Différences entre les hormones et les neurotransmetteurs

Les hormones sont sécrétées dans le sang et les neurotransmetteurs dans la fente synaptique. Leurs fonctions sont différentes, mais elles sont plus similaires qu'il n'y paraît au premier abord.

Rédigé et vérifié par el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador.

Dernière mise à jour : 10 septembre, 2021

Le corps humain a besoin du travail synergique de nombreuses substances pour fonctionner correctement. Le système endocrinien est un élément essentiel pour expliquer la communication systémique au sein du corps, puisque les hormones qui sont libérées dans le sang atteignent ses organes cibles et permettent une communication parfaite entre les différentes parties du corps. Quelles sont les différences entre les hormones et les neurotransmetteurs?

Les hormones appartiennent au système endocrinien, mais les neurotransmetteurs sont englobés dans le système nerveux. Bien que les deux groupes de composés aient la communication dans le corps comme principale fonctionnalité, dans les lignes suivantes, vous verrez que leurs différences sont très importantes. Si vous souhaitez explorer une comparaison détaillée entre les hormones et les neurotransmetteurs, cet article est pour vous.

Quelles sont les différences entre les hormones et les neurotransmetteurs?

Les hormones et les neurotransmetteurs sont deux types de molécules de signalisation chimique qui sont synthétisées à l’intérieur de l’organisme. Leur fonction commune est d’établir la communication entre les cellules, mais comme vous le verrez ci-dessous, il y a plus de disparités que de similitudes entre elles. Sans perdre plus de temps, nous vous présentons toutes les différences entre les hormones et les neurotransmetteurs.

1. Système endocrinien et système nerveux

Aussi évident que cela puisse paraître, il est nécessaire de préciser en premier lieu que les neurotransmetteurs font partie du système nerveux, alors que les hormones sont englobées dans le système endocrinien. Dans la définition même de chacun des termes, vous pouvez voir cette différence vitale. Par exemple, une hormone correspond à toute substance sécrétée par les glandes endocrines.

Les hormones sont conçues comme des éléments clés de la communication cellulaire, puisque leur fonction principale est d’envoyer des signaux entre des tissus distants. Par ailleurs, les glandes endocrines sont responsables de leur libération et se distinguent des autres (apocrines ou paracrines) par l’absence de canal excréteur. Ainsi, les hormones sont déversées directement dans les capillaires sanguins et voyagent dans le sang jusqu’à leur cible.

En revanche, les neurotransmetteurs localisent leur masse fonctionnelle dans le système nerveux et leur action est beaucoup plus immédiate. Ces composés sont libérés d’un neurone présynaptique et traversent la synapse (espace) qui sépare la cellule nerveuse de sa cible. Lors de leur libération, ils sont reçus par le neurone postsynaptique et permettent la transmission de l’influx nerveux.

Ainsi, la première des différences entre les hormones et les neurotransmetteurs réside dans le système organique dont elles font partie. Les hormones naissent des glandes endocrines (système endocrinien) et transportent des signaux dans le sang, tandis que les neurotransmetteurs traversent les synapses neuronales et permettent la transmission des impulsions (système nerveux).

2. Les hormones sont universelles, mais les neurotransmetteurs ne sont produits que par les mammifères

Chez les mammifères, les hormones sont responsables de la communication des organes et des tissus. Ainsi, elles jouent un rôle essentiel dans les processus physiologiques tels que la digestion, le métabolisme, la respiration, la perception sensorielle, l’excrétion, le repos, la réponse au stress et bien plus encore. Cependant, ce ne sont pas les seuls êtres vivants qui les expriment.

Les plantes présentent également ces composés, connus en biologie sous le nom de phytohormones. Selon des sources professionnelles, ces molécules exercent leur travail à de très faibles concentrations et modifient les modes de croissance des végétaux, permettant leur contrôle. Elles modulent également la chute des feuilles, la floraison, la formation du fruit et la germination des graines.

