Un organe en forme de papillon.en forme de papillon, la glande thyroïde est située en avant de la trachée, juste en dessous du larynx (figure 1). La région médiane, appelée isthme, est flanquée de lobes gauche et droit en forme d’ailes. Chacun des lobes thyroïdiens est doté de glandes parathyroïdes, principalement sur leur face postérieure. Le tissu de la glande thyroïde est composé principalement de follicules thyroïdiens. Les follicules sont constitués d’une cavité centrale remplie d’un liquide collant appelé colloïde. Entouré d’une paroi de cellules folliculaires épithéliales, le colloïde est le centre de production des hormones thyroïdiennes, et cette production dépend du composant essentiel et unique des hormones : l’iode.

Synthèse et libération des hormones thyroïdiennes

Les hormones sont produites dans le colloïde lorsque des atomes d’iode minéral se fixent à une glycoprotéine, appelée thyroglobuline, qui est sécrétée dans le colloïde par les cellules folliculaires. Les étapes suivantes décrivent l’assemblage des hormones :

1. La liaison de la TSH à ses récepteurs dans les cellules folliculaires de la glande thyroïde amène les cellules à transporter activement les ions iodure (I-) à travers leur membrane cellulaire, de la circulation sanguine vers le cytosol. En conséquence, la concentration d’ions iodure « piégés » dans les cellules folliculaires est plusieurs fois supérieure à la concentration dans la circulation sanguine.
2. Les ions iodure se déplacent ensuite vers la lumière des cellules folliculaires qui bordent le colloïde. Là, les ions subissent une oxydation (leurs électrons chargés négativement sont éliminés). L’oxydation de deux ions iodure (2 I-) donne de l’iode (I2), qui passe à travers la membrane des cellules folliculaires dans le colloïde.
3. Dans le colloïde, les enzymes peroxydases lient l’iode aux acides aminés tyrosine de la thyroglobuline pour produire deux intermédiaires : une tyrosine attachée à un iode et une tyrosine attachée à deux iodes. Lorsqu’un de chacun de ces intermédiaires est lié par des liaisons covalentes, le composé résultant est la triiodothyronine (T3), une hormone thyroïdienne à trois iodes. Beaucoup plus fréquemment, deux copies du second intermédiaire se lient, formant la tétraiodothyronine, également connue sous le nom de thyroxine (T4), une hormone thyroïdienne à quatre iodes.

Ces hormones restent dans le centre colloïdal des follicules thyroïdiens jusqu’à ce que la TSH stimule l’endocytose du colloïde pour le ramener dans les cellules folliculaires. Là, les enzymes lysosomales décomposent le colloïde de thyroglobuline, libérant la T3 et la T4 libres, qui diffusent à travers la membrane des cellules folliculaires et entrent dans la circulation sanguine.

Dans la circulation sanguine, moins d’un pour cent de la T3 et de la T4 circulantes restent non liées. Cette T3 et T4 libre peut traverser la bicouche lipidique des membranes cellulaires et être absorbée par les cellules. Les 99 % restants de la T3 et de la T4 circulantes sont liés à des protéines de transport spécialisées appelées globulines liant la thyroxine (TBG), à l’albumine ou à d’autres protéines plasmatiques. Cet « emballage » empêche leur diffusion libre dans les cellules du corps. Lorsque les taux sanguins de T3 et T4 commencent à diminuer, les T3 et T4 liées sont libérées de ces protéines plasmatiques et traversent facilement la membrane des cellules cibles. La T3 est plus puissante que la T4, et de nombreuses cellules convertissent la T4 en T3 par l’élimination d’un atome d’iode.

Régulation de la synthèse de la TH

La libération de T3 et de T4 par la glande thyroïde est régulée par l’hormone thyréostimulante (TSH). Comme le montre la figure 2, de faibles taux sanguins de T3 et T4 stimulent la libération de l’hormone de libération de la thyrotropine (TRH) par l’hypothalamus, ce qui déclenche la sécrétion de TSH par l’antéhypophyse. À son tour, la TSH stimule la glande thyroïde pour qu’elle sécrète la T3 et la T4. Les niveaux de TRH, de TSH, de T3 et de T4 sont régulés par un système de rétroaction négative dans lequel l’augmentation des niveaux de T3 et de T4 diminue la production et la sécrétion de TSH.

Fonctions des hormones thyroïdiennes

Les hormones thyroïdiennes, T3 et T4, sont souvent appelées hormones métaboliques car leurs niveaux influencent le métabolisme de base de l’organisme, c’est-à-dire la quantité d’énergie utilisée par l’organisme au repos. Lorsque la T3 et la T4 se lient aux récepteurs intracellulaires situés sur les mitochondries, elles provoquent une augmentation de la dégradation des nutriments et de l’utilisation de l’oxygène pour produire de l’ATP. En outre, la T3 et la T4 déclenchent la transcription de gènes impliqués dans l’oxydation du glucose. Bien que ces mécanismes incitent les cellules à produire plus d’ATP, le processus est inefficace et un niveau anormalement élevé de chaleur est libéré comme sous-produit de ces réactions. Cet effet dit calorigène (calor- = « chaleur ») augmente la température corporelle.

