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Hormonologie - Reproduction Physiologie de l'axe gonadotrope
14/04/16
CAUBIT Lucy
CHARLES Marie
CR :Paul SEISSON
Hormonologie-Reproduction
Dr BOULLU
24 pages
Physiologie de l'axe gonadotrope
Plan
A. Généralités
I. Fonction exocrine et endocrine
II. Axe gonadotrope
III. Principales actions gonadiques
B. Différenciation sexuelle
I. Introduction
II. Différenciation sexuelle in utero
III. Différenciation post natale
C. Fonction gonadique masculine
I. Sécrétion
II. Action
III. Effets d'un déficit en testostérone
D. Fonction gonadique féminine
I. Particularités de la fonction gonadique féminine
II. Généralités sur les hormones ovariennes
III. Œstrogènes
IV. Progestérone
V. Épisode de la vie génitale d'une femme
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A.Généralités
I. Fonction exocrine et endocrine
Les gonades ont une double fonction.
La fonction exocrine correspond à la production de gamètes qui sont libérées dans le tractus uro-génital et
permettent la fonction de fécondation.
La fonction endocrine consiste à synthétiser et sécréter des hormones gonadiques nécessaires à des grandes
fonctions de l'organisme, et pas uniquement à la reproduction.
II. Axe gonadotrope
Système d'axe à trois étages.
Les hormones hypothalamiques sont synthétisées dans le noyau arqué. C'est la GnRH (ou LHRH) qui va agir au
niveau de l'anté-hypophyse sur les cellules gonadotropes. Celles ci sécrètent deux types d'hormones : FSH et LH.
Ce sont des gonadostimulines qui agissent sur les gonades pour permettre la mise en place des fonctions exocrines
et endocrines des gonades.
Le rétrocontrole hormonal est le plus souvent négatif, mais chez la femme le rétrocontrole devient positif à un
moment du cycle. Il s'effectue à partir des gonades sur les hormones hypophysaires et hypothalamiques.
L'axe gonadotrope est très influencé par des facteurs externes.
1) La GnRH
Elle sécrétée par les neurones du noyau arqué. C'est une sécrétion pulsatile ; si elle ne se fait pas normalement
cela induit des pathologies. Une fois sécrétée elle va passer dans la circulation porte hypophysaire pour aller atteindre les cellules gonadotropes pour stimuler la sécrétion de LH et FSH.
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La synthèse et la sécrétion de GnRH vont être influencées par des facteurs qui vont modifier la fréquence ou l'amplitude des pulses :
- stress physique ou lié à des problèmes psychologiques
- variations pondérales (anorexie mentale, obésité)
- sur-entrainement physique (puissant inhibiteur de l'axe)
- stimuli sensoriels
2) Gonadotrophines : LH et FSH
Elles sécrétées de façon pulsatile aussi sous l'effet de la GnRH. Ce sont des hormones glycoprotéiques formées
de deux sous unités : une alpha commune et une beta spécifique. L'action est stimulante des gonades pour leur
permettre les fonction exocrine et endocrine.
3) Hormones gonadiques
Il y en a deux types.
Les stéroïdes sexuels sont largement majoritaire. Dérivés du cholestérol, ce sont essentiellement les androgènes
chez l'homme (testostérone) et les estrogène (17 β estradiol) et progestérone chez la femme.
Les autres hormones gonadiques : Celles qui sont sécrétées uniquement pendant la grossesse, in utero, et puis des
hormones comme l'inhibine qui ont un rôle plus accessoire mais important dans la spermatogenèse.
Le rétrocontrôle par les stéroïdes sexuels est un phénomène très important. Il est toujours négatif pour la testostérone et la Progestérone, il est biphasique pour les oestrogènes. Il se fait à l'étage hypothalamus et hypophysaire.
L’inter-conversion des stéroïdes est un phénomène très important :
III. Principales actions gonadiques
L'action est locale ou à distance. Les hormones gonadiques vont permettre d'exercer de grandes fonctions.
•
La fonction sexuelle : elles sont indispensable pour la différentiation in utero, l'acquisition des caractères
sexuels secondaires à la puberté, l'activité sexuelle...
•
Gamétogenèse
•
Croissance osseuse
•
Composition corporelle : expliquent les différences de masse maigre et masse grasse entre homme et
femme.
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B. Différenciation sexuelle
I. Introduction
Le déterminisme est primitivement génétique. Toutes les étapes ultérieures sont dépendantes des hormones des
gonades foetaux.
