TP histophysiologie des glandes endocrines L3 option “endocrinologie” UFR Sciences TP histophysiologie des glandes endocrines alain.hamon@univ-angers.fr

Le complexe hypothalamo-hypophysaire L’hypophyse est logée dans une cavité de l’os sphénoïde : la selle turcique

Le complexe hypothalamo-hypophysaire Adénohypophyse (hypophyse antérieure) Neurohypophyse (hypophyse postérieure) hypothalamus système porte hypothalamo-hypophysaire neurones sécrétant des " releasing hormones " Les cellules endocrines de l’adénohypophyse sont sous la dépendance d’hormones hypothalamiques libérées au niveau du système porte hypothalamo-hypophysaire.

Le complexe hypothalamo-hypophysaire neurones à ADH et neurones à ocytocine tige pituitaire artère veine Brooks/Cole- Thomson learning 2001 hypothalamus La neurohypophyse est une projection de l‘hypothalamus. Elle ne produit pas ses propres hormones ; elle ne fait que stocker et libérer les hormones ocytocine et ADH synthétisées dans deux noyaux de l’hypothalamus (NSO et NPV).

Les trois zones de l’hypophyse Adénohypophyse Neurohypophyse lobe intermédiaire coupe d’hypophyse de cheval Remarque : le lobe intermédiaire disparaît à la puberté chez les humains par incorporation de ses cellules dans l’adénohypophyse.

Adénohypophyse et neurohypophyse usc.edu L’adénohypophyse apparaît formée d’amas de cellules endocrines. La neurohypophyse présente un aspect fibreux lié à la présence d’axones non myélinisés ; entre ces axones se trouvent des cellules gliales (pituitocytes).

Ultrastructure des cellules endocrines de l’adénohypophyse cellule lactotrope de mouton REG granules de sécrétion noyau REG lifesci.sussex.ac.uk Toutes les hormones de l’hypophyse sont des peptides ou des protéines. Les cellules sécrétant ce type d’hormones sont caractérisées par une grande richesse en réticulum endoplasmique granuleux (REG), dictyosomes (Golgi) et granules de sécrétion.

Ultrastructure de la neurohypophyse neurosécrétion endothélium capillaire P. Orkand S.L. Palay Neurohypophyse au microscope électronique, montrant des grains de neurosécrétion dans les terminaisons axoniques de neurones issus du NSO ou du NPV. Noter le contact étroit entre ces terminaisons et un capillaire sanguin.

Les hormones adénohypophysaires Effets physiologiques Cellules thyréotropes TSH (thyroid stimulating hormone) Stimule la sécrétion de T3 et T4 par la thyroïde Cellules somatotropes GH (growth hormone) Favorise la croissance des os et des tissus mous, notamment via la sécrétion de facteurs de croissance par le foie (IGFs) Cellules corticotropes ACTH (adreno-corticotropic hormone) Stimule deux zones de la corticosurrénale (fasciculée et réticulée) Cellules gonadotropes FSH (follicle stimulating hormone) Stimule la croissance des follicules ovariens et la sécrétion d’œstrogènes par les follicules Stimule les cellules de Sertoli des testicules et la spermatogénèse LH (luteinizing hormone) Provoque l’ovulation et stimule le corps jaune Stimule les cellules de Leydig des testicules et la sécrétion de testostérone par ces cellules Cellules lactotropes prolactine Stimule la production de lait par la glande mammaire mature

Les hormones du lobe intermédiaire Les hormones de la neurohypophyse Effets physiologiques Cellules mélanotropes -MSH (melanocyte stimulating hormone) Assombrissement de la peau chez les vertébrés inférieurs par dispersion des grains de mélanine des mélanocytes (assombrissement aussi observé chez la femme pendant la grossesse). Stimulation de la sécrétion de GH. Remarque : l’-MSH résulte du clivage de l’ACTH. Ce clivage se produit dans les cellules mélanotropes mais pas dans les cellules corticotropes de l’adénohypophyse. Les hormones de la neurohypophyse Hormones Effets physiologiques Neurones magnocellulaires du NSO et du NPV ADH (antidiuretic hormone) Permet une rétention d’eau en stimulant la réabsorption d’eau par le canal collecteur du néphron. ocytocine Stimule les contractions utérines lors de l’accouchement. Stimule l’éjection du lait en contractant les cellules myo-épithéliales entourant les acini de la glande mammaire. Stimule le comportement maternel chez les rongeurs.

La thyroïde " pomme d’Adam" oesophage PT thyroïde PT thyroïde trachée Brooks/Cole-Thomson learning 2001 item.fraunhofer.de trachée oesophage " pomme d’Adam" thyroïde PT trachée oesophage PT thyroïde La thyroïde est localisée entre le larynx (pomme d’Adam) et la trachée. Elle produit deux hormones iodées, T3 et T4, qui dérivent de la tyrosine. Ces hormones accélèrent le catabolisme oxydatif dans tout le corps. L’hyperthyroïdie se manifeste par une t° corporelle élevée, une perte de poids et de l’irritabilité. L’hypothyroïdie entraîne les symptômes inverses (t° basse, obésité, léthargie).

