Les hormones peptidiques (la plupart des hormones)

  • polymères d'acides aminés
  • libérées dans la circulation à la suite d’un stimulus
  • hydrophiles, elles circulent librement dans le plasma
  • agissent sur leurs cibles par le biais de récepteurs trans-
    membranaires.

Les hormones stéroïdes : H. de la corticosurrénale et des gonades

  • lipides synthétisées à partir du cholestérol
  • diffusent dans la circulation dès qu’elles sont produites
  • hydrophobes, elles circulent dans le sang liées à des
    protéines plasmatiques
  • agissent sur leurs cibles par le biais de récepteurs
    intracellulaires.

Les hormones amines (dérivées de la tyrosine)

Les hormones de la thyroïde : Thyroxine et Triiodothyronine

→ se comportent comme les hormones stéroïdes

Les catécholamines de la médullosurrénale : A et NA

→ se comportent comme les hormones peptidiques Les modes d’action cellulaire des hormones

L’hormone produite par la glande endocrine est transportée dans le sang.

Elle atteint toutes les cellules de l’organisme mais n’agit que sur certaines d’entre elles : les cellules cibles de l’hormone qui ont des récepteurs spécifiques sur lesquels elle peut se fixer.

Cellule sans récepteur Cellule avec récepteurs Hormone (cellule cible) L'action cellulaire des hormones.

Le récepteur de l'hormone peut être:

  • •transmembranaire : à la surface de la membrane de la cellule  / Hormone peptidique et
    les catécholamines.
  • intracellulaire :
    dans la cellule / Hormones stéroïdes et les  hormones thyroïdiennes

Le récepteur aux androgènes (ou RA) est un récepteur nucléaire de la famille des récepteurs des stéroïdes, appelé également NR3C4. Ce sont des protéines situées à la surface de la cellule cancéreuse. Ils détectent les œstrogènes ou la progestérone qui passent dans le sang et les captent.

La liaison entre l'hormone et son récepteur ==>

  1. Modification de la perméabilité de la membrane
  2. Activation ou désactivation d'enzymes
  3. Synthèse de protéines (protéines musculaires, enzymes, etc.)
  4. Sécrétion de substances
  5. Stimulation de la division cellulaire et croissance…
    Bien que les effets soient variés, toutes les hormones
    agissent en modifiant l’activité de protéines cellulaires.

Action via des récepteurs transmembranaires

Récepteur (trans)membranaire =  protéine qui permet le passage de l’information véhiculée par l’hormone vers le cytoplasme

L’interaction hormone récepteur conduit à des réponses  soit immédiates soit légèrement retardées.

Réponses immédiates (rares pour les hormones)

L’hormone se lie à un récepteur canal :

  • activation du R
  • ouverture du canal ionique inclus dans la structure du R
  • courant ionique
  • modification des propriétés électrophysiologiques de lacellule cible (cf. L1 CM système nerveux)

→ Action du neurotransmetteur sur le neurone postsynaptique

C'est le nombre de récepteurs sur la cellule cible qui détermine l'intensité de la réponse. Action du neurotransmetteur sur le neurone postsynaptique

Ex. la fixation du  neurotransmetteur sur le  récepteur provoque  l’ouverture du canal  sodium . les ions Na+  suivent leur gradient de  concentration : ils  pénètrent dans le neurone  post-synaptique.

 

Action via des récepteurs transmembranaires

Réponses immédiates (rares pour les hormones)

Réponses différées

Le R est le premier maillon d’une chaîne de molécules qui  réalise le transfert de l’information hormonale dans le MIC.

: 1er messager Système protéique de couplage complexe Production d’au moins un 2nd messager Activation de différents processus cellulaires conduisant à l’effet hormonal

Les principaux 2nd
messagers :  l’AMPc, le Calcium, le diacylglycérol et l’Inositol  Triphosphate.

Une cellule contient le plus  souvent plusieurs protéines  kinases qui agissent sur des substrats différents. Diverses réactions peuvent  se produire en même temps  dans la cellule.
Exemples au niveau du muscle squelettique :

  • synthèse protéique sous l’effet de l’hormone de croissance,
  • activation des enzymes de la glycolyse et donc dégradation
    du glucose sous l’effet de l’Insuline….

REMARQUES :

Une seule enzyme peut catalyser plusieurs centaines de fois la même réaction chimique d’où un rôle amplificateur.

La liaison d’une molécule d’hormone à un récepteur peut produire des millions de molécules de produit final.

