thyréotrope (TRH, de l'anglais :thyrotropin-releasing hormone), untripeptide de structure(pyro)Glu–His–Pro–NH2 synthétisé par l'hypothalamus. La TRH induit la synthèse de lathyréostimuline (TSH, de l'anglais :thyroid-stimulating hormone) par l'anté-hypophyse, lobe antérieur de l'hypophyse. La TSH agit en augmentant l'expression dugène de lathyroperoxydase (TPO, de l'anglais :thyroid peroxidase).
La thyroïde est très vascularisée. Les cellules de la thyroïde sont organisées en follicules autour de vésicules thyroïdiennes qui contiennent une substance gélatineuse qu'on appelle généralement lacolloïde. Ces cellules sont orientées, c’est-à-dire qu'elles possèdent unpôle apical du côté de lacolloïde et unpôle basal du côté des vaisseaux sanguins. Lenoyau des cellules folliculaires est relativement actif, la présence d'unréticulum endoplasmique rugueux, riche enribosomes, démontre une forte activité debiosynthèse des protéines, et l'appareil de Golgi est lui-même très actif car on peut observer de nombreusesvésicules au pôle apical.
Les cellules folliculaires permettent l'échange de molécules entre le sang et la colloïde. Le sang fournit lesacides aminés nécessaires à la synthèse, dans le réticulum de ces cellules, de lathyroglobuline (Tg), uneprotéinedimérique de 660 kDa qui contient environ 120 résidus detyrosine. La thyroglobuline passe ensuite dans l'appareil de Golgi pour être internalisée dans les vésicules, lesquelles fusionnent avec la membrane apicale des cellules folliculaires en libérant la thyroglobuline dans la colloïde parexocytose.
L'iode absorbé par l'alimentation est présent dans l'organisme sous forme d'anionsiodure I−, qui sont concentrés dans les cellules folliculaires à partir du sang à l'aide dusymport Na/I (NIS), qui utilise legradient électrochimique encationssodium Na+ pour accumuler lesions I−. Ces derniers traversent ensuite la membrane apicale grâce à lapendrine, qui joue le rôle d'antiportCl−/I−, pour rejoindre la colloïde, où ils sontoxydés par lathyroperoxydase (TPO) à l'aide deperoxyde d'hydrogène H2O2 pour former dudiiode I2 susceptible deréagir directement avec les résidus de tyrosine de la thyroglobuline : ceux-ci peuvent être iodés une fois pour former des résidus demonoiodotyrosine (MIT), ou deux fois pour former des résidus dediiodotyrosine (DIT).
Lacondensation de deux résidus de DIT donne — outre un résidu d'alanine — un résidu dethyroxine (T4), tandis que la condensation d'un résidu de MIT sur un résidu de DIT donne un résidu detriiodothyronine (T3) ; la condensation d'un résidu de DIT sur un résidu de MIT donne en revanche un résidu de3,3',5'-triiodothyronine (rT3 ou « T3 inverse »), qui est biologiquement inactive.
Lathyréostimuline (TSH) se lie aurécepteur de la TSH, unrécepteur couplé à la protéine Gs, ce qui provoque l'endocytose de fragments de colloïde dans des vésicules qui fusionnent avec deslysosomes. Les hormones thyroïdiennes T4 et T3 sont libérées pardigestion de la colloïde par despeptidases, à raison de seulement cinq ou sixmolécules d'hormone thyroïdienne libérées par molécule de thyroglobuline digérée, le ratio étant d'environ une molécule de T3 pour 20 molécules de T4.
En raison de leur caractèrelipophile, la T4 et la T3 sont transportées dans lesang en étant liées à desprotéines telles que lesglobulines liant la thyroxine (TBG, desglycoprotéines qui fixent préférentiellement la T4), latransthyrétine (TTR, une autre glycoprotéine, qui ne transporte pratiquement que la T4) et desalbuminessériques, qui ont une affinité relativement faible pour les T3 et T4 mais sont abondantes et donc contribuent significativement à leur diffusion dans l'organisme.
Les molécules de T4 et T3 présentes dans l'organisme sont généralement liées à une protéine transporteuse, seuls les 0,03 % libres de T4 et les 0,3 % libres de T3 étant biologiquement actives. Ce mode de transport a pour effet d'accroître lademi-vie des hormones thyroïdiennes dans le sang — environ 6,5 jours pour la T4 et 2,5 jours pour la T3 — et de réduire la vitesse à laquelle elles sont absorbées dans lestissus. C'est la raison pour laquelle la mesure de laconcentration en hormones thyroïdiennes libres, désignées par T4L et T3L, revêt une grande importance clinique, tandis que la concentration totale, incluant les hormones liées aux protéines transporteuses, n'est pas significative.
Malgré leur naturelipophile qui devrait leur permettre de passer les membranes cellulaires, les hormones T3 et T4 nediffusent pas passivement à travers labicouche dephospholipides de lamembrane plasmique descellules cibles[2], et font appel pour cela à destransporteurs membranaires spécifiques.
Parmi les deux hormones thyroïdiennes, laprohormone T4 doit en fait être désiodée en T3 par unethyroxine5'-désiodase dans les cellules cibles pour être pleinement active : la T3 est typiquement entre trois et cinq fois plus active que la T4, qui sertin fine essentiellement au transport de cette hormone dans le sang. Il existe deuxisozymes de cetteiodothyronine désiodase :
Pour mémoire, il existe également un troisième type d'iodothyronine désiodase, lathyroxine5-désiodase (D3), qui convertit respectivement la T4 et la T3, qui sont biologiquement actives, enT3 inverse et enT2, biologiquement inactives, ce qui a pour effet d'inactiver globalement les hormones thyroïdiennes.
