17.4 : La glande thyroïde
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Objectifs d'apprentissage
- Décrire l'emplacement et l'anatomie de la glande thyroïde
- Discutez de la synthèse de la triiodothyronine et de la thyroxine
- Expliquer le rôle des hormones thyroïdiennes dans la régulation du métabolisme basal
- Identifier l'hormone produite par les cellules parafolliculaires de la thyroïde
Organe en forme de papillon, la glande thyroïde est située en avant de la trachée, juste en dessous du larynx (Figure\(\PageIndex{1}\)). La région médiale, appelée isthme, est flanquée de lobes gauche et droit en forme d'ailes. Chacun des lobes thyroïdiens est recouvert de glandes parathyroïdes, principalement sur leur surface postérieure. Le tissu de la glande thyroïde est principalement composé de follicules thyroïdiens. Les follicules sont constitués d'une cavité centrale remplie d'un liquide collant appelé colloïde. Entouré d'une paroi de cellules folliculaires épithéliales, le colloïde est le centre de la production d'hormones thyroïdiennes, et cette production dépend du composant essentiel et unique de ces hormones : l'iode.
Synthèse et libération d'hormones thyroïdiennes
Les hormones sont produites dans le colloïde lorsque les atomes de l'iode minéral se fixent à une glycoprotéine, appelée thyroglobuline, qui est sécrétée dans le colloïde par les cellules folliculaires. Les étapes suivantes décrivent l'assemblage des hormones :
- La liaison de la TSH à ses récepteurs dans les cellules folliculaires de la glande thyroïde amène les cellules à transporter activement des ions iodure (I —) à travers leur membrane cellulaire, de la circulation sanguine vers le cytosol. En conséquence, la concentration d'ions iodure « piégés » dans les cellules folliculaires est plusieurs fois supérieure à la concentration dans le sang.
- Les ions iodure se déplacent ensuite vers la lumière des cellules folliculaires qui bordent le colloïde. Les ions y subissent une oxydation (leurs électrons chargés négativement sont retirés). L'oxydation de deux ions iodure (2 I —) produit de l'iode (I 2), qui traverse la membrane des cellules folliculaires pour atteindre le colloïde.
- Dans le colloïde, les enzymes peroxydases relient l'iode aux acides aminés tyrosine contenus dans la thyroglobuline pour produire deux intermédiaires : une tyrosine attachée à un iode et une tyrosine attachée à deux iodes. Lorsque l'un de ces intermédiaires est lié par des liaisons covalentes, le composé obtenu est la triiodothyronine (T 3), une hormone thyroïdienne contenant trois iode. Beaucoup plus souvent, deux copies de la deuxième liaison intermédiaire forment la tétraiodothyronine, également connue sous le nom de thyroxine (T 4), une hormone thyroïdienne contenant quatre iode.
Ces hormones restent au centre colloïdal des follicules thyroïdiens jusqu'à ce que la TSH stimule l'endocytose du colloïde dans les cellules folliculaires. Là, les enzymes lysosomales décomposent le colloïde de thyroglobuline, libérant du T 3 et du T 4 libres, qui diffusent à travers la membrane des cellules folliculaires et pénètrent dans la circulation sanguine.
Dans le sang, moins d'un pour cent des composés T 3 et T 4 circulants ne sont pas liés. Ces T 3 et T 4 libres peuvent traverser la bicouche lipidique des membranes cellulaires et être absorbés par les cellules. Les 99 % restants du T 3 et du T 4 circulants sont liés à des protéines de transport spécialisées appelées globulines liant la thyroxine (TBG), à l'albumine ou à d'autres protéines plasmatiques. Ce « conditionnement » empêche leur libre diffusion dans les cellules du corps. Lorsque les taux sanguins de T 3 et T 4 commencent à baisser, les composés T 3 et T 4 liés sont libérés de ces protéines plasmatiques et traversent facilement la membrane des cellules cibles. Le T 3 est plus puissant que le T 4, et de nombreuses cellules convertissent T 4 en T 3 en retirant un atome d'iode.