La succession des réactions chimiques engendrées par l’AMPc dépend du type de cellule et des kinases qu’elle  contient (réactions génétiquement déterminées) les réponses varient selon les cellules.

Certaines protéines G inhibent l’Adényl cyclase .. [AMPc]  =>modulation de l’activité de la cellule à de faibles variations de  la concentration d’hormones antagonistes.

Ex. d’un second messager autre que l’AMPc

Ex. d’un second messager autre que l’AMPc

La fixation de l’H sur le R active  une protéine G qui à son tour active une enzyme  membranaire (Phospholipase)  qui scinde le complexe : PIP (phosphatidyl-Inositol P) en 2  molécules seconds messagers :

  • le Diacyl glycérol qui active
    des protéines kinases…
  • l’IP3 (inositol triphosphate) qui  provoque la libération par le RE  de Ca++ (ouverture des canaux):  3ième messager à l’origine d’autres réactions de la cellule cible (stimulation d’enzymes calcium sensibles… et phosphorylation de la calmoduline)…

Les modes d’action cellulaire des hormones

Action via des récepteurs transmembranaires

Action via des récepteurs intracellulaires

 L'action d'une hormone sur sa cellule cible comporte essentiellement trois étapes: ... Les récepteurs intracellulaires et intranucléaires sont essentiellement dédiés à provoquer des réactions directes avec le génome. ... C'est le cas de l'ADH qui agit via l'AMPc. 2- Action via des récepteurs intracellulaires

 

Le complexe H-R se fixe sur une protéine réceptrice (accepteur ou  élément de réponse à l’hormone) localisée au niveau d’un gène cible sur l’ADN . H-R-E

→ transcription du gène cible de l’ADN en ARN messager

L’ARN messager migre du noyau vers le cytoplasme de la cellule où  il commande alors la synthèse de protéines spécifiques (enzymes qui favorisent les activités métaboliques de la cellule, protéines de
structures ou protéines qui seront stockées puis libérées…).

Les différentes hormones ont des récepteurs spécifiques qui reconnaissent des  éléments de réponse
propre chaque hormone a un effet propre sur le génome.

Régulation de l’activité hormonale

Modulation de l’activité hormonale des cellules cibles :
→ principalement par modulation du nombre de récepteurs

• Régulation par l’hormone de son niveau de sensibilité

  • Une surexposition des cellules à une H .. du nb de R à l’H
  • Une sous exposition des cellules à une H .. du nb de R à l’H

• Régulation du niveau de sensibilité d’une hormone par  les hormones qui interagissent avec elle.  Les effets d’une H sont en effet aussi fonction de la  concentration des hormones qui interagissent avec elle.

Cette interaction peut-être :

  • *Facilitatrice : une H exerce son plein effet si une autre H est
    présente en quantité adéquate (ex. l’A agit sur les adipocytes en
    provoquant la libération d’AG, action facilitée par T3 et T4 qui stimulent la synthèse
    de R adrénergiques; T3 et T4 stimulent la synthèse de R à la GH .si déficience
    pendant la croissance: nanisme)
  • * Synergique : les effets combinés de 2 H (aux effets
    complémentaires) sont plus importants que la somme de leurs
    effets individuels (ex. testostérone+ hormone folliculo-stimulante pour une
    production normale de spermatozoïdes);
  • * Antagoniste : l’activité d’une autre H est réduite par la
    présence d’une autre H (ex. l’A favorise la libération de glucagon par le
    pancréas et inhibe celle d’Insuline).

En effet, les effets des hormones sont proportionnels à leur  concentration dans le sang.

 

La concentration d’une hormone dans le sang est fonction de son taux de sécrétion, de la vitesse de

Remarque: les concentrations sont très faibles : ~ 10-8-10-10 mol/l (donc les affinités des R très élevées)

Régulation de la concentration sanguine des hormones

→ Libération de l’hormone

La rétroaction négative

Synthèse et Libération sont régies par rétro-inhibition

⊕ Les boucles de rétroaction peuvent être beaucoup plus complexes…

La rétroaction peut provenir de la hausse de la concentration  sanguine de l’hormone.

⊕ Les taux sanguins d’une hormone varient très peu

⊕  La rétroaction peut provenir des effets engendrés par l’hormone

⊕  Les ostéoclastes provoquent la déminéralisation des cristaux de calcium
de la matrice osseuse

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Simon

Juriste et ancien élève de l'UPPA et de la Sorbonne, je mets à dispositions mes TD, notes et fiches de cours pour aider les étudiants. N'hésitez à poser vos questions en commentaire : On essaiera de vous aider en faisant de notre mieux !

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