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Le système endocrinien
UE 2.2 Cycles de la vie et grandes fonctions
Pr Marianne Zeller
INSERM U866, UFR Sciences de santé, Université Bourgogne-Franche Comté
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Plan
1. Généralités
2. Les hormones
3. Mécanismes d’action hormonale
4. Eléments de régulation endocrinienne
5. Les glandes endocrines
6. Les tissus encrines
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Généralités
• Système Endocrinien (SE) = régulateur
– Module activité métaboliques via hormones
• Rôle essentiel dans le maintien de
l’homéostasie
• Interactions avec le Système Nerveux (SN)
pour coordonner nombreuses activités
cellulaires
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Généralités
• Vitesse d’action en réponse aux variations
du milieu → ajustements
– Rapide: SN
• Influx nerveux déclenche activité musculaire,
glandulaire
– Lente: SE
• Libération dans la circulation sanguine de
messagers chimiques (hormones) qui vont agir
durablement sur métabolisme cellules cibles
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Généralités• Rôle SE: coordination de processus lents et
souvent constants d’adaptation aux variations du milieu
– Reproduction
– Croissance et développement
– Equilibre hydriques et ioniques
– Production des GR
– Régulation du stress
– Régulation circulation, digestion
– Métabolisme énergétique…
• SE formé par – Glandes endocrines
• Petites dimensions
• Disséminées dans le corps
– Tissus endocrines• Cellules endocrines disséminées dans des
organes
Principales glandes endocrines
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Glandes
• Exocrines → substances non hormonales
– Libérées dans conduits
– Ex: glande salivaire, sudoripare
• Endocrines → hormones
– Libérées dans liquide interstitiel puis plasma
– Très vascularisées
– Glandes endocrines = hypophyse, thyroïde,
surrénales, parathyroïdes, glande pinéale, thymus
– Autres = Pancréas (+ sécrétions digestives),
Gonades (+gamètes), hypothalamus (+SN)
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Plan
1. Généralités
2. Les hormones
3. Mécanismes d’action hormonale
4. Eléments de régulation endocrinienne
5. Les glandes endocrines
6. Les tissus encrines
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Les hormones• = substance chimique sécrétée par des cellules dans LEC
• Mode de sécrétion = exocytose
• Mode d’action = régulation métabolisme d’autres cellules
• Hormones – Stéroïdes (dérivées cholestérol) → liposolubles
• Hormones sexuelles produites par gonades (testicules et ovaires)
Ex: Testostérone
• Hormones cortex surrénalien
Ex: Aldostérone
– Non stéroïdes = dérivées d’aa (protéines, peptides, dérivées tyrosine) → hydrosolubles
Ex: Catécholamines, thyroxine
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Les hormones
• Transport dans le sang
– Hormones stéroïdes et thyroïdiennes: via un
transporteur protéique spécifique
– Autres hormones: sous forme libre (sans
transporteur)
Hormone
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Mécanismes d’action hormonale
• Principe : 1 hormone agit sur – 1 cellule précise (cellule cible) et pas les autres
– 1 organe précis (organe cible) et pas les autres
• Fixation de l’hormone sur un récepteur protéique spécifique de la cellule cible
• Récepteurs– Membranaire
– Cytoplasmique
– Nucléaire
• La fixation de l’hormone sur son récepteur modifie l’activité métabolique de la cellule cible
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Actions cellulaires des hormones
• Actions selon type d’hormone et cellule cible
– Modifications perméabilité mb
– Synthèse de protéines (enzymes)
– Régulation activité enzymatique
– Stimulation mitose
• Mécanismes
– Hormones liposolubles
– Hormones hydrosolobles
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Plan
1. Généralités
2. Les hormones
3. Mécanismes d’action hormonale
4. Eléments de régulation endocrinienne
5. Les glandes endocrines
6. Les tissus encrines
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Mécanisme d’action
d’une hormone liposoluble
• Hormones stéroïdes
• Diffusion à travers mb
plasmique et nucléaire
• Fixation R sur ADN
→ transcription en ARNm
→ protéines
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Mécanisme d’action
d’une hormone hydrosoluble
• Dérivées d’aa
• Fixation R mb plasmique
→ Réactions
intracellulaires:
Activation enzyme → 2nd
messager (AMPc
GMPc…) → cascades
(enchainement) de
réactions amplificatrices
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Plan
1. Généralités
2. Les hormones
3. Mécanismes d’action hormonale
4. Eléments de régulation endocrinienne