Régulation de la synthèse du TH
La libération de T 3 et T 4 par la glande thyroïde est régulée par la thyréostimuline (TSH). Comme le montre la figure\(\PageIndex{2}\), de faibles taux sanguins de T 3 et T 4 stimulent la libération de l'hormone de libération de la thyrotropine (TRH) par l'hypothalamus, ce qui déclenche la sécrétion de TSH par l'hypophyse antérieure. À son tour, la TSH stimule la sécrétion de T 3 et de T 4 par la glande thyroïde. Les niveaux de TRH, de TSH, de T 3 et de T 4 sont régulés par un système de rétroaction négative dans lequel des niveaux croissants de T 3 et de T 4 diminuent la production et la sécrétion de TSH.
Fonctions des hormones thyroïdiennes
Les hormones thyroïdiennes, T 3 et T 4, sont souvent appelées hormones métaboliques parce que leurs niveaux influencent le taux métabolique basal du corps, c'est-à-dire la quantité d'énergie utilisée par le corps au repos. Lorsque T 3 et T 4 se lient aux récepteurs intracellulaires situés sur les mitochondries, ils provoquent une augmentation de la dégradation des nutriments et de l'utilisation de l'oxygène pour produire de l'ATP. De plus, T 3 et T 4 initient la transcription des gènes impliqués dans l'oxydation du glucose. Bien que ces mécanismes incitent les cellules à produire plus d'ATP, le processus est inefficace et un niveau de chaleur anormalement élevé est libéré en tant que sous-produit de ces réactions. Cet effet dit calorigène (calor- = « chaleur ») augmente la température corporelle.
Des niveaux adéquats d'hormones thyroïdiennes sont également nécessaires à la synthèse des protéines et au développement et à la croissance des tissus foetaux et infantiles. Ils sont particulièrement essentiels au développement normal du système nerveux, à la fois in utero et pendant la petite enfance, et ils continuent de soutenir la fonction neurologique chez les adultes. Comme indiqué précédemment, ces hormones thyroïdiennes ont une relation complexe avec les hormones reproductrices, et les carences peuvent influencer la libido, la fertilité et d'autres aspects de la fonction reproductrice. Enfin, les hormones thyroïdiennes augmentent la sensibilité de l'organisme aux catécholamines (épinéphrine et noradrénaline) provenant de la moelle surrénale en régulant à la hausse les récepteurs des vaisseaux sanguins. Lorsque les taux d'hormones T 3 et T 4 sont excessifs, cet effet accélère le rythme cardiaque, renforce le rythme cardiaque et augmente la tension artérielle. Comme les hormones thyroïdiennes régulent le métabolisme, la production de chaleur, la synthèse des protéines et de nombreuses autres fonctions de l'organisme, les troubles thyroïdiens peuvent avoir des conséquences graves et étendues.
TROUBLES DE LA... Système endocrinien : carence en iode, hypothyroïdie et hyperthyroïdie
Comme indiqué ci-dessus, l'iode alimentaire est nécessaire à la synthèse de T 3 et de T 4. Mais pour une grande partie de la population mondiale, les aliments ne fournissent pas des niveaux adéquats de ce minéral, car la quantité varie en fonction du niveau du sol dans lequel les aliments ont été cultivés, ainsi que de l'irrigation et des engrais utilisés. Les poissons marins et les crevettes ont tendance à présenter des niveaux élevés parce qu'ils concentrent l'iode contenu dans l'eau de mer, mais de nombreuses personnes dans les régions enclavées n'ont pas accès aux fruits de mer Ainsi, la principale source d'iode alimentaire dans de nombreux pays est le sel iodé. L'enrichissement du sel en iode a commencé aux États-Unis en 1924, et les efforts internationaux visant à ioder le sel dans les pays les plus pauvres du monde se poursuivent aujourd'hui.
Une carence alimentaire en iode peut entraîner une diminution de la capacité de synthèse du T 3 et du T 4, entraînant divers troubles graves. Lorsque T 3 et T 4 ne peuvent pas être produits, la TSH est sécrétée en quantités croissantes. À la suite de cette hyperstimulation, la thyroglobuline s'accumule dans les follicules de la glande thyroïde, augmentant leurs dépôts de colloïdes. L'accumulation de colloïdes augmente la taille globale de la glande thyroïde, une affection appelée goitre (Figure\(\PageIndex{3}\)). Un goitre n'est qu'une indication visible de la carence. Les autres troubles dus à la carence en iode incluent les troubles de la croissance et du développement, la baisse de la fécondité et la mort prénatale De plus, la carence en iode est la principale cause de retard mental évitable dans le monde. L'hypothyroïdie néonatale (crétinisme) se caractérise par des déficits cognitifs, une petite taille et parfois une surdité et un mutisme chez les enfants et les adultes nés de mères déficientes en iode pendant la grossesse.
