Fiche explicative de la leçon: Glandes thyroïde et parathyroïde Biologie • Troisième année secondaire

Dans cette fiche explicative, nous allons apprendre à décrire le fonctionnement des glandes thyroïde et parathyroïde dans le corps humain et les symptômes des maladies associées à ces glandes.

Chaque minute, des millions de réactions chimiques se produisent dans notre corps, ce qui permet à nos systèmes d’organes de fonctionner normalement et de soutenir nos activités vitales jour après jour. Le système endocrinien du corps est truffé de messagers chimiques appelés hormones. Les hormones interagissent de manière coordonnée et affectent la croissance, le métabolisme, les émotions, les cycles de reproduction et bien plus encore ! 

Les glandes sont des organes qui sécrètent des substances remplissant différents rôles dans le corps. Par exemple, le lait est produit par les glandes mammaires et la salive est produite par les glandes salivaires. Les glandes peuvent être endocrines, exocrines ou mixtes selon la manière dont elles sécrètent leurs produits. Les hormones, cependant, sont produites uniquement par les glandes endocrines. Les glandes endocrines sont un ensemble de glandes qui sécrètent des hormones directement dans la circulation sanguine et interagissent souvent de manière coordonnée les unes avec les autres. Dans cette fiche explicative, nous allons étudier les structures, les fonctions et l’importance des glandes thyroïde et parathyroïde, qui sont des glandes endocrines. Sur la figure 1, vous pouvez voir les emplacements des différentes glandes endocrines dans le corps humain.

Commençons par examiner la structure de la glande thyroïde.

La glande thyroïde est une glande à deux lobes, située à la base antérieure du cou, juste en dessous du larynx ou de la pomme d’Adam, avec un lobe de chaque côté de la trachée, comme vous pouvez le voir sur la figure 2. Les deux lobes sont encapsulés dans du tissu conjonctif et reliés par une bande de tissu appelée isthme. La forme de la glande thyroïde est souvent comparée à un papillon ou à un nœud papillon. Curieusement, en 1656, Thomas Wharton a inventé le nom de la glande en le tirant du mot grec thyreos, qui signifie « bouclier », car la forme de cette glande ressemble également à un type de bouclier grec ancien ! 

Chaque lobule de la thyroïde est constitué de nombreuses unités sphériques structurelles et fonctionnelles appelées follicules thyroïdiens. La paroi de chaque follicule est constituée de cellules en forme de prisme rectangulaire appelées cellules folliculaires qui entourent une cavité, comme vous pouvez le voir sur la figure 3. Les cellules folliculaires sécrètent une hormone thyroïdienne qui circule dans le sang principalement sous la forme de thyroxine et de petites quantités de triiodothyronine.

La thyroïde est très vascularisée, et tout ce sang lui apporte des nutriments importants, tels que l’iode, et transporte les hormones produites par la glande vers les cellules cibles, situées ailleurs dans le corps.

Les cellules folliculaires ont des pompes qui les aident à absorber l’iode, ce qui est crucial pour la production de ces hormones thyroïdiennes. La structure chimique d’une molécule de thyroxine contient quatre atomes d’iode. C’est pourquoi la thyroxine est parfois appelée T4 ou tétraiodothyronine. Une grande proportion de la T4 produite dans la thyroïde est convertie en une forme plus active appelée T3 (triiodothyronine) par des organes comme le foie et d’autres tissus. Il est donc très important pour la thyroïde que l’individu consomme suffisamment d’iode dans son alimentation. Environ des hormones produites par la thyroïde sont de la T4 et de la T3.

Avant de commencer à nous familiariser avec les fonctions des hormones thyroïdiennes, étudions comment la glande thyroïde est stimulée. Comme nous l’avons mentionné précédemment, les glandes du système endocrinien interagissent en s’envoyant des signaux chimiques et en maintenant l’équilibre dans le corps. Vous avez peut-être déjà entendu l’hypophyse, située dans le cerveau, être appelée la « glande maîtresse », tellement elle contrôle les fonctions des autres glandes, y compris celle de la glande thyroïde. L’hypophyse sécrète une hormone appelée thyréostimuline, ou TSH, qui circule dans le sang vers la thyroïde et stimule la sécrétion des hormones thyroïdiennes. Ceci est représenté sur la figure 4.