Les animaux invertébrés présentent des composants similaires aux hormones, mais il faut noter que ceux-ci ne sont pas sécrétés par les glandes endocrines. Lorsqu’elles sont libérées par les cellules nerveuses de base, elles sont appelées neurohormones et modulent les schémas de croissance et de reproduction chez les insectes et autres êtres vivants.

Par conséquent, nous souhaitons refléter que les hormones sont présentes chez les animaux et les plantes. En revanche, les neurotransmetteurs ne sont exprimés que chez les mammifères, du moins avec leur fonction stricte: transmettre un message de neurone à neurone. Faute de réseaux neuronaux, le terme «neurotransmetteur» ne peut s’appliquer à aucun composé végétal.

3. Les types d’hormones et de neurotransmetteurs au sein de chaque catégorie sont différents

Jusqu’à présent, nous avons souligné que les hormones sont endocriniennes et se trouvent chez les animaux et les plantes, tandis que les neurotransmetteurs sont nerveux et ne sont exprimés que chez les vertébrés. Passons maintenant en revue les catégories au sein de chacun de ces groupes de molécules de manière distincte.

Types d’hormones

Les types d’hormones peuvent se résumer dans la liste suivante:

• Dérivées d’acides aminés: comme leur nom l’indique, ces hormones sont dérivées d’acides aminés, molécules organiques qui constituent l’épine dorsale des protéines. Les bases de ces composés hormonaux sont la tyrosine et le tryptophane.
• Peptides: les hormones peptidiques sont composées de peptides (chaînes d’acides aminés) de longueur variable. Puisqu’ils ne peuvent pas traverser la membrane cellulaire, ces composés présentent des récepteurs cibles à la surface de l’organe/tissu cible. A titre de curiosité, il faut savoir qu’ils constituent une part importante des pratiques de dopage dans le sport.
• Les lipides: comme leur nom l’indique, ce sont des composés organiques de nature lipidique. Parce qu’ils sont lipophiles (ils ont une affinité pour les lipides), ils peuvent traverser la membrane cellulaire (qui est abondante en phospholipides), de sorte que leurs récepteurs cibles se trouvent à l’intérieur de la cellule, plus précisément dans le cytosol.

Comme vous pouvez le constater, les hormones sont classées selon leur composition chimique et leur capacité à entrer (ou non) à l’intérieur de la cellule cible. Plus de 50 composés hormonaux différents ont été détectés chez l’être humain et d’autres animaux, comme l’indique l’Environmental Protection Agency des États-Unis.

Types de neurotransmetteurs

Les types de neurotransmetteurs sont résumés dans la liste suivante:

• Acides aminés: les acides aminés comme le glutamate, l’aspartate et la glycine agissent comme des neurotransmetteurs. Ils font également partie des protéines, puisque l’on se souvient que celles-ci sont constituées de 100 à 300 acides aminés ordonnés de manière spécifique.
• Molécules de signalisation gazeuses: Par exemple, l’oxyde nitrique et le monoxyde de carbone sont des substances gazeuses capables de traverser la membrane cellulaire et d’agir comme des neurotransmetteurs.
• Les amines traces: ce sont des composés endogènes considérés comme des neuromodulateurs monoamines.
• Peptides: au sein de ce groupe se trouvent les neurotransmetteurs les plus connus, tels que l’ocytocine, la somatostatine et les peptides opioïdes. Beaucoup d’entre eux sont liés aux mécanismes de récompense du circuit cérébral et aux dépendances.
• Purines: Les purines (bases azotées) peuvent aussi rarement agir comme neurotransmetteurs.

Les différences entre les hormones et les neurotransmetteurs sur ce front peuvent se résumer en un point très simple: les neurotransmetteurs font état d’une plus grande variété en termes de composition chimique. Environ 40 neurotransmetteurs ont été enregistrés dans le cerveau humain, mais on estime qu’il en existe plus de 500 dans la nature.

4. Travail à distance et travail immédiat

Comme l’indique la National Library of Medicine des États-Unis, les hormones sont des messagers très puissants et il suffit d’une petite quantité pour provoquer d’importants changements dans le corps.

