Physiologie des glucocorticoïdes et réponse au stress

Les glucocorticoïdes, principalement le cortisol chez l'homme, sont des hormones stéroïdes de la zona fasciculata qui régulent le métabolisme et modulent les réponses immunitaires et au stress. Agissant via un récepteur intracellulaire qui modifie la transcription génique, ils augmentent la glycémie, mobilisent les substrats énergétiques et freinent l'inflammation, et leur sécrétion suit à la fois un rythme circadien et des pics aigus lors du stress.

Definition

La physiologie des glucocorticoïdes est l'étude de la manière dont le cortisol et les stéroïdes apparentés, sécrétés par la zona fasciculata surrénalienne sous le contrôle de l'axe HPA, agissent via le récepteur des glucocorticoïdes pour réguler le métabolisme des glucides, des protéines et des lipides et pour moduler les réponses immunitaires et au stress.

Scope

Ce sujet couvre la physiologie des glucocorticoïdes : leur profil de sécrétion, le récepteur des glucocorticoïdes et son mécanisme d'action, leurs effets métaboliques et anti-inflammatoires, ainsi que leur rôle central dans la réponse au stress. La voie de synthèse est abordée dans le sujet sur la synthèse adrénocorticale et la boucle de contrôle en amont dans le sujet sur l'axe HPA.

Core questions

• Comment le cortisol agit-il au niveau cellulaire, et pourquoi ses effets sont-ils relativement lents et généralisés ?
• Quelles sont les fonctions métaboliques et immunomodulatrices des glucocorticoïdes ?
• Comment les glucocorticoïdes contribuent-ils à l'adaptation pendant le stress, et qu'accomplit le rythme circadien du cortisol ?

Key concepts

• Cortisol
• Récepteur des glucocorticoïdes (GR)
• Action génomique (transcriptionnelle)
• Sécrétion circadienne et ultradienne
• Néoglucogenèse et élévation de la glycémie
• Effets anti-inflammatoires et immunosuppresseurs
• Actions permissives sur les catécholamines
• Rétroaction négative sur l'axe HPA

Key theories

Modèle permissif/protecteur de l'action des glucocorticoïdes dans le stress

Munck et ses collègues ont proposé que les réponses physiologiques des glucocorticoïdes au stress ne sont pas principalement défensives mais servent à freiner les propres mécanismes de défense activés par le stress de l'organisme, protégeant ainsi contre leur dépassement ; cela recadre les effets anti-inflammatoires comme régulateurs plutôt qu'incidentels.

Mechanisms

Le cortisol est lipophile et circule en grande partie lié à la globuline liant les corticostéroïdes (corticosteroid-binding globulin) ; le cortisol libre pénètre dans les cellules et se lie au récepteur cytoplasmique des glucocorticoïdes, qui se transloque vers le noyau et agit comme un facteur de transcription, induisant ou réprimant les gènes cibles. Par ces actions génomiques, le cortisol favorise la néoglucogenèse hépatique, mobilise les acides aminés et les acides gras libres, et exerce de larges effets anti-inflammatoires et immunosuppresseurs en supprimant les médiateurs pro-inflammatoires. Il a également des actions permissives, maintenant la réactivité vasculaire aux catécholamines. La sécrétion suit un rythme circadien atteignant un pic tôt le matin, avec des pulsations superposées, et augmente fortement lors du stress physique et psychologique dans le cadre de l'activation de l'axe HPA.

Clinical relevance

La physiologie des glucocorticoïdes explique les manifestations de l'excès de cortisol (comme dans le syndrome de Cushing) et de la déficience (comme dans l'insuffisance surrénalienne), ainsi que la raison pour laquelle les glucocorticoïdes synthétiques sont utilisés pharmacologiquement pour leurs effets anti-inflammatoires. Cette entrée décrit la physiologie et la base de ces états à titre de référence ; elle ne fournit aucune posologie et ne constitue pas un guide pour le traitement d'un individu.

Evidence & guidelines

Les rôles métaboliques et anti-inflammatoires des glucocorticoïdes et le mécanisme de leur récepteur sont bien établis dans des revues (Munck et al., 1984 ; Charmandari et al., 2005) et des manuels. L'intégration des glucocorticoïdes avec la fonction cérébrale et l'adaptation au stress est examinée par de Kloet et al. (2005). La prise en charge de l'insuffisance en corticostéroïdes en cas de maladie est abordée dans des revues cliniques (Cooper & Stewart, 2003) et dépasse le cadre physiologique de cette entrée.

History

Le potentiel anti-inflammatoire du cortisol a été démontré cliniquement par Hench et ses collègues vers 1950, transformant le domaine. Les travaux de Hans Selye au milieu du siècle ont encadré la réponse corticosurrénalienne dans un concept général de 'stress'. Plus tard, le clonage du récepteur des glucocorticoïdes et l'hypothèse permissive/protectrice de Munck ont affiné la compréhension des raisons pour lesquelles les glucocorticoïdes sont libérés pendant le stress et de la manière dont ils agissent.

Debates

Les effets des glucocorticoïdes induits par le stress sont-ils principalement défensifs ou régulateurs ?

Munck et ses collègues ont soutenu que les pics physiologiques de glucocorticoïdes agissent pour limiter les propres défenses activées par le stress de l'organisme plutôt que pour les médiatiser, une réinterprétation qui continue d'éclairer la compréhension de l'action anti-inflammatoire.

Key figures

• Hans Selye
• Allan Munck
• George Chrousos
• Ron de Kloet

Seminal works

• munck-1984
• charmandari-2005

Frequently asked questions

Pourquoi le cortisol augmente-t-il la glycémie ?

Le cortisol favorise la néoglucogenèse hépatique et mobilise les acides aminés et les acides gras comme substrats tout en réduisant la captation périphérique du glucose, assurant ainsi la disponibilité de carburant pendant le stress. Ce sont des effets génomiques médiatisés par le récepteur des glucocorticoïdes.

Pourquoi le cortisol est-il le plus élevé le matin ?

La sécrétion de cortisol suit un rythme circadien régulé par l'axe HPA, atteignant généralement un pic peu après le réveil et diminuant jusqu'à un nadir vers minuit, avec des pulsations plus petites tout au long de la journée.