Étudions maintenant les différents effets des hormones thyroïdiennes sur le corps et comprenons pourquoi ces hormones sont si cruciales.

Les hormones thyroïdiennes sont importantes pour la croissance et le développement du corps physique, et en particulier du cerveau. La présence d’hormones thyroïdiennes (thyroxine et triiodothyronine) stimule et régule la production de plusieurs facteurs de croissance importants, qui favorisent une croissance, une division et une différenciation cellulaires normales. Les facteurs de croissance ont un effet hormonal sur les cellules, mais ils se distinguent de l’hormone de croissance hypophysaire dans le sens où ils sont produits par de nombreux types de cellules dans le corps, qui ne sont pas nécessairement des glandes endocrines. Par exemple, le facteur de croissance épidermique (EGF) peut être sécrété par les cellules de la peau pour soigner les plaies.

Les hormones thyroïdiennes (thyroxine et triiodothyronine) sont également cruciales pour le développement du cerveau au stade embryonnaire, car elles favorisent la prolifération et la différenciation des neurones via la formation de synapses et la myélinisation. Ces hormones sont également essentielles au bon fonctionnement du cerveau.

En outre, les hormones thyroïdiennes (thyroxine et triiodothyronine) jouent un rôle dans le métabolisme. Le métabolisme implique des réactions chimiques dans le corps qui soutiennent et maintiennent la vie. Voyons maintenant l’effet des hormones thyroïdiennes sur le métabolisme au niveau cellulaire et étudions les effets que cela pourrait avoir.

Vous vous rappellerez peut-être avoir appris que dans chaque cellule, les mitochondries sont principalement responsables de la respiration cellulaire. La respiration cellulaire décompose des molécules comme le glucose pour libérer de l’énergie chimique, qui est stockée sous forme d’ATP.

Les hormones thyroïdiennes stimulent et accélèrent la libération d’énergie dans les mitochondries. Cela se produit dans toutes les cellules, ce qui signifie qu’elles commencent à absorber plus de glucose pour libérer plus d’énergie. Cela accélère le métabolisme basal, c’est à dire le taux d’énergie que votre corps utilise au repos pour effectuer des activités essentielles comme la respiration, la circulation, la digestion et le fonctionnement normal du cerveau, des reins, du foie et d’autres organes essentiels. Vu que les cellules absorbent plus de glucose, les hormones thyroïdiennes aident également à augmenter l’absorption du glucose, qui est un monosaccharide, dans l’intestin. Ces fonctions des hormones thyroïdiennes (thyroxine et triiodothyronine) aident à maintenir un métabolisme équilibré et stable dans le corps.

Connaissez-vous d’autres effets dus à un métabolisme plus élevé ? Nous savons que le cœur sert à pomper le sang, qui contient de l’oxygène et des nutriments, vers les tissus de l’organisme. Si le taux de respiration augmente dans les cellules, le cœur va pomper plus vite afin d’apporter aux cellules le glucose et l’oxygène supplémentaires dont elles ont besoin. Par conséquent, un autre effet des hormones thyroïdiennes est le maintien stable de la fréquence cardiaque et de la pression artérielle.

Ensemble avec l’hypothalamus dans le cerveau, les hormones thyroïdiennes jouent également un rôle dans le maintien de la température corporelle, en augmentant la quantité d’énergie disponible pour le corps. Les hormones thyroïdiennes aident également à garder la peau et les cheveux en bonne santé. De faibles taux d’hormones thyroïdiennes peuvent rendre la peau sèche et squameuse, et les cheveux cassants. La figure 5 résume certaines fonctions importantes de la thyroïde.

Une autre hormone importante sécrétée par la thyroïde est la calcitonine. Comme le montre la figure 3, à côté des cellules folliculaires se trouvent des cellules parafolliculaires. Ces cellules sont également appelées cellules C, car elles libèrent de la calcitonine. La calcitonine a pour effet de réduire le taux de calcium dans le sang en inhibant sa libération par les os, pour maintenir une concentration normale et saine de calcium. Cette hormone fait partie d’un système de régulation du calcium qui interagit avec les glandes parathyroïdes, comme nous le verrons plus loin dans cette fiche explicative.

Maintenant que nous avons appris les fonctions normales de la thyroïde, nous pouvons commencer à comprendre les effets qu’ont trop peu ou trop d’hormones thyroïdiennes sur le corps.