2 étapes de différenciation :
•
•
in utéro : formation des gonades, acquisitions Caractères Sexuels (CS) I aires présents à la naissance : OGI
et OGE
post natale : acquisition CS IIaires au moment de la puberté
II. Différenciation sexuelle in utero
Le sexe gonadique déterminé par la nature des gonades : il est dépendant du chromosome y, en particulier du
gène sry.
A 4 semaines la gonade est indifférencié. Vers S8 elle va se différencier. Si on est porteur du chromosome y la
gonade va devenir un testicule, sinon il y a évolution spontanée vers un ovaire.
Le sexe gonophorique correspond à la nature des OGI. Leur nature est déterminé par le fait qu'il y ait présence ou
absence d'un testicule et de ses hormones qui guident l'évolution des canaux indifférencié à partir de S8.
2 systèmes de canaux indifférenciés :
•
•
canaux de Wolff : formation des OGI masculins : épididyme, déférent, vésicule séminale
canaux de Muller : formation des OGI féminins : trompe, utérus, tiers supérieur du vagin.
Le testicule foetal produit deux types d’hormones :
•
•
Testostérone (synthétisée par les cellules de Leydig) et son dérivé DHT permet la persistance des canaux
de Wolff et donc le développement des OGI masculins
HAM (Hormone anti mullérienne, synthétisée par la cellule de Sertoli) permettant la régression des canaux de Muller c'est à dire le non développement des OGI féminins.
Le sexe phénotypique correspond à la nature des OGE. Il est déterminé par la présence ou absence de T et DHT
produites par le testicule foetal. Présence -> phénotype masculin. Absence ->phénotype féminin
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III. Différenciation post natale
C'est l'acquisition CS II à la puberté. Elle se fait sous l'influence des stéroïdes sexuels et surrénaliens.
Chez l'homme la testostérone permet, à la puberté, de modifier les OGI et OGE, d'acquérir une pilosité de type
masculin, la mue de la voix, la virilisation des comportements et les modifications de la composition corporelle.
Chez la femme l’œstradiol surtout et la progestérone permettent les modifications des OGE et OGI, le développement mammaire, l'acquisition de la pilosité de type féminin, l'apparition des règles, ainsi que la féminisation du
comportement et de la composition corporelle.
C. Fonction gonadique masculine
I. Sécrétion
Le principal androgène testiculaire est la
testostérone, synthétisée sécrétée en
quantité importante par les cellules de
Leydig (4 à 9mg/jour chez l'homme
adulte).
La testostérone peut être transformé en un
dérivé encore plus actif, la DHT dans les
tissus contenant la 5 α réductase. La
DHEA et la Δ4 androstenedione. Ce sont
des androgènes moins actifs produit par
les testicules et surrénales.
Il existe des mécanismes d’inter conversion des androgènes.
Chez l'homme c'est exclusivement la LH
qui permet d'assurer la fonction endocrine
de la gonade c'est à dire la production de testostérone. Celle ci effectue un rétrocontrôle négatif sur la LH et sur
la GnRH.
Il y a beaucoup de variations de sécrétions au cours de la vie d'un individu.
•
Au cours de la période foetale la sécrétion débute des S8. Elle est indispensable pour permettre la formation des testicules et CS I.
•
Pendant l'enfance, la sécrétion basse car il y a une mise au repos de l'axe.
•
Période pubertaire : reprise progressive de l'activité de l'axe avec une sécrétion pulsatile des hormones
(d'abord la GnRH puis la LH) permettant le développement pubertaire (apparition des CS II vers 12-13 ans
chez le garçon)
•
A l'age adulte concentrations importantes et indispensables pour la spermatogenèse et le maintien des CS
II.
•
Vieillissement : diminution mais persistance de sécrétion avec l'age (andropause pas équivalent de la ménopause car diminution mais pas d'extinction de la sécrétion)
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La FSH permet la fonction exocrine. Le rétrocontrôle négatif sur cette FSH se fait par la testostérone mais surtout par inhibine.
II. Actions
•
acquisition des CS I
•
acquisition des CS II à la puberté :
➔
➔
➔
développement des OGE : la verge s'allonge et s'épaissie, pigmentation au niveau des parties génitales et
le scrotum qui va devenir plissé.
développement des OGI : prostate et vésicule séminale augmentent de volume
augmentation et modification de la pilosité : poils deviennent épais et pigmentés : pilosité pubienne (losangique), axillaire, facial, des membres et du torse.
modifications de la peau qui va devenir plus épaisse avec hyper séborrhée et mue de la voix
accélération croissance puis arrêt (soudure des cartilages de conjugaison)
•
activité sexuelle : érection et éjaculation
•
acquisition de la fertilité : spermatogenèse efficace.