Dans les régions du monde qui ont accès au sel iodé, les carences alimentaires sont rares. Au contraire, l'inflammation de la glande thyroïde est la cause la plus fréquente de faibles taux d'hormones thyroïdiennes dans le sang. Appelée hypothyroïdie, cette affection se caractérise par un faible taux métabolique, une prise de poids, des extrémités froides, de la constipation, une baisse de la libido, des irrégularités menstruelles et une diminution de l'activité mentale. En revanche, l'hyperthyroïdie, c'est-à-dire un taux sanguin anormalement élevé d'hormones thyroïdiennes, est souvent causée par une tumeur hypophysaire ou thyroïdienne. Dans la maladie de Graves, l'état hyperthyroïdien résulte d'une réaction auto-immune au cours de laquelle les anticorps surstimulent les cellules folliculaires de la glande thyroïde. L'hyperthyroïdie peut entraîner une augmentation du taux métabolique, une chaleur corporelle et une transpiration excessives, de la diarrhée, une perte de poids, des tremblements et une accélération du rythme cardiaque. Les yeux de la personne peuvent se gonfler (exophtalmie), car les anticorps provoquent une inflammation des tissus mous des orbites. La personne peut également développer un goitre.
Calcitonine
La glande thyroïde sécrète également une hormone appelée calcitonine qui est produite par les cellules parafolliculaires (également appelées cellules C) qui étudient les tissus entre des follicules distincts. La calcitonine est libérée en réponse à une augmentation du taux de calcium dans le sang. Il semble avoir pour fonction de diminuer les concentrations de calcium dans le sang en :
- Inhibition de l'activité des ostéoclastes, cellules osseuses qui libèrent du calcium dans la circulation en dégradant la matrice osseuse
- Augmentation de l'activité ostéoblastique
- Diminuer l'absorption du calcium dans les intestins
- Augmentation de la perte de calcium dans les urines
Cependant, ces fonctions ne sont généralement pas importantes pour le maintien de l'homéostasie calcique, de sorte que l'importance de la calcitonine n'est pas entièrement comprise. Des préparations pharmaceutiques de calcitonine sont parfois prescrites pour réduire l'activité des ostéoclastes chez les personnes atteintes d'ostéoporose et pour réduire la dégradation du cartilage chez les personnes souffrant d'arthrose. Les hormones sécrétées par la thyroïde sont résumées dans le tableau\(\PageIndex{1}\).
| Hormones associées | Classe chimique | Effet |
|---|---|---|
| Thyroxine (T 4), triiodothyronine (T 3) | Amine | Stimuler le métabolisme basal |
| Calcitonine | Peptide | Réduit le taux sanguin de Ca 2+ |
Bien entendu, le calcium est essentiel à de nombreux autres processus biologiques. C'est un second messager dans de nombreuses voies de signalisation et est essentiel à la contraction musculaire, à la transmission de l'influx nerveux et à la coagulation du sang. Compte tenu de ces rôles, il n'est pas surprenant que les taux de calcium dans le sang soient étroitement régulés par le système endocrinien. Les organes impliqués dans la régulation sont les glandes parathyroïdes.
Révision du chapitre
La glande thyroïde est un organe en forme de papillon situé dans le cou antérieur à la trachée. Ses hormones régulent le métabolisme basal, la consommation d'oxygène, le métabolisme des nutriments, la production d'ATP et l'homéostasie du calcium. Ils contribuent également à la synthèse des protéines ainsi qu'à la croissance et au développement normaux des tissus corporels, y compris la maturation du système nerveux, et ils augmentent la sensibilité de l'organisme aux catécholamines. Les hormones thyroïdiennes triiodothyronine (T 3) et thyroxine (T 4) sont produites et sécrétées par la glande thyroïde en réponse à l'hormone thyréostimulante (TSH) provenant de l'hypophyse antérieure. La synthèse des hormones T 3 et T 4 dérivées des acides aminés nécessite de l'iode. Des quantités insuffisantes d'iode dans l'alimentation peuvent entraîner le goitre, le crétinisme et de nombreux autres troubles.
