Les parathyroïdes sont des petites glandules à la face postérieure des lobules thyroïdiens qui sécrètent une hormone la parathormone ou PTH.

La calcémie :

Les apports : le flux journalier est de 200mg/j

 Les pertes essentiellement rénales sont de 100 à 200mg/j. C'est au niveau du rein que l'équilibration des bilans s'effectuera.

Il y a dans l'organisme de nombreux échanges de Ca++ entre le LEC et l'os :

L'os est un réservoir en Ca⁺⁺ et P. Le Ca⁺⁺ existe sous deux formes :

• Une fraction rapidement échangeable, jouant donc un rôle important dans les échanges.
• Une fraction lentement échangeable où le Ca⁺⁺ sera stocké avec le P sous forme de cristaux d'hydroxyaoatite (= cristaux hydratés de P et de Ca⁺⁺).

La calcémie dans la sang est de :100mg de Ca⁺⁺/l de plasma = 2,5 mmol/l. Mais ce Ca⁺⁺ existe là encore sous deux formes :

• Une forme liée aux protéines (globuline et albumine), qui ne peut pas quitter les vaisseaux
• Une fraction libre, diffusible qui se présente sous forme :
• de sel : citrate, protéinate, ... mais qui est inefficace sur les cellules car ne passe pas la membrane.
• ionisée : soit 45 à 50% de la calcémie totale

La phosphorémie :

C'est la quantité de phosphate sanguin exprimé en phosphore elle est de 33mg/l soit 1,10 mmol/l de plasma.

I1 ne faut pas confondre avec phosphatémie : elle représente la quantité de PO4-. En fait, on dose, en pratique, la phosphatémie qui fait correspondre à un atome de P à 4 atomes de O2, ce qui quelque part n'est pas très représentatif. Donc, ensuite on ramène cette valeur à la phosphorémie, plus significative.

Calcul du coefficient de solubilité

S =(calcémie x phosphorémie)/100

S = 40

La solution plasmatique de phosphates est saturée. Tous les phosphates sont solubilisés.

Si S>40, la solution plasmatique devient sursaturée en phosphates tricalciques ; cela entraîne une précipitation au niveau de certains territoires l'acceptant : rein (un peu) et surtout l’os.

Si S<40 (diminution de la calcémie, de la phosphorémie ou des 2 facteurs), la solution plasmatique de phosphates tricalciques est insaturée. Or cette solution est au contact d'un réservoir : l'os. Elle provoque donc une dissolution des phosphates tricalciques de l'os. Il y a passage de phosphates ionisés dans le plasma dans le but de rendre la solution saturée.

Origine et structure

La PTH est une protéine sécrétée par les cellules claires appelées aussi cellules principales des parathyroïdes.

Il faut noter à ce niveau la présence de cellules oxyphiles qui sont supposées être de vieilles cellules claires.

Actions physiologiques générales :

sang = hormone hypercalcémiante et hypophosphorémiante

On administre à des sujets de la PTH par voie parentérale (4 injections).

On constate que la calcémie augmente

hormone. hypercalcémiante

hormone. hypophosphorémiante

Au niveau du rein :

-     l'excrétion des phosphates augmente, hyperphosphaturie diminution de la calciurie, il y a diminution de l'excrétion rénale de Ca.

Sites et modes d'action

Rein

diminution de la réabsorption tubulaire des phosphates au niveau proximal et distal

cq : augmentation des phosphates filtrés dans les urines

• augmentation de la réabsorption tubulaire du Ça filtré

cq : diminution du Ça excrété dans l'urine par le rein. La PTH peut ainsi augmenter la calcémie.

• synthèse du 1.25 dihydroxy-cholécalciférol : rôle indirect de PTH sur l'absorption intestinale du Ca

La PTH agit sur l'épithélium des néphrons surtout au niveau du tubule proximal. Elle entraîne l'activation d'une 1 hydroxylase, celle-ci agissant sur le 25 hydroxy-cholécalciférol.

Mécanisme : la peau contient du 7 dehydro cholestérol. Sous l'action des UV, il se transforme en vit D3 (pro-hormone). Celle-ci est stockée au niveau du foie où elle y subit une hydroxylation en 25 pour donner la 25 hydroxy vit D3. Elle passe dans le sang pour arriver au rein et subir l'action de la 1 hydroxylase.

Le composé obtenu agit sur la muqueuse intestinale : il augmente l'absorption du Ça alimentaire donc il augmente indirectement la calcémie.

Os

II y a une action ostéolytique prédominante : déminéralisation destruction de la charpente protéique = substance fondamentale (E. protéolytiques)

Mise en évidence

Sous l'action de la PTH :

augmentation du flux sortant de Ca

augmentation du flux sortant de phosphates, ils passent dans le sang et le rein les élimine immédiatement dans les urines d'où une diminution de la phosphorémie. -    Augmentation du flux sortant d'hydroxyproline (le plus répandu des acides aminés du collagène)

Donc le collagène, la substance fondamentale sont lysés par les enzymes protéolytiques. Tout l'os est détruit : phase organique et phase minérale.

Action élémentaire de PTH sur les 3 types de cellules osseuses

Les ostéoblastes fabriquent la substance qui est ensuite calcifiée, les cellules sont emprisonnées dans de l'os compact, on les appelle ostéocytes à ce stade. Leur rôle est d'assurer la résorption minérale de l'os = solubilisation, il s'agit de mobiliser le Ca rapidement échangeable de l'os. Les ostéoclastes sont doués de phagocytose (    macrophages). Ils sont polynucléés. Par phagocytose et endocytose, ils mangent et digèrent l'os (enzymes protéolytiques) libérant ainsi des phosphates, du Ca et de l'hydroxyproline (produit de la lyse de la substance fondamentale).