Des niveaux adéquats d’hormones thyroïdiennes sont également nécessaires à la synthèse des protéines et au développement et à la croissance des tissus du fœtus et de l’enfant. Elles sont particulièrement essentielles au développement normal du système nerveux, tant in utero que dans la petite enfance, et elles continuent à soutenir la fonction neurologique chez l’adulte. Comme indiqué précédemment, ces hormones thyroïdiennes ont une interrelation complexe avec les hormones de la reproduction, et des carences peuvent influencer la libido, la fertilité et d’autres aspects de la fonction reproductive. Enfin, les hormones thyroïdiennes augmentent la sensibilité de l’organisme aux catécholamines (épinéphrine et norépinéphrine) provenant de la médullosurrénale par la régulation positive des récepteurs dans les vaisseaux sanguins. Lorsque les niveaux d’hormones T3 et T4 sont excessifs, cet effet accélère la fréquence cardiaque, renforce le rythme cardiaque et augmente la pression artérielle. Comme les hormones thyroïdiennes régulent le métabolisme, la production de chaleur, la synthèse des protéines et de nombreuses autres fonctions de l’organisme, les troubles thyroïdiens peuvent avoir des conséquences graves et étendues.

Calcitonine

La glande thyroïde sécrète également une hormone appelée calcitonine qui est produite par les cellules parafolliculaires (également appelées cellules C) qui student le tissu entre les follicules distincts. La calcitonine est libérée en réponse à une augmentation du taux de calcium dans le sang. Elle semble avoir une fonction dans la diminution des concentrations de calcium sanguin en :

• Inhibant l’activité des ostéoclastes, cellules osseuses qui libèrent le calcium dans la circulation en dégradant la matrice osseuse
• Augmentant l’activité ostéoblastique
• Décroissant l’absorption du calcium dans les intestins
• Augmentant la perte de calcium dans l’urine

Cependant, ces fonctions ne sont généralement pas significatives dans le maintien de l’homéostasie du calcium, de sorte que l’importance de la calcitonine n’est pas entièrement comprise. Des préparations pharmaceutiques de calcitonine sont parfois prescrites pour réduire l’activité des ostéoclastes chez les personnes atteintes d’ostéoporose et pour réduire la dégradation du cartilage chez les personnes atteintes d’arthrose. Les hormones sécrétées par la thyroïde sont résumées dans le tableau 1.

Tableau 1. Hormones thyroïdiennes
Hormones associées	Classe chimique	Effet
Thyroxine (T4), triiodothyronine (T3)	Amine	Stimuler le métabolisme de base
Calcitonine	Peptide	Réduire les niveaux de Ca2+ dans le sang

Bien sûr, le calcium est essentiel pour de nombreux autres processus biologiques. C’est un second messager dans de nombreuses voies de signalisation, et il est essentiel pour la contraction musculaire, la transmission de l’influx nerveux et la coagulation du sang. Compte tenu de ces rôles, il n’est pas surprenant que les taux de calcium sanguin soient étroitement régulés par le système endocrinien. Les organes impliqués dans cette régulation sont les glandes parathyroïdes.

Revue de chapitre

La glande thyroïde est un organe en forme de papillon situé dans le cou, en avant de la trachée. Ses hormones régulent le métabolisme basal, l’utilisation de l’oxygène, le métabolisme des nutriments, la production d’ATP et l’homéostasie du calcium. Elles contribuent également à la synthèse des protéines et à la croissance et au développement normaux des tissus de l’organisme, y compris la maturation du système nerveux, et elles augmentent la sensibilité de l’organisme aux catécholamines. Les hormones thyroïdiennes triiodothyronine (T3) et thyroxine (T4) sont produites et sécrétées par la glande thyroïde en réponse à l’hormone thyréostimulante (TSH) provenant de l’antéhypophyse. La synthèse des hormones T3 et T4 dérivées d’acides aminés nécessite de l’iode. Une quantité insuffisante d’iode dans l’alimentation peut entraîner un goitre, le crétinisme et de nombreux autres troubles.

Auto-contrôle

Réponds à la ou aux questions ci-dessous pour voir dans quelle mesure tu comprends les sujets abordés dans la section précédente.

Glossaire

calcitonine : hormone peptidique produite et sécrétée par les cellules parafolliculaires (cellules C) de la glande thyroïde qui a pour fonction de diminuer la calcémie

colloïde : fluide visqueux présent dans la cavité centrale des follicules thyroïdiens, contenant la glycoprotéine thyroglobuline

goitre : hypertrophie de la glande thyroïde soit à la suite d’une carence en iode ou d’une hyperthyroïdie

hyperthyroïdie : cliniquement anormal, taux élevé d’hormones thyroïdiennes dans le sang ; caractérisé par un taux métabolique accru, un excès de chaleur corporelle, des sueurs, des diarrhées, une perte de poids et une augmentation du rythme cardiaque

hypothyroïdie : cliniquement anormal, faible niveau d’hormone thyroïdienne dans le sang ; caractérisé par un faible taux métabolique, une prise de poids, des extrémités froides, une constipation et une activité mentale réduite

hypothyroïdie néonatale : état caractérisé par des déficits cognitifs, une petite taille et d’autres signes et symptômes chez les personnes nées de femmes ayant eu une carence en iode pendant la grossesse

glande thyroïde : grande glande endocrine responsable de la synthèse des hormones thyroïdiennes

thyroxine : (également, tétraiodothyronine, T4) hormone thyroïdienne dérivée d’acides aminés, plus abondante mais moins puissante que la T3 et souvent convertie en T3 par les cellules cibles

triiodothyronine : (également, T3) hormone thyroïdienne dérivée d’un acide aminé, moins abondante mais plus puissante que la T4

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