Hormones et signalisation endocrine

Ce que sont les hormones, leurs classes chimiques, et comment elles transmettent des instructions aux cellules via des récepteurs de surface et intracellulaires.

Definition

Une hormone est un messager chimique sécrété par des cellules dans les fluides corporels qui agit sur des cellules cibles portant des récepteurs spécifiques, et la signalisation endocrine est le processus par lequel une telle hormone se lie à son récepteur et déclenche une réponse cellulaire, le mode d'action étant déterminé par le fait que l'hormone agit à la surface de la cellule ou à l'intérieur de celle-ci.

Scope

Ce sujet aborde la nature et l'action des hormones : les principales classes chimiques — peptides et protéines, amines et stéroïdes — et comment leur solubilité détermine leur mode d'action ; les récepteurs et les voies de transduction du signal par lesquels agissent les hormones hydrosolubles et liposolubles ; et la régulation de la synthèse, du transport et de l'élimination des hormones. Il traite de la diversité des hormones chez les animaux et de la logique commune de la signalisation médiatisée par les récepteurs. La couverture est comparative et mécanistique.

Core questions

• À quelles classes chimiques les hormones appartiennent-elles, et pourquoi est-ce important ?
• Comment les hormones hydrosolubles agissent-elles sur leurs cellules cibles ?
• Comment les hormones stéroïdes et thyroïdiennes modifient-elles le comportement cellulaire ?
• Comment les niveaux d'hormones dans le sang sont-ils contrôlés ?

Key theories

Action des seconds messagers des hormones hydrosolubles

Les hormones peptidiques et aminées ne peuvent pas traverser la membrane cellulaire et se lient plutôt à des récepteurs de surface qui génèrent des seconds messagers intracellulaires, amplifiant le signal et produisant des réponses cellulaires rapides.

Action génomique des hormones stéroïdes et thyroïdiennes

Les hormones stéroïdes et thyroïdiennes liposolubles diffusent dans les cellules et se lient à des récepteurs intracellulaires qui régulent la transcription génique, produisant des changements plus lents mais plus durables dans la fonction cellulaire.

Mechanisms

Les hormones se répartissent en classes chimiques qui déterminent leur mode de transport et d'action. Les hormones peptidiques et protéiques, ainsi que la plupart des amines, sont hydrosolubles, se dissolvent librement dans le sang et se lient à des récepteurs à la surface des cellules cibles ; ces récepteurs activent des voies de transduction du signal et des seconds messagers qui modifient rapidement l'activité enzymatique et le comportement cellulaire, avec une amplification à chaque étape. Les hormones stéroïdes et l'hormone thyroïdienne sont liposolubles, sont transportées liées à des protéines de transport et traversent la membrane cellulaire pour se lier à des récepteurs intracellulaires qui agissent comme des facteurs de transcription, modifiant les gènes exprimés et produisant des effets plus lents et soutenus. L'action hormonale dépend de la présence de récepteurs, de sorte qu'une même hormone peut avoir des effets différents dans différents tissus. Les niveaux circulants sont déterminés par l'équilibre entre la synthèse et la sécrétion régulées d'une part, et le transport, la dégradation et l'excrétion d'autre part, permettant un contrôle précis de la signalisation.

Clinical relevance

Les principes des classes hormonales et de l'action médiatisée par les récepteurs, établis en endocrinologie comparative, sont à la base de la compréhension de la fonction endocrine et de l'action des agents à base d'hormones et ciblant les récepteurs. Cette entrée est un matériel de référence éducatif plutôt qu'un guide médical.

History

La dénomination des hormones par Starling a suivi la découverte de la sécrétine, et l'identification de l'AMP cyclique par Sutherland a révélé comment les hormones hydrosolubles agissent via des seconds messagers. Les travaux de Jensen sur les récepteurs stéroïdiens ont montré comment les hormones liposolubles régulent les gènes, tandis que le dosage radio-immunologique (radioimmunoassay) de Yalow et Berson a rendu possible la mesure précise des hormones.

Key figures

• Ernest Starling
• Earl Sutherland
• Elwood Jensen
• Rosalyn Yalow

Seminal works

• norris2013
• hill2016
• randall2002

Frequently asked questions

Pourquoi les hormones stéroïdes agissent-elles plus lentement que les hormones peptidiques ?

Les stéroïdes agissent en pénétrant dans les cellules et en modifiant l'expression génique, ce qui prend du temps pour altérer les niveaux de protéines, tandis que les hormones peptidiques agissent à la surface cellulaire via des voies rapides de seconds messagers.

Pourquoi une hormone affecte-t-elle certains tissus mais pas d'autres ?

Une hormone n'agit que sur les cellules qui possèdent le récepteur approprié ; ses effets sont donc limités aux tissus exprimant ce récepteur, même si l'hormone circule dans tout le corps.