Hormono1

Module de Biochimie
 Glucide
 Lipide
 Protéine
 Equilibre A/B - Vitamine
 HORMONOLOGIE

HORMONOLOGIE
 Généralités : Importance des Hormones.
 Mécanisme d’action.  Dr Dahmani
 Hypophyse – Hypothalamus. Dr Chibah
 Thyroïde.  Dr Dahmani
 Surrénale - Gonades.  Dr Sifer

Plan
 Système de communication.
 Système de communication par messager
chimique.
 Hormone : définition – structure – classification
– métabolisme – transport …
 Régulation.
 Exploration.

Procaryote
Généralement Organisme Monocellulaire
indépendant
Nourrir
Métabolisme
Déplacer
Reproduire Défendre

Eucaryote ????
Organisme Multicellulaire
Structure complexe hiérarchisée

Macromolécule
Macromolécule –> cellule
Macromolécule –> cellule –> tissu
Macromolécule –> cellule –> tissu –> organe
Macromolécule –> cellule –> tissu –> organe –> organisme
Cellules spécialisés
avec une fonction
bien précise

Eucaryote
Organisme Multicellulaire
Organisé en tissu et organe
Cellules spécialisées avec une
fonction bien précise
Cerveau
Foie
Rein
Pancréas
Sang
Poumon
Cœur
…

Organisme Multicellulaire à divers fonctions :
Métabolisme, défense, croissance,
différentiation, reproduction, ….
Pour coordonner les différentes activités et
assurer un fonctionnement harmonieux de
l’organisme.

Glucose
Cerveau
Pancréas Foie
Communication
Glucose

Un malentendu
Dysfonctionnement
du système de
communication
MaladieConflit

en gros
L’humain dispose de deux systèmes d’information :
Le système électrique Le système chimique
- Système nerveux (cerveau,
nerf, etc.)
- Extrêmement rapide
- Direct
- Système endocrinien
(glandes, hormones, cibles)
- De très rapide à très lent.
- Passe par la circulation (sang).

Le système chimique
- Système endocrinien (glandes, hormones,
cibles)
- De très rapide à très lent.
- Passe par la circulation (sang).

Récepteur
Messager chimique
Réponse
cellulaire
Transduction du signal
Cellule émettrice Cellule réceptrice

Communication
Cellule
émettrice
Messager
chimique
Cellule
réceptrice
Par voie nerveuse :
Transmission synaptique Neurone
Neuro-
transmetteur
Neurone
C .musculaire
C. Sécrétrice
Par voie humorale :
Transmission
Neuroendocrine
Transmission endocrine
Neurone
Cellule
glandulaire
Neurohormone
Hormone
Cellule
Cellule
Par voie locale :
Transmission paracrine
Transmission autocrine
Cellule
Cellule
Médiateur
locaux
Autre cellule
Même cellule
3 types de communication :

Par voie nerveuse :
Transmission synaptique

Par voie humorale :
Transmission Neuroendocrine

Par voie humorale :
Transmission endocrine

Par voie locale :
Transmission paracrine
Transmission autocrine

- Transmission
synaptique
- Transmission paracrine
- Transmission autocrine
Courte distance
communication rapide à très rapide

-Transmission endocrine
-Transmission Neuroendocrine Longue distance
communication lente à rapide
Passe par la circulation sanguine

Transmission synaptique
Libération du signal dans
la fente synaptique
Mode endocrine
Libération du signal dans le
compartiment sanguin
Mode paracrine
Libération du signal dans
un compartiment de
volume réduit

Système endocrinien
 C’est l’ensemble des glandes qui produisent,
stockent et sécrètent des hormones ou d’autres
substances chimiques.
 Elles sont réparties dans l’organisme et
produisent quelques 50 hormones différentes.

Hormones
Signaux chimiques qui permettent aux cellules de
communiquer.
 Substances chimiques : Messager chimique,
Molécule informative, Hormone, …
 Synthétisées par des cellules spécialisées,
généralement organisées en glandes endocrines,
 Sécrétées dans le milieu intérieur (ex. sang),
 Elles se fixent sur des récepteurs protéiques
spécifiques (membranaires ou intracellulaires)
présents au niveau des cellules cibles.

