Hormones thyroïdiennes T3 et T4

Organisé par Fabrizio Felici

La glande thyroïde, située dans la région antérieure du cou, près des premiers anneaux de la trachée, contient de nombreux follicules sphériques, chacun constitué d’une couche unique de cellules sécrétoires, appelées cellules folliculaires, entourant une glycoprotéine sécrétée par les cellules folliculaires, définie colloïde. Les hormones T3 et T4 sont synthétisées dans les follicules.

La thyroglobuline, la principale substance présente dans le colloïde, est une protéine qui agit comme un précurseur des hormones thyroïdiennes. Dans le colloïde, il y a aussi les enzymes pour la synthèse de T3 et T4 et l'ion iodure. Schématiquement les phases de la synthèse des hormones thyroïdiennes et leur sécrétion sont:

Les molécules de tyrosine sont iodées. L'ajout d'un ion iodure forme la monoiodotyrosine (MIT), tandis que l'addition d'un second iodure à la même molécule forme la diiodotyrosine (DIT);

Deux molécules de tyrosine d'iode (MIT ou DIT) sont couplées sur une molécule de thyroglobuline et les deux résidus de tyrosine sont reliés par une liaison covalente. Si deux molécules de DIT sont combinées, le produit final est la 3, 5, 3 ', 5' - tétraiodothyronine ou T4 (également appelée thyroxine); si une molécule de DIT et une molécule de MIT sont combinées, le produit final est la 3, 5, 3 '- triiodothyronine ou T3.
T3 et T4 sont des hormones thyroïdiennes, bien que dans cette phase ils restent liés à la thyroglobuline;

Ces hormones sont stockées dans le colloïde avec la thyroglobuline jusqu'à trois mois avant la libération.

La thyréostimuline (TSH), qui provient de la circulation sanguine, stimule la libération des hormones thyroïdiennes. La TSH se lie d’abord aux récepteurs de la membrane cellulaire folliculaire, activant le second messager de l’AMP cyclique; ceci conduit à la phosphorylation d'une série de protéines de cellules folliculaires nécessaires à la sécrétion d'hormones;

Les cellules folliculaires extraient les molécules d'iode thyroglobuline du colloïde par phagocytose;

Le phagosome contenant de l'iode thyroglobuline fond avec un lysosome;

L'exposition de la molécule de thyroglobuline aux enzymes lysosomales détermine la libération de T3 et T4 libres dans la cellule folliculaire. Les hormones thyroïdiennes sont des molécules lipophiles, elles peuvent donc se propager à travers la membrane plasmique et de là dans la circulation, où elles se lient sélectivement à des protéines de transport telles que la globuline se liant à la thyroxine et à la transthyrétine, ou à l’albumine de manière non spécifique.

Le T4 est normalement produit et sécrété à une vitesse dix fois supérieure à celle du T3, même si le T3 est environ quatre fois plus puissant sur les organes cibles. La plus grande partie de la T4 sécrétée par le plasma est normalement convertie par le foie, les reins et les organes cibles en une T3 plus active.

Les taux d'hormones thyroïdiennes sont pratiquement constants dans des conditions normales, car le principal mécanisme de contrôle de la sécrétion est un retour négatif. Comme nous l'avons vu, la sécrétion de l'hormone thyroïdienne est stimulée par la TSH provenant de l'adénoipofisi. La sécrétion de TSH est à son tour stimulée par la libération de thyrotrophine (TRH), une hormone stimulante, provenant de l'hypothalamus. Lorsqu'elles sont libérées dans la circulation, les hormones thyroïdiennes agissent avec une rétroaction négative sur l'hypothalamus et le lobe hypophysaire afin de limiter la sécrétion de TRH et de TSH. Il est à noter que le T4 active une rétroaction négative plus efficace que le T3.

