Physiologie et métabolisme de la thyroïde

La physiologie thyroïdienne décrit la manière dont la glande thyroïde synthétise, stocke, sécrète, transporte et dégrade les hormones iodées, la thyroxine (T4) et la triiodothyronine (T3), ainsi que la façon dont ces hormones régulent le métabolisme de base, la thermogenèse et la fonction de presque tous les systèmes d'organes. Ce domaine oriente le lecteur vers le cycle de vie des hormones et le rôle métabolique systémique qui fait de la thyroïde un nœud central de la physiologie endocrinienne.

Definition

La physiologie thyroïdienne est l'étude de la production, de la distribution, de l'action cellulaire et du renouvellement métabolique des hormones thyroïdiennes T4 et T3, et de la manière dont ces hormones définissent le ton métabolique du corps sous régulation hypothalamo-hypophysaire.

Scope

Ce domaine constitue un aperçu introductif de la physiologie thyroïdienne normale : la biosynthèse des hormones thyroïdiennes à partir de l'iodure et de la thyroglobuline, leur transport plasmatique par les protéines de liaison, leur activation et inactivation périphériques par les désiodases, leur mécanisme d'action médiatisé par les récepteurs nucléaires, et leurs effets intégrés sur le métabolisme et la production de chaleur. Il les présente comme des sujets de référence physiologique, et non comme la gestion clinique des maladies thyroïdiennes.

Sub-topics

• Effets systémiques des hormones thyroïdiennes sur le métabolisme et la thermogenèse
• Mécanisme d'action de l'hormone thyroïdienne
• Métabolisme et dégradation des hormones thyroïdiennes
• Synthèse des hormones thyroïdiennes et métabolisme de l'iode
• Transport et protéines de liaison des hormones thyroïdiennes

Core questions

• Comment l'iodure est-il concentré et incorporé dans l'hormone thyroïdienne, et comment l'hormone est-elle stockée et libérée ?
• Comment la T4 et la T3 circulent-elles dans le sang et atteignent-elles les tissus cibles ?
• Comment la prohormone T4 circulante est-elle convertie en hormone T3 active, et comment le signal est-il terminé ?
• Par quel mécanisme moléculaire les hormones thyroïdiennes modifient-elles l'expression génique ?
• Comment les hormones thyroïdiennes établissent-elles le métabolisme de base et stimulent-elles la thermogenèse dans les différents systèmes d'organes ?

Key concepts

• Thyroxine (T4) et triiodothyronine (T3)
• Piégeage et organification de l'iodure
• La thyroglobuline comme échafaudage et réserve hormonale
• Protéines de liaison plasmatiques et hypothèse de l'hormone libre
• Activation et inactivation périphériques médiatisées par les désiodases
• Récepteurs nucléaires des hormones thyroïdiennes
• Métabolisme de base et thermogenèse

Mechanisms

La cellule folliculaire thyroïdienne concentre l'iodure, l'oxyde et le couple aux résidus de tyrosine sur la thyroglobuline pour former la T4 et une plus petite quantité de T3, qui sont stockées dans la colloïde et libérées dans la circulation sous le contrôle de l'hormone thyréostimulante. Dans le sang, presque toute l'hormone est liée à des protéines porteuses, et seule la petite fraction libre pénètre dans les tissus. Les désiodases périphériques convertissent la prohormone T4 en T3 active ou en métabolites inactifs, ajustant ainsi la disponibilité hormonale tissu par tissu. La T3 se lie ensuite aux récepteurs nucléaires des hormones thyroïdiennes qui agissent comme des facteurs de transcription régulés par des ligands, modifiant l'expression des gènes qui régissent la dépense énergétique, le métabolisme des substrats et la thermogenèse.

Clinical relevance

La compréhension de la physiologie thyroïdienne normale est fondamentale pour l'interprétation de la fonction thyroïdienne et la justification des mesures de laboratoire telles que la T4 et la T3 libres. Ce domaine décrit les mécanismes physiologiques à des fins de référence éducative ; il ne constitue pas un guide pour le diagnostic ou le traitement des troubles thyroïdiens, qui nécessitent une évaluation clinique individualisée.

History

La reconnaissance de l'iode comme essentiel à la thyroïde au début du XXe siècle, l'isolement et la synthèse de la thyroxine, et l'identification ultérieure de la triiodothyronine ont placé ces hormones au centre de ce domaine. La découverte que la T4 est en grande partie une prohormone convertie périphériquement en T3 par les enzymes désiodases, et le clonage des récepteurs nucléaires des hormones thyroïdiennes, ont recadré la physiologie thyroïdienne autour de l'activation périphérique et de la régulation génique plutôt que de la seule sécrétion glandulaire.

Key figures

• P. Reed Larsen
• Antonio C. Bianco
• Paul M. Yen
• Gregory A. Brent

Seminal works

• bianco-2002
• yen-2001
• mullur-2014

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre la T4 et la T3 ?

La T4 (thyroxine) est la principale hormone sécrétée par la thyroïde et agit en grande partie comme une prohormone circulante, tandis que la T3 (triiodothyronine) est la forme biologiquement plus active, dont une grande partie est produite dans les tissus périphériques par l'élimination d'un atome d'iode de la T4.

Pourquoi l'iode est-il important pour la thyroïde ?

L'iode est un composant structurel de l'hormone thyroïdienne ; la glande doit piéger l'iodure alimentaire et l'incorporer dans la thyroglobuline pour synthétiser la T4 et la T3, de sorte que la production hormonale dépend d'un apport adéquat en iode.