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Hormono1

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 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.
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  • 2. Module de Biochimie  Glucide  Lipide  Protéine  Equilibre A/B - Vitamine  HORMONOLOGIE
  • 3. HORMONOLOGIE  Généralités : Importance des Hormones.  Mécanisme d’action.  Dr Dahmani  Hypophyse – Hypothalamus. Dr Chibah  Thyroïde.  Dr Dahmani  Surrénale - Gonades.  Dr Sifer
  • 4. Plan  Système de communication.  Système de communication par messager chimique.  Hormone : définition – structure – classification – métabolisme – transport …  Régulation.  Exploration.
  • 7. 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
  • 8. Eucaryote Organisme Multicellulaire Structure complexe hiérarchisée Organisé en tissu et organe Cellules spécialisées avec une fonction bien précise Cerveau Foie Rein Pancréas Sang Poumon Cœur …
  • 9. Organisme Multicellulaire à divers fonctions : Métabolisme, défense, croissance, différentiation, reproduction, …. Pour coordonner les différentes activités et assurer un fonctionnement harmonieux de l’organisme.
  • 11. Un malentendu Dysfonctionnement du système de communication MaladieConflit
  • 13. 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).
  • 14. Le système chimique - Système endocrinien (glandes, hormones, cibles) - De très rapide à très lent. - Passe par la circulation (sang).
  • 15. Récepteur Messager chimique Réponse cellulaire Transduction du signal Cellule émettrice Cellule réceptrice
  • 16. 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 :
  • 17. Par voie nerveuse : Transmission synaptique
  • 18. 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 :
  • 19. Par voie humorale : Transmission Neuroendocrine
  • 20. 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 :
  • 21. Par voie humorale : Transmission endocrine
  • 22. 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 :
  • 23. Par voie locale : Transmission paracrine Transmission autocrine
  • 24. - Transmission synaptique - Transmission paracrine - Transmission autocrine Courte distance communication rapide à très rapide
  • 25. Par voie nerveuse : Transmission synaptique
  • 26. Par voie locale : Transmission paracrine Transmission autocrine
  • 27. -Transmission endocrine -Transmission Neuroendocrine Longue distance communication lente à rapide Passe par la circulation sanguine
  • 28. Par voie humorale : Transmission Neuroendocrine
  • 29. Par voie humorale : Transmission endocrine
  • 30. 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
  • 31. 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
  • 32. 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.
  • 37. 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.
  • 38. Rôle et fonction des hormones Pour coordonner les différentes activités et assurer un fonctionnement harmonieux de l’organisme.
  • 39. Rôle et fonction des hormones  Très nombreux rôles dans divers domaines Reproduction Métabolisme (énergétique) Défense Homéostasie Croissance ….
  • 40. 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.
  • 42. Classification Elle peut être basée sur différents critères :  Structuraux,  Physico-chimiques,  Physiologiques,  Mode d’action.
  • 43. Classification Elle peut être basée sur différents critères :  Structuraux,  Physico-chimiques,  Physiologiques,  Mode d’action.
  • 45. 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.
  • 46. Classification Elle peut être basée sur différents critères :  Structuraux,  Physico-chimiques,  Physiologiques,  Mode d’action.
  • 47. 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).
  • 48. Classification Elle peut être basée sur différents critères :  Structuraux,  Physico-chimiques,  Physiologiques,  Mode d’action.
  • 49. 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.
  • 50. Classification Elle peut être basée sur différents critères :  Structuraux,  Physico-chimiques,  Physiologiques,  Mode d’action.
  • 51. 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
  • 55. Biosynthèse et sécrétion  Hormones dérivant des acides amines : Hormones médullosurrénaliennes : Catécholamines
  • 57. Biosynthèse et sécrétion   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.
  • 59. Biosynthèse et sécrétion   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.
  • 61. Biosynthèse et sécrétion  Hormones Eicosanoides : dérivent de l’arachidonate (Acide gras de 20 atomes, et 4 doubles liaisons)
  • 63. Transport  Dans le cas du système autocrine et paracrine, l’hormone agit in situ (pas besoin de transporteur) : prostaglandine, hormones hypothalamiques…etc.
  • 65. 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.
  • 66. 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.
  • 67. 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.
  • 69. 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).
  • 70.  Au niveau du foie : siège principal du catabolisme qui entraine la perte de l’activité biologique de l’hormone. Métabolisme périphérique
  • 71.  Au niveau du rein : métabolisme et élimination par filtration. Métabolisme périphérique
  • 73. Mécanisme d’action Réponse Hormone La transduction du signal Cellule cible
  • 74. Mécanisme d’action  1. Action directe sur un gène (ADN)  Surtout les hormones stéroïdes.  2. Via un second messager  Surtout hormones protéiques.
  • 77. 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).
  • 78.  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.
  • 79.  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.
  • 80.  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.
  • 81.  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.
  • 82.  Couplage : la fixation de l’hormone au récepteur permet la transmission du signal et l’induction d’une réponse cellulaire = Activité intrinsèque.
  • 84.  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.
  • 85. Spécificité + affinité Pas de Transduction Pas de Réponse
  • 87. CASCADE DE SIGNALISATION ET AMPLIFICATION :
  • 90. 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
  • 91.  Importance de la régulation
  • 92. 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.
  • 93. Mécanisme de régulation Régulation  maintenir la concentration de l’hormone circulante dans un intervalle approprié.
  • 95.  La production d’hormones doit, en permanence, s’adapter de manière très précise aux besoins de l’organisme placé dans un environnement variable. REGULATION
  • 96. 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
  • 98.   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).
  • 99.  La plupart des hormones sont régulées par RÉTROACTION NÉGATIVE (aussi appelée RÉTRO-INHIBITION).
  • 100. 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.
  • 103. Hypothalamus Antéhypophyse Thyroïde Foie Cartilage Surrénales Gonades Prolactine Libérines // Statines Stimulines Hormones Périphériques 10-15 – 10-12 M 10-9 M 10-6 M
  • 108. 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).
  • 109. 1. Stimulus hormonal  Une hormone provoque la sécrétion d’une autre hormone
  • 110. 2. Stimulus humoral  Une modification d’un paramètre physiologique provoque la sécrétion d’une hormone (taux de glucose ou de calcium dans le sang).
  • 111. 3. Stimulus nerveux  Un influx nerveux provoque la sécrétion d’une hormone par une glande.
  • 112. Un malentendu Dysfonctionnement du système de communication Pathologie
  • 114. GLANDE TISSU CIBLE METABOLISME DE L’HORMONE Pathologie hormonale Hyposécrétion Hypersécrétion Absence de récepteurs Récepteurs non fonctionnels Inactivation Anomalies du transport
  • 116. 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.
  • 117. Hormone dans l’échantillon Anticorps dans le réactif Marqueur Spécificité
  • 118. Méthode par compétition ou indirecte compétition entre l’hormone à doser et l’hormone marquée.
  • 119. Méthode immunométrique ou directe « sandwich »  utilisant un premier Ac fixé sur la paroi du support réactionnel, et un second Ac qui porte le marqueur.
  • 120. 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.
  • 121. Prélèvement :  Le Prélèvement peut être :  Sang ,  Urine  Salive,  Glande (biopsie),  Organe cible.
  • 122.  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
  • 125.  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 STRATÉGIE D’EXPLORATION HORMONALE