Les hormones sont des messagers chimiques sécrétés par les glandes endocrines qui voyagent dans la circulation sanguine pour réguler l’activité des tissus cibles distants. Elles contrôlent le métabolisme, la croissance, la reproduction et l’homéostasie par des interactions hautement spécifiques avec les récepteurs cellulaires.
Classification chimique
Les hormones sont classées selon leur structure chimique, qui détermine leur solubilité, leur transport, leur localisation réceptrice et leur mécanisme d’action. Les hormones peptidiques sont des chaînes d’acides aminés allant de petits peptides comme la thyréolibérine, un tripeptide, à de grandes glycoprotéines comme l’hormone folliculo-stimulante. Elles sont hydrosolubles, stockées dans des vésicules sécrétoires et agissent par l’intermédiaire de récepteurs de surface cellulaire. La synthèse implique la transcription et la traduction, la plupart des hormones peptidiques étant synthétisées sous forme de prohormones précurseurs plus grandes qui sont traitées protéolytiquement pour donner la forme active.
Les hormones stéroïdiennes sont dérivées du cholestérol et comprennent les hormones sexuelles, les corticostéroïdes et les minéralocorticoïdes. Elles sont liposolubles, synthétisées à la demande plutôt que stockées, et se lient à des protéines de transport pour le transport dans le sang. Les hormones stéroïdiennes diffusent à travers la membrane plasmique et agissent par l’intermédiaire de récepteurs nucléaires intracellulaires qui régulent directement la transcription génique. Les hormones dérivées d’acides aminés comprennent les catécholamines dérivées de la tyrosine, les hormones thyroïdiennes dérivées de la tyrosine et la mélatonine dérivée du tryptophane.
Signalisation endocrine, paracrine et autocrine
La signalisation endocrine implique des hormones libérées dans la circulation sanguine pour agir sur des cellules cibles distantes. C’est la définition classique de l’action hormonale. La signalisation paracrine implique des messagers chimiques qui agissent sur les cellules voisines sans entrer dans la circulation sanguine. La somatostatine dans les îlots pancréatiques inhibe la sécrétion d’insuline et de glucagon des cellules adjacentes. La signalisation autocrine agit sur la même cellule qui a produit le messager. Les prostaglandines et les cytokines agissent souvent par des mécanismes autocrines et paracrines.
Principales glandes endocrines
L’hypothalamus produit des hormones de libération et d’inhibition qui contrôlent l’hypophyse antérieure. La thyréolibérine stimule la libération de TSH, la corticolibérine stimule la libération d’ACTH et la gonadolibérine stimule la libération de LH et de FSH. La somatolibérine et la somatostatine assurent un contrôle opposé de la sécrétion d’hormone de croissance.
L’hypophyse antérieure produit l’hormone de croissance, la thyréostimuline, l’hormone adrénocorticotrope, la prolactine, l’hormone lutéinisante et l’hormone folliculo-stimulante. L’hypophyse postérieure stocke et libère l’ocytocine et l’hormone antidiurétique synthétisées dans l’hypothalamus. La glande thyroïde produit la triiodothyronine et la thyroxine, qui régulent le métabolisme de base, et la calcitonine, qui abaisse le calcium sanguin. Les glandes parathyroïdes produisent la parathormone, qui augmente le calcium sanguin. Le cortex surrénalien produit le cortisol, l’aldostérone et les androgènes, tandis que la médullosurrénale produit l’épinéphrine et la norépinéphrine. Les îlots pancréatiques produisent l’insuline, le glucagon et la somatostatine. Les gonades produisent les hormones sexuelles, et les reins produisent l’érythropoïétine et la rénine.
Transport hormonal
Les hormones peptidiques et catécholaminergiques sont hydrosolubles et voyagent librement dans le plasma. Les hormones stéroïdiennes et thyroïdiennes sont hydrophobes et nécessitent des protéines de transport. La globuline de liaison aux hormones sexuelles transporte les androgènes et les œstrogènes, la globuline de liaison aux corticostéroïdes transporte le cortisol, et la globuline de liaison à la thyroxine transporte les hormones thyroïdiennes. Seule la fraction libre et non liée de ces hormones est biologiquement active. Les protéines de transport prolongent la demi-vie hormonale en protégeant contre le métabolisme et la filtration, créant un réservoir qui tamponne les fluctuations rapides.
Demi-vie et élimination des hormones
Les demi-vies hormonales varient de quelques secondes à plusieurs jours. Les hormones peptidiques ont des demi-vies courtes, généralement de quelques minutes, et sont éliminées par protéolyse dans le foie, les reins et le sang. Les catécholamines sont rapidement inactivées par dégradation enzymatique. Les hormones stéroïdiennes ont des demi-vies intermédiaires de quelques heures, et les hormones thyroïdiennes ont les demi-vies les plus longues, mesurées en jours. L’élimination hormonale implique une conversion métabolique dans le foie, une excrétion dans la bile ou l’urine, et une absorption par l’intermédiaire des récepteurs.
Régulation par rétroaction
La sécrétion hormonale est régulée principalement par rétroaction négative. Dans l’axe hypothalamo-hypophyso-thyroïdien, la TRH stimule la TSH, qui stimule la production d’hormones thyroïdiennes. Les hormones thyroïdiennes inhibent ensuite à la fois la sécrétion de TRH et de TSH, maintenant des niveaux hormonaux stables. La rétroaction positive se produit dans des situations spécifiques, comme le pic de LH induit par les œstrogènes qui déclenche l’ovulation.