Rôle et fonction des
hormones
Pour coordonner les différentes activités et
assurer un fonctionnement harmonieux
de l’organisme.

Rôle et fonction des
hormones
 Très nombreux rôles dans divers domaines
Reproduction
Métabolisme
(énergétique)
Défense Homéostasie
Croissance ….

Caractéristique
 Active à des concentration faible (de l’ordre
du micro 10-6
ou du pico 10-12
mol/l),
=> un indicateur sur l’activité des glandes.

Classification
Elle peut être basée sur différents critères :
 Structuraux,
 Physico-chimiques,
 Physiologiques,
 Mode d’action.

Hormones Stéroïdes :
 Stéroïdes à 21 carbones : * progestérone.
* Les glucocorticoïdes :
cortisol.
* Les minéralocorticoïdes :
aldostérone.
 Stéroïdes à 19 carbones : * Les androgènes :
testostérone.
 Stéroïdes à 18 carbones : * Les œstrogènes : œstradiol.

Physico-chimique : en
fonction de leur solubilité
Hormones Hydrosolubles : Hydrophiles – lipophobes
 Stockées dans des granules.
 Agissent via des récepteurs membranaires
(pénètrent pas à l’intérieur de la cellule).
Hormones Liposolubles : Hydrophobes - lipophiles
 Libérées au fur et à mesure de leur biosynthèse.
 Agissent via des récepteurs intracellulaires
(pénètrent à l’intérieur de la cellule).

Classification Physiologique : en fonction du lieu de
synthèse.
 Hormones Hypothalamiques : Releasing Hormone,
libérine, statine.
 Hormones Hypophysaires : Stimuline, tropine.
 Hormones des glandes périphériques : sexuelles,
placentaires, thyroïdiennes, corticosurrénaliennes,
pancréatiques, ...etc.

Classification selon le mode d’action :
 Agissent sur les récepteurs membranaires RM : les
hormones hydrophiles :
RM Couplé à Protéine G,
RM à activité enzymatique ou couplé à une enzyme,
RM canal ionique … etc.
 Agissent sur les récepteurs nucléaires RN: les
hormones lipophiles, interagissent directement
avec l’ADN comme facteur de transcription pour
régler l’expression de gène

Biosynthèse et sécrétion
Hormones dérivant des acides amines :
Hormones médullosurrénaliennes : Catécholamines

Thyroglobuline
Iodure T4 T3
Hormones
thyroïdiennes :

 Hormones protéiques :
La synthèse comporte les étapes classiques
d’une synthèse protéique à savoir :
 Stockage dans des granules de sécrétion, puis
libération du leur contenu dans le sang.

TRANSCRIPTION
TRADUCTION
STOCKAGE
MATURATION
SECRETION

 Hormones stéroïdes :
Produites en fonctions des besoins,
elles dérivent toutes du cholestérol, avec des différences
dans le nombre de carbone, des doubles liaisons et des
groupements fonctionnels (hydroxyle, cétone, et
aldéhyde),
 Certains stéroïdes formés sont considérés comme des
pré-hormones, peu ou pas actifs, utilisés par d’autres
cellules pour synthétiser des hormones actives.

 Hormones Eicosanoides : dérivent de
l’arachidonate (Acide gras de 20 atomes, et 4
doubles liaisons)

Transport
 Dans le cas du système autocrine et
paracrine, l’hormone agit in situ (pas besoin
de transporteur) : prostaglandine, hormones
hypothalamiques…etc.

Transport
Dans la majorité des cas l’hormone rejoint la cellule
cible par le sang :
 Les hormones hydrophiles ( peptidique,
adrénaline…) circulent sous forme libre,
Quelques exceptions :
CRH, IGF, vasopressine et ocytocine sont liées à
des transporteurs protéiques spécifiques.

Transport
Les hormones hydrophobes (thyroïdiennes,
stéroïdiennes…) nécessitent un transporteur, et elles
circulent sous :
 forme liée à un transporteur spécifique,
 forme liée à un transporteur non spécifique (albumine)
 forme libre.
Seule la forme libre est active, elle constitue avec la
forme liée à l’albumine une fraction immédiatement
disponible.

