Hormone thyroïdienne
L’hormone thyroïdienne (TH) est un exemple classique de signalisation endocrine. Elle est synthétisée par la glande thyroïde et transportée via la circulation sanguine afin d’exercer des effets majeurs sur le métabolisme, le développement, la thermogenèse et la fonction des organes. Les deux principales formes sont la thyroxine (T4, contenant quatre atomes d’iode) et la triiodothyronine (T3), biologiquement active. La T4 agit principalement comme une prohormone qui est désiodée en T3 dans les tissus cibles (Mullur et al., 2014).
Synthèse et sécrétion
La thyréolibérine (TRH) produite par l’hypothalamus stimule la sécrétion hypophysaire de thyréostimuline (TSH), laquelle favorise à son tour la captation de l’iodure par les cellules folliculaires thyroïdiennes, la synthèse de la thyroglobuline, ainsi que la production de T4 et de T3. Cet axe hypothalamo-hypophyso-thyroïdien est régulé par un mécanisme classique de rétrocontrôle négatif : la T4 et la T3 inhibent la sécrétion de TRH et de TSH (Chiamolera & Wondisford, 2009).
Transport et entrée cellulaire
Plus de 99 % des hormones thyroïdiennes circulantes sont liées à des protéines porteuses — la globuline liant la thyroxine (TBG), la transthyrétine et l’albumine — ce qui prolonge leur demi-vie et constitue un réservoir circulant. Les hormones thyroïdiennes libres pénètrent dans les cellules cibles via des transporteurs transmembranaires spécifiques, notamment le MCT8 (transporteur des monocarboxylates 8) et l’OATP1C1 (polypeptide transporteur d’anions organiques 1C1). Des mutations du MCT8 sont responsables du syndrome d’Allan-Herndon-Dudley, une maladie neurodéveloppementale sévère (Visser et al., 2008).
Action des récepteurs nucléaires
La T3 exerce la majorité de ses effets en se liant aux récepteurs des hormones thyroïdiennes (TRα et TRβ), qui sont des facteurs de transcription dépendants d’un ligand localisés dans le noyau cellulaire. En l’absence de T3, les TR se lient aux éléments de réponse aux hormones thyroïdiennes (TRE) en association avec des corépresseurs (par exemple, NCoR et SMRT), réprimant ainsi la transcription des gènes cibles. La liaison de la T3 induit un changement de conformation, dissocie les corépresseurs et recrute des coactivateurs (par exemple, SRC1 et p300), activant ainsi l’expression génique (Brent, 2012). Les gènes cibles comprennent ceux impliqués dans le métabolisme basal (par exemple, les protéines découplantes et les sous-unités d’ATPase), la contractilité cardiaque (chaîne lourde α de la myosine et récepteurs β-adrénergiques) et le neurodéveloppement (protéine basique de la myéline et reeline).
Actions non génomiques
Outre la signalisation nucléaire, la T3 déclenche rapidement des effets non génomiques via l’intégrine αvβ3 et d’autres récepteurs associés à la membrane, activant les voies PI3K/Akt et MAPK en quelques minutes. Ces actions influencent l’activité des canaux ioniques (Na⁺/K⁺-ATPase, Ca²⁺-ATPase), le transport du glucose et l’angiogenèse, indépendamment de la transcription génique (Davis et al., 2016).
Rôles physiologiques et pathologies cliniques
L’hormone thyroïdienne augmente le métabolisme basal, stimule la production de chaleur (thermogenèse), améliore le débit cardiaque et la fréquence cardiaque, favorise le développement cérébral fœtal et postnatal, et régule le métabolisme des lipides et des glucides. L’hypothyroïdie (faible taux d’hormones thyroïdiennes) provoque une bradycardie, une fatigue, une prise de poids, une intolérance au froid et un myxœdème. L’hyperthyroïdie (excès d’hormones thyroïdiennes) se manifeste par une tachycardie, une perte de poids, une intolérance à la chaleur, de l’anxiété et des tremblements. Les maladies auto-immunes — la thyroïdite de Hashimoto (hypothyroïdie) et la maladie de Basedow-Graves (hyperthyroïdie) — sont fréquentes. Les anomalies génétiques affectant la synthèse, le transport ou l’action des hormones thyroïdiennes (par exemple, la résistance aux hormones thyroïdiennes due à des mutations du THRB) illustrent la précision nécessaire au bon fonctionnement de la signalisation thyroïdienne.
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Références
Brent, G. A. (2012). Mechanisms of thyroid hormone action. Journal of Clinical Investigation, 122(9), 3035–3043.
Chiamolera, M. I., & Wondisford, F. E. (2009). Minireview: Thyrotropin-releasing hormone and the thyroid hormone feedback mechanism. Endocrinology, 150(3), 1091–1096.
Davis, P. J., Goglia, F., & Leonard, J. L. (2016). Nongenomic actions of thyroid hormone. Nature Reviews Endocrinology, 12(2), 111–121.
Mullur, R., Liu, Y. Y., & Brent, G. A. (2014). Thyroid hormone regulation of metabolism. Physiological Reviews, 94(2), 355–382.
Visser, W. E., Friesema, E. C., & Visser, T. J. (2008). Transporters and thyroid hormone metabolism. Molecular and Cellular Endocrinology, 293(1-2), 5–12.