EXPLORATION DES HORMONES DE L’AXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE Pr AMA MOOR CHU/FMSB 1 OBJECTIFS Comprendre la notion de tests statiques et tests dynamiques (stimulation, freinage) Expliquer le test au Clomifène Expliquer le test Synacthène Comprendre le test à la Métopirone 2 PLAN Introduction Fonction gonadotrope Tests statiques (dosage FSH, LH) Tests dynamiques (tests au Clomifène, test à la Gonadolibérine) Fonction thyréotrope Tests statiques (dosage TSH) Tests dynamiques (test à la thyrolibérine) 3 PLAN Fonction lactotrope Tests statiques (dosage prolactine) Tests dynamiques (test à la thyrolibérine) Fonction corticotrope Tests statiques (dosage ACTH) Tests dynamiques (tests au CRH, test à la Métopirone, test au Synacthène, hypoglycémie insulinique) 4 Fonction somatotrope Tests statiques (dosage GH) Tests dynamiques (épreuve au GHRH, hypoglycémie insulinique, charge en acides aminés – hyperglycémie provoquée, test à la somatostatine) INTRODUCTION Les secrétions hypophysaires font partie d’un ensemble : • elles sont soumises à l’action de l’hypothalamus dont le système neuro-secrétoire dirige leur activité (hormone de libération hypothalamique, R.H = Releasing Hormone) • A chacune des secrétions hypophysaires correspond un facteur de libération ou d’inhibition hypothalamique. 5 INTRODUCTION Le système hypothalamo-hypophysaire constitue donc un ensemble fonctionnel dont le niveau d’activité est modulé par des afférences provenant du système nerveux et par des informations apportées par les hormones secrétées par les cellules cibles (régulation par rétro-action). 6 7 PHASE PRE ANALYTIQUE Sujet à jeun Eviter les prises médicamenteuses Sujet au repos Tube sans anticoagulant sinon contenant de l’héparine Eviter les échantillons hémolysés (interférence analytique) Conservation du sérum ou plasma à -20°c au congélateur si manipulation ultérieure 8 PHASE ANALYTIQUE 9 FONCTION GONADOTROPE DOSAGES STATIQUES FSH et LH +++ ELISA (Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay) Taux de base variables en fonction du sexe et de l’âge (avant la puberté, âge adulte, ménopause) et de l’évolution du cycle menstruel. La valeur des hormones gonadotropes doit toujours être confrontée aux valeurs des hormones cibles (oestradiol, progestérone, testostérone). 10 FONCTION GONADOTROPE La mesure du taux de base de FSH et LH permet, lorsque le taux est très élevé et que les stéroïdes correspondants sont bas, de s’orienter vers un déficit des glandes cibles (dysgénésie gonadique, ménopause précoce). 11 FONCTION GONADOTROPE Des taux bas d’oestradiol chez la femme ou de testostérone chez l’homme en présence de gonadotrophines basses) sont gonadotrope. 12 non le élevées témoin d’une (normales ou insuffisance FONCTION GONADOTROPE DOSAGES DYNAMIQUES TESTS DE STIMULATION Test à la Gonadolibérine (LH-RH ou GnRH) Il permet d’apprécier la réserve hypophysaire en gonadotrophines. Après l’injection intraveineuse de 100 μg de LH-RH, on étudie les variations de la FSH et de la LH plasmatiques à t- 15, t0, t15, t30, t60, t90, t120. Une réponse est positive si le taux de base de FSH est 13 multiplié par 1,5 à 2 et le taux de LH par 3 à 4. FONCTION GONADOTROPE La réponse est variable selon l’âge : avant la puberté chez le garçon, l’élévation est très limitée pour les deux gonadotrophines. avant la puberté, chez la fille, une réponse de la FSH est observée, celle de la LH n’apparaît qu’à la puberté. 14 FONCTION GONADOTROPE Chez la femme réglée, la réponse de la FSH est importante en phase folliculaire ; celle de la LH est très marquée pendant la période ovulatoire immédiate, elle se réduit en période post-ovulatoire. 