Transport
Rôle du transporteur :
 Il protège l’hormone d’une éventuelle dégradation,
 il libère l’hormone au fur et à mesure en fonction
des besoins, donc il constitue un réservoir tampon
entre les cellules productrices et les cellules cibles,
 Il facilite le transfert membranaire de ces hormones.

Métabolisme périphérique
 Une bonne partie de l’hormone en circulation subit un
métabolisme périphérique qui donne :
 soit une forme plus active,
 soit une forme inactivée avant d’être éliminée.
 Au niveau tissulaire : transformation de la T4 en T3
(plus active).

 Au niveau du foie : siège principal du
catabolisme qui entraine la perte de l’activité
biologique de l’hormone.

 Au niveau du rein : métabolisme et élimination par
filtration.

Mécanisme d’action
des hormones

Réponse
Hormone La transduction du signal
Cellule cible

 1. Action directe sur un gène (ADN)
 Surtout les hormones stéroïdes.
 2. Via un second messager
 Surtout hormones protéiques.

Récepteur Hormonal
 Le récepteur est une protéine qui se trouve au
niveau de la cellule cible, elle reconnait
spécifiquement l’hormone et va transmettre le
signal à l’intérieur de la cellule (transduction).

 Spécificité : c’est ce qui permet au récepteur de
reconnaitre et de capter une hormone donnée et
de la distinguer parmi les autres substances à
structure chimique proche.

 Haute Affinité: Elle assure la fixation de l’hormone
malgré sa très faible concentration.
R + H RH↔
 La constante de dissociation du complexe
Kd= [H].[R]/[HR],
plus Kd est faible, plus l’affinité est élevée.

 Saturabilité :
Le nombre limité et fini de récepteur par cellule,
restreint la réponse cellulaire en cas d’excès
d’hormones, ce qui implique une possibilité
de régulation.

 Réversibilité:
 La nature faible (non covalente) de la liaison hormone
– récepteur permet une dissociation facile et rapide du
complexe, c’est la concentration de l’hormone qui
conditionne la formation ou la dissociation du
complexe, et par conséquent, le déclenchement,
l’arrêt, et l’intensité de la réponse.

 Couplage : la fixation de l’hormone au récepteur
permet la transmission du signal et l’induction
d’une réponse cellulaire = Activité intrinsèque.

Spécificité + affinité
Transduction
Réponse

 Notion agoniste et antagoniste : On appelle agoniste
toute substance qui présente à la fois une affinité pour
le récepteur et une activité intrinsèque, en revanche,
on appelle antagoniste toute substance qui diminue
l’action de l’agoniste.
 Exemple :
 Les glucocorticoïdes se fixent sur les récepteurs de la
progestérone et entraine leur blocage, ce sont des
antagoniste.

Spécificité + affinité
Pas de
Transduction
Pas de
Réponse

CASCADE DE SIGNALISATION
ET AMPLIFICATION :

ainsi, une seule molécule de glucagon induit la
production de 106
à 108
molécules de glucose.
Plus il y a de niveaux intermédiaires et plus
l’amplification est importante
Glucagon
Glucose

 Importance de la régulation

DEVENIR DU COMPLEXE HORMONE
- RÉCEPTEUR :
 Après activation et transduction du message,
le complexe H-R est désactivé, et chaque
élément peut être dégradé ou recyclé :
 L’hormone est dégradé in situ ou remise à la
circulation pour être métabolisée,
 Le récepteur est désactivé par formation d’un
complexe avec des protéines ou internalisé
puis recyclé.

Mécanisme de régulation
Régulation  maintenir la
concentration de l’hormone
circulante dans un intervalle
approprié.

 La production d’hormones doit, en permanence,
s’adapter de manière très précise aux besoins de
l’organisme placé dans un environnement variable.
REGULATION

Régulation
On peut distinguer schématiquement deux
mécanismes de régulation :
 La régulation centrale qui fait intervenir l’axe
Hypothlamo-hypophysaire. (ex. hormone
thyroïdienne)
 La régulation homéostatique ex. insuline /
Glycémie

  L’augmentation de la concentration d’hormone dans
le sang  provoque la diminution de sa libération.
  L’augmentation de la concentration des substances
sécrétées par les cellules cibles dans le sang  provoque
la diminution de la libération de l’hormone qui contrôle
cette substance ( ex. Glucose pour le Glucagon).