➔
➔
Chez l'homme on a un modèle bicompartimental : la cellule
de Leydig possède le récepteur à la LH. Lorsque la LH s'y fixe
cela induit la production de testostérone. La cellule de Sertoli
possède le récepteur à la FSH et lorsque la FSH s'y fixe cela induit la production d'inhibine et d'ABP (permet le transport des
androgène).
Il y a une communication entre ces deux compartiments
puisque l'ABP traverse la barrière hémato-testiculaire (BHT)
pour rejoindre la testostérone et la testostérone peut traverser la
BHT dans l'autre sens pour venir participer à la gamétogenèse.
Les autres actions :
•
➔
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effets sur la composition corporelle
augmentation de masse et force musculaire (mécanisme d'anabolisme protidique.)
répartition androïde des graisses
•
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effets psychiques
libido masculine
caractères plus agressifs
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III. Effets d'un déficit en testostérone
C'est ce qu'on appelle hypogonadisme ou hypotestostéronémie. Retrouvé dans différentes circonstances :
•
•
•
orchidectomie bilatérale : on enlève chirurgicalement les deux testicules (origine basse)
orchidectomie chimique (castration chimique)
pathologies hypothalamo-hypophysaire avec une destruction ou une compression empêchant la sécrétion
de LH et donc de testostérone (origine haute)
Signes cliniques
Si on a un déficit de survenue précoce :
- anomalie de différenciation des OGE et OGI
- un retard pubertaire.
Si survenue à l'age adulte :
- troubles de l'érection, impuissance, atrophie testiculaire
- troubles de fertilité : hypo ou infertilité
- diminution de la pilosité et de la masse musculaire, voix aiguë.
Sémiologie biologique
Si on suspecte un hypogonadisme on fait une prise de sang. On retrouve donc une testostérone basse. Pour s'orienter et trouver une étiologie, on se sert du taux de LH.
•
•
Si la LH est très élevé, il y a une levée du rétrocontrôle et donc c'est une origine basse. Le testicule dysfonctionne.
Si la LH est basse, c'est probablement une cause centrale hypothalamo-hypophysaire ; il faudra aller faire
une IRM de cette région.
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D. Fonction gonadique féminine
I.Particularités de la fonction gonadique féminine
Les différences par rapport au testicule :
On a une structure unique mais bifonctionnelle. Cette structure unique est le follicule ovarien qui se transforme
ultérieurement en corps jaune (CJ) en deuxième partie de cycle.
De plus il y a une activité cyclique et discontinue : le cycle menstruel.
L'ovaire assure la production exocrine (ovocyte tous les 28j) et la fonction endocrine : production double (estrogènes et progestérone), cyclique des hormones ovariennes modifiant de façon cyclique les organes sexuels.
Un cycle normal fait 28 voir 30 jours. Le
premier jour est le premier jours des
règles, le 14ème jour est l'ovulation. Le
28ème jour est le dernier jour du cycle.
La phase folliculaire correspond à la période ou on va avoir un développement
cyclique des follicules.
L a phase lutéale correspond à la formation du corps jaune qui va dégénérer s'il
n'y a pas de grossesse : c'est la lutéolyse.
Il y a des modifications en miroir en fonction de la période du cycle. Il y a d'abord
les règles, puis une prolifération de l'endomètre et dans la deuxième partie du cycle
l'endomètre devient sécrétoire.
Pendant le cycle on a des variations cycliques des gonadotrophines induisant
des modifications des hormones ovariennes et en retour ces variations influences celles de la LH et de la FSH.
Tout ceci nécessite une régulation très
fine.
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II. Généralités sur les hormones ovariennes
1) Deux types d'hormones
•
Oestrogènes : le représentant principal est le 17beta oestradiol (E2) est le principal produit par l'ovaire en
dehors de la grossesse. Il y a d'autres estrogènes moins actifs E1 : estrone est stockée en grande quantité
dans le tissu adipeux et peut être converti en E2 si besoin. L'E3 joue un rôle important pendant la grossesse.
•
Progestérone : Hormone de la phase lutéale
+ mécanisme d’inter conversion
des stéroïdes.
2) Variation de sécrétion et action au cours de la vie
•
Période foetale : pas de sécrétion ovarienne et le développement en ovaire est due à l'absence de gène sry.
L'acquisition des CS I féminins se fait grâce à l'absence de testostérone et d'AMH. Par contre la folliculogénèse débute très tôt, à la 16ème semaine
•
Enfance : axe gonadotrope fonctionnel à la naissance et persistance jusqu'à 2 ans puis mise au repos.
