Système endocrinien

Signalisation autocrine

La signalisation autocrine est utilisée par les cellules pour effectuer des changements en leur sein. La cellule libère une molécule de signalisation, telle qu'une hormone ou une cytokine. Cette molécule de signalisation se lie ensuite aux récepteurs de la même cellule, ce qui déclenche des changements à l'intérieur de la cellule. Cette forme de signalisation est utilisée par les cellules du système immunitaire, entre autres.

Fig. 1 - Schéma illustrant le processus de signalisation autocrine

Signalisation juxtacrine

La signalisation juxtacrine est utilisée par les cellules pour effectuer des changements directement dans les cellules voisines. Dans ce mode de signalisation, rien n'est libéré de la cellule de signalisation. Au lieu de cela, les protéines de la cellule de signalisation interagissent avec les protéines réceptrices sur ou dans la cellule réceptrice.

Fig. 2 - Vue d'ensemble de la signalisation juxtacrine

Signalisation paracrine

La signalisation paracrine est utilisée par les cellules pour provoquer des changements dans les cellules de la zone locale. La cellule de signalisation libère des facteurs paracrines dans la zone environnante. Ces facteurs se répandent ensuite dans la zone environnante. La diffusion des facteurs paracrines crée un gradient, la concentration diminuant au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la cellule de signalisation. Plus la concentration de facteurs paracrines à laquelle une cellule est exposée est forte, plus sa réponse est importante. Ce type de signalisation est utilisé par exemple dans les synapses.

Fig. 3 - Vue d'ensemble de la signalisation paracrine, montrant le gradient de diffusion qui fait que les cellules les plus éloignées sont exposées à des concentrations plus faibles de la molécule signal.

Signalisation endocrine

La signalisation endocrine est le type de signalisation cellulaire utilisé par le système endocrinien. La signalisation endocrine repose sur l'utilisation de molécules de signalisation chimiques appelées hormones.

Cette forme de signalisation peut agir sur les cellules de tout le corps, en dehors de la zone locale, ce qui augmente considérablement la portée de la communication par rapport aux méthodes de signalisation ci-dessus. Cette portée est obtenue par la glande qui sécrète l'hormone dans la circulation sanguine, plutôt que dans la zone extracellulaire immédiate. La circulation sanguine transporte ensuite l'hormone dans tout le corps, prête à interagir avec les récepteurs appropriés de sa cible.

Fig. 4 - Schéma illustrant le fonctionnement de la signalisation endocrinienne

La fonction du système endocrinien

Le système endocrinien régule pratiquement tous les facteurs de l'organisme. Tout ce qui nécessite un certain degré d'homéostasie est régulé par une partie du système endocrinien, comme le taux de glucose dans le sang ou le taux métabolique. Le système endocrinien régule les facteurs de l'organisme directement, par l'action des hormones, ou indirectement, par les effets d'entraînement des interactions hormonales.

En raison de ce large éventail d'impacts, le système endocrinien est impliqué dans de nombreuses maladies, allant des troubles métaboliques au cancer. L'étude du rôle que joue le système endocrinien dans les maladies est connue sous le nom d'endocrinologie. Les maladies causées par le système endocrinien découlent généralement d'une altération des niveaux de sécrétion d'hormones, d'une sécrétion d'hormones à un moment inapproprié, de l'absence ou de l'endommagement d'une glande, ou encore d'une croissance excessive de la glande et donc d'une hyperactivité.

Le système nerveux et le système endocrinien

Bien que le système nerveux et le système endocrinien permettent tous deux de véhiculer des signaux dans l'ensemble du corps, c'est là que s'arrête leur similitude. Les cellules nerveuses conduisent des signaux électriques dans tout le corps. Elles utilisent des messagers chimiques , mais uniquement sur des distances incroyablement courtes, au niveau de jonctions spéciales entre les cellules appelées synapses, plutôt que sur de longues distances via la circulation sanguine, comme le fait le système endocrinien. Ils agissent aussi généralement sur une très courte période de temps, mais les signaux voyagent rapidement. C'est le contraire du signal endocrinien, où en raison de l'obligation pour les hormones de circuler dans le sang, la réponse est beaucoup plus lente mais plus durable car elle agit jusqu'à ce que les hormones soient dégradées.

Schéma du système endocrinien

Le schéma ci-dessous montre les principales glandes du système endocrinien, notamment les ovaires, les testicules, la glande pinéale, la glande surrénale, la thyroïde, la parathyroïde, l'hypophyse, l'hypothalamus et le pancréas, chacune d'entre elles faisant l'objet d'un examen approfondi par la suite.

Fig. 5 - Schéma montrant les principaux composants du système endocrinien.

Structure du système endocrinien

Les glandes du système endocrinien ont une structure assez différente de celle des autres glandes, qui constituent les glandes exocrines. Les glandes exocrines, comme celles que l'on trouve dans le tube digestif ou les glandes sudoripares, sécrètent leurs produits à l'extérieur du corps. Pour ce faire, elles doivent disposer d'un conduit pour acheminer le produit jusqu'à l'endroit voulu. Comme elles ne sécrètent pas leur produit dans le sang, elles ont peu de vaisseaux sanguins. Les glandes endocrines, en revanche, n'ont généralement pas de conduits car leur produit se diffuse dans le sang. Ce besoin d'accès à la circulation sanguine signifie également qu'elles ont beaucoup plus de vaisseaux sanguins que les glandes exocrines.

