Mécanisme d'action de l'hormone thyroïdienne

L'hormone thyroïdienne agit principalement par l'intermédiaire de récepteurs nucléaires de l'hormone thyroïdienne qui fonctionnent comme des facteurs de transcription régulés par un ligand : la T3 se lie au récepteur, qui est ancré sur des éléments de réponse thyroïdienne dans l'ADN, activant ou désactivant ainsi les gènes cibles. Des actions non génomiques supplémentaires, plus rapides, se produisent au niveau de la membrane cellulaire et dans le cytoplasme. Ensemble, ces mécanismes relient une seule hormone à des changements larges et coordonnés de l'expression génique et de la physiologie cellulaire.

Definition

Le mécanisme d'action de l'hormone thyroïdienne est le processus par lequel la T3, principalement par l'intermédiaire de récepteurs nucléaires de l'hormone thyroïdienne agissant comme facteurs de transcription, régule l'expression des gènes cibles, complété par une signalisation non génomique initiée au niveau de la membrane.

Scope

Ce sujet couvre le mécanisme moléculaire par lequel l'hormone thyroïdienne modifie le comportement cellulaire : la structure et les isoformes des récepteurs nucléaires de l'hormone thyroïdienne, leur partenariat avec le récepteur X des rétinoïdes, le rôle des corépresseurs et des coactivateurs dans l'activation et la désactivation des gènes, et les actions non génomiques reconnues initiées au niveau de la membrane. Il s'agit d'une référence physiologique et moléculaire qui n'aborde pas cliniquement les troubles de résistance aux hormones.

Core questions

• Comment la T3 modifie-t-elle l'expression génique via les récepteurs nucléaires ?
• Quels rôles jouent les isoformes des récepteurs et le partenaire récepteur X des rétinoïdes ?
• Comment les corépresseurs et les coactivateurs activent-ils et désactivent-ils les gènes cibles ?
• Quelles sont les actions non génomiques de l'hormone thyroïdienne, et en quoi diffèrent-elles ?
• Comment une seule hormone produit-elle des effets coordonnés à l'échelle des tissus ?

Key concepts

• Récepteurs nucléaires de l'hormone thyroïdienne (TR-alpha, TR-beta)
• Éléments de réponse thyroïdienne
• Hétérodimérisation avec le récepteur X des rétinoïdes (RXR)
• Complexes corépresseurs et coactivateurs
• Transcription régulée par un ligand
• Actions génomiques versus non génomiques
• Signalisation initiée par la membrane via l'intégrine alphaVbeta3

Mechanisms

L'hormone active T3 pénètre dans le noyau et se lie aux récepteurs de l'hormone thyroïdienne, codés par les gènes TR-alpha et TR-beta et exprimés sous forme d'isoformes spécifiques aux tissus. Ces récepteurs, généralement sous forme d'hétérodimères avec le récepteur X des rétinoïdes, se lient aux éléments de réponse thyroïdienne dans les régions régulatrices des gènes cibles. À l'état non lié au ligand, le récepteur recrute des complexes corépresseurs qui suppriment la transcription ; la liaison de la T3 les échange contre des complexes coactivateurs, activant ainsi la transcription. Ce basculement est à la base des actions génomiques de l'hormone. Parallèlement, des actions non génomiques initiées au niveau de la membrane plasmatique, incluant la signalisation via le récepteur intégrine alphaVbeta3, et des effets cytoplasmiques produisent des réponses plus rapides qui complètent le programme transcriptionnel plus lent.

Clinical relevance

Le mécanisme du récepteur explique pourquoi l'hormone thyroïdienne exerce des effets larges et coordonnés sur l'expression génique et pourquoi la distribution des isoformes du récepteur façonne les réponses spécifiques aux tissus. Cette entrée est une référence de physiologie moléculaire et ne fournit pas de conseils diagnostiques ou thérapeutiques pour la résistance à l'hormone thyroïdienne ou les affections connexes.

History

Le clonage des récepteurs nucléaires de l'hormone thyroïdienne dans les années 1980, et la reconnaissance qu'ils appartiennent à la même famille que l'oncogène viral v-erbA, a établi l'action de l'hormone thyroïdienne comme un modèle de signalisation par récepteur nucléaire. Des travaux ultérieurs ont défini les isoformes TR-alpha et TR-beta, l'hétérodimère avec le récepteur X des rétinoïdes, et le mécanisme de commutation corépresseur-coactivateur, tandis que les actions non génomiques initiées par la membrane ont été caractérisées plus récemment.

Key figures

• Paul M. Yen
• Sheue-Yann Cheng
• Gregory A. Brent
• Paul J. Davis

Seminal works

• yen-2001
• cheng-2010
• brent-2012

Frequently asked questions

Comment l'hormone thyroïdienne modifie-t-elle l'expression génique ?

La T3 active se lie aux récepteurs nucléaires de l'hormone thyroïdienne liés à l'ADN ; en l'absence d'hormone, ces récepteurs répriment leurs gènes cibles, et la liaison de l'hormone les fait passer à l'activation de la transcription en échangeant les complexes corépresseurs contre des complexes coactivateurs.

Quelle est la différence entre les actions génomiques et non génomiques ?

Les actions génomiques agissent via des récepteurs nucléaires qui régulent la transcription génique et se développent sur plusieurs heures, tandis que les actions non génomiques sont initiées au niveau de la membrane cellulaire ou dans le cytoplasme et peuvent produire des réponses plus rapides sans altérer directement la transcription.