Naima Baziou Cours de physiologie du 14.01.2011 Etienne Khafaf Simon Molinier Maheo karine Les glandes surrénales 1. Anatomie. Les surrénales sont de toutes petites glandes localisées sur la partie supérieure des reins. Dans cette glande, on distingue 2 parties : - la partie externe : la corticosurrénale ( = cortex surrénale = cortex surrénalien). - la partie interne : la médullosurrénale ( = médulla surrénale). Ces 2 régions sont très différentes car elles synthétisent des hormones différentes : le cortex synthétise des hormones stéroïdes et la médulla des catécholamines (adrénaline et noradrénaline). Elles différent également de par leurs facteurs de régulation : la corticosurrénale est soumise à une régulation hypothalamo-hypophysaire et la médullosurrénale au SN sympathique. Comme toutes glandes endocrines, la surrénale est un organe richement vascularisé. La corticosurrénale n est pas directement innervée alors que la médullo est innervée par les fibres sympathiques. La corticosurrénale comprend plusieurs parties : - La zone glomérulée : située en dessous de la capsule conjonctive, elle synthétise les minéralocorticoïdes ; les cellules sont regroupées en glomérules. - La zone fasciculée : synthétise les glucocorticoïdes, elle représente 80% de la corticosurrénale (le schéma page 47 est donc faux) ; les cellules sont bien alignées et forment des cordons parallèles. - La zone réticulée : synthétise des gonadocorticoïdes (hormones sexuelles) dont la sécrétion est infime comparativement à leur sécrétion par les gonades. 2. La corticosurrénale. 2.1. Les minéralocorticoïdes. La principale minéralocorticoïde est l aldostérone qui est l hormone de la rétention hydrosodée et de la fuite potassique. 2.1.1. Action rénale. Dans l urine définitive, on retrouve peu de sodium car il est, en grande majorité, réabsorbé. 1
Il existe 2 types de réabsorption : - La réabsorption obligatoire : ne fait pas l objet de régulation (partie proximale du tubule et partie descendante de l anse de Henlé). - La réabsorption facultative : se fait sous la dépendance de l aldostérone en ce qui concerne le sodium (partie distale du tubule et tube collecteur). Action de l aldostérone : - Réabsorption de Na+, l eau suit les mouvements de Na+, et par soucis d équilibre électrique, on a également réabsorption de Cl- et de HCO3- - Sécrétion de K+ et de H+ couplé à cette réabsorption. La sécrétion de protons est très importante pour prévenir l acidose. L aldostérone entraîne donc une diminution du rapport Na+/K+ urinaire. L aldostérone est une hormone indispensable à la vie. Sans aldostérone (insuffisance surrénalienne importante), la mort survient suite à un choc circulatoire dû à une diminution du volume plasmatique. En cas d hyposécrétion : - Hyperkaliémie et hyponatrémie se traduisant par des troubles du rythme cardiaque. - Diminution du volume du liquide extracellulaire (LEC) responsable d une hypotension. En cas d hypersécrétion : - Hypernatrémie qui provoque une augmentation du volume du LEC se traduisant par une hypertension et un œdème. - Hypokaliémie qui se manifeste par un disfonctionnement musculaire. Cela peut mener à un affaiblissement musculaire voire à une paralysie. 2.1.2. Action extra-rénale. L aldostérone va également agir au niveau des glandes salivaires et sudoripares et au niveau du colon. Elle aura les mêmes conséquences qu au niveau du rein c-a-d une diminution du rapport Na+/K+ dans les sécrétions correspondantes : salive, sueur et selles. 2.1.3. Régulation de la sécrétion d aldostérone (cf cours sur le rein). Stimuli : - hyperkaliémie, même faible. - forte hyponatrémie. - système rénine-angiotensine sollicité en cas de diminution de pression artérielle. Facteurs qui inhibent : - hypernatrémie. 2
- hypokaliémie. - augmentation du volume sanguin et de la PA. - l aldostérone par rétro-inhibition (feedback négatif). - le facteur natriurétique auriculaire qui favorise l excrétion de Na+ et de ce fait s oppose à l action de l aldostérone. 2.2. Les glucocorticoïdes. Glucocorticoïdes : cortisol, corticostérone, hydrocortisone. Le cortisol est le glucocorticoïde le plus abondant, il représente 95% de l activité corticoïde. Ce sont des hormones qui vont avoir un rôle important dans le métabolisme des glucides mais également dans celui des protéines et des lipides. Dans les conditions normales, ils vont permettre à l organisme de s adapter à l intermittence de l apport alimentaire en stabilisant la glycémie. Ils font parti des hormones hyperglycémiantes s opposant à l action de l insuline. Dans les conditions de stress, ces hormones vont aider l organisme à traverser cette situation de stress. C est pour cela qu on les a longtemps qualifié d hormones de résistance au stress. En cas de stress, on aura donc une augmentation importante de cortisol avec comme effet une augmentation des métabolites énergétiques dans le sang. Conditions de stress : - Facteurs physiques : traumatismes, opérations chirurgicales, températures extrêmes. - Facteurs chimiques : manque d oxygène, déséquilibre acido-basique. - Facteurs physiologiques : douleur, exercice très important, hémorragie. - Facteurs psycho-sociaux : anxiété, peur, conflits. 