Biosynthèse et mécanisme d'action
L'unité fonctionnelle de la glande thyroïde est le follicule, une cavité tapissée de cellules épithéliales et remplie de colloïde. Le colloïde contient de la thyréoglobuline (une grande glycoprotéine comportant environ 115 résidus de tyrosine).
Étapes de la biosynthèse hormonale :
- Captage de l'iode : les molécules d'iode sont activement transportées du sang à travers la membrane basale des épithéliocytes et atteignent la membrane apicale par transcytose.
- Oxydation : l'enzyme thyréopéroxidase oxyde l'iode, après quoi celui-ci est libéré dans la lumière folliculaire.
- Iodation : l'iode se fixe sur la tyrosine au sein de la thyréoglobuline. La fixation en position 3 donne la mono-iodotyrosine, et une seconde iodation en position 5 donne la di-iodotyrosine.
- Condensation : les molécules s'associent en dimères. La di-iodotyrosine et la mono-iodotyrosine forment la triiodothyronine ($T_3$). Deux molécules de di-iodotyrosine forment la thyroxine ($T_4$).
Pour être libérée dans le sang, la thyréoglobuline iodée est recapturée par les cellules (endocytose) et subit une dégradation lysosomale. Les hormones $T_3$ et $T_4$ ainsi libérées sont sécrétées dans le réseau capillaire.
Au niveau moléculaire, dans le cytoplasme des cellules cibles, la $T_4$ est convertie en $T_3$, forme plus active. L'hormone stimule les récepteurs intracellulaires, ce qui active la transcription des ARNm et renforce la synthèse protéique.
Effets sur le métabolisme et les organes cibles
Les hormones thyroïdiennes activent tous les types de métabolisme de base (protidique, lipidique, glucidique). Elles augmentent la demande tissulaire en oxygène et exercent un effet thermogène (élévation de la température corporelle, en particulier en réponse au froid). Les principaux organes cibles sont le cœur, le foie, les reins et les muscles squelettiques.
- Effets cardiaques : les hormones renforcent l'activité cardiaque (effet inotrope positif), augmentent la fréquence cardiaque (effet chronotrope positif) et élèvent le débit cardiaque.
- Croissance et développement : en pédiatrie, ces hormones sont d'une importance critique pour un développement normal. Elles agissent directement sur les tissus et potentialisent les effets de l'hormone de croissance (GH).
- Système ostéo-articulaire : elles assurent une ostéogenèse normale et augmentent la sensibilité des tissus à la parathormone et à la calcitonine.
La régulation de l'activité glandulaire est assurée par l'axe hypothalamo-hypophysaire. L'hypothalamus libère la théréolibérine (TRH), qui stimule la production de l'hormone thérotrope (TSH) par l'hypophyse. La TSH stimule à son tour la glande thyroïde. En cas d'excès d'hormones dans le sang, un rétrocontrôle négatif s'exerce et inhibe la sécrétion de TSH (la $T_3$ agissant de manière plus marquée que la $T_4$).
Pathologies : hypothyroïdie, hyperthyroïdie et goitre
Les dysfonctionnements de la glande thyroïde entraînent des perturbations métaboliques sévères :
- Hypofonction (hypothyroïdie) : chez l'adulte, elle se manifeste par un myxœdème ; chez l'enfant, elle conduit au crétinisme (retard de développement mental et physique).
- Hyperfonction (hyperthyroïdie) : l'exemple classique en est la maladie de Basedow.
On distingue par ailleurs le goitre (struma), qui correspond à une augmentation de volume de la glande. Il peut être toxique (associé à des manifestations cliniques d'hyperthyroïdie) ou simple (non toxique).
La cause la plus fréquente du goitre simple est la carence alimentaire en iode. La pathogenèse repose sur un mécanisme de rétrocontrôle : en raison du manque d'iode dans l'alimentation, la synthèse hormonale chute. La diminution de leur taux sanguin active l'axe hypothalamo-hypophysaire. La production accrue de TSH stimule continuellement la glande thyroïde, provoquant son hypertrophie. Un paradoxe apparaît : la thyroïde est augmentée de volume, mais la quantité d'hormones n'augmente pas, faute de substrat (l'iode) nécessaire à leur synthèse.
