L'hormone thyréostimulante (TSH), également appelée thyréotropine, est une hormone glycoprotéique synthétisée et sécrétée par les cellules thyréotropes de l'antéhypophyse. Elle constitue le principal régulateur de la fonction de la glande thyroïde. La TSH appartient à la famille des hormones glycoprotéiques, qui comprend également l'hormone folliculo-stimulante (FSH), l'hormone lutéinisante (LH) et la gonadotrophine chorionique humaine (hCG). Cette hormone est un hétérodimère composé de deux sous-unités associées de manière non covalente : une sous-unité α commune et une sous-unité β spécifique. Alors que la sous-unité α est partagée avec les autres hormones glycoprotéiques et ne possède pas d'activité biologique propre, la sous-unité β confère la spécificité de liaison au récepteur de la TSH (TSHR) exprimé à la surface des cellules folliculaires thyroïdiennes. L'activité biologique de la TSH dépend de l'association correcte de ces deux sous-unités, stabilisée par une région caractéristique dite « seat belt » (ceinture moléculaire) située au sein de la sous-unité β.
Biosynthèse et régulation
La synthèse et la sécrétion de la TSH sont étroitement contrôlées par l'axe hypothalamo-hypophyso-thyroïdien. L'hormone de libération de la thyréostimuline (TRH), produite par l'hypothalamus, stimule à la fois la synthèse et la sécrétion de la TSH par les cellules thyréotropes de l'antéhypophyse. À l'inverse, les hormones thyroïdiennes thyroxine (T4) et triiodothyronine (T3) exercent un puissant rétrocontrôle négatif sur l'hypothalamus et l'hypophyse, réduisant la production de TSH lorsque leurs concentrations circulantes sont élevées. Ce mécanisme de rétrocontrôle permet le maintien de l'homéostasie endocrinienne. Une régulation supplémentaire est assurée par la somatostatine, qui inhibe la sécrétion de la TSH. Au niveau moléculaire, la T3 constitue le principal régulateur négatif de l'expression du gène codant la sous-unité β de la TSH via un contrôle transcriptionnel médié par les récepteurs des hormones thyroïdiennes. Par ailleurs, la TRH influence également la glycosylation de la TSH, une modification post-traductionnelle essentielle à son activité biologique optimale. La synthèse de la sous-unité β représente l'étape limitante de la production de la TSH mature et biologiquement active.
Importance clinique
Le dosage de la TSH sérique constitue le test biologique le plus utilisé et le plus sensible pour l'évaluation de la fonction thyroïdienne. En raison de la relation de rétrocontrôle négatif entre la TSH et les hormones thyroïdiennes, une augmentation de la concentration sérique de TSH est généralement évocatrice d'une hypothyroïdie, traduisant une stimulation accrue de la glande thyroïde par l'hypophyse. À l'inverse, une diminution des concentrations de TSH est le plus souvent associée à une hyperthyroïdie, dans laquelle des concentrations excessives de T4 et de T3 inhibent la sécrétion hypophysaire de TSH. Bien que ces situations représentent les cas cliniques les plus fréquents, certaines affections plus rares, telles que les adénomes hypophysaires sécrétant la TSH, peuvent également entraîner des profils biologiques anormaux de TSH et d'hormones thyroïdiennes. La TSH circulante présente une demi-vie plasmatique d'environ 50 à 80 minutes. Compte tenu du rôle central de la voie de signalisation TSH–TSHR et du fait que le TSHR appartient à la famille des récepteurs couplés aux protéines G (GPCR), ce récepteur demeure une cible thérapeutique majeure. Les recherches actuelles portent notamment sur le développement d'agonistes sélectifs, d'antagonistes et de modulateurs allostériques destinés au traitement des maladies thyroïdiennes.