Les glandes du système endocrinien

Neuf éléments principaux forment le système endocrinien : les ovaires, les testicules, le corps pinéal, la glande surrénale, la thyroïde, la parathyroïde, l'hypophyse, le pancréas et l'hypothalamus. Tu trouveras ci-dessous un bref aperçu de chacun d'entre eux.

Les ovaires

Les ovaires sont le site de maturation et de libération des ovules, mais ils jouent également un rôle important dans le contrôle hormonal, à la fois de l'ovulation et de nombreux autres systèmes. Les hormones produites par les ovaires comprennent les œstrogènes, l'inhibine et la progestérone. Les dysfonctionnements de la sécrétion hormonale des ovaires peuvent entraîner plusieurs problèmes, dont l'un des plus courants est lesyndrome des ovaires polykystiques.

Les testicules

Les testicules sont l'équivalent masculin des ovaires, produisant des spermatozoïdes au lieu d'ovules. Comme les ovaires, en plus de produire des gamètes, ils produisent l'hormone testostérone. La baisse de la production d'hormones par les testicules, appelée hypoandrogénie, entraîne toute une série de symptômes tels que le rétrécissement des organes génitaux, une faible masse musculaire et des os fragiles, entre autres.

Corps pinéal

Le corps pinéal, également appelé glande pinéale, est une petite glande située dans le cerveau. Il régule le rythme circadien via la production de mélatonine, également connue sous le nom d'hormone du sommeil. Une dysrégulation de la production de mélatonine peut entraîner une dysrégulation correspondante du rythme circadien et des cycles de reproduction.

Les glandes surrénales

Les glandes surrénales sont situées au sommet de chaque rein. Comme la plupart des glandes du système endocrinien, elles produisent toute une série d'hormones, notamment des hormones stéroïdiennes qui régulent la pression artérielle et le taux de sel, ainsi que le métabolisme de nombreux composés comme les androgènes. Ces derniers sont généralement convertis en testostérone et en DHT ou en œstrogènes, selon le sexe de leur propriétaire. Les autres hormones produites par les glandes surrénales, qui leur ont donné leur nom, sont l'adrénaline et la noradrénaline. Elles sont responsables de la réaction de lutte ou de fuite et agissent en augmentant la pression artérielle, le rythme cardiaque et respiratoire, ainsi que le taux de sucre dans le sang.

La thyroïde

La thyroïde est située devant la trachée, dans le cou. Elle produit plusieurs hormones, connues collectivement sous le nom d'hormones thyroïdiennes. Deux variantes d'hormones thyroïdiennes sont produites, numérotées en fonction du nombre d'iode dans leur structure. La T3 est la forme active, et la T4 sa prohormone, qui sont sécrétées dans un rapport de 1:14. La T4 est convertie en T3 par des déiodinases situées dans tout le corps. Les hormones thyroïdiennes agissent en augmentant le métabolisme dans tout le corps, en augmentant la fréquence respiratoire et cardiaque, et en régulant le développement et le fonctionnement du cerveau.

Les parathyroïdes

Les glandes parathyroïdes sont de petites glandes situées derrière la thyroïde. Elles sont responsables de la régulation du taux de calcium dans le sang par la production de l'hormone parathyroïdienne. Celle-ci induit la libération du calcium des os, en même temps qu'elle incite les reins à augmenter la production de vitamine D et la rétention des ions de calcium. La vitamine D agit pour augmenter le taux de calcium en augmentant l'absorption dans l'intestin. La surproduction ou la sous-production d'hormones parathyroïdiennes peut entraîner un déséquilibre des taux de calcium dans le sang.

Le pancréas

Le pancréas est un organe situé dans le tube digestif. Il est chargé de réguler le taux de sucre dans le sang en produisant les hormones glucagon et insuline. Le glucagon est libéré par les cellules alpha du pancréas et augmente le taux de sucre dans le sang. L'insuline est produite par les cellules bêta du pancréas et abaisse le taux de sucre dans le sang. Ces cellules travaillent ensemble dans une paire de boucles de rétroaction négative, qui maintiennent une gamme étroite de niveaux de sucre dans le sang. Les troubles du pancréas entraînent le plus souvent un diabète sucré.

L'hypothalamus

L'hypothalamus est le centre de contrôle du système endocrinien. Il reçoit des informations de tout le corps et déclenche la libération d'hormones par l'hypophyse. Pour ce faire, il produit une sorte d'hormone spécialisée appelée neurohormone. Celles-ci descendent ensuite le long du système hypophysaire jusqu'à l'hypophyse où elles contrôlent la libération d'hormones par l'hypophyse.

L'hypophyse

L'hypophyse est une glande située à la base de l'hypothalamus dans le cerveau. Elle sécrète un large éventail d'hormones, dont beaucoup régulent d'autres glandes du corps. Les actions contrôlées par une série de glandes et d'hormones sont appelées axe, comme l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien, qui régule divers systèmes dans tout le corps, notamment la digestion, l'immunité, l'humeur, la libido et le métabolisme. En raison de son rôle dans la régulation de l'activité des autres glandes, l'hypophyse est souvent appelée la glande maîtresse. Les hormones libérées par l'hypophyse comprennent, entre autres, l'hormone de croissance humaine, l'hormone thyroïdienne, l'hormone lutéinisante, l'hormone folliculo-stimulante, l'hormone antidiurétique et l'ocytocine. En raison du grand nombre de systèmes impactés par l'hypophyse, de nombreuses maladies différentes peuvent découler des troubles de l'hypophyse.