Biosynthèse et action des hormones corticosurrénales
Les minéralocorticoïdes sont des stéroïdes surrénaliens qui ont pour principaux effets le transport des ions par les cellules épithéliales, entraînant une perte de potassium et la conservation du sodium. Le minéralocorticoïde naturel le plus puissant et le plus important est l’aldostérone. Les « pompes » électrolytiques contrôlées enzymatiquement dans les cellules épithéliales du tubule rénal et des glandes sudoripares répondent aux minéralocorticoïdes en conservant le sodium et le chlorure et en excrétant le potassium. Dans le tubule contourné distal du néphron des mammifères, un mécanisme d’échange de cations existe pour la résorption du sodium du filtrat glomérulaire et la sécrétion du potassium dans la lumière. Ces réactions sont accélérées par les minéralocorticoïdes et se déroulent à un rythme plus lent en leur absence. Un manque de sécrétion de minéralocorticoïdes (comme dans l’atrophie surrénalienne idiopathique du chien) peut entraîner une rétention létale de potassium et une perte de sodium.
Les hormones glucocorticoïdes sécrétées par le cortex surrénalien sont impliquées dans le métabolisme intermédiaire du glucose. Le cortisol et des quantités moindres de corticostérone sont les glucocorticoïdes naturels les plus importants sécrétés par la glande surrénale chez les animaux domestiques. En général, l’action des glucocorticoïdes sur le métabolisme des glucides, des protéines et des lipides entraîne une épargne du glucose et une tendance à l’hyperglycémie et à l’augmentation de la production de glucose. Les effets aigus des glucocorticoïdes sont observés 15 à 30 minutes avant que les effets compensatoires de l’insuline ne deviennent prépondérants. On observe une diminution de l’absorption du glucose dans le tissu adipeux, la peau, les fibroblastes et le tissu lymphoïde, suivie de peu par une augmentation du catabolisme dans ces tissus et dans les muscles. Cela fournit des acides aminés pour la gluconéogenèse, qui est augmentée principalement dans le foie. En outre, les glucocorticoïdes diminuent la lipogenèse et augmentent la lipolyse dans le tissu adipeux, ce qui entraîne la libération de glycérol et d’acides gras libres.
Les glucocorticoïdes ont également pour fonction de supprimer les réponses inflammatoires et immunologiques et d’atténuer ainsi la destruction tissulaire et la fibroplasie associées. Cependant, sous l’influence de niveaux élevés de glucocorticoïdes, on observe une augmentation de la propagation des infections et une diminution de la résistance à un certain nombre de maladies bactériennes, virales et fongiques. Les glucocorticoïdes peuvent altérer la réponse immunologique à n’importe quel stade, depuis l’interaction initiale et le traitement des antigènes jusqu’à l’induction et la prolifération des lymphocytes immunocompétents et la production ultérieure d’anticorps. L’inhibition d’un certain nombre de fonctions des cellules lymphoïdes par les glucocorticoïdes constitue une partie de la base de la suppression de la réponse immunologique.
Les glucocorticoïdes diminuent également la réaction inflammatoire initiale et ses manifestations classiques de chaleur, de gonflement et de douleur. Le degré d’hyperémie, d’extravasation, de migration cellulaire et d’infiltration au niveau du site de la blessure est diminué. Les effets des glucocorticoïdes sur les réponses vasculaires de perméabilité accrue, de diapédèse et d’extravasation sont particulièrement importants. Le flux sanguin capillaire est réduit, et le gonflement endothélial est moindre. En outre, un certain nombre de mécanismes phagocytaires sont inhibés par les glucocorticoïdes, et la clairance des substances particulaires du sang et de la lymphe est altérée. L’accumulation d’antigènes engloutis dans les macrophages est probablement liée à la stabilité accrue des membranes lysosomales provoquée par les glucocorticoïdes. Il y a une diminution de la capacité des lysosomes à interagir avec le matériel phagocyté et à libérer des enzymes hydrolytiques.
Les glucocorticoïdes exercent un effet négatif sur la cicatrisation des plaies. Les chiens recevant des niveaux thérapeutiques élevés de corticostéroïdes surrénaliens ou les patients animaux présentant un hyperadrénocorticisme peuvent présenter une déhiscence de la plaie après une intervention chirurgicale. Le mécanisme de base impliqué est l’inhibition de la prolifération des fibroblastes et de la synthèse du collagène, entraînant une diminution de la formation du tissu cicatriciel.