5. Les glandes endocrines
6. Les tissus encrines
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Régulation de la libération des
hormones
↑ sécrétionhormone dans
le sang
↓ sécrétion
hormone dans
le sang
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Régulation sécrétion hormonale
• Boucles de rétro-inhibition (le + souvent) → taux circulants ≈ stables
• Rythme circadiens de sécrétion
– ↑ Mélatonine = nuit
– ↑ Cortisol = matin
• 3 types de stimulus
– Hormonal
– Humoral
– Nerveux
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Stimulus hormonal• Glandes endocrines libèrent
hormones après stimulation par
d’autres hormones
• Axe hypothalamo-hypophysaire
libère hormones qui régulent
sécrétion hormones thyroïdiennes,
surrénaliennes, ovariennes
• Boucles de rétro-inhibition sur
l’hypothalamus
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Stimulus humoral• Variations taux circulants d’ions,
nutriments régulent sécrétion
hormones
• Glycémie régule libération d’insuline
par pancréas
– ↑ [glucose] sg → ↑ insuline
• Calcémie régule libération de PTH
par glandes parathyroïdiennes
– ↓ [Ca2+] sg → ↑ PTH
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• Neurofibres (SN) stimulent
sécrétion d’hormones
• SN sympathique → libération
noradrénaline par
médullosurrénale
• SN peut exercer un contrôle
complémentaire à la régulation
hormonale ou humorale
– Ex: SN sympathique (stress)
→ ↑ glycémie
Stimulus nerveux
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Plan
1. Généralités
2. Les hormones
3. Mécanismes d’action hormonale
4. Eléments de régulation endocrinienne
5. Les glandes endocrines
6. Les tissus encrines
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Hypophyse
• Taille d’un pois, suspendue à hypothalamus par tige
• 2 lobes– Antérieur = Adénohypophyse (tissu glandulaire) = production 6 hormones
• Protéines
• Régulation par hypothalamus
• Contrôlent d’autres hormones
– Postérieur = Neurohypophyse (tissu nerveux) = stockage neurohormones
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Hormone croissance (GH)
• Effets anabolisant (↑ synthèse protéines) = foie, muscles, os, cartilage…
• Stimulant de la croissance (↑ taille organes): os, muscles
• Sécrétion essentiellement nocturne
• Déséquilibres – Enfance
• Carence → nanisme
• Hypersécrétion → gigantisme hypophysaire
– Adulte• Acromégalie (tumeur bénigne hypophyse)
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Prolactine
• Structure chimique proche de celle de GH
• Action = développement glandes mammaires et production lait
• Stimulée par œstrogènes, allaitement
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FSH et LH
• Gonadostimulines
• LH = Hormone lutéinisante– Femme: Ovaires = déclenche ovulation et ↑ progestérone (corps jaune) et œstrogène
– Homme : Testicules = ↑ sécrétion testostérone
• FSH = Hormone Folliculo Stimulante : Stimulant gonades– Femme : → maturation follicules ovariens (développement ovules, préparation
ovulation) et ↑ sécrétion œstrogènes
– Homme : → ↑ spermatogénèse
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TSH
• Stimule croissance de la glande thyroïde→ ↑ sécrétion hormones thyroïdiennes
• Grossesse, froid → ↑ TSH
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ACTH
• Stimule corticosurrénale→ ↑ sécrétion cortisol, androgènes
• Fièvre, hypoglycémie, stress → ↑ ACTH
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Neurohypophyse
• Hypothalamus synthétise hormones → axones
→ hypophyse (stockage)
– Si stimulation: libération hormones dans sg
• 2 hormones
– Ocytocine: Accouchement → contraction utérus,
déclenche le travail, éjection lait
• Stimulant = Dilatation col utérus, succion (allaitement)
– ADH → ↑ réabsorption eau tubules rénaux
• ↓ volume urines et ↑ concentration urines
• ↑ Volume sg et PA
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Thyroïde
• Base de la gorge (sous pomme d’Adam)
– Palpable
• Très vascularisée
• 2 lobes + 1 isthme
• Remplie de follicules
– Contiennent substance colloïdale =
thyroglobuline (précurseur hormone
thyroïdienne)
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Thyroïde• Sécrète
– Hormone thyroïdienne: thyroxine = T4 (+T3)
• Contiennent 4 (ou 3) atomes d’iode
• Produites par cellules folliculaires– régulée par TSH (antéhypophyse)
– ↑ TSH → ↑ T4, T3
• Effets : – → ↑ ↑ métabolisme cellulaire
– Croissance et dvpt SNC
– Calcitonine
• Produite par cellules parafolliculaires– Régulée par calcémie
– ↑ calcémie →↑ calcitonine
• Effet : – → fixation Ca2+ dans os → ↓ calcémie
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Régulation sécrétion hormones
thyroidiennes
Hypothalamus
Adénohypophyse
Thyroïde
