Hormones : classification, mécanismes d'action et régulation

1. Caractéristiques générales

• Synthétisées dans les glandes endocrines ou le système neuroendocrinien diffus (cellules APUD).
• Agissent à distance (endocrine), localement (paracrine) ou sur leur propre cellule (autocrine).
• Concentrations sanguines : 10⁻¹² à 10⁻⁶ mol/l (très faibles).
• Demi-vie allant de quelques secondes (catécholamines) à des heures ou des jours (thyroxine : 7 jours).
• Transport : hydrosolubles — libres dans le plasma ; stéroïdiennes/thyroïdiennes — liées à des protéines de transport (TBG, CBG, SHBG, albumine).

2. Classification chimique

3. Mécanismes d'action

Récepteurs membranaires

• Couplés aux protéines G (7 domaines transmembranaires) : adrénaline (α, β), glucagon, ACTH, TSH, vasopressine.
• Seconds messagers : AMPc (Gs ↑, Gi ↓), IP3/DAG (Gq), Ca²⁺.
• Récepteurs à activité tyrosine kinase : insuline, IGF-1, GH (via JAK/STAT).
• Récepteurs à activité guanylyl cyclase : peptide natriurétique auriculaire (ANP).

Récepteurs nucléaires

• Les hormones lipophiles traversent la membrane et se lient au récepteur dans le cytoplasme ou le noyau.
• Le complexe récepteur-ligand se lie à l'ADN (HRE, hormone response element) → modifie la transcription.
• Effet lent (heures à jours), mais prolongé.
• Exemples : glucocorticoïdes, minéralocorticoïdes, hormones sexuelles, hormones thyroïdiennes, vitamine D, rétinoïdes.

4. Axe hypothalamo-hypophysaire

• Hypothalamus → libérines / statines → antéhypophyse.
• TRH → TSH → T3/T4 (rétrocontrôle sur l'hypothalamus et l'hypophyse).
• CRH → ACTH → cortisol (rythme circadien, pic à 6h–8h).
• GnRH → LH/FSH → hormones sexuelles.
• GHRH → GH → IGF-1 (somatomédine C).
• Dopamine (inhibitrice) → ↓ prolactine ; oxytocine et ADH — sécrétion directe dans la post-hypophyse.

5. Rétrocontrôle

• Négatif — mécanisme principal : l'hormone finale inhibe les niveaux supérieurs.
• Court — l'hormone hypophysaire inhibe l'hypothalamus.
• Long — l'hormone périphérique inhibe l'hypophyse et l'hypothalamus.
• Ultracourt — intreglandulaire.
• Positif — rare : pic d'œstrogènes avant l'ovulation → ↑ pic de LH.

6. Hormones pancréatiques

• Insuline (cellules β) : ↓ glucose via ↑ captation par GLUT4 dans les muscles et le tissu adipeux, ↑ glycogénèse, ↓ néoglucogenèse.
• Glucagon (cellules α) : ↑ glucose via glycogénolyse et néoglucogenèse hépatiques.
• Somatostatine (cellules δ) : inhibe l'insuline, le glucagon, la GH, la TSH.
• Polypeptide pancréatique (cellules PP) : régule le tractus gastro-intestinal et la digestion.

7. Hormones corticosurrénales

• Zone glomérulée — aldostérone (réabsorption du Na⁺, sécrétion du K⁺ ; régulée par le SRAA, K⁺).
• Zone fasciculée — cortisol (néoglucogenèse, action anti-inflammatoire et catabolique ; rythme circadien).
• Zone réticulée — DHEA et androstènedione (faibles androgènes).
• Médullosurrénales — adrénaline et noradrénaline (système sympathoadrénalique).
• La 11β-HSD2 rénale protège le récepteur minéralocorticoïde du cortisol ; son déficit entraîne un syndrome d'excès apparent en minéralocorticoïdes.