Une fois dans lecytoplasme, les hormones thyroïdiennes se lient auxrécepteurs des hormones thyroïdiennes, qui sont desrécepteurs nucléaires. Les récepteurs thyroïdiens se lient, sur l'ADN des cellules cibles, à des éléments de réponse despromoteurs de certainsgènes dont ils régulent latranscription. Ces récepteurs thyroïdiens conditionnent la sensibilité relative des différents tissus aux hormones thyroïdiennes.
Les hormones thyroïdiennes agissent sur l'organisme pour augmenter lemétabolisme de base, agir sur labiosynthèse des protéines et rendre le corps plus réceptif auxcatécholamines (telles l'adrénaline, d'où l'intérêt desbêta-bloquants dans l'hyperthyroïdie). L'iode est un composant important dans leur synthèse.
Les hormones thyroïdiennes accélèrent lemétabolisme de base et, par conséquent, accroissent la consommation de l'organisme en énergie et enoxygène. Elles agissent sur presque tous les tissus, hormis larate. Elles accélèrent le fonctionnement de lapompe sodium-potassium et, d'une manière générale, raccourcissent lademi-vie desmacromolécules endogènes en activant leurbiosynthèse et leurdégradation.
Les hormones thyroïdiennes stimulent la production de l'ARN polyméraseI etII, et, par conséquent, augmentent l'activité debiosynthèse des protéines. Elles augmentent également la vitesse de dégradation des protéines, et, lorsqu'elles sont trop abondantes, la dégradation des protéines peut être plus rapide que leur biosynthèse ; dans ce cas, le corps peut tendre vers un équilibre ionique négatif.
Les hormones thyroïdiennespotentialisent les effets desrécepteurs adrénergiques β sur lemétabolisme duglucose. Par conséquent, elles accélèrent ladégradation du glycogène et labiosynthèse du glucose par lanéoglucogenèse[réf. nécessaire].
Les hormones thyroïdiennes stimulent la dégradation ducholestérol et augmentent le nombre derécepteurs de LDL, ce qui accélère lalipolyse.
Les hormones thyroïdiennes accélèrent lerythme cardiaque (Chronotrope positif -Tachycardie) et accroissent la force dessystoles (Inotrope positif), augmentant ainsi ledébit cardiaque à travers une augmentation du nombre derécepteurs adrénergiques β dans lemyocarde et aussi de la sensibilité aux catécholamines. Il en résulte une augmentation de lapression artérielle systolique et une diminution de la pression artériellediastolique.
Les hormones thyroïdiennes ont un effet profond sur ledéveloppement de l'embryon et lesnourrissons. Elles affectent lespoumons et influencent la croissance postnatale dusystème nerveux central. Elles stimulent la production demyéline, deneurotransmetteurs, et la croissance desaxones. Elles sont également importantes dans la croissance linéaire desos.
Les hormones thyroïdiennes peuvent accroître le taux desérotonine dans lecerveau, en particulier au niveau ducortex cérébral, et inhiber lesrécepteurs 5-HT2,comme l'ont montré des études sur la réversibilité, sous l'effet de la T3, de comportements d'impuissance apprise chez des rats, et des études physiologiques de cerveaux de rats[pas clair][3].
Les hormones thyroïdiennes sont prescrites dans les cas d'hypothyroïdie ou dethyroïdectomie (ablation chirurgicale de la glande thyroïdienne). Les hormones thyroïdiennes utilisées sont la T3 et la T4. L'hormone T3 est plus efficace que l'hormone T4 au niveau des récepteurs mais la T4 est transformée en T3 par les tissus périphériques et un traitement par la T4 permet d'avoir un taux normal de T3[4]. Lademi-vie de la T3 n'est que de 24 heures et elle nécessiterait deux à trois prises quotidiennes, alors que la demi-vie de la T4 est de 6 à 8 jours et autorise une seule prise quotidienne, ce qui explique son utilisation préférentielle.
Le diagnostic du fonctionnement thyroïdien se fait enmédecine nucléaire par injection d'iode 123 (isotoperadioactif de l'iode) produit dans uncyclotron. Sapériode radioactive est relativement faible puisqu'elle est de13,21 h (c'est-à-dire 13 heures, 12 minutes et 36 secondes). Sadésintégration radioactive émet desrayons γ d'énergie caractéristique équivalent à159 keV et27 keV. La dose injectée pour le diagnostic ne dépasse pas les 10 mégabecquerels (MBq).
Lathyroxine (T4) a été isolée par l'AméricainEdward Calvin Kendall en1910 à partir de trois tonnes de thyroïde de porc, tandis que latriiodothyronine (T3) a été découverte en 1952 par le FrançaisJean Roche.
| Lévothyroxine (sodique) et/ou liothyronine (triiodothyronine) | |
| Informations générales | |
|---|---|
| Princeps |
Elthyrone - Merck (Belgique). Retiré du marché.
Euthyral - Merck (France)
Cynomel - Sanofi (France) |
| Classe | Hormone thyroïdienne |
| Identification | |
| Code ATC | H03AA |
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Hormones thyroïdiennes,métabolites et facteurs associés | |||||
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| Hormones etmétabolites |
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