Cellules cibles
Inhibition
Stimulation
TSH
Hormones
thyroïdiennes
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Glandes parathyroïdes
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Glandes parathyroïdes
• 4 petites glandes face postérieure de la
thyroïde
• Sécrètent PTH = hormone parathyroïdienne
• Effets PTH : → ↑calcémie (important)
– Os: → Libération Ca2+
– Intestin: ↑ absorption Ca2+
– Rein: ↑ réabsorption Ca2+ tubule rénal
• → effets opposés à calcitonine
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Régulation hormonale de la
calcémie
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Glandes surrénales
• Chapotent chaque rein
• 2 Parties– Corticosurrénale (3 couches
cellulaires) → Corticostéroïdes1. Aldostérone
2. Cortisol
3. Androgènes
– Médullosurrénale → Catécholamines– Adrénaline, noradrénaline
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Structure histologique
des glandes surrénales
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Corticostéroïdes1. Minéralocorticoïdes = aldostérone
– Effet = Régulation Natrémie et kaliémie
– Cible = tubule rénal
• ↑ aldostérone → ↑ réabsorption Na+ (et ↑
excrétion K+)
• Equilibre hydroélectrique
– Régulation par Na+/K+, rénine, ACTH, FNA
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Régulation de la libération
d’aldostérone
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Corticostéroïdes
2. Glucocorticoïdes
– Cortisone + cortisol
– Régulation par ACTH (hypophyse)
– Effets
• Optimise le métabolisme cellulaire
• ↑ glycémie
• Anti-inflammatoire, anti-douleur
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Corticostéroïdes
3. Androgènes
– Hormones sexuelles mâles
• + un peu d’œstrogènes (hormones sexuelles femelles)
– Sécrétion
• En quantités très faibles, mais toute la vie
• Rôle probable = déclenchement puberté
• Chez l’homme (→ testostérone) et la femme (→ œstrogène)
– Régulation
• ACTH (hypophyse)
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Catécholamines
• Médullasurrénale = tissu nerveux (≈
ganglion SNΣ)
• Nerfs = fibres préganglionnaires du SNΣ
• Sécrétion
– Adrénaline, noradrénaline
• Stimulation SNΣ (stress) → ↑ FC, ↑ PA,
dilatation bronchioles, ↓ digestion
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Relations hypothalamus, médulla surrénale
et cortex surrénal dans la réponse au stress
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Ilots pancréatiques• Pancréas = glande mixte
– Exocrine = cellules acineuses sécrétant
enzymes digestives
– Endocrine = ilots cellules (endocrinocytes)
sécrétant hormones (insuline, glucagon)
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Ilots pancréatiques
• Endocrinocytes ß → insuline
– Effets : Hypoglycémiante• Captation glucose par cellules de l’organisme
• Favorise glycolyse (dégradation glucose)
• Mise en réserve glucose (glycogène)
• Synthèse protéines, triglycérides
– Rôle insuline dans régulation glycémie (rétroinhibition)
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• Endocrinocytes α → Glucagon• Cible = Foie
– ↑ dégradation glycogène → glucose
– Formation glucose à partir d’aa, glycérol
– Libération glucose dans le sg →↑ glycémie
• Hyperglycémiant (≠ insuline), très puissant
• Régulation de la libération du glucagon
– Glycémie (↑ glycémie →↓ glucagon)
– Activation SNΣ → ↑ glucagon
Ilots pancréatiques
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Régulation de la glycémie
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Diabète• Glycémie > 1,26 g/L
– Excrétion glucose urinaire
• Type I = maladie héréditaire causée par auto-destruction des cellules ß (→↓↓ insuline)– Traitement = Autoinjection d’insuline
• Type II = Maladie fréquente, associée à surpoids– Favorisé par absence exercice physique, régime trop riche
(graisse, sucre)
– Causée par inefficacité de l’insuline sur la captation cellulaire du glucose
– Entraine pathologies sur autres organes (cœur, rein, œil, SN…) et ↓ résistance aux infections (pied)
– Traitement = médicaments hypoglycémiants (+ régime + exercice physique)
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Corps pinéal = épiphyse
• Diencéphale, au dessus 3ème ventricule
• Sécrétion mélatonine
– Cycle veille/sommeil
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Thymus
• Thorax, derrière sternum
• Taille diminue avec l’âge
• Rôle dans immunité
– Lieu maturation (incubateur) de certains
lymphocytes (T)
• Cellules issues moelle osseuse rouge impliquées
dans système de défense spécifique contre agents
pathogènes (virus, bactéries)
– Maturation stimulée par thymosine
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Gonades
• Glandes sexuelles produisant