La thyroïde Aspect général de la thyroïde au microscope optique cloison fibreuse tissu conjonctif follicule thyroïdien udel.edu Aspect général de la thyroïde au microscope optique

La thyroïde colloïde volumineuse colloïde biodidac.bio.uottawa.ca colloïde volumineuse colloïde Thyroïde en activité : cellules folliculaires cubiques à noyau sphérique Thyroïde au repos : cellules folliculaires aplaties à noyau allongé

La thyroïde Etapes de la synthèse de T3 et T4 par les cellules folliculaires. L’étape 3 est détaillée sur le schéma à droite. DIT = di-iodotyrosine. La TSH  l’expression du transporteur Na/I, de la thyroglobuline, de la peroxydase apicale et favorise l’endocytose de la TG. colloïde sang Na+ I- thyroglobuline T3 T4 enzymes synthèse protéique thyroglobuline + Pearson Education Inc., publishing as Benjamin Cummings 1 2 3 4 5 6 thyroglobuline TYR TYR peroxydase (mb apicale) DIT peroxydase exocytose endocytose T4

Le pancréas canal cholédoque (bile) pancréas canal pancréatique intestin îlot de Langerhans acini (pancréas exocrine) canal excréteur vaisseau sanguin

Le pancréas acini (pancréas exocrine) îlot de Langerhans (pancréas endocrine) ac-grenoble.fr

Le pancréas exocrine keele.ac.edu snv.jussieu.fr Sur la photo de droite, les grains blancs au pôle apical des cellules acineuses sont des grains de zymogène. Ils contiennent des enzymes digestives.

Le pancréas exocrine visualhistology.com Une cellule acineuse au MET. Noter la richesse en réticulum granuleux (pôle basal) et en grains de zymogène (pôle apical).

Le pancréas endocrine Cellules  Cellules  colorado.edu Cellules  Cellules  Localisation des cellules à glucagon (cellules ) et des cellules à insuline (cellules ) grâce à des anticorps spécifiques de ces deux hormones.

Le pancréas endocrine Hormones Effets physiologiques Cellules alpha glucagon Augmente la glycémie en stimulant la glycogénolyse dans le foie Cellules bêta insuline Diminue la glycémie (c’est la seule hormone hypoglycémiante de l’organisme) Cellules delta somatostatine Inhibe la sécrétion de GH par les cellules somatotropes de l’hypophyse

La glande surrénale

La glande surrénale gaine fibreuse zone glomérulée corticosurrénale zone fasciculée zone réticulée corticosurrénale médullosurrénale gaine fibreuse

La corticosurrénale La zone glomérulée est formée d’amas cellulaires arrondis (glomérules). Elle apparaît fortement colorée du fait de la forte densité de noyaux (peu de cytoplasme autour des noyaux). La zone glomérulée synthétise et libère des minéralo-corticoïdes (aldostérone).

La corticosurrénale La zone fasciculée est formée de cellules disposées en faisceaux parallèles. Elle apparaît peu colorée du fait de la faible densité de noyaux (cytoplasme abondant). La zone fasciculée synthétise et libère des glucocorticoïdes

La corticosurrénale La zone réticulée est formée de cellules disposées en réseaux irréguliers. Elle apparaît bien colorée du fait de la forte densité de noyaux. La zone réticulée synthétise et libère des androgènes et précurseurs d’androgènes. cytochemistry.net

La corticosurrénale crêtes tubulaires crêtes lamelleuses Toutes les hormones de la corticosurrénale sont des stéroïdes (dérivés du cholestérol). Les cellules sécrétant ce type d’hormones sont caractérisées par la présence de mitochondries de forme sphérique avec des crêtes tubulaires

La corticosurrénale REL M L REL Photo J.Long Les cellules à stéroïdes sont également riches en goutelettes lipidiques (L) et en réticulum endoplasmique lisse (REL).

La corticosurrénale mitochondrie à crêtes tubulaires noyau paroi capillaire fenestrée capillaire goutelette lipidique mitochondrie à crêtes tubulaires réticulum endoplasmique lisse

La corticosurrénale La première étape de la synthèse des stéroïdes a lieu dans les mitochondries. La prégnénolone obtenue diffuse vers le cytoplasme et subit des modifications catalysées par des enzymes de la membrane du REL. La dernière étape de la synthèse du cortisol est assurée par une enzyme mitochondriale. La synthèse de l’aldostérone nécessite également une "navette" entre le REL et les mitochondries. Détail des réactions : voir diapo annexe 2. récepteur LDL ester de cholestérol cholestérol prégnénolone 11 déoxycortisol cortisol REL goutelette lipidique www.lib.mcg.edu/ lib.mcq.edu (modifié)

Les hormones de la glande surrénale Effets physiologiques Zone glomérulée Aldostérone (minéralocorticoïde) Stimule la réabsorption du Na+ au niveau de la partie distale du néphron et stimule l’excrétion du K+ Zone fasciculée Glucocorticoïdes (cortisol, corticostérone, cortisone…) Augmentent la glycémie (en stimulant la néoglucogénèse) et jouent un rôle anti-inflammatoire Zone réticulée Stéroïdes sexuels (DHEA sulfate, androstènedione) Favorisent le développement de la pilosité corporelle chez la femme Médullo-surrénale Adrénaline et noradrénaline Préparent l’organisme aux efforts physiques et mentaux dans les situations d’urgence (stress)

Annexe 1 : comparaison entre hormones peptidiques et stéroïdes Hormones stéroïdes Lieu de synthèse REG et Golgi mitochondries et REL Mode de sécrétion exocytose diffusion Transport plasmatique hormones libres lipoprotéines Site d’action membrane plasmique génome Les hormones dérivées d’acides aminés se comportent soit comme les hormones peptidiques (adrénaline), soit comme les hormones stéroïdes (T3 et T4), en fonction de leur degré d’hydrophilie/hydrophobie.

Annexe 2 : synthèse des hormones corticosurrénaliennes desmolase 3- DH 21- hydroxylase 11- hydroxylase aldostérone synthase La 17-alpha hydroxylase n’est pas exprimée dans la zone glomérulée. L’aldostérone synthase n’est exprimée que dans cette zone En bleu : enzymes du REL En rose : enzymes mitochondriales