ENDOCRINIEN SYSTÈME

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La coordination des activités au sein d'un organisme pluricellulaire nécessite l'existence de « dialogues » entre les différentes cellules qui le constituent. Cette communication peut se réaliser selon trois grandes modalités : communication directe, grâce à l'existence de jonctions communicantes par lesquelles les substances de petit poids moléculaire peuvent diffuser librement (de telles jonctions sont présentes dans les épithéliums ou le myocarde, par exemple) ; communication par contact entre des molécules présentes sur les membranes cellulaires (ces mécanismes de reconnaissance sont importants pour l'assemblage des cellules en tissus, ou dans la reconnaissance du soi et du non-soi et dans les réactions de défense de l'organisme) ; communication sans contact, via la sécrétion par certaines cellules (cellules émettrices) de molécules (médiateurs chimiques) qui agissent à distance sur d'autres cellules (cellules cibles).

Au sein de ce troisième type, qui met en jeu des médiateurs diffusibles, on distingue classiquement trois modalités différentes :

– si le médiateur est libéré à proximité immédiate de la cellule-cible, au niveau d'une jonction cellulaire polarisée (synapse), il s'agit d'un neurotransmetteur ou neuromédiateur ;

– si le médiateur agit à courte distance en diffusant vers sa cible, c'est une substance paracrine (ou autocrine si la cible est une cellule de même type que la cellule émettrice) ;

– si le médiateur est sécrété dans la circulation sanguine qui généralise sa diffusion, le mode de communication est dit endocrinien, et le médiateur est appelé hormone.

Le concept d'hormone fait suite à celui de sécrétion interne élaboré par Claude Bernard en 1855 grâce à ses expériences mettant en évidence la sécrétion de glucose dans le sang par le foie. L'énigme anatomique posée par diverses formations glandulaires dépourvues de canaux excréteurs a été résolue par la corrélation entre l'état de ces glandes (hypertrophie, dégénérescence...) et diverses pathologies ainsi que par des expériences d'ablation (par exemple castration) ou de restauration (greffes, injection d'extraits). Celles-ci constituèrent la base de tests biologiques d'activité qui permirent l'isolement des principes actifs. Le premier d'entre eux, la sécrétine, produite par la muqueuse duodénale et qui stimule la sécrétion d'acide chlorhydrique par les cellules bordantes de l'estomac, fut isolé en 1905 par Ernest Henry Starling qui lui donna le nom d'hormone. La définition donnée plus tard par Starling (substances produites dans des cellules d'une partie du corps et transportées par le sang dans des régions éloignées où elles agissent) était trop large, car elle englobait des substances comme le glucose évoqué ci-dessus. Dans la définition actuelle, on réserve le terme hormone pour des substances exerçant des effets spécifiques sur certaines cellules cibles (cf. endocrinologie). La découverte de sécrétions hormonales par des cellules nerveuses (travaux de Kopeć, puis de Scharrer en 1935) amena la création des termes « neurohormone » et « neurosécrétion » pour décrire les hormones produites par des cellules nerveuses et le rôle fondamental de celles-ci dans l'interconnexion entre le système nerveux et le système endocrinien. Soulignons que les cellules nerveuses sont apparues très tôt au cours de l'évolution, et que la fonction neurosécrétrice a précédé l'apparition des glandes endocrines – et donc celle des hormones sensu stricto.

Système endocrinien

Vidéo : Système endocrinien

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L'endocrinologie classique a permis d'identifier un certain nombre de glandes endocrines bien individualisées (fig. 1). Mais, à côté de celles-ci, il existe des cellules endocrines dispersées, par exemple au sein du tractus gastro-intestinal. Certains composés sont en fait à la fois des neurohormones sécrétées dans le sang et des neurotransmetteurs dans le système nerveux central, ce qui pose le problème de leur statut exact. Par ailleurs, la limite entre hormones et facteurs paracrines reste floue, en particulier chez les invertébrés qui possèdent un système circulatoire non clos. Enfin, quel statut donner aux interleukines, par exemple, sécrétées par des leucocytes et susceptibles d'agir à la fois localement et à distance lors des réactions inflammatoires ?

En outre, la connaissance des mécanismes d'action de ces différentes substances permet de distinguer un certain nombre de catégories, qui sont assez largement indépendantes de la classification précédente.

Ces diverses données amènent à reconsidérer actuellement les différentes catégories de messagers chimiques définies précédemment, et à proposer une autre classification, qui repose cette fois sur une base fonctionnelle (tabl. 1) :

Messagers chimiques

Tableau : Messagers chimiques

tabl. 1 - Classification fonctionnelle des messagers chimiques. 

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– les neurotransmetteurs « rapides », qui agissent à courte distance sur des récepteurs-canaux (affinité relativement faible, action rapide et brève) ;

– les neurotransmetteurs « lents », qui agissent à courte distance sur des récepteurs interagissant, via des protéines de couplage dites protéines G, avec des canaux ioniques (affinité plus forte, action moins rapide et prolongée) ;

– les neuromodulateurs, qui sont sans effet lorsqu'ils agissent seuls mais qui, en se fixant sur les récepteurs précédents, modulent leurs réponses aux neurotransmetteurs ;

– les hormones et facteurs paracrines, qui agissent à des distances plus ou moins grandes de leur lieu de sécrétion.

Soulignons pour terminer que, dans cette classification, une même molécule peut se retrouver (c'est même fréquent) dans plusieurs catégories, et que par ailleurs une même cellule peut produire plusieurs messagers appartenant éventuellement à des catégories différentes.

Les molécules de la communication hormonale

Les hormones des animaux, vertébrés et invertébrés, appartiennent à différentes catégories chimiques : des dérivés d'acides aminés, des peptides/(glyco)protéines et des lipides.

Biosynthèse

Les dérivés d'acides aminés sont les catécholamines (adrénaline et noradrénaline), la dopamine, la thyroxine et la mélatonine. Ces petites molécules ont peu évolué et pour certaines d'entre elles se retrouvent à l'identique dans un grand nombre d'espèces animales.

Les messagers peptidiques et protéiques sont issus de la traduction d'ARNs conduisant à la formation de précurseurs protéiques qui devront subir une maturation plus ou moins complexe avant d'être sécrétés (fig. 1). Cette maturation comporte dans tous les cas le clivage d'un peptide signal caractéristique des protéines sécrétées (qui permet leur passage dans les cavités du réticulum en [...]

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Peptides et système endocrinien

Peptides et système endocrinien
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Hormones : transporteurs plasmatiques

Hormones : transporteurs plasmatiques
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Pour citer l’article

René LAFONT, « ENDOCRINIEN SYSTÈME », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 01 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/systeme-endocrinien/