hormones sexuelles
– Hormones stéroïdes (idem
surrénales mais en quantité +
importante)
• Homme : testicules
• Femme : ovaires
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Appareil génital féminin
Col utérus
Trompes de Fallope
OvaireUtérus
Vagin
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Ovaires
• 2 ovaires, dans cavité pelvienne
• Gonades = glandes qui produisent les gamètes femelles (ovules) et les hormones ovariennes
– Œstrogène
– Progestérone
• Début fonction ovarienne = puberté
– Déclenchement par gonadostimulines (adénohypophyse) → cycle ovarien
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FSH et LH
• Gonadostimulines
• LH = Hormone lutéinisante– Femme: Ovaires = déclenche ovulation et ↑ progestérone (corps jaune) et œstrogène
– Homme : Testicules = ↑ sécrétion testostérone
• FSH = Hormone Folliculo Stimulante : Stimulant gonades– Femme : → maturation follicules ovariens (développement ovules, préparation
ovulation) et ↑ sécrétion œstrogènes
– Homme : → ↑ spermatogénèse
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Le cycle hormonal
Ovulation
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Ta
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rmo
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ue Oestrogène
Progestérone
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Régulation hormonale• Axe hypothalamo-hypophysaire synchronise les phases
du cycle
• Entre naissance et puberté: fonction génitale au repos
• Puberté à ménopause : tous les mois, production de
FSH et LH
– FSH: maturation folliculaire (→ œstrogène)
– LH: ovulation + corps jaune (→ progestérone)
• Œstrogène et progestérone = dérivés du
cholestérol (comme testostérone)
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Régulation hormonale
• Œstrogènes = produits par follicule ovarien (paroi) ;
stimule prolifération et régénération endomètre (phase
proliférative du cycle menstruel) ; préparent utérus pour
recevoir ovule fécondé
– Acquisition caractères sexuels secondaires (dvpt organes
génitaux, seins, pilosité, dépôt tissu adipeux, élargissement
bassin…)
– Grossesse : libérés par placenta, préparation glandes
mammaires à lactation
• Progestérone = produit par corps jaune; favorise
sécrétions nutritives par endomètre (phase sécrétoire du
cycle menstruel)
– Grossesse: libérée par placenta, inhibe contractions utérines,
préparation glandes mammaires à lactation
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Testicules• Suspendus à partie inférieur abdomen par
scrotum
• Production gamètes mâles (spermatozoïdes) synthétisés par tubes séminifères
• Production hormones sexuelles mâles = androgènes– Principale = testostérone
• Libérée par endocrinocytes interstitiels (entre tubes séminifères)
• Acquisition caractères sexuels secondaires : – Primaires : maturation organes génitaux pour la reproduction
(formation spermatozoïdes)
– Secondaires : croissance osseuse, pilosité, mue de la voix, ↑ masse musculaire (masculinisation)
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FSH et LH
• Gonadostimulines
• LH = Hormone lutéinisante– Femme: Ovaires = déclenche ovulation et ↑ progestérone (corps jaune) et œstrogène
– Homme : Testicules = ↑ sécrétion testostérone
• FSH = Hormone Folliculo Stimulante : Stimulant gonades– Femme : → maturation follicules ovariens (développement ovules, préparation
ovulation) et ↑ sécrétion œstrogènes
– Homme : → ↑ spermatogénèse
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Plan
1. Généralités
2. Les hormones
3. Mécanismes d’action hormonale
4. Eléments de régulation endocrinienne
5. Les glandes endocrines
6. Les tissus encrines
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Autres tissus endocrines
• Cellules qui produisent des hormones au dans
tissus remplissant aussi une autre fonction
• Tissu adipeux → leptine
– Régulation bilan énergétique
• Paroi estomac → gastrine
– Libération HCl par paroi gastrique
• Paroi duodénum → sécrétine et CCK
– Sécrétion sucs pancréatiques (pancréas)
– Sécrétion bile (foie + vésicule biliaire)
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Autres tissus endocrines
• Reins → EPO
– Stimulation synthèse GR (moelle osseuse)
• Cœur → FNA
– Inhibition sécrétion aldostérone
– ↓ volume sg et ↓ PA
• Peau (+ reins + foie) → vitamine D
– ↑ absorption intestinale Ca2+
– Fixation Ca2+ dans os
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Peau et vitamine D
• Peau = Lieu synthèse précurseur vitamine D qui sera ensuite transformé en molécule active par reins puis foie
• Rôle principal de la Vitamine D = régulation métabolisme calcium (↑ absorption intestinale)
Vitamine D
UV