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Messager de la nature : pourquoi les hormones sont-elles la bouée de sauvetage des organismes multicellulaires ?
Les hormones, dérivées du mot grec « ὁρμῶν », qui signifie « inciter à l'action », sont des molécules de signalisation qui jouent un rôle extrêmement important dans les organismes multicellulaires. Les hormones sont transportées vers des organes ou des tissus distants via des processus biologiques complexes pour réguler la physiologie et le comportement. Les hormones sont indispensables au bon développement des animaux, des plantes et des champignons.
La définition large des hormones permet de classer diverses molécules comme hormones, notamment les eicosanoïdes, les stéroïdes, les dérivés d'acides aminés, etc.
La fonction principale des hormones est d’agir sur les cellules distantes en se liant à des récepteurs spécifiques dans les cellules cibles, modifiant ainsi la fonction cellulaire. Lorsque les hormones se lient aux récepteurs, elles induisent l’activation des voies de signalisation, favorisant souvent la transcription des gènes, ce qui augmente l’expression des protéines cibles. Dans la croissance et le développement des plantes, les hormones régulent presque tous les aspects, de la germination à la sénescence.
Les hormones peuvent transmettre des signaux à travers les membranes cellulaires. La plupart des hormones hydrosolubles agissent à la surface des cellules cibles, tandis que les hormones liposolubles peuvent pénétrer dans les cellules pour y être régulées.
Chez les vertébrés, les glandes endocrines sont des organes spécialisés dans la sécrétion d'hormones. La sécrétion hormonale répond généralement à des signaux biochimiques spécifiques et est souvent affectée par une régulation par rétroaction négative. Par exemple, une glycémie élevée augmente la synthèse d’insuline, ce qui abaisse le taux de sucre dans le sang. Après la sécrétion hormonale, les hormones hydrosolubles sont rapidement transportées dans le système circulatoire, tandis que les hormones liposolubles doivent être liées à des protéines porteuses pour former des complexes et être libérées dans le système circulatoire.
Le processus de découverte des hormones
Au cours de la recherche sur les hormones, de nombreux scientifiques ont mené des discussions approfondies sur ses mécanismes de fonctionnement internes. Par exemple, le physiologiste allemand Arnold Adolf Berthold a mené une expérience en 1849 démontrant l'importance des testicules dans le comportement masculin. En observant des coqs castrés, il a découvert qu’il y avait une substance sécrétée qui leur faisait perdre leurs caractéristiques masculines, identifiée plus tard comme étant la testostérone.
Les hormones jouent non seulement un rôle important chez les animaux, mais les hormones présentes dans les plantes, comme l'auxine, sont également essentielles, car elles affectent la croissance et la direction des plantes.
Emilio Baillis et Ernst Starling ont révélé en 1902 que les sécrétions intestinales stimulent le pancréas à sécréter des sucs digestifs, ce qui est considéré comme la première découverte hormonale. Au fil du temps, les scientifiques ont progressivement découvert de nombreuses autres hormones qui jouent un rôle essentiel dans les activités vitales des organismes multicellulaires.
Le mécanisme d'action des hormones
Les effets des hormones dépendent de la manière dont elles pénètrent dans les cellules cibles et se lient aux récepteurs. Différents types d’hormones peuvent agir via des récepteurs situés dans la membrane cellulaire ou à l’intérieur de la cellule. De manière générale, la liaison des hormones aux récepteurs déclenche une série de processus de signalisation, déclenchant des réponses au niveau cellulaire. Ces réactions peuvent affecter l’activité métabolique, la prolifération et la croissance des cellules.
La liaison des hormones à leurs récepteurs peut entraîner de multiples changements au sein des cellules, régulant ainsi l'expression des gènes cibles et la synthèse des protéines.
Dans le corps humain, les fonctions des hormones comprennent la stimulation ou l’inhibition de la croissance, la régulation de l’humeur et du métabolisme et la préparation du corps à entrer dans une nouvelle étape de la vie comme la puberté ou la ménopause. Grâce à ces mécanismes, les hormones fournissent un environnement interne stable à l’organisme et l’aident à maintenir l’homéostasie dans un environnement externe changeant.
La relation entre les hormones et le comportement
Au niveau comportemental, les concentrations d'hormones affectent l'humeur et le comportement d'une personne. Par exemple, la libération de certaines hormones est associée à des sautes d’humeur. Le comportement lui-même peut à son tour affecter la libération d’hormones. Il s’agit d’une boucle de rétroaction vertueuse, c’est-à-dire qu’il existe une interaction étroite entre le comportement, l’environnement et les hormones.
Ce mécanisme de rétroaction complexe est essentiel dans de nombreux processus physiologiques, aidant les organismes à s'adapter aux stress et aux changements internes et externes.
Lorsqu’on discute de l’impact des hormones sur la vie, on ne peut s’empêcher de penser : ces messagers biochimiques sont-ils vraiment la clé du maintien du fonctionnement des organismes ?