La sécrétion des hormones sexuelles surrénaliennes par les cellules de la zone réticulaire se produit dans des conditions normales mais en quantités infimes qui ont probablement une signification physiologique mineure. Les cellules sécrétrices de la zone interne du cortex synthétisent la progestérone, les oestrogènes et les androgènes. Dans des conditions pathologiques, une sécrétion excessive de stéroïdes sexuels surrénaliens peut rarement être associée à un néoplasme corticosurrénalien. Les manifestations cliniques de virilisme, de développement sexuel précoce ou de féminisation dépendent du stéroïde sécrété en excès, du sexe du patient et de l’âge de survenue.
Le système rénine-angiotensine est le principal régulateur de la production d’aldostérone par la zone glomérulée du cortex surrénalien. La rénine est une enzyme sécrétée dans la circulation par les cellules de l’appareil juxtaglomérulaire du rein. Elle agit en clivant l’angiotensinogène, globuline plasmatique, pour former l’angiotensine I. Ce décapeptide est ensuite hydrolysé en angiotensine II par une enzyme de conversion. L’angiotensine II est à la fois un puissant vasoconstricteur et une hormone trophique pour la zone glomérulée du cortex surrénal, entraînant la synthèse et la sécrétion d’aldostérone. C’est un peptide très labile qui est rapidement inactivé dans le plasma et les tissus par les angiotensinases.
Un certain nombre de facteurs régulent la sécrétion de rénine par le rein. La « boucle courte » du contrôle par rétroaction négative est l’inhibition directe exercée par l’angiotensine II circulante. La « boucle longue » est exercée par une rétro-inhibition indirecte par l’aldostérone sur la sécrétion de rénine. La libération de rénine et éventuellement la sécrétion d’aldostérone sont augmentées par des conditions qui compromettent le flux et la pression sanguins vers le rein, une déshydratation sévère qui entraîne une diminution du volume sanguin intravasculaire et une déplétion en sodium.
L’adrénocorticotrophine (ACTH) sécrétée par l’adénohypophyse est le principal régulateur de la croissance et de l’activité sécrétoire du cortex surrénalien, en particulier des cellules des zonae fasciculata et reticularis. Le cortex surrénal sécrète des quantités physiologiques de cortisol uniquement en réponse à une stimulation par l’ACTH. La zone glomérulée (et sa sécrétion d’aldostérone) répond à l’ACTH, mais à un niveau inférieur à celui des zones fasciculées et réticulaires. L’ACTH exerce son action sur les cellules cibles par l’intermédiaire du récepteur de la mélanocortine 2 et l’activation ultérieure de l’adénylyl cyclase et la génération du médiateur intracellulaire, le 3′,5′-adénosine monophosphate (AMP cyclique). L’AMP cyclique stimule certaines enzymes clés (par exemple, les protéines kinases) pour initier les événements biochimiques conduisant à la biosynthèse des hormones corticostéroïdes.
Le contrôle de la sécrétion d’ACTH par l’adénohypophyse est régi par l’hypothalamus en grande partie par la sécrétion de l’hormone de libération de la corticotrophine (CRH). Ce peptide est sécrété par des neurones de l’hypothalamus dans des capillaires qui forment le système porte hypothalamo-hypophysaire et transmettent la CRH aux corticotrophes de l’hypophyse. La CRH agit en stimulant la formation d’AMPc dans les cellules sécrétant de l’ACTH, ce qui entraîne la libération rapide de granules sécrétoires préformés contenant de l’ACTH. L’arginine-vasopressine produite dans les neurones de l’hypothalamus peut également jouer un rôle dans la régulation de la sécrétion d’ACTH chez certaines espèces.
Le contrôle par rétroaction négative de la sécrétion d’ACTH est exercé principalement par le taux circulant de cortisol agissant sur les cellules sécrétrices de l’hypothalamus et de l’adénohypophyse. Lorsque les taux plasmatiques de cortisol sont élevés au-delà de la plage physiologique normale (comme c’est le cas après une administration exogène ou en présence d’une tumeur surrénalienne productrice de cortisol), la sécrétion d’ACTH est supprimée, les cellules sécrétrices des zones fasciculées et réticulaires diminuent le taux de synthèse et de libération des hormones corticostéroïdes, et le cortex surrénalien subit une atrophie trophique. À l’inverse, lorsque les taux de cortisol sont inférieurs à la normale, il y a une libération accrue d’ACTH par l’hypophyse dans le but d’augmenter la sécrétion de cortisol et de ramener les taux sanguins vers la normale.