Pharmacologie : médicaments de l'hypothyroïdie
Le traitement substitutif de l'hypothyroïdie fait appel aux hormones thyroïdiennes, à l'iode inorganique ou à leurs associations.
Liothyronine (Liothyroninum) : analogue synthétique de la $T_3$.
- Pharmacocinétique : absorbée à 95 %, action rapide. La période de latence est de 4 à 8 heures, le pic d'effet est atteint en 2 à 3 jours. La demi-vie est de 2,5 jours.
- Indications : myxœdème, crétinisme, goitre endémique et sporadique, cancer de la thyroïde, obésité d'origine hypothyroïdienne.
- Effets indésirables : tachycardie, arythmies, angor, céphalées, inhibition de la sécrétion de TSH.
- Contre-indications : thyréotoxicose, coronaropathie (angor), maladie d'Addison, diabète sucré.
Lévothyroxine sodique (Levothyroxinum natrium) : analogue synthétique de la $T_4$. Son action est plus faible et plus lente (début d'action en 3 à 4 jours, maximum en 10 à 15 jours). Son principal avantage réside dans un effet arythmogène nettement moins prononcé.
Sont également utilisés :
- Thyrotome (Thyreotom) : association médicamenteuse (40 µg de lévothyroxine + 10 µg de liothyronine).
- Thyréoidine (Thyreoidinum) : préparation d'origine animale (issue de glandes d'abattoir). Contient les isomères lévogyres de la $T_3$ et de la $T_4$. Son action est analogue à celle de la liothyronine, mais 3 à 5 fois plus faible.
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Quels sont les effets indésirables observés en cas de surdosage en lévothyroxine sodique ?
Le surdosage en lévothyroxine sodique (Levothyroxinum natrium) entraîne le développement d'une thyréotoxicose médicamenteuse.
Les effets indésirables et complications suivants peuvent survenir :
- Fibrillation auriculaire : constitue un facteur de risque important en cas de posologie inadaptée.
- Ostéoporose : le risque de survenue est accru chez les femmes ménopausées.
- Pathologies fœtales : l'utilisation de doses élevées pendant la grossesse augmente la probabilité d'hypothyroïdie et de goitre chez l'enfant.
De plus, cet état s'accompagne des manifestations cliniques générales de la thyréotoxicose. Sur le plan biologique, le surdosage se traduit par une élévation de la thyroxine libre (FT4) au-dessus des valeurs de référence, ou par un taux élevé de triiodothyronine libre (FT3).
Pour ne pas confondre la vitesse d'action des médicaments, référez-vous aux chiffres : T3 (Liothyronine) — le chiffre est plus petit, son action est rapide (pic à 2–3 jours). T4 (Lévothyroxine) — le chiffre est plus grand, son action s'installe lentement (pic en 10–15 jours).
Questions des cours et des examens
Quelle hormone inhibe le plus fortement la production de TSH ?
La triiodothyronine (T3) possède une activité plus élevée et inhibe la sécrétion de thérotropine hypophysaire de manière plus prononcée que la thyroxine (T4).
Quel est le principal avantage clinique de la lévothyroxine par rapport à la liothyronine ?
La lévothyroxine (T4) agit plus lentement et plus en douceur, ce qui lui confère un effet arythmogène sur le cœur considérablement moins marqué.
À étudier également sur le sujet
- Dégradation lysosomale de la thyréoglobuline lors de la libération des hormones dans le sang.
- Interaction des hormones thyroïdiennes avec l'insuline, le glucagon et les catécholamines.
- Utilisation des hormones thyroïdiennes en oncologie (cancer de la thyroïde).
- Tests diagnostiques de freinage à la liothyronine.
- Médicaments antithyroïdiens (thyréostatiques) dans le traitement de l'hyperthyroïdie.
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