•
Puberté : augmentation progressive de l'activité de l'axe (GnRH puis LH FSH, puis la sécrétion estrogénique). La sécrétion oestrogénique permet la puberté à 10-11 ans. Le début, l'initiation des cycles se fait
grâce aux oestrogènes. (Ce n'est pas la progestérone : pour avoir de la progestérone, il faut avoir des
cycles)
•
Age adulte : période d'activité génitale. La sécrétion est importante avec cette particularité d'activité cyclique.
•
Vieillissement : diminution progressive puis arrêt total des sécrétions d'oestrogènes et progestérone ; c'est
la ménopause.
3) Régulation de la sécrétion
Au niveau de l'axe gonadotrope, il y a
double commande hypophysaire : on a besoin de la LH et de la FSH pour assurer
les fonctions exocrine et endocrine. Cela
nécessite une coordination importante des
sécrétions.
Les oestrogènes et la progestérone assurent un rétrocontrôle négatif sur l'antéhypophyse et l'hypothalamus.
Il va pouvoir devenir positif à un moment
du cycle pour les oestrogènes.
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III. Œstrogènes
1) Synthèse
Elle se fait principalement par le follicule ovarien. De la périphérie vers le
centre, on a : - cellules de la thèque
- cellules de la granulosa
- ovocyte au centre.
Avant l'ovulation ce sont les follicules en croissance qui assurent la synthèse et
la sécrétion des oestrogènes grâce à une coopération des cellules de la thèque et
de la granulosa.
Après l'ovulation le follicule devient le CJ et ce sont les cellules lutéales qui vont prendre le relai et sécréter les
oestrogènes.
Pendant la grossesse ils sont synthétisés en très grande quantité par le placenta.
Il y a la possibilité de conversion des androgènes produits par la thèque en oestrogènes dans la granulosa grâce à
l'aromatase.
2) Sécrétion
Elle est importante mais elle est plus faible quantitativement que la sécrétion de testostérone chez l'homme. Il y a
une production journalière d'E2 de 0,1 à 1 mg/jour en fonction des variations cycliques chez la femme adulte.
La différence c'est le contrôle par les gonadotrophines hypophysaires à la fois LH et FSH.
La thèque exprime le récepteur à la LH. Quand elle se
fixe sur son récepteur cela induit la sécrétion d'androgènes qui vont traverser la barrière pour arriver dans les
cellules de la granulosa qui vont lier la FSH. Grace à
cette dernière, l'aromatase peut transformer la testostérone en E1(qui peut ensuite être transformée en E2).
On a donc la aussi un modèle bi-compartimental mais
avec la nécessité de coopération de la LH et de la FSH.
3) Actions
Sur les voies génitales
➔
•
•
•
•
Utérus
myomètre : prolifération et développement des cellules musculaires. A la puberté il augmente de taille. Favorisent la contractilité de l'utérus
endomètre : prolifération et épaississement de la muqueuse utérin, la multiplication et l'allongement des
glandes, l'oedème du chorion et la prolifération des vx droits (1ere phase du CM)
trompes : augmentation sécrétions glandulaire et péristaltisme tubaire
col utérin : développement des glandes sécrétion abondante de la glaire cervicale (fluide et filante), ouverture de l'orifice externe du col utérin.
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➔
Vagin : développement épithélium, desquamation cellules, sécrétion glandulaires permettant l'humidification et la lubrification (frottis vaginal évalue l'imprégnation oestrogénique)
➔
Vulve : développement des petites lèvres, augmentation des sécrétions des glandes de Bartholin
Sur les seins
•
•
augmentation globale de volume des seins à la puberté
multiplication, allongement et ramification des canaux galactophores, augmentation de vascularisation et
perméabilité des vx, épaississement et oedème du tissu conjonctif glandulaire.
Sur l'os
•
•
au moment de la puberté : action sur les cartilages de conjugaison, augmentation de la vitesse de croissance des os en longueur puis permettent l’arrêt de la croissance par la structure des cartilages.
après la puberté : accroissement de la masse osseuse et minéralisation
Sur les vaisseaux sanguins : action relaxante sur le muscle lisse artériel (effet protecteur)
Sur la muqueuse vésicale, la peau, les cheveux : effet trophique
Sur les métabolismes et la composition corporelle
Les oestrogènes naturels et synthétiques ont des effets différents.