2.2.1. Actions métaboliques. Métabolisme des glucides : - Augmentation de l absorption intestinale de glucides. - Forte activation de la néoglucogenèse. - Le cortisol a aussi pour effet de diminuer l entrée et l utilisation du glucose dans de nombreux tissus afin d assurer un approvisionnement constant du glucose au cerveau. Métabolisme des lipides : - Stimulation de la lipolyse donc augmentation des acides gras dans le sang. Ces AG vont être les combustibles énergétiques pour les autres tissus (ceux qui ne sont plus approvisionnés en glucose). Métabolisme des protéines : - Stimulation du catabolisme des protéines en particulier au niveau des muscles et de l os. On a donc une augmentation des AA dans le sang et ces AA vont être utilisés pour les réactions de néoglucogenèse. En corticothérapie, cela peut se traduire par une diminution de la masse osseuse 3
relativement importante. Le cortisol agit sur l eau et les électrolytes : - A concentration physiologique, le cortisol augmente la filtration glomérulaire. Il a donc une action diurétique. - A concentration supraphysiologique (corticothérapie), l effet est inverse. Le cortisol a alors une action de type minéralocorticoïde se traduisant par une rétention hydrosodée et un œdème tissulaire. - Le cortisol a tendance à diminuer l absorption intestinale du calcium (en corticothérapie car à concentration physiologique c est négligeable). On a donc une tendance à l hypocalcémie se traduisant par une augmentation de la sécrétion de parathormone ce qui stimule l ostéolyse (effet inverse à la calcitonine). 2.2.2. Actions anti-inflammatoires, anti-allergiques et immunodépressives. Action anti-inflammatoire : - Les glucocorticoïdes entraînent une régression des signes de l inflammation que sont la rougeur, la chaleur et l œdème. - Ils vont entraîner une diminution de la biosynthèse et de la libération des médiateurs de l inflammation. - On aura une inhibition de la phospholipase A2 et donc des précurseurs des prostaglandines et des leucotriènes. Remarque : les prostaglandines ont un effet protecteur de la muqueuse gastrique en stimulant la sécrétion de mucus et de bicarbonate. Le fait d inhiber leur synthèse peut avoir comme effet secondaire la formation d un ulcère. - Le cortisol va diminuer la libération de cytokines. - Le cortisol limite l activité des fibroblastes ce qui a pour effet de diminuer la fibrose (côté positif). Le côté négatif c est la lenteur de la cicatrisation des plaies. Action anti-allergique : Le cortisol entraîne une diminution de la libération d histamine. Action immunodépressive : Dans le cas d administration de cortisol, on a une régression du thymus ce qui se traduit par une diminution des lymphocytes et de la synthèse d anticorps. Utilisation des glucocorticoïdes : Maladie allergique. Prévention d un rejet de greffe. Arthrite rhumatoïde. Ce type de traitement doit être utilisé à bon escient et à doses raisonnables car ces molécules réduisent les réponses inflammatoires et immunologiques normales ce qui réduit la capacité de défense de l organisme. 4
Effets secondaires importants : - Apparition d ulcères. - Diabète (on parle de diabète de type stéroïde). - Hypertension. - Faiblesse musculaire qui peut conduire à des myopathies. - De fortes concentrations exercent une rétroaction négative sur l axe hypothalamohypophysaire de sorte que la sécrétion d ACTH va être fortement réduite. Ceci peut entraîner une atrophie de la corticosurrénale et donc à une incapacité à produire son propre cortisol. 2.2.3. Facteurs de régulation (schéma page 48). La sécrétion de glucocorticoïdes se fait sous le contrôle de l axe hypothalamohypophysaire et donc sous la dépendance d une hormone adéno-hypophysaire qui l hormone corticotrope appelée ACTH. La sécrétion d ACTH est régulée par une libérine sécrétée par l hypothalamus appelée hormone de libération de la corticotropine ( = CRH = ACTH-RH). La sécrétion de cortisol est l objet d un rétrocontrôle négatif et le cortisol a un effet inhibiteur à la fois sur l hypothalamus et sur l hypophyse. La sécrétion de cortisol suit le rythme nycthéméral (cycle veille-sommeil). La sécrétion est maximale le matin et minimale la nuit. Ceci est inversé chez les personnes qui travaillent la nuit. La sécrétion de cortisol est stimulée par le stress. Remarque : le précurseur de l ACTH va également aboutir à la formation de l hormone mélanotrope ( = MSH). 