L’hypothyroïdie est une maladie dans laquelle la thyroïde produit des quantités insuffisantes d’hormones thyroïdiennes. Le mot hypo signifie « faible ». Comme nous l’avons mentionné plus tôt, l’iode est essentiel à la production de thyroxine et de triiodothyronine. L’hypothyroïdie peut donc être causée par une carence en iode dans un régime alimentaire. L’hypothyroïdie peut également être causée par une maladie auto-immune appelée maladie de Hashimoto. Une maladie auto-immune est une maladie dans laquelle le système immunitaire de l’organisme attaque par erreur ses propres tissus ; dans ce cas, il s’attaque à la thyroïde.

Quand la thyroïde produit des quantités insuffisantes d’hormones thyroïdiennes, telles que la thyroxine et la triiodothyronine, ceci entraîne une hypertrophie de la glande appelée goître, tel qu’illustré sur la figure 6. L’origine des goîtres varie selon leur type. Un goître peut par exemple se former en raison d’une accumulation d’hormones thyroïdiennes dans les cellules folliculaires de la thyroïde. Un goître peut également se former en raison d’une carence en iode, ce qui signifie que les précurseurs des hormones thyroïdiennes ne peuvent pas être convertis en hormones thyroïdiennes actives, donc la thyroïde s’hypertrophie pour compenser et capturer plus d’iode.

L’hypothyroïdie peut être traitée avec des suppléments d’iode mais, si elle n’est pas traitée, une carence en hormones thyroïdiennes peut avoir plusieurs effets indésirables.

Chez les nourrissons et les enfants, l’hypothyroïdie congénitale (qui signifie présente dès la naissance) peut causer des problèmes de croissance et de développement physiques, ce qui entraîne une petite taille et un retard dans le développement des caractères sexuels secondaires. Vu que les hormones thyroïdiennes sont essentielles au développement du cerveau, l’hypothyroïdie chez le nourrisson peut entraîner une déficience intellectuelle causée par un développement neurologique perturbé. L’hypothyroïdie congénitale chez les nourrissons peut survenir si la mère ne consomme pas assez d’iode dans son alimentation pendant la grossesse, provoquant une hypothyroïdie. Son bébé pourrait naître avec un syndrome appelé « insuffisance thyroïdienne congénitale » (auparavant appelé « crétinisme »).

Chez les adultes, une hypothyroïdie sévère peut provoquer une maladie appelée myxœdème. Nous savons que les hormones thyroïdiennes jouent un rôle important dans le maintien du métabolisme, de la fréquence cardiaque, de la température corporelle et de la santé de la peau et des cheveux. Vu que le myxœdème est causé par un manque d’hormones thyroïdiennes telles que la thyroxine et la triiodothyronine, il se caractérise par une peau pâle et sèche, une perte de cheveux, une prise de poids, une diminution du rythme cardiaque, une pression artérielle élevée et un métabolisme basal plus lent. Les patients atteints de myxœdème ont du mal à supporter le froid et sont souvent fatigués. Cette maladie peut également entraîner une diminution des capacités cognitives, comme la lenteur et des difficultés à se concentrer. Une carence en iode est maintenant généralement évitée par la consommation de sel iodé, et l’hypothyroïdie peut être traitée médicalement par des hormones thyroïdiennes synthétiques.

Bien que de faibles taux d’hormones thyroïdiennes puissent être dangereux, un excès peut également causer plusieurs problèmes de santé. Une sécrétion excessive d’hormones thyroïdiennes est appelée hyperthyroïdie. Le mot hyper signifie « élevé ».

L’hyperthyroïdie peut être causée par une autre maladie auto-immune appelée maladie de Basedow, dans laquelle le système immunitaire attaque la thyroïde, ce qui l’incite à produire plus d’hormones thyroïdiennes que nécessaire. L’hyperthyroïdie peut également être causée par des nodules dans la glande et le cancer de la thyroïde.