15 FONCTION GONADOTROPE TEST AU CLOMIFÈNE Cet analogue des oestrogènes entre en compétition au niveau des récepteurs hypothalamo-hypophysaires avec l’hormone naturelle et provoque, une activation des fonctions de FSH et LH. L’administration per os de 100 mg/j pendant 5 jours, provoque une élévation de LH et FSH. Cette élévation se poursuit du 5ème au 12ème jour, après le début de la prise médicamenteuse. C’est à cette date 16 que se produira une ovulation. FONCTION GONADOTROPE Les effets du Clomifène se jugeront sur le décalage thermique ovulatoire, l’élévation de LH, FSH et oestrogènes mesurés au minimum le 5ème et 12ème jour après le début des prises. Cette épreuve ne peut être effectuée qu’après la puberté. Ce peut être une première étape d’un traitement à visée 17 ovulatoire en sachant qu’un risque de kyste ovarien ou de grossesse multiple est possible. FONCTION THYRÉOTROPE DOSAGES STATIQUES TSH par IRMA (Immuno Radiometric Assay) ou chimiluminescence ou immunoenzymologie. Le taux de base normal se situe entre 0,3 et 5 mU/l. Un taux de base élevé témoigne à lui seul d’un déficit thyroïdien périphérique (sauf cas exceptionnels d’adénomes thyréotropes ou de syndrome de résistance 18 aux hormones thyroïdiennes : dans ces cas, la T4L ). FONCTION THYRÉOTROPE En cas de déficit thyréotrope, la TSH de base peut être diminuée ou normale. le dosage de T4 conjoint est indispensable au diagnostic et sera abaissée. En cas d’hyperthyroïdie d’origine thyroïdienne, le taux de la TSH est constamment inférieur à la normale. En cas d’adénome thyréotrope, la TSH peut être normale ou augmentée, avec une T4 élevé. 19 FONCTION THYRÉOTROPE 20 FONCTION THYRÉOTROPE DOSAGES DYNAMIQUES EPREUVES DE STIMULATION Epreuve à la thyrolibérine (TRH) Après injection de 200 μg de TRH, on mesure la TSH à 30 mn. Une réponse normale entraîne une multiplication par 3 à 5 du taux de base. En cas d’hypothyroïdie d’origine thyroïdienne, le taux de base est élevé et s’accroît de manière ample après 21 injection de TRH. FONCTION THYRÉOTROPE En cas de déficit hypophysaire thyréotrope, le taux de base de la TSH est bas ou normal et n’est pas influencé par la TRH. Si le déficit est hypothalamique, le taux de base bas s’élève et atteint des valeurs normales. En cas d’hyperthyroïdie, la TSH reste uniformément basse lors du test 22 FONCTION LACTOTROPE DOSAGES STATIQUES Mesuré par radio-immunologie ou ELISA ++ Plus élevé chez la femme que chez l’homme Fluctuations menstruelles non significatives mais forte élévation pendant la grossesse (200 ng/ml) et pendant les périodes d’allaitement. 23 FONCTION LACTOTROPE Variations circadiennes avec pic nocturne. Les situations agressives peuvent élever le taux de base. Taux de base élevé en cas de tumeurs hypophysaires à PRL, parfois dans les tumeurs hypophysaires d’autre nature (HyperPRL de déconnexion), l’administration de psychotropes. 24 lors de FONCTION LACTOTROPE TEST DE STIMULATION Stimulation par la TRH : Elévation du taux de PRL parallèlement à celui de la TSH (taux de base de PRL × 2 et de TSH × 2,5). 25 FONCTION CORTICOTROPE DOSAGES STATIQUES Le dosage de l’ACTH doit être couplé à celui du cortisol. Taux normaux d’ACTH : 10-50 pg/ml à 8h. Cortisol 100 ± 30 μg/l à 8h Fluctuations circadiennes considérables : taux maximum entre 6h et 9h ; de 18 à 24 heures, taux très abaissés de l’ACTH et du respectivement). 26 cortisol (<10 pg/ml et 20 μg/l FONCTION CORTICOTROPE Elévation lors du stress+++ En cas de déficit corticotrope, on observe un abaissement parallèle du cortisol et de l’ACTH. En cas de déficit surrénalien primitif, le cortisol est abaissé mais l’ACTH est toujours franchement élevée. 27 FONCTION CORTICOTROPE TESTS DYNAMIQUES Epreuves à la Métopirone :inhibiteur spécifique de la 11βhydroxylase ; Le blocage de la synthèse des stéroïdes au niveau de la 11hydroxylase provoque une chute du taux plasmatique du cortisol avec élévation de l’ACTH qui ira stimuler les composés en amont du bloc comme le 11 désoxycortisol 28 FONCTION CORTICOTROPE On mesure le cortisol, 11 désoxycortisol et ACTH à 9 heures, avant (J0), et le lendemain matin (J+1) à la même heure après 6 prises de 3 comprimés à 250 mg de Métopirone réparties sur les 24 heures. 