Les hormones sont des molécules de signalisation

Chapitre 1 : Généralités sur l’endocrinologie

1. Les hormones sont des molécules de signalisation

Pour contrôler un système, il faut des signaux. Quand est ce qu’on voit apparaître ces molécules ? On va les voir apparaitre à l’organisation des organismes avec plusieurs cellules. C'est-à-dire qu’on voit apparaître ces molécules de signalisation à l’apparition des organismes pluricellulaires. Bien avant, il y a eu des organismes unicellulaires qui se sont apparus. Les hormones vont vraiment se développer avec l’apparition de ces organismes pluricellulaires parce qu’elles vont être essentielles à l’organisation du fonctionnement de plusieurs cellules.

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Est-ce que ça veut dire que les organismes unicellulaires n’ont pas de molécules de signalisation ? Non, on va trouver quelques exemples de molécules de signalisations. Ces molécules coordonnent des activités bactériennes dans les colonies.

Hormone vient d’un mot grec qui signifie « excité » que l’on doit à deux chercheurs Bayliss et Starling, qui vont caractériser ces processus. Ce sont des chercheurs qui travaillent sur la sécrétion digestive. Ils vont alors mettre en évidence des molécules qui stimulent ces sécrétions digestives. Ils vont alors donner le nom de « sécrétine » à cette molécule qui stimule la sécrétion des enzymes digestifs. Ils ont alors proposés que cette sécrétine appartienne à une grande famille d’hormones.

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Qu’est ce qui va être les caractéristiques des hormones ?

Ce sont des molécules de signalisation qui sont produites en générale par des cellules spécialisés qui sont rassemblés dans des glandes endocrines, la thyroïde par exemple. Cette conception classique est remise en question à l’heure actuelle parce qu’on s’est rendu compte que toutes les cellules de l’organisme même celles qui ne sont pas rassemblées dans des glandes endocrines produisent des molécules de signalisation. La grosse caractéristique de ces hormones est d’être sécréter dans le milieu extérieur, c'est-à-dire à l’intérieur de l’organisme. On va parler de sécrétion endocrine, «-crine» c’est la sécrétion, «endo-»  à l’intérieur de l’organisme. Pour revenir aux sécrétions digestives, ce sont des sécrétions exocrines parce que la lumière du tube digestif est à l’extérieur de l’organisme. Ici on produit généralement des molécules dans le sang donc c’est une sécrétion endocrine. A quoi ça sert de sécréter ces molécules dans le sang ? C’est pour pouvoir les répartir dans tout l’organisme. Le sang c’est le fluide qui va transporter les molécules de signalisation jusqu’aux cellules qui sont la cible du message. Comment une cellule est la cible d’une hormone ? Parce qu’elle va exprimer un signal particulier qui est le récepteur de l’hormone. La cellule cible exprime un ou des récepteurs d’une ou des hormones. Une cellule peut être la cible de plusieurs hormones. Le récepteur a deux grandes fonctions : il reconnait l’hormone et il traduit cette reconnaissance en un signal cellulaire.

1. Différentes molécules et modalités de signalisation

On n’a pas à faire à un seul type de molécules de signalisation et plusieurs modalités de communication que l’on peut illustrer à travers ce schéma :

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Qu’est-ce qu’on peut trouver comme termes à ces différentes modalités de communications ?

Le terme générique pour qualifier toutes ces molécules c’est le terme de Sémiomolécules. Il qualifie des molécules qui participent à une signalisation. On va trouver ces sémiomolécules dans des processus de signalisation à l’intérieur d’un organisme donné, on va parler d’Endomones. On va trouver des sémiomolécules dans des processus de signalisation entre organisme, et là on sort de l’organisme d’où le terme d’Ectomones.

Pour le cas des Ectomones, on va trouver 2 cas de figures, des molécules qui participent à la communication entre des organismes de la même espèce mais de sexe différents, On va appeler cela des Phéromones. Mais on va trouver des exemples de molécules de signalisation qui va fonctionner entre des organismes d’espèces différentes, on va parler d’Allélomones.

On va retrouver des hormones dans tous les fluides biologiques d’un organisme, notamment dans les fluides qui sont sécrétés par l’organisme. On va retrouver des molécules de signalisations dans l’urine, dans les fèces, dans la sueur,… On va retrouver des molécules de signalisations qui peuvent être perçu par tous les organismes.

On va s’intéresser principalement dans ce cours aux Endomones, les molécules de signalisation qui sont à l’intérieur de l’organisme. Dans cette configuration-là, on va trouver plusieurs modalités de communication. La plus classique c’est la modalité qu’on a ici ci-dessus, une cellule relativement spécialisée produit dans le sang une hormone qui se répartie dans l’organisme et qui va agir à distance sur une cellule cible. On va parler de modalité endocrine. Donc la molécule circule dans le sang, dans les liquides extracellulaires et dans la lymphe. On va retrouver ces hormones dans tous les fluides biologiques comme la lymphe. Donc on va faire des dosages d’hormones dans les compartiments sanguins. Donc on pourra prélever de la lymphe et doser les hormones dans la lymphe ou dans le liquide extracellulaire. On va trouver d’autres modalités de communication, toujours à partir d’une cellule on va produire des molécules qui ne passent pas dans les compartiments sanguins mais produites dans le liquide extracellulaire. A partir du liquide extracellulaire, cette molécule peut modifier le fonctionnement des cellules voisines. On a une communication dite paracrine. C’est une deuxième modalité de communication, où des cellules voisines à l’intérieur d’un tissu communiquent entre elles. On peut avoir un cas de communication où une cellule communique avec elle-même. Une cellule produit une molécule qui agit sur cette même cellule, on va parler de communication autocrine.

A l’intérieur des cellules, on va trouver des communications entre compartiment cellulaire, entre noyau et réticulum, les mitochondries, la membrane et l’intérieure de la cellule. On va parler de modalité intracrine de communication.

Quelques exemples, une hormone qui agit par modalité endocrine : l’insuline c’est une hormone produit par le pancréas et qui va agir dans le compartiment sanguin. Un exemple d’hormone par communication paracrine, on en verra au sein des îlots de Langerhans où on va retrouver les cellules β-insuline et d’autres cellules qui communiquent entre elles. Les cellules du système immunitaire fonctionnent beaucoup par des communications paracrine. Pour le processus de communication autocrine, on va en parler en TP glycolyse lors de l’autorégulation de la glycolyse. Les adipocytes sécrètent des molécules qui régulent l’activité glycolyse.

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