•
•
•
•
Lipides : les oestrogènes naturels permettent l'augmentation du HDL cholestérol (effet protecteur) alors
que les oestrogènes de synthèse diminuent le HDL et augmentent les LDL (effets néfastes). Les oestrogènes à forte dose peuvent parfois augmenter les TG, globalement c'est pendant la grossesse (par contre
les oestrogènes synthétisent augmentent fortement les TG)
Glucides : augmentation modérée de la glycémie (effet plus marqué avec oestrogènes de synthèse)
Rétention hydro-sodée modérée (+ avec synthétique)
Effet sur la répartition du tissu adipeux (favorisent la silhouette gynoide avec un dépot des graisses sur la
partie inférieure du corps)
Sur le métabolisme et l'action des stéroïdes
•
•
•
Augmentation des protéines de transport plasmatique des stéroïdes et donc des taux plasmatiques totaux de
ces hormones
Régulation de leurs propres récepteurs
Régulation des récepteurs de la progestérone : potentialisation des effets de la progestérone. La présence
d'oestrogène est indispensable à l'apparition des récepteurs de la progestérone. Pour que la progestérone
marche, il faut donc qu'il y ait eu au préalable une imprégnation par les oestrogènes.
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4) Régulation de la sécrétion
La régulation de la sécrétion d’œstrogène est la plus complexe car elle a un rétrocontrôle biphasique. Le
rétrocontrôle s'exerce à l'étage hypophysaire sur la LH et FSH, et à l'étage hypothalamique.
Lorsque les concentrations en œstradiol sont faibles ou moyennes (en dessous de 150 pg/ml), en début de cycle,
le rétrocontrôle sera négatif.
Lorsque les valeurs de ces concentrations augmentent (en deuxième partie de cycle), lorsqu'elles dépassent 150
pg/ml, le rétrocontrôle va devenir positif: plu s il y a d’œstrogènes, plus ça va stimuler, plu s le système va
s'emballer. Cela explique pourquoi juste avant l'ovulation, on a un pic important d e LH et pas des valeurs très
basses.
5) Effet d'un déficit en œstrogènes
Hypogonadisme - Hypoestrogénie : peut se voir physiologiquement à la ménopause ou en cas d'ovariectomie
bilatérale, de pathologie hypothalamo-hypophysaire avec un déficit en LH-FSH.
-Si déficit de survenue précoce :
pas d'influence sur l'acquisition des CS I (in utero, c'est la présence ou absence de testostérone qui dicte
l'évolution) mais anomalies de développement au niveau des CS II à la puberté.
-Si déficit à l'âge adulte (après une puberté normale):
on aura tous les signes à la ménopause :
• aménorrhée (arrêt des règles), bouffées de chaleur
• sécheresse vaginale, troubles urinaires
• diminution de la masse osseuse (peut aller jusqu'à l'ostéoporose)
• augmentation du risque cardiovasculaire (perte de l'effet protecteur)
• modification du morphotype (moins gynoïde et plus androïde)
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Sémiologie biologique :
Quand on a un hypogonadisme féminin, les taux d’œstradiol (c'est ce qu'on dose généralement) sont très bas dans
le sang que l'origine soit basse ou haute.
-Dans la cause basse (ovarienne), le taux de gonadotrophines va être élevé car on a une levée du rétrocontrôle.
-Dans l'origine haute, le taux de gonadotrophines va être bas : pas d’œstroG car pas de stimulation par FSH et
LH.
IV. Progestérone
1) Synthèse et sécrétion
Sa synthèse ne se fait qu'en deuxième partie du cycle principalement par le CJ (formé à ce moment là) :
ce sont les cellules lutéinisées après l'ovulation (acquisition des récepteurs à la LH) issues de la thèque et de la
granulosa.
Elle est aussi synthétisée par le placenta en grande quantité lors de la grossesse
Sa production journalière est de 2 à 25 mg, elle est contrôlée par les gonadotrophines hypophysaires : la LH et
FSH augmentent la sécrétion de progestérone. Elle est précurseur des autres stéroïdes sexuels
2) Actions
La progestérone a des effets multiples sur de nombreux tissus qui sont des effets fréquents sur la différenciation
cellulaire et souvent des effets anti-prolifératifs (anti-œstrogènes).
Pour que la PG puisse agir, il faut qu'il y ait eu une imprégnation préalable ou conjointe par les œstrogènes. Les
oestrogènes induisent l'apparition des récepteurs de la PG puis leur augmentation.
Actions sur les voies génitales
La PG prépare la grossesse et sert au maintien de la grossesse. Les antagonistes de la PG provoquent l'avortement
(on peut les utiliser dans l’IVG).
Utérus :
Myomètre : effet anti-prolifératif et relaxation utérine (évite l'expulsion de l’œuf). La PG permet la
mise au repos du myomètre pendant la grossesse.