29 FONCTION CORTICOTROPE Normalement, le cortisol doit s’abaisser complètement , le 11 désoxycortisol doit s’élever et l’ACTH doit au moins doubler son niveau de base. Dans l’insuffisance hypophysaire, l’élévation du 11 désoxycortisol et de l’ACTH est faible ou nulle. En cas d’hyperfonctionnement hypophysaire (Maladie de Cushing), la réponse de l’ACTH et du 11 désoxycortisol est forte 30 FONCTION CORTICOTROPE Test au SYNACTHÈNE (ACTH synthétique) Normalement, l’injection de 0,25 mg de Synacthène entre 08 et 09h entraîne après 1 heure une augmentation du cortisol plasmatique En cas d’insuffisance surrénalienne : absence de réponse En cas d’insuffisance corticotrope, la réponse reste limitée (des surrénales longtemps non stimulé répondent mal), mais si l’insuffisance hypophysaire est récente, la réponse peut être normale. 31 FONCTION CORTICOTROPE Test à la corticolibérine (CRH) L’administration par voie IV d’une dose de 100 μg de CRH permet de stimuler le tissu hypophysaire. On observe une augmentation de 100 % du taux de l’ACTH et du cortisol dans l’heure qui suit l’injection. L’absence de hypophysaire. 32 réponse témoigne d’un déficit FONCTION CORTICOTROPE Hypoglycémie insulinique L’abaissement prononcé de la glycémie (<2,2 mmol/l) par l’injection IV de 0,1 U/kg d’insuline provoque dans l’heure qui suit l’injection l’élévation de 100 à 200 % des taux de l’ACTH et du cortisol de base. L’épreuve est souvent couplée avec la mesure de l’hormone de croissance. 33 FONCTION SOMATOTROPE (hGH) DOSAGES STATIQUES Elle s’effectue essentiellement par dosage radio- immunodosage de l’hormone de croissance plasmatique. Le taux de base de l’hGH est très variable chez le sujet normal car la sécrétion s’effectue par de brusques décharges spontanées ou provoquées par des agressions diverses, l’exercice musculaire, l’endormissement, etc... 34 FONCTION SOMATOTROPE (hGH) Le taux, le matin à jeun, se situe entre < 1 à 5 ng/ml. Lors des pics spontanés, ce taux peut dépasser 20 ng/ml. La mesure d’un point isolé est donc sans valeur d’où la nécessité d’épreuves dynamiques. 35 FONCTION SOMATOTROPE (hGH) Le dosage de la GH dans les urines est possible et malgré une variabilité importante de l’élimination d’un jour à l’autre il permet une approche de la sécrétion des 24 heures. 36 FONCTION SOMATOTROPE (hGH) EPREUVES DE STIMULATION Les épreuves de stimulation doivent être réalisées après substitution des autres insuffisances anté-hypophysaires (risque de diminution de la réponse de la GH). Charge en acides aminés Perfusion en 30’ de 0,5 g/kg de chlorhydrate de L-Arginine (sans dépasser 30 g) ou chlorhydrate d’Ornithine à raison de 20 g/1,73m2. Le pic d’hGH survient à la fin de la perfusion ou dans l’heure qui suit. 37 FONCTION SOMATOTROPE (hGH) Hypoglycémie insulinique Injection IV de 0,10 U/kg d’insuline ordinaire afin d’obtenir une chute de la glycémie d’au moins 50 % du taux de base. L’hGH s’élève de 30’ à 90’ après l’injection (prélèvement de 30 en 30 minutes). 38 FONCTION SOMATOTROPE (hGH) Epreuve au GHRH (Growth Hormone Releasing Hormone) L’injection IV de 1 μg/kg provoque dans les deux heures qui suivent l’élévation de la GH à un niveau situé entre 20 et 60 ng/ml. 39 FONCTION SOMATOTROPE (hGH) EPREUVES DE FREINAGE Hyperglycémie provoquée : L’administration de glucose (75g) provoque dans l’heure qui suit un abaissement du taux de l’hGH à un niveau < 1 ng/ml chez un sujet normal). En cas d’acromégalie, cet abaissement n’existe pas et un taux de base qui peut ne pas être très élevé dans certains cas est maintenu pendant les trois heures de l’épreuve sans changement, voir augmenté (réponse paradoxale) 40 FONCTION SOMATOTROPE (hGH) Test à la somatostatine : Injection sous-cutanée de 100 μg de Somatostatine avec prélèvements de GH à t0 puis toutes les heures pendant 6 à 8 h. Le taux d’hGH s’effondre chez le sujet normal. Chez les sujets acromégales, ce test a une valeur pronostique quant à l’efficacité du traitement par analogues de la somatostatine 41 CONCLUSION Toutes ces hormones sont dosables en biochimie +++ méthode immunologiques (ELISA) Rôles importants en endocrinologie !!!! 42