Dans tous les cas, ces composés agissent lentement, puisqu’ils doivent être libérés par les glandes, voyager dans le système sanguin, atteindre le récepteur de la cellule cible et le stimuler.

Pour ces raisons, les traitements hormonaux ne commencent généralement à rapporter des effets positifs que 1 ou 2 semaines après leur début. En revanche, l’action des neurotransmetteurs est beaucoup plus immédiate, puisqu’ils n’ont qu’à être libérés et parcourir l’espace synaptique avant d’atteindre leur cible. L’écart entre les neurones ne dépasse pas 20-30 nanomètres.

En raison de l’immédiateté de l’action des neurotransmetteurs, un message envoyé du cerveau à n’importe quelle partie du corps prend moins de 2 dixièmes de seconde, atteignant une vitesse de 360 kilomètres par heure. Les différences entre les hormones et les neurotransmetteurs sur ce front comptent pour elles-mêmes: les neurotransmetteurs exercent leur effet beaucoup plus rapidement.

5. Autres différences entre les neurones et les neurotransmetteurs

Dans les points cités, nous avons rassemblé les différences les plus importantes entre les neurones et les neurotransmetteurs, mais il y en a beaucoup plus. Nous les présentons brièvement dans la liste suivante:

1. Les neurotransmetteurs ne traversent que la fente synaptique pour atteindre la cible, tandis que les hormones doivent parcourir une partie de la circulation sanguine.
2. De plus, les hormones contrôlent la croissance, le développement et la reproduction. D’autre part, les neurotransmetteurs sont limités au domaine de la transmission des signaux nerveux.
3. Enfin, les hormones régulent les tissus distants via des récepteurs intracellulaires ou extracellulaires. En revanche, les neurotransmetteurs n’affectent que le neurone postsynaptique immédiatement à côté de l’endroit où ils ont été libérés.

Bien que les différences entre les deux molécules semblent très claires, il faut souligner que certains neurotransmetteurs agissent comme des hormones dans certaines situations. Ils sont ainsi appelés neurohormones, car ils sont libérés dans le sang au lieu de la fente présynaptique bien qu’il ne s’agisse pas d’hormones à utiliser. Cependant, ce comportement sporadique n’est pas la norme.

Critères qui font le neurotransmetteur

Bien qu’aucune hormone ne soit capable d’être transportée en tant que neurotransmetteur, il existe des situations dans lesquelles l’inverse se produit. Pour cette raison, la ligne qui sépare les deux composés devient de plus en plus faible. Pour tenter de mieux circonscrire les neurotransmetteurs et de les séparer des autres molécules, les exigences suivantes sont postulées:

1. La substance qui est libérée dans l’espace synaptique doit se trouver dans le neurone. S’il venait d’ailleurs que du corps neuronal, il ne pourrait pas être considéré comme un neurotransmetteur.
2. Les enzymes qui permettent la synthèse du neurotransmetteur doivent également se trouver naturellement au sein du neurone. La création de ces composés est très complexe, donc pour qu’un neurotransmetteur soit considéré comme tel, tous les outils pour l’assembler doivent se trouver dans l’environnement neuronal.
3. L’effet du neurotransmetteur doit être le même dans tous les scénarios possibles.

Différences entre neurones et neurotransmetteurs: conclusion

Différencier un neurotransmetteur d’une hormone est simple, puisqu’un composé hormonal ne sera jamais sécrété par un neurone dans l’espace synaptique, ni ne produira une impulsion électrique. Dans tous les cas, l’existence de neurohormones complique beaucoup les choses, car divers neurotransmetteurs peuvent être libérés dans le sang et stimuler des cellules distantes.

Ainsi, les différences que nous avons évoquées sont générales, mais il y a toujours des exceptions à la règle. En fin de compte, ce qui définit chaque substance, c’est son comportement au niveau physiologique et sa composition chimique, et non la catégorie à laquelle elle appartient.