Questions de révision
Q. Laquelle des affirmations suivantes concernant la glande thyroïde est vraie ?
R. Il est situé en avant de la trachée et en dessous du larynx.
B. Les glandes parathyroïdes y sont intégrées.
C. Elle fabrique trois hormones.
D. tout ce qui précède
Réponse : D
Q. La sécrétion des hormones thyroïdiennes est contrôlée par ________.
A. TSH provenant de l'hypothalamus
B. TSH provenant de l'hypophyse antérieure
C. thyroxine provenant de l'hypophyse antérieure
D. thyroglobuline extraite des cellules parafolliculaires de la thyroïde
Réponse : B
Q. Le développement d'un goitre indique que ________.
A. l'hypophyse antérieure est anormalement élargie
B. il y a hypertrophie des cellules folliculaires de la thyroïde
C. il y a une accumulation excessive de colloïde dans les follicules thyroïdiens
D. l'hypophyse antérieure sécrète une hormone de croissance excessive
Réponse : C
Q. Les ions iodure passent de la circulation sanguine aux cellules folliculaires via ________.
A. diffusion simple
B. diffusion facilitée
C. transport actif
D. osmose
Réponse : C
Questions sur la pensée critique
Q. Expliquez pourquoi une carence en iode chez la mère peut entraîner des troubles neurologiques chez le fœtus.
R. Une carence en iode chez une femme enceinte priverait également le fœtus. L'iode est nécessaire à la synthèse des hormones thyroïdiennes, qui contribuent à la croissance et au développement du fœtus, y compris à la maturation du système nerveux. Des quantités insuffisantes compromettraient ces fonctions.
Q. Définissez l'hyperthyroïdie et expliquez pourquoi l'un de ses symptômes est la perte de poids.
R. L'hyperthyroïdie est un taux sanguin anormalement élevé d'hormones thyroïdiennes dû à une surproduction de T 3 et de T 4. Une personne atteinte d'hyperthyroïdie est susceptible de perdre du poids car l'un des rôles principaux des hormones thyroïdiennes est d'augmenter le taux métabolique basal de l'organisme, d'augmenter la dégradation des nutriments et la production d'ATP.
Lexique
- calcitonine
- hormone peptidique produite et sécrétée par les cellules parafolliculaires (cellules C) de la glande thyroïde qui agit pour diminuer le taux de calcium dans le sang
- colloïde
- liquide visqueux dans la cavité centrale des follicules thyroïdiens, contenant la glycoprotéine thyroglobuline
- goitre
- hypertrophie de la glande thyroïde à la suite d'une carence en iode ou d'une hyperthyroïdie
- hyperthyroïdie
- taux élevé d'hormones thyroïdiennes dans le sang, cliniquement anormal ; caractérisé par une augmentation du taux métabolique, un excès de chaleur corporelle, de la transpiration, de la diarrhée, une perte de poids et une accélération du rythme cardiaque
- hypothyroïdie
- taux cliniquement anormal d'hormones thyroïdiennes dans le sang ; caractérisé par un faible taux métabolique, une prise de poids, des extrémités froides, de la constipation et une diminution de l'activité mentale
- hypothyroïdie néonatale
- affection caractérisée par des déficits cognitifs, une petite taille et d'autres signes et symptômes chez les personnes nées de femmes présentant une carence en iode pendant la grossesse
- glande thyroïde
- grande glande endocrine responsable de la synthèse des hormones thyroïdiennes
- thyroxine
- (également tétraiodothyronine, T 4) hormone thyroïdienne dérivée d'un acide aminé qui est plus abondante mais moins puissante que la T 3 et souvent convertie en T 3 par les cellules cibles
- triiodothyronine
- (également, T 3) hormone thyroïdienne dérivée d'un acide aminé qui est moins abondante mais plus puissante que la T 4