Endomètre : la PG entraîne une modification morphologique et fonctionnelle afin de favoriser la
nidation:
Les glandes vont devenir contournées et sinueuses et vont sécréter du mucus. Augmentation de la
vascularisation (les vaisseaux deviennent spiralés et il y a formation de véritables lacs veineux).
•
•
•
•
•
Trompes : diminution du péristaltisme (effet opposé aux œstrogènes).
Col utérin : coagulation de la glaire, fermeture de l'orifice externe.
Vagin : effet anti-prolifératif au niveau des cellules.
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Actions sur les seins
Différenciation des extrémités des canaux galactophores en acini, permet la préparation à la lactation. Mais le
taux de PG très élevé pendant la grossesse bloque la synthèse des protéines du lait (pas de lactation possible tant
que la PG reste élevée). Elle bloque la synthèse des protéines du lait.
Actions sur le système nerveux central
Effet relaxant, sédatif, apaisant (les femmes enceintes à fort taux de PG tendent à avoir tout le temps sommeil).
Augmentation de la température du corps (décalage de la courbe thermique dans la 2ème partie du
cycle: augmentation de la température) : utile pour savoir où une femme se situe dans le cycle menstruel, quand
elle a ovulé.
Autres actions
Effet natriurétique modéré (anti-minéralocorticoïdes).
• La PG diminue les récepteurs des œstroG et augmente ses propres récepteurs.
3) Régulation de la sécrétion
Le rétrocontrôle de la PG est toujours négatif et a lieu dans la deuxième partie du cycle sur la LH, la FSH et la
GnRH, quand elle est sécrétée de façon importante.
4) Effet d'un déficit en progestérone
C'est ce qu'on appelle l'insuffisance lutéale. Elle peut être associée à un déficit en œstrogènes : ovariectomie
bilatérale, ménopause, pathologie hypothalamo-hypophysaire.
Elle peut être isolée : insuffisance lutéale isolée. Pas de survenue précoce possible (la sécrétion de PG ne se fait
que quand les cycles menstruels sont réguliers et ovulatoires).
Survenue à l'âge adulte : signes de la ménopause
◦ Troubles de l'humeur (anxiété et dépression)
◦ Si isolée : infertilité (absence de nidation)
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Sémiologie biologique :
Que l'origine soit basse ou haute, la PG dans le sang va être basse, mais toujours interpréter les taux d’œstradiol et
de PG en fonction du moment du cycle.
-La FSH et la LH vont aussi être basses si l'origine est haute (dysfonctionnement de la commande centrale)
-Quand l'origine est basse, les taux vont être variables en fonction des concentrations en œstroG :
• S'il y a une carence en œstroG, la FSH et la LH vont être élevées.
• S'il y a une insuffisance lutéale isolée, dans ce cas là, l'élévation va être un peu plus modérée.
V . Épisode de la vie génitale d'une femme
1) Puberté
Modifications hormonales :
Pendant la puberté, il y a beaucoup de modifications hormonales qui vont permettre l'acquisition des CS II. Avant
la vraie puberté, on a la pré-puberté.
La pré-puberté (7-8 ans): durant laquelle on a la première poussée de pilosité axillaire et pubienne appelée
adrénarche, due à la sécrétion d’androG surrénaliens.
–
–
Puberté (10-11 ans):
Reprise d’activité des neurones à GnRH hypothalamiques qui vont sécréter GnRH de manière pulsatile.
• Sécrétion pulsatile régulière de LH d'abord (+++) puis FSH
• Ensuite, on a une augmentation progressive de sécrétion d’œstradiol (+++)
• Par contre, le taux de PG va rester bas jusqu’aux premiers cycles ovulatoires (quelques mois à 2
ans après
l’apparition des premières règles car avant ça les cycles ne sont pas ovulatoires).
Déroulement de la puberté (lié à l’augmentation des œstrogènes +++)
• Augmentation de taille et de l'activité des ovaires.
• Le développement mammaire (appelé télarche) : C'est le plus précoce. Il se fait progressivement
jusqu'à un développement complet en 2-3 ans. Il est dû au rôle trophique des oestroG qui vont
permettre le développement d'un système de canaux au niveau des seins.
• La pilosité pubienne (appelé pubarche). Elle apparaît 6 mois après le début de la puberté mais de
façon plus précoce que la pilosité axillaire qui est généralement constituée à mi-puberté. Elle est de
type triangulaire. Elle implique principalement les androgènes
• Le développement utérin. Il a lieu dès le début de la puberté. On a une croissance du myomètre et
un épaississement de l’endomètre (E2). L'apparition des menstruations s'appelle la ménarche et se
produit en général 2 ans après début de la puberté, cycles d’abord irréguliers et anovulatoires, puis
ovulatoires 2 ans après (PG).