 La plupart des hormones sont régulées par
RÉTROACTION NÉGATIVE (aussi appelée
RÉTRO-INHIBITION).

HIÉRARCHIE DU SYSTÈME
HORMONAL :
 Les systèmes hormonaux sont souvent reliés les uns
les autres, l’exemple le plus important est l’axe
hypothalamo-hypophysaire, qui est contrôlé par le
système nerveux central.

 Les hormones périphériques, ou les métabolites
peuvent exercer sur la glande périphérique,
l’hypophyse, ou l’hypothalamus un rétrocontrôle,
en général négatif, pour réguler leurs
concentrations.

H3
H1
H2
HYPOTHALAMUS
HYPOPHYSE
GLANDE
périphérique
Organe Cible
Réponse
cellulaire
SNC

Hypothalamus
Antéhypophyse
Thyroïde
Foie
Cartilage
Surrénales Gonades Prolactine
Libérines // Statines
Stimulines
Hormones Périphériques
10-15
– 10-12
M
10-9
M
10-6
M

TROIS TYPES DE STIMULUS
PEUVENT ACTIVER LA
SÉCRÉTION D’UNE HORMONE
La sécrétion hormonale n’est pas uniforme. Elle
peut suivre :
 un rythme saisonnier (chez certains animaux),
mensuel (ex. cycle menstruel),
 circadien ou nycthéméral (= journalier, ex. pic
matinal du cortisol)
 ou encore pulsatile (toute les 20 minutes,
pour la GnRH).

1. Stimulus hormonal
 Une hormone provoque
la sécrétion d’une autre
hormone

2. Stimulus humoral
 Une modification d’un
paramètre
physiologique
provoque la sécrétion
d’une hormone (taux
de glucose ou de
calcium dans le sang).

3. Stimulus nerveux
 Un influx nerveux
provoque la sécrétion
d’une hormone par
une glande.

Un malentendu
Dysfonctionnement
du système de
communication
Pathologie

Pathologie hormonale
Exploration hormonale

GLANDE
TISSU CIBLE
METABOLISME
DE L’HORMONE
Pathologie hormonale
Hyposécrétion
Hypersécrétion
Absence de récepteurs
Récepteurs non fonctionnels
Inactivation
Anomalies du transport

MÉTHODES DE DOSAGES
 Méthodes biologiques : Historique.
 Méthodes chimiques : ex. chromatographie
 Méthodes immunologiques :
- Basées sur les caractères antigéniques des hormones,
- La réaction Ag-Ac est révélée à l’aide d’un marqueur
greffé sur l’Ag ou l’Ac :
dérivé fluorescent, une substance luminescente, un
radio-isotope, ou une enzyme.

Hormone dans
l’échantillon
Anticorps
dans le réactif
Marqueur
Spécificité

Méthode par compétition ou
indirecte
compétition entre l’hormone à doser et l’hormone marquée.

Méthode immunométrique ou
directe « sandwich »
 utilisant un premier Ac fixé sur la paroi du
support réactionnel, et un second Ac qui
porte le marqueur.

Par compétition
Moins précise pour les concentrations faibles
Quantité limitée de réactif
Difficile à automatiser
Adaptée aux petites molécules
Par sandwich
Précise
Excès de réactif
Plus couteuse (2 Ac)
Adaptée aux protéines
Très spécifique.

Prélèvement :
 Le Prélèvement peut être :
 Sang ,
 Urine
 Salive,
 Glande (biopsie),
 Organe cible.

 Il existe deux possibilités complémentaires de
l’exploration des troubles endocriniens :
 Exploration statique :
Dosage sanguin ou urinaire de l’hormone, qui peut
nous renseigner sur l’état de la sécrétion glandulaire
(Hypo ou Hyper).
STRATÉGIE D’EXPLORATION
HORMONALE

HORMONALE
Hypothalamus
Hypophyse
GLANDE
H 2
H 1
H 3

 Exploration dynamique :
Dosage sanguin, après avoir suivi un protocole bien
codifié (ex. injection d’une substance, ou régime
particulier…etc.), qui nous renseigne sur l’origine du
trouble.
 Test de stimulation  Hyposécrétion
 Test de freinage  Hypersécrétion
HORMONALE

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