Réponse physiologique des cellules osseuses à l'élévation de la concentration du Ca dans leur cytoplasme

La PTH se fixe sur les canaux à Ca membranaires des cellules osseuses et les ouvre. Le Ca extracellulaire davantage concentré s'engouffre dans les cellules par effet de gradient de concentration ce qui entraîne une augmentation de la concentration du Ca cytoplasmique.

La PTH se fixe sur les récepteurs protéiques spécifiques de membrane des cellules osseuses. Le complexe PTH-Recepteur PTH active une adényl-cyclase membranaire, cela entraîne une conversion d'ATP en AMPc. L'augmentation de l'AMPc provoque une déséquestration du Ca stocké dans les mitochondries et dans le réticulum endoplasmique. Cela entraîne donc une augmentation de la concentration du Ca cytoplasmique.

Ostéocytes

L'augmentation de la concentration du Ca cytoplasmique sous l'influence de la PTH provoque une modification du métabolisme cellulaire , il y a en effet une production importante d' acide lactique et d'acide citrique. Les acides entraînent une solubilisation des cristaux de phosphate de calcium situés au voisinage de l'ostéocyte formant des vacuoles de résorption. Ceux-ci (cristaux) ont préalablement cheminé par les canalicules, sont arrivés au niveau de la matrice protéique non calcifiée et ont participé à la calcification.

Par l'intermédiaire des ostéocytes, il y a donc mobilisation du Ca rapidement échangeable. Une partie du Ca et des phosphates arrachés est transportée par les ostéoblastes du liquide interstitiel osseux vers le liquide interstitiel général (plasma).

Ostéoblastes

II y a synthèse de protéines transporteuses du calcium et des phosphates à travers les ostéoblastes. Il y a passage de Ca de l'os dans le sang. Ils participent à une augmentation de la calcémie. La résultante des actions rénales et osseuses est une diminution de la phosphorémie.

Ostéoclastes

Ils  entraînent une multiplication du nombre de cellules. Cela demande du temps (machinerie cellulaire).

Activité intense de phagocytose de ces cellules (phagocytose de fragments osseux)

Augmentation de la synthèse des enzymes protéolytiques lysosomiaux qui vont détruire la matrice et donc le collagène (OH proline). Il y a donc augmentation de la teneur en Ca, en phosphates et en acides aminés à l'intérieur du cytoplasme. Ces derniers sortent au pôle basal par gradient de concentration et arrivent dans le liquide interstitiel et dans le plasma.

Contrôle de la sécrétion de PTH rôle de la calcémie et du 1.25 (OH)-D3

Le stimulus est l'hypocalcémie. Celle-ci est détectée par les cellules parathyroïdiennes. Cela entraîne une diminution du flux entrant de Ca dans ces cellules., ce qui entraîne une augmentation de synthèse de l'AMPc. Cela provoque une augmentation de la synthèse de la PTH et sa libération. La PTH, par son action hypercalcémiante sur l'os, le rein et l'intestin, compense l'hypocalcémie initiale et la ramène à sa valeur physiologique.

Adrénaline et noradrénaline

Les cellules thyroïdiennes possèdent un récepteur adrénergique de type B. Les catécholamines s'y fixent et activent la synthèse d'AMPc, ce qui renforce la sécrétion de PTH.

1.25 dihydroxy vit D3

Elle agit sur les cellules thyroïdiennes en inhibant la synthèse d'AMPc ce qui entraîne une diminution de la sécrétion de PTH et donc une diminution de la cône de PTH plasmatique.

Pathologie : une hypervitaminose est le signe d'une insuffisance parathyroïdienne.

La PTH est donc une hormone qui compense le plus rapidement possible toute hypocalcémie. Toute hypocalcémie entraîne une excitabilité des membranes nerveuses et musculaires. Cela se traduit par des secousses musculaires violentes puis une contraction généralisée de tous les muscles du corps . C'est la tétanie hypocalcémique ; quand les muscles respiratoires sont envahis, c'est la mort par asphyxie. L'ablation des parathyroïdes est mortelle.

L'hormone. PTH varie en fonction de la calcémie

Sa sécrétion augmente quand la calcémie diminue.

Sa concentration est de 120 mg/1.

Pour une valeur normale de la calcémie : 100mg/1, il y a une sécrétion tonique permanente de PTH.

Expérience : si on effectue une parathyroïdectomie , on provoque des crises tétaniques et la mort. Il suffit d'injecter du Ca ionisé pour faire cesser la tétanie. La calcémie chute quand on fait une parathyroïdectomie, elle se maintient ensuite à 70mg/l de plasma.

Les phosphates et le calcium sont apportés par les mouvements entre l'os et le plasma. Les processus physiques mis enjeu sont passifs. Les phosphates varient en sens inverse du Ca, leur concentration plasmatique augmente .

Il y a en permanence une sécrétion physiologique tonique. Ramener la concentration de Ca de 70 à 100mg/l est l'œuvre de l'action ostéolytique de la PTH.

La PTH fixe le niveau de la calcémie à 100 mg/1. Grâce à ce niveau, le niveau d'excitation neuro-musculaire n'est ni trop haut, ni trop bas. Il n'y a ni tétanie, ni hypo excitation neuromusculaire qui entraînerait un immobilisme.