8. Glande thyroïde

• T4 (thyroxine) — principale hormone sécrétée (93 %) ; T3 — active (7 %, majoritairement issue de la T4 tissulaire).
• Synthèse : iodation de la thyrosine sur la thyroglobuline (TPO, TPO).
• Effets : ↑ métabolisme de base, ↑ thermogenèse (UCP1), ↑ sensibilité aux catécholamines.
• Régulation : TRH → TSH → T4/T3 ; rétrocontrôle négatif sur l'hypothalamus et l'hypophyse.
• Calcitonine (cellules C) — ↓ Ca²⁺ sanguin (marquage du cancer médullaire).

9. Hormones sexuelles

• Œstrogènes (œstradiol — principal chez la femme en âge de procréer) : ↑ prolifération endométriale, développement des caractères sexuels secondaires.
• Progestérone : phase sécrétoire de l'endomètre, maintien de la grossesse.
• Testostérone : libido, masse musculaire, spermatogenèse ; DHT — principale forme active dans les tissus.
• Inhibine — inhibe la FSH.
• AMH (hormone anti-müllérienne) — marqueur de la réserve ovarienne, régression embryonnaire des canaux de Müller chez l'homme.

10. Métabolisme phosphocalcique

• PTH (parathormone, cellules principales parathyroïdiennes) : ↑ Ca²⁺ sanguin via mobilisation osseuse, réabsorption rénale, activation de la vitamine D.
• Calcitriol (1,25-(OH)₂-D3) : ↑ absorption intestinale de Ca²⁺ et de phosphate.
• Calcitonine : ↓ Ca²⁺ (faible effet chez l'humain).
• FGF-23 (produit par les ostéocytes) : ↓ réabsorption rénale du phosphate.

11. Diagnostic de laboratoire

• TSH de première intention — dépistage thyroïdien initial (0,4–4,0 mUI/L).
• T4 libre, T3 — en cas d'anomalie de la TSH.
• Ac anti-TPO, Ac anti-Tg, Ac anti-récepteurs de la TSH — thyropathies auto-immunes.
• Cortisol matinal + ACTH + test de suppression à la dexaméthasone (1 mg) — syndrome de Cushing.
• Aldostérone/rénine (ARR) — hyper aldostéronisme primaire (Conn).
• hCG — grossesse, tumeurs trophoblastiques.
• Prolactine — prolactinome (> 200 ng/mL).
• IGF-1 — dépistage de l'acromégalie ; test de freinage à l'HGPO pour confirmation.
• PTH + Ca²⁺ ionisé + 25-(OH)-D — explorations parathyroïdiennes.

12. FAQ

Pourquoi les hormones stéroïdes agissent-elles lentement ?
Elles agissent par modification de la transcription — l'effet se manifeste via la synthèse de nouvelles protéines (heures à jours). Les hormones peptidiques agissent via des protéines préexistantes (secondes à minutes).

Comment l'insuline réduit-elle la glycémié ?
Elle se lie à son récepteur → tyrosine kinase → translocation de GLUT4 vers la membrane des cellules musculaires et adipocytes → ↑ captation du glucose ; + activation de la glycogène synthase et inhibition de la néoglucogenèse.

Pourquoi la TSH augmente-t-elle en cas d'hypothyroïdie primaire ?
Rétrocontrôle négatif : ↓ T4 → l'hypophyse « perçoit » un besoin de stimuler la thyroïde → ↑ TSH. En cas d'hypothyroïdie secondaire (hypophysaire), la TSH est ↓ ou normale.

Quelle est la différence entre les effets endocrines et paracrines ?
Endocrine : l'hormone est transportée par le sang vers une cellule cible distante. Paracrine : action sur les cellules voisines (somatostatine dans les îlots de Langerhans). Autocrine : action sur la cellule sécrtrice elle-même (IL-2 dans les lymphocytes T).

Pourquoi le cortisol augmente-t-il le matin ?
Rythme circadien — pic entre 6h et 8h, nadir entre 22h et 24h. Régulé par l'ACTH et, en amont, par le noyau suprachiasmatique de l'hypothalamus (horloge biologique centrale).

Voir aussi : Diabète sucré · Hypothyroïdie et thyrotoxicose · Syndrome de Cushing · Hyperaldostéronisme · Catalogue d'endocrinologie