• Modifications de la vulve: humide et pigmentée
• Féminisation de la silhouette, apparition de la libido et de l’activité sexuelle
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2) Cycle menstruel
Effets des variations cycliques des hormones ovariennes:
On a des modifications cycliques des tissus cibles (endomètre, seins), expliquant l’apparition les règles
(desquamation de l'endomètre). Les modifications des hormones ovariennes vont impliquer des modifications des
rétrocontrôles centraux : variations cycliques de FSH et LH
Réciproquement rôle majeur des variations cycliques de LH et FSH sur:
Le déroulement de la croissance folliculaire et de l’ovogenèse
Le contrôle des fonctions endocrines ovariennes
Phase folliculaire: J1-J14
On a une phase de croissance folliculaire cyclique: on a d'abord recrutement de plusieurs follicules puis sélection
d'un seul follicule dominant. C'est l'ovocyte contenu dans ce follicule là qui sera ovulé. Pendant toute cette phase,
on a des:
Variations de sécrétion des gonadotrophines :
•
En début de phase, les taux de FSH et de LH sont bas, il n’y
a pas de rétrocontrôle négatif (levée du rétrocontrôle négatif du cycle
précédent). Ils vont commencer à augmenter progressivement. Ce qui
induit les règles, c'est la chute brutale d’œstroG et de PG. Cette chute
brutale va induire la levée du rétrocontrôle. Donc ici, la FSH et LH
commencent à augmenter.
- L'augmentation de la LH favorise la sécrétion d’androG par la
thèque
- La FSH va favoriser le recrutement du follicule dominant et stimule
l'aromatase qui va transformer les androG en œstradiol E2, donc augmente la production d’E2.
•
En fin de phase folliculaire, on a une diminution de la sécrétion de FSH et LH par mise en jeu du
rétrocontrôle (le taux d’œstroG augmente mais modérément, donc il y a un rétrocontrôle négatif et LH et FSH
vont baisser). Ce phénomène de diminution surtout de la FSH va permettre de sélectionner le follicule dominant,
les autres vont subir l'atrésie. Ce follicule dominant va se développer et va sécréter de plus en plus d’œstradiols.
Variations de sécrétion des hormones ovariennes :
Les œstroG sont bas en début de cycle et vont augmenter
progressivement (production exponentielle d’E2). Vers J10-12, on a
des concentrations importantes en œstroG surtout œstradiol (pic à
J13).
Cela permet les modifications des organes sexuels :
– Utérus: épaississement de l'endomètre et œdème du chorion,
allongement des glandes et vaisseaux
droits, contractilité et péristaltisme des trompes, sécrétion de glaire
cervicale fluide, ouverture orifice externe du col.
– Vagin: sécrétions ++, muqueuse épaisse, desquamation des cellules mortes.
– Seins: discrète augmentation de volume (croissance des canaux galactophores)
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Hormonologie - Reproduction Physiologie de l'axe gonadotrope
Période péri-ovulatoire : J13-J15
C'est la fin de la phase de croissance folliculaire cyclique
Variations de sécrétion des gonadotrophines:
-Rôle important du pic ovulatoire de LH, lié à l’inversion du rétrocontrôle de
l’E2 qui devient positif en fin de première phase car exposition prolongée à des
taux élevés (> 150 pg/ml) d’E2.
-Récepteurs de LH toujours présents sur cellules de thèque, apparition aussi des
récepteurs de la LH sur les cellules de la granulosa en fin de phase.
Transformation morphologique des cellules de la thèque et de la
granulosa → cellules lutéales.
–
La maturation ovocytaire va se terminer (méiose) car jusque là elle
était bloquée.
–
Variations de sécrétions ovariennes:
PROGESTERONE
On a un pic d’œstroG avant l'ovulation qui induit la modification du rétrocontrôle et ainsi le pic de LH et FSH.
Ensuite on a une rediminution transitoire de synthèse d’œstradiol. Une fois l'ovulation passée, le follicule peut se
transformer en CJ qui va commencer à sécréter la PG.
Phase lutéale: J16-J28
Transformation progressive du follicule en CJ cyclique :
Si fécondation: maintien du CJ et processus de grossesse, sinon lutéolyse (dégénérescence fibreuse du CJ qui va
progressivement disparaître).
Variations de sécrétion des gonadotrophines:
On a vu qu'il y a eu un pic très important pré-ovulatoire et ovulatoire et ensuite on a une forte diminution de la
FSH et la LH car il y a un rétrocontrôle négatif qui revient pour les œstroG et un rétrocontrôle négatif puissant qui
apparaît pour la PG. Donc en début de phase, la FSH et LH sont très basses.