La maladie de Basedow entraîne une surstimulation de la thyroïde, ce qui la fait gonfler. Dans ce type d’hyperthyroïdie, le goître est appelé goître exophtalmique. Dans cette maladie, le système immunitaire attaque également par erreur les tissus situés derrière et autour des yeux, qui deviennent irrités et enflés. Cette maladie auto-immune des yeux est connue sous le nom d’exophtalmie. C’est pourquoi, en plus d’une thyroïde hypertrophiée, ce type de goître s’accompagne également par des yeux exorbités et saillants, comme vous pouvez le voir sur la figure 7. Le nom de ces yeux exorbités vient du mot exophthalmos, où « ex » signifie « hors » et « ophthalmos » fait référence aux yeux.

Analysons les symptômes de l’hyperthyroïdie par rapport au fonctionnement normal des hormones thyroïdiennes. Vu que les hormones thyroïdiennes sont responsables de la régulation du métabolisme, la surproduction de ces hormones entraîne un métabolisme basal très élevé, une perte de poids, une augmentation du rythme cardiaque et une pression artérielle élevée. L’hyperthyroïdie peut aussi causer de l’irritabilité et de l’anxiété.

L’hyperthyroïdie est habituellement traitée par chirurgie pour enlever la partie touchée de la glande. Le cancer de la thyroïde peut, dans certains cas, être traité à l’iode radioactif. Plus tôt dans cette fiche explicative, nous avons appris que l’iode est essentiel à la production de thyroxine et de triiodothyronine. Les cellules folliculaires de la thyroïde possèdent des pompes spéciales qui leur permettent d’absorber l’iode. Lorsque de l’iode radioactif est introduit, il est absorbé par les cellules folliculaires de la thyroïde, qui sont ensuite tuées par la radioactivité du composé iodé, ce qui détruit les cellules cancéreuses présumées.

Étudions maintenant les glandes parathyroïdes. Il y a quatre glandes parathyroïdes dans le corps. Ce sont de minuscules structures de la taille de petit pois, situées sur la face postérieure (arrière) de la glande thyroïde. Comme vous pouvez le voir sur la figure 8, il y a deux glandes parathyroïdes derrière chaque lobe de la glande thyroïde.

Les glandes parathyroïdes sécrètent l’hormone parathyroïdienne, parfois appelée parathormone. Cette hormone agit en association avec la calcitonine, que nous avons déjà évoquée. Ensemble, ces deux hormones jouent un rôle très important dans la régulation de l’équilibre calcique dans le corps.

Alors que la calcitonine diminue le taux de calcium dans le sang en inhibant sa libération par les os, l’hormone parathyroïdienne a l’effet inverse. Lorsque le taux de calcium dans le sang est bas, l’hormone parathyroïdienne stimule la résorption osseuse, c’est à dire la décomposition de l’os pour libérer le calcium dans la circulation sanguine.

Le calcium est le principal minéral des os et contribue à la masse et à la solidité des os. Cependant, les ions calcium sont également nécessaires dans la circulation sanguine, car ils jouent un rôle dans la coagulation sanguine, la contraction musculaire et la transmission de signaux dans le système nerveux. Ces deux hormones, la calcitonine et l’hormone parathyroïdienne, agissent en opposition l’une de l’autre afin de contrôler le taux de calcium dans le sang et dans les os, comme représenté sur la figure 9.

Tout comme dans le cas des hormones thyroïdiennes, une production excessive ou insuffisante d’hormone parathyroïdienne peut également être dangereuse. L’hypoparathyroïdie, ou de faibles taux d’hormone parathyroïdienne, peut être causée par une blessure ou des dommages aux glandes parathyroïdes. Sans l’hormone parathyroïdienne, le taux de calcium dans le sang sera bas, ce qui provoquera une surexcitation du système nerveux. Cela peut entraîner des convulsions et des spasmes musculaires.

L’hyperparathyroïdie, en revanche, est la surproduction d’hormone parathyroïdienne en raison de l’hyperactivité d’une ou de plusieurs glandes parathyroïdes. Ceci peut être causé par une tumeur dans la glande. Un surplus d’hormone parathyroïdienne dans le corps provoque une augmentation de la résorption osseuse, ce qui mène à une augmentation du taux de calcium dans le sang, appelée hypercalcémie. À cause de cela, les os perdent de la masse, se fragilisent et sont susceptibles de se plier ou de se fracturer. Un taux élevé de calcium dans le corps peut également causer des calculs rénaux, car le calcium se dépose dans les tubules rénaux.

Résumons tout ce que nous avons appris dans cette fiche explicative sur les glandes thyroïde et parathyroïde.