Physiologie des glandes surrénales Samantha Halman, MD, FRCPC Médecine Interne

Objectifs Décrire la structure fondamentale des stéroïdes et énumérer les organes qui produisent des stéroïdes. Énumérer les trois groupes d’hormones produites par le cortex surrénal et associer les différents types de cellules à la production d’hormones. Connaître les multiples étapes et enzymes qui interviennent dans la production de stéroïdes. Énumérer les principaux précurseurs et enzymes qui participent à la stéroïdogenèse. Décrire la circulation et le métabolisme des stéroïdes. Exposer comment les stéroïdes interagissent avec leurs récepteurs et provoquent la réaction des tissus cibles. Classer par catégories principales les stéroïdes ainsi que leur action physiologique. Exposer les principaux effets physiologiques de chaque groupe d’hormones. Décrire la régulation de chacun des trois groupes d’hormones stéroïdiennes corticosurrénales, en accordant une attention particulière aux différences entre la régulation des minéralocorticoïdes et celle des glucocorticoïdes

Décrire la structure fondamentale des stéroïdes et énumérer les organes qui produisent des stéroïdes.

Stéroïdogenèse Stéroïdes: hormones synthétisées dans les glandes surrénales, les gonades et le placenta Structure de base à quatre anneaux

Nomenclature des stéroïdes 5 catégories principales (3 groupes) 1. Glucocorticoïdes 2. Minéralocorticoïdes 3. Androgènes 4. Oestrogènes 5. Progestagènes Selon leurs récepteurs Une certaine réactivité croisée Stéroïdes sexuels

Synthèse des stéroïdes Synthétisé à partir du cholestérol – Récepteurs de LDL sur la surface cellulaire – Entreposés dans les cellules sous forme d’ester, à l’intérieur de gouttelettes de lipide – Les hormones trophiques (ATCH, PRH, FSH) augmentent l’absorption et l’hydrolyse du cholestérol

Énumérer les trois groupes d’hormones produites par le cortex surrénal et associer les différents types de cellules à la production d’hormones.

Cholestérol CH 3 HO A B C D

Minéralocorticoïdes (aldostérone) CH O CH 2 OH O O

Androgènes (androstènedione) O O

Glucocorticoïdes CH 2 OH O O

Zone glomérulée Zone fasciculée Zone réticulée CHOLESTÉROL 17  Hydroxy- pregnénolone Déhydroépi- Androstérone DHEA Pregnénolone 17  Hydroxy- progestérone Androstènedione Progestérone 11  Désoxycortisol Désoxycorticostérone Cortisol Corticostérone Aldostérone

Siège de la synthèse dans la glande surrénale Zone glomérulée – Absence d’activité 17α-hydroxylase – Ne peut produire de cortisol/d’androgènes Zone fasciculée Zone réticulée Manque de P450aldo (aldostérone synthétase)  aucune synthèse d’aldostérone

Zone glomérulée Zone fasciculée Zone réticulée CHOLESTÉROL 17  Hydroxy- pregnénolone Déhydroépi- Androstérone DHEA Pregnénolone 17  Hydroxy- progestérone Androstènedione Progestérone 11  Désoxycortisol Désoxycorticostérone CortisolCorticostérone Aldostérone Zone glomérulée Zones fasciculée et réticulée

Connaître les multiples étapes et enzymes qui interviennent dans la production de stéroïdes. Énumérer les principaux précurseurs et enzymes qui participent à la stéroïdogenèse.

Zone glomérulée Zone fasciculée Zone réticulée CHOLESTÉROL 17  Hydroxy- pregnénolone Déhydropi- androstérone DHEA Pregnénolone 17  Hydroxy- progestérone Androstènedione Progestérone 11  Désoxycortisol Désoxycorticostérone Cortisol Corticostérone Aldostérone 11 Hydroxylase 21 Hydroxylase 17α - Hydroxylase

Décrire la circulation et le métabolisme des stéroïdes.

Circulation des stéroïdes Fixation aux protéines plasmatiques – Glucocorticoïdes Transcortine (CBG, corticosteroid-binding globulin) Liaison de 90 % – Minéralocorticoïdes Albumine et Transcortine Liaison de seulement 50 % – Androgènes Protéine porteuse des stéroïdes sexuels (SHBG, sex hormone-binding globulin) Majoritairement liés

Métabolisme des stéroïdes Le métabolisme rend les stéroïdes inactifs et hydrosolubles Conjugués à l’acide glucuronique ou aux sulfates Peuvent ensuite être excrétés dans l’urine

Exposer comment les stéroïdes interagissent avec leurs récepteurs et provoquent la réaction des tissus cibles.

Mécanisme d’action des hormones stéroïdes Les stéroïdes pénètrent la cellule par diffusion passive Se lient au récepteur, dans le cytoplasme (glucocorticoïdes), ou dans le noyau (minéralocorticoïdes/androgènes) Complexe récepteur-ligand se lie à l’élément de la réponse hormonale (région promoteur) sur l’ADN Amélioration de la transcription génétique Nouveau ou meilleur ARNm La nouvelle protéine traduite altère la fonction cellulaire Stéroïdes agissent par régulation de la transcription génétique dans les cellules cibles.

