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L3 option “endocrinologie” UFR Sciences. La régulation hormonale de l’équilibre phospho-calcique (1). [email protected]. La masse osseuse (et donc la masse de Ca et P) augmente rapidement à la puberté - PowerPoint PPT Presentation
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La régulation hormonale de l’équilibre phospho-
calcique (1) [email protected]
L3 option “endocrinologie” UFR Sciences
La quasi-totalité du Ca et la plus
grande partie des P se trouvent dans
le squelette.
Dans les tissus mous, Cae >> Cai,
tandis que les P sont surtout
intracellulaires (ADN, ARN, ATP…)
Répartition du calcium dans l’organisme
quantité totale en g
% dans le squelette
% dans les tissus mous
calcium 1000 99 1
phosphates 600 85 15
magnésium 25 65 35
La masse osseuse (et donc la masse
de Ca et P) augmente rapidement à
la puberté
Elle diminue au cours du
vieillissement, surtout chez la
femme (ostéoporose liée à la
ménopause)
Répartition du calcium dans l’organisme
Ca++
50%1.2 mM
Ca Proteinate45%
Ca X5%
La calcémie est voisine de 100mg/l
(2,5mM)
La moitié du Ca plasmatique est ionisé
(1,2mM). Le reste est lié aux protéines
plasmatiques (albumine surtout) et à
des acides organiques (citrate, lactate,
…)
Les liquides extracellulaires (plasma,
lymphe…) contiennent environ 1 g de
calcium et seulement 0,2 g de
phosphates (surtout intracellulaires :
ADN, ARN, ATP…)
Répartition du calcium dans l’organisme
0,1 µM 1 µM
[Ca++]i est maintenu à
une valeur 10000
fois plus faible que
[Ca++]e grâce à des
pompes et à
l’échangeur Na/Ca.
Le Ca intracellulaire
est fixé par des
protéines telles que la
calmoduline et stocké
dans le RE et les
mitochondries.
Sur quel compartiment calcique porte la
régulation ?
1-10 µM
0,1µM
1,2 mM
Le calcium intracellulaire
oscille
La calcémie est stable
Le calcium osseux change lentement au
cours du temps
cellule chargée de
Fura 2 et stimulée par
de l’AMPc
C’est ce paramètre qui est
régulé !
Entrées, sorties et échanges de calcium en
24hingestion : 1 g (lait, yaourts, fromages…)
excrétion : 0,2 g
excrétion : 0,8 g
plasmaabsorption : 0,3 g
sécrétion : 0,1 g
0,5 g
filtration glomérulaire
10 g
réabsorption tubulaire
9,8 g
Besoins 1,2 g pendant la croissance, après 50 ans et chez la femme lactante
0,5 g
Rachitisme et vitamine D
fémur
tibia
absence de
minéralisation
des os carpiens
Mauvaise absorption intestinale du Ca hypocalcémie mauvaise
minéralisation du squelette déformation des os des jambes.
cholécalciférol = vitamine D3
Rachitisme et vitamine D
Le rachitisme peut être traité par une alimentation riche en huiles de poisson,
œufs, beurre, gruyère… Tous ces aliments gras sont riches en vitamine D, une
substance liposoluble, dérivée du cholestérol.
La vitamine D stimule l’absorption intestinale du calcium.
Rachitisme et vitamine D
cholécalciférol = vitamine D3
7-déhydrocholestérol
U V
Le rachitisme peut être aussi
être traité par une exposition
suffisante au soleil. Dans la
peau, les rayons UV
transforment le cholestérol en
vitamine D.
Métabolisme de la vitamine D
vitamine D3 plasmatique
vitamine D3 alimentaire
24,25 (OH)2 D3 inactif
1, 25 (OH)2 D3 actif
Ca et P Ca et P
7-déhydro cholestérol
OH
OH
HO
CH2
1,25 (OH)2 D3 = calcitriol
1
25
24
PEAU
FOIE
1-hydroxylase
24-hydroxylase
Activité enzymatique
1.5 2.0 2.5
[ Ca ] (mmol/l)
Contrôle de la production rénale de calcitriol
Les variations d’activité observées
résultent d’un changement dans le
niveau d’expression des enzymes
sans aucune modification de leur
fonctionnement.