Actions des hormones thyroïdiennes

Comme mentionné ci-dessus, les hormones thyroïdiennes sont lipophiles, dépassant ainsi facilement les membranes cellulaires; les récepteurs de ces hormones sont situés dans le noyau des cellules cibles. La liaison hormone-récepteur modifie la vitesse de transcription de l'ARN messager à partir de l'ADN, modifiant ainsi la synthèse de la protéine dans les cellules cibles. Ces changements nécessitent des heures ou des jours pour créer un effet appréciable qui, toutefois, induit, dure plusieurs jours.

L'action principale des T3 et T4 est certainement l'augmentation du métabolisme de base. En conséquence, il se produit une augmentation de la production de chaleur, un phénomène connu sous le nom d'effet thermogénique. Les hormones thyroïdiennes augmentent le taux métabolique de base dans la plupart des tissus corporels, à l'exception du cerveau, de la rate et des gonades. Un mécanisme utilisé par les T3 et T4 pour augmenter le métabolisme de base est la stimulation de l'activité de la pompe à sodium-potassium. Lorsque la pompe est active, l'ATP est hydrolysé, puis de la chaleur est libérée. Dans le même temps, l'utilisation accrue de l'ATP augmente le taux d'oxydation des substrats énergétiques pour produire un nouvel ATP, ce qui génère davantage de chaleur. De plus, T3 et T4 induisent l'augmentation du nombre de mitochondries et stimulent l'activité de certaines enzymes impliquées dans la phosphorylation oxydative.

Lorsqu'ils sont présents à des concentrations plus élevées que les T3 et T4 standard, ils stimulent non seulement l'utilisation de l'énergie, mais également la mobilisation des réserves d'énergie en stimulant la glycogénolyse, la conversion des protéines musculaires en acides aminés et la lipolyse; ils favorisent également la gluconéogenèse et la synthèse des cétones. Contrairement à des concentrations inférieures à la normale, ces hormones ont des effets opposés: elles stimulent la synthèse du glycogène et la synthèse des protéines.

Les hormones T3 et T4 sont nécessaires à la croissance et au développement normaux de nombreux tissus et au maintien de leur fonctionnement normal une fois la croissance terminée. Nombre de ces effets sont médiés par la stimulation de la libération de GH (en synergie avec les glucocorticoïdes) et par l'action permissive sur l'action de la GH sur les organes cibles. Les actions des hormones thyroïdiennes sur le système nerveux sont également importantes: un déficit en T3 et T4 pendant l'enfance peut entraîner une forme de lésion cérébrale irréversible appelée crétinisme, dans laquelle le développement mental et la croissance corporelle sont retardés et les cellules nerveuses caractérisées. du développement médiocre des axones et des dendrites et de la myélinisation incomplète. Même dans le système nerveux pleinement développé, les hormones thyroïdiennes sont essentielles au fonctionnement normal. Chez l'adulte, une carence peut entraîner une dégradation des fonctions cognitives, mais ces troubles régressent complètement si les taux plasmatiques de ces hormones sont normalisés.

Hormones thyroïdiennes et exercice

Après une activité physique intense mais brève, aucune modification importante des taux plasmatiques d'hormones thyroïdiennes n'a été observée. Ce n’est qu’après de longues séances d’entraînement que les concentrations de T3 et de T4 ont nettement augmenté.

Une étude menée en Norvège par Herald E. Refsum a montré des concentrations plasmatiques élevées de T3, T4, TSH et de la protéine liant l’hormone thyroïdienne TBG, chez des athlètes pratiquant le ski de fond immédiatement après une performance. les limites initiales seulement après plusieurs jours de récupération. Ce processus semble être dû au fait qu'au cours de l'activité physique, les hormones thyroïdiennes sont toujours consommées. Par conséquent, en raison de l'action physiologique du feed-back, l'hypophyse est stimulée pour produire de grandes quantités de TSH avec pour conséquence une augmentation des taux plasmatiques. des hormones thyroïdiennes.

bibliographie