Classer par catégories principales les stéroïdes ainsi que leur action physiologique. Exposer les principaux effets physiologiques de chaque groupe d’hormones

Effets biologiques des glucocorticoïdes (1) Inhibition de la synthèse de l’ADN, de l’ARN et des protéines dans la plupart des tissus – Transrépression  prévient transcription de gènes pro-inflammatoires (ex: IL1B, IL5, IL8, chemokines, cytokines, GM-CSF, TNF-a) Stimulation de la synthèse de l’ADN, de l’ARN et des protéines dans le foie – Transactivation – voir prochaine diapo Accélération du catabolisme

Effets biologiques des glucocorticoïdes (2) Nom découle de son effet sur le métabolisme glucidique – Augmentation de la gluconéogenèse  Diabète – Diminution du captage de glucose dans les muscles et de la synthèse de protéines  Faiblesse musculaire proximale – Hausse de la lipolyse  Obésité centrale,``buffalo hum``

Effets biologiques des glucocorticoïdes (3) Inhibition de la formation osseuse, augmentation du métabolisme protéique dans les os  ostéoporose Diminution des mouvements des leucocytes neutrophiles  anti-inflammatoire Amélioration du tonus vasculaire périphérique, régulation de l’expression des récepteurs adrénergiques  hypertension Inhibition des fibroblastes  peau mince, stries, problèmes de guérison

Rôle des androgènes surrénaliens Hommes – <5 % de la production totale d’androgènes – Effets physiologiques négligeables Femmes – Environ 50 % de la production totale d’androgènes – Effets physiologiques et pathologiques importants – Excès manifestés par acné cystique, hirsutisme, alopécie, irrégularité menstruelles

Effets biologiques des minéralocorticoïdes Provoque la production de protéines régularisant les canaux sodiques, les composantes de la pompe Na + - ATPase Le Na + pénètre dans les cellules; sécrétion de K + et de H + – Rétention de Na +, perte de K + et de H + Essentiellement au niveau du tube collecteur, du tubule distal dans le rein, mais aussi de la salive, de la sueur et des matières fécales

Décrire la régulation de chaque groupe d’hormones stéroïdiennes avec une attention particulière à la différence entre les glucorticoïdes et les minéralocorticoïdes.

Régulation de la biosynthèse des stéroïdes dans la glande surrénale Glucocorticoïdes, androgènes  ACTH Minéralocorticoïdes  SRA, K+, (et un petit peu ACTH)

Axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien L’ACTH se lie à des récepteurs dans la membrane plasmatique de cellules de la zone fasciculée et réticulée. Ceci active l’adényl- cyclase  ↑ cAMP  activation PKA (protein kinase A)  Hydrolyze Ester Cholestérol  biosynthèse cortisol. L’ACTH active également l’enzyme P450scc (cholesterol side-chain cleavage)

Système rénine-angiotensine- aldostérone

Zone glomérulée Zone fasciculée

Zone réticulée

En supplémentaire ?

La médullosurrénale Tissu neuroendocrine constitué de cellules ‘chromaffines’, qui dérivent de la crête neurale (~SNS). Les fibres sympathiques préganglionnaires sont cholinergiques. Sécrète catécholamines, neuropeptides – Adrénaline (épinéphrine) – Noradrénaline (norépinéphrine) – Dopamine Les CA sont mises en réserve dans les granules. L'adrénaline constitue 80 à 90% des CA.

Tyrosine hydroxylase DOPA-décarboxylase PENMT Dopamine hydroxylase Tyrosine DOPA Dopamine Noradrénaline Adrénaline Biosynthèse des catécholamines Cytosol Granule chromaffine Cytosol

Catécholamines F Adrénaline – 80 % des catécholamines dans la médullosurénale – Peu de synthèse ailleurs F Noradrénaline – Neurotransmetteur dans le SNC et dans le système nerveux sympathique F Dopamine – Présente dans la médullosurrénale, le cerveau, les noeuds sympathiques et le glomus carotidien

CATHÉCOLAMINES Métabolisme F Recaptage par les terminaisons nerveuses F Excrétion par les reins F Décomposition – Adrénaline/noradrénaline – Métanéphrine/normétanéphrine – acide vanilmandélique (AVM) COMT = Catécholamine O-méthyl transférase MAO = Monoamine oxidase MAO/COMT MAO Surtout foie et rein

SiteActionRécepteur Cardiovasculaire ↑ fréquence et force du myocarde  ↑ muscles lisses vasculaires (↑ freq et débit cardiaque, vasoconstriction)  Pulmonaire↑ bronchodilatation  Rénal↑ libération rénine,  Peau↑ diaphorèse  CATHÉCOLAMINES Effets sur les organes et les tissus

CATÉCHOLAMINES Effets endocriniens et métaboliques SiteActionRécepteur Sécrétion d’hormones ↑ Libération de rénine  ↑ T4, calcitonine, PTH, gastrine  ↓ libération d'insuline et de glucagon  Métabolisme ↑ glycogénolyse dans le foie  ↑ lipolyse dans les tissus adipeux  ↑ calorigenèse ds la plupart des tissus 

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