2.3. Les gonadocorticoïdes. On a sécrétion à la fois d oestrogènes et d androgènes. Aucune hormone sexuelle n est totalement spécifique d un sexe du fait que la surrénale sécrète ces 2 types d hormone. Dans les androgènes, on a la DHEA (déhydroépiandrostérone). Chez l homme, son effet est masqué par celui de la testostérone puisqu il a des actions d anabolisant protéique et virilisante. Chez la femme, où il y a peu d androgènes, la DHEA est responsable de la pilosité pubienne et axillaire. La DHEA est réputée pour ses effets anti-vieillissements mais ces effets sont très controversés. On sait que son taux diminue avec l âge. Les études du professeur Baulieu montrent que la DHEA améliore les propriétés mécaniques de la peau et la densité osseuse, ceci surtout chez la femme de plus de 70 ans. Les facteurs de régulation des gonadocorticoïdes sont identiques à ceux des glucocorticoïdes : régulation hypothalamo-hypophysaire. 5
2.4. Pathologies 2.4.1. Hypocorticisme (Maladie d Addison). Correspond à une insuffisance surrénalienne avec une diminution de la synthèse des hormones de la corticosurrénale. Si l une des glandes ne fonctionne pas, sa suppléance sera assurée par l hyperplasie de l autre glande. Il faut donc qu il y ait atteinte des 2 glandes pour qu il y ait insuffisance surrénalienne. Causes : Atteinte auto-immune. Atteinte tuberculeuse. Tumeurs de la corticosurrénale. Symptômes majeurs : Fatigue aussi bien physique que psychique (dépression). Troubles digestifs très fréquents. Perte de poids importante. L hypocorticisme se traduit par : Un déficit en aldostérone hyperkaliémie et hyponatrémie se traduisant par des troubles du rythme cardiaque, hypotension et déshydratation. Un déficit en glucocorticoïde hypoglycémie (peut être contrecarré par les autres hormones hyperglycémiantes) mais surtout une moindre résistance au stress. Un déficit en androgènes chute des cheveux et des poils. Ce qui aide au diagnostic, c est qu au niveau des articulations et des cicatrices, on a une coloration brunâtre de la peau due à une hyperpigmentation appelée mélanodermie liée à la production excessive de l hormone mélanotrope (MSH) car sa sécrétion n est plus freiné du fait que la rétro-inhibition du cortisol n est plus lieu. Sans traitement, cette maladie est mortelle. Les personnes atteintes d insuffisance surrénalienne vont recevoir une thérapeutique à base de cortisol et de minéralocorticoïdes ce qui permet une thérapeutique à peu près normale. L équilibre hormonal est très fragile, les doses doivent être fortement augmentées en cas de maladies infectieuses, dans les conditions de stress. La maladie d Addison est appelée insuffisance surrénalienne primaire à opposer à une insuffisance surrénalienne secondaire. Celle-ci est due à une anomalie hypothalamohypophysaire qui va entraîner une diminution de la sécrétion d ACTH. 2.4.2. Hypercorticisme. Souvent dû à des tumeurs. Selon la localisation de la tumeur, il existe différents types d hypercorticisme : - à prédominance minérale : hyperaldostéronisme (syndrome de Conn) hypernatrémie, hypertension, hypokaliémie (entraînant des paralysies). - à prédominance métabolique : syndrome de Cushing. Peut être la conséquence d une tumeur mais la plupart du temps c est la conséquence d une administration à trop forte dose de cortisol. Dans ce cas, on parle de syndrome 6
Cushinoïde. diabète (augmentation de la néoglucogenèse), fonte musculaire et osseuse, hypokaliémie, hypernatrémie, hypertension, cicatrisation longue, répartition des graisses facio-tronculaire (au niveau de l abdomen, du cou et du visage alors que les extrémités sont grêles). - à prédominance androgénique : syndrome de virilisation. augmentation de la pilosité, la voix devient plus grave, aménorrhée chez la femme. 3. La médullosurrénale. C est un constituant du SN sympathique. Elle est constituée de neurones post-ganglionnaires. Elle synthétise des catécholamines à partir de la tyrosine. L adrénaline représente environ 80% de la sécrétion totale et exerce un effet plus puissant que la noradrénaline. Principales actions de l adrénaline et de la noradrénaline : Cœur : augmentation de la fréquence cardiaque. Vaisseaux : augmentation de la pression artérielle. Tube digestif : diminution de la motricité. Foie : augmentation de la libération du glucose (augmentation de la glycémie). Tissu adipeux : augmentation de la lipolyse. Glandes sudoripares : augmentation de la sécrétion de sueur. Glandes salivaires : salive épaisse et riche en mucus. Pancréas : inhibition de la sécrétion d insuline et stimulation de la sécrétion de glucagon. 7