PTH calcémie calcitriol
Contrôle de la production rénale de calcitriol
Phosphatémie
Après parathyroïdectomie, une faible calcémie ne stimule plus la production
rénale de calcitriol, L’effet de la calcémie sur le rein est donc indirect.
Des injections IV d’extraits de parathyroïdes induisent une augmentation de la
production de calcitriol ; les parathyroïdes agissent par voie hormonale (PTH).
PT
trachéeoesophage
" pomme d’Adam"
thyroïde PTtrachée
oesophage
PT PT
thyroïde
Parathyroïdes et parathormone (PTH)
La parathyroïdectomie entraîne une hypocalcémie, qui entraîne elle même une
hyperexcitabilité neuro-musculaire (spasmes, convulsions, tétanie…).
L’injection de parathormone déclenche une hypercalcémie : cette hormone est
donc hypercalcémiante.
Parathyroïdes et parathormone (PTH)
Au microscope optique, la parathyroïde apparaît formée de deux types de
cellules :
- les cellules principales, les plus nombreuses
- les cellules oxyphiles, peu nombreuses, de plus grande taille
En blanc : capillaires sanguins
Parathyroïde et parathormone (PTH)
Au microscope électronique, les cellules oxyphiles montrent un très grand
nombre de mitochondries ; le rôle de ces cellules est inconnu.
L’utilisation d’anticorps anti-PTH permet de montrer que ce sont les cellules
principales qui produisent la PTH.
N
N
cap.
Structure de la parathormone
1
84
-35
séquence leader (PRE)
séquence PRO
fragment biologiquement actif
34
NH2
COOH
fragment biologiquement inactif
Synthèse de la parathormone
AAAA
AAAA
AAAA
réticulum granuleux
ARNm
PréPro
réticulum granuleux
Golgi
vésicules de
sécrétion
Pro-PTH
Contrôle de la sécrétion de PTH
1,21 1,1 1,30,9
Ca++ plasmatique (mM)
sécrétion de PTH (% du maximum)
100
40
20
80
60
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++Ca+
+
Ca++
Ca++
Ca++ Ca++
-
Hypercalcémie
La liaison du Ca++ à ses récepteurs induit un arrêt de la
sécrétion de PTH
Hypocalcémie
Pas d’inhibition
La PTH est sécrétée
La calcitonine
cellules
parafolliculaire
s ou cellules C
cellule C
follicule
thyroïdien
capillaire
L’injection IV d’extraits thyroïdiens entraîne une hypocalcémie rapide. Ces
extraits contiennent donc une substance hypocalcémiante, la calcitonine.
L’utilisation d’anticorps anti-calcitonine montre que cette hormone est
produite par les cellules parafolicullaires ou cellules claires (cellules C).
Calcitonine et CGRP
calcitonine (32 AA)
CGRP (37 AA)
amide
amide
La calcitonine est synthétisée
sous forme d’un précurseur
plus long (pré-pro-calcitonine)
comme la PTH.
La partie pré-pro est la même
que pour un autre peptide, le
CGRP (Calcitonine Gene
Related Peptide).
Le CGRP est exprimé dans
des neurones du SNC et du
SNP. C’est notamment un
puissant vasodilatateur.
pré-ARNm
Biosynthèse de la calcitonine et du
CGRP
Biosynthèse de la calcitonine et du
CGRP
cellules C thyroïde
neurones SNC et P
1 2 3 4 5 6transcrit primaire du gène
de la calcitonine/CGRP
ARNm mature
pré-pro
calcitonine
CGRP
(neuropeptide)
pré-pro CGRP
AUG UAA
AAAA
AUG UAA
AAAA
AAAA AAAA
En noir: exons non traduits
calcitonine
(hormone
hypocalcémiante)
clivage et polyadénylation
épissage
traduction
maturation