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Hormonologie - Reproduction Physiologie de l'axe gonadotrope
LH
FSH
A la lutéolyse: destruction du CJ, donc diminution très forte de la sécrétion d’œstroG et de PG qui va induire les
règles. La FSH et la LH vont réaugmenter. On commence un autre cycle.
Variations de sécrétion des hormones ovariennes:
Reprise d’une biosynthèse stéroïdienne importante :
• inférieure à phase folliculaire pour les œstroG
• Surtout de PG entraînant des modifications des organes sexuels:
◦ Utérus: l'endomètre devient sécrétoire et favorable à la nidation (glandes contournées, artérioles spiralées et
lacs veineux), relaxation du myomètre; coagulation de la glaire cervicale ( pour empêcher la pénétration des
spermatozoïdes); fermeture de l'orifice externe du col.
◦ Seins: croissance des acini mammaires
◦ Augmentation de température corporelle (plate a u thermique de 2ème partie de cycle due à la quantité
importante de PG).
Les modifications hormonales sont complexes et ce sont ces modifications cycliques avec le jeu des rétrocontrôles
(positif et négatif) qui vont expliquer les modifications au niveau des organes sexuels et qui vont faire que
l'endomètre va être propre au développement d'une éventuelle grossesse
A la fin de la phase lutéale: lutéolyse avec baisse brutale E2 et PG :
=> Modifications des organes sexuels:
• Vasoconstriction des vaisseaux endométriaux,
• Desquamation des cellules de l’endomètre (car il n'y a plus d'irrigation par les vaisseaux) → règles
(hémorragies dues à la privation hormonale)
Quand on prend une pilule, on la prend 3 semaines puis on arrête une semaine. Et quand on arrête, c'est cette
baisse brutale des taux d’œstroG et de PG qui va induire les règles.
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Hormonologie - Reproduction Physiologie de l'axe gonadotrope
3) Grossesse
Les hormones ont un rôle majeur dans toutes les étapes de la grossesse :
• Fécondation: union d'un gamète mâle et femelle dans le premier tiers de la trompe de Fallope.
• Implantation: transit du zygote dans les trompes et la cavité utérine, puis implantation dans l'endomètre préparé
grâce à la PG et transformation en blastocyste.
• Interactions foeto-maternelles (placenta) dans le déroulement de la grossesse
• Accouchement: des sécrétions hormonales sont indispensables pour l'expulsion du fœtus et du placenta.
• Lactation
Il y a beaucoup de modifications hormonales pendant la grossesse parce d'une part, le placenta est une véritable
usine à hormones et d'autre part, parce qu'il y a des adaptations physiologiques de l'organisme et les hormones
sécrétées par la mère vont varier au cours de la grossesse.
Hormones secrétées par le placenta:
Sécrétion d'hormones essentielles au bon déroulement d e la grossesse (β HCG, PG, ŒstroG et autres). Ces
sécrétions sont non régulées (pas de régulation de la sécrétion d'E2 et PG par l'axe hypothalamo hypophysaire).
Le placenta est autonome. Cette sécrétion varie en fonction du stade de la grossesse.
•
HCG : hormone chorionique gonadotrophique : (Question à l’exam +++)
C'est une hormone glycoprotéique avec 2 sous-unités α et β. Elle a une parenté structurale avec FSH et LH
(TSH aussi), α commune β spécifique.
Sa sécrétion varie et on se sert de cette variation pour dater la grossesse.
L'HCG est détectable dans le sang maternel dès le 9ème jour post-ovulation. Le dosage de l'HGG dans le sang
permet donc de faire un diagnostic précoce de la grossesse (on dose la sous unité β). Entr e la 4ème et 8ème
semaine de grossesse, on a une ascension rapide de son taux (taux multiplié par 2 tous les 2 jours). A la 8ème
semaine, on aura un pic. Puis une phase de plateau entre la 8 et 12ème semaine où les taux sont stables. Ensuite
on a une diminution rapide (10 % des valeurs du pic) et enfin ça se maintient jusqu'à la fin de la grossesse.
Le dosage de HCG permet le diagnostic, la datation et le suivi de l'évolution de la grossesse. Si entre la 4 et
8ème semaine, on n'a pas cette ascension rapide du taux, ça veut dire que la grossesse n'évolue pas.
Le rôle de l'HCG est de stimuler la stéroidogenèse (comme la LH) :
• Au niveau ovarien: elle allonge la durée de vