Synthèse des hormones thyroïdiennes et métabolisme de l'iode

La synthèse des hormones thyroïdiennes est un processus en plusieurs étapes par lequel la cellule folliculaire thyroïdienne capte l'iodure alimentaire, l'oxyde et le couple aux résidus de tyrosine de la protéine thyroglobuline pour former la thyroxine (T4) et la triiodothyronine (T3). L'iode étant un composant structurel des hormones, le métabolisme de l'iode dans l'ensemble du corps est indissociable de la production d'hormones thyroïdiennes.

Definition

La synthèse des hormones thyroïdiennes est l'assemblage enzymatique de la T4 et de la T3 à partir de l'iodure et des résidus tyrosyl de la thyroglobuline au sein du follicule thyroïdien, dépendante d'un apport alimentaire suffisant en iode.

Scope

Ce sujet aborde les étapes cellulaires de la biosynthèse hormonale : la captation de l'iodure par le symporteur sodium-iodure, le transport dans la lumière folliculaire, l'oxydation et l'organification par la thyroïde peroxydase, le couplage des iodotyrosines sur la thyroglobuline, le stockage des hormones dans la colloïde, ainsi que la résorption et la protéolyse qui libèrent la T4 et la T3. Il couvre également le cycle de l'iode alimentaire qui fournit le substrat. Il s'agit d'une référence physiologique qui n'aborde pas le traitement des troubles de l'iode.

Core questions

• Comment la cellule folliculaire concentre-t-elle l'iodure contre un gradient ?
• Comment l'iodure est-il oxydé et attaché à la thyroglobuline (organification) ?
• Comment les iodotyrosines sont-elles couplées pour former la T4 et la T3 ?
• Comment les hormones stockées sont-elles libérées de la colloïde dans le sang ?
• Comment la disponibilité de l'iode alimentaire contraint-elle la production hormonale ?

Key concepts

• Symporteur sodium-iodure (NIS) et piégeage de l'iodure
• Thyroïde peroxydase (TPO)
• Organification de l'iodure
• Thyroglobuline comme échafaudage et réserve
• Réaction de couplage formant la T4 et la T3
• Génération de peroxyde d'hydrogène par DUOX
• Résorption et protéolyse de la colloïde
• Cycle de l'iode alimentaire

Mechanisms

Le symporteur sodium-iodure, situé sur la membrane basolatérale, concentre activement l'iodure à l'intérieur de la cellule folliculaire, lequel se déplace ensuite vers la surface apicale et dans la colloïde. Là, la thyroïde peroxydase, utilisant le peroxyde d'hydrogène généré par les enzymes duales oxydases (DUOX), oxyde l'iodure et l'attache aux résidus de tyrosine de la thyroglobuline pour former la monoiodotyrosine et la diiodotyrosine (organification). La thyroïde peroxydase couple ensuite ces iodotyrosines pour former la T4 et, moins abondamment, la T3, qui restent stockées au sein de la thyroglobuline dans la colloïde. Lors d'une stimulation, la colloïde est réintégrée dans la cellule et protéolysée, libérant la T4 et la T3 pour la sécrétion, tandis que l'iodure des iodotyrosines non couplées est recyclé.

Clinical relevance

La voie de synthèse explique pourquoi un apport alimentaire suffisant en iode est nécessaire à une production hormonale normale et pourquoi la thyroïde peroxydase est une enzyme fonctionnelle clé. Cette entrée décrit la physiologie à titre de référence et ne fournit pas de recommandations de dosage ou de prise en charge pour la carence ou l'excès d'iode.

Epidemiology

L'iode est inégalement réparti dans l'environnement, et l'apport alimentaire en iode varie considérablement entre les régions, ce qui constitue la base physiologique des programmes de fortification en iode au niveau de la population ; les chiffres de prévalence spécifiques sortent du cadre de cette entrée de physiologie.

History

L'identification de l'iode comme essentiel à la thyroïde et l'isolement ultérieur de la thyroxine ont établi le métabolisme de l'iode comme central à la fonction glandulaire. Des travaux ultérieurs ont caractérisé la thyroglobuline comme l'échafaudage d'iodation, la thyroïde peroxydase comme l'enzyme catalytique, et le symporteur sodium-iodure et les duales oxydases comme la machinerie de transport et d'oxydation, complétant ainsi le tableau moléculaire de la biosynthèse.

Key figures

• Denise P. Carvalho
• Corinne Dupuy
• P. Reed Larsen

Seminal works

• carvalho-2017
• yen-2001

Frequently asked questions

Quel rôle la thyroglobuline joue-t-elle dans la synthèse hormonale ?

La thyroglobuline est une grande protéine qui sert à la fois d'échafaudage moléculaire sur lequel l'iodure est attaché aux résidus de tyrosine et couplé en hormone, et de forme de stockage de l'hormone thyroïdienne au sein de la colloïde folliculaire.

Pourquoi le symporteur sodium-iodure est-il important ?

Il transporte activement l'iodure du sang vers la cellule folliculaire contre son gradient de concentration, fournissant l'iodure que la thyroïde peroxydase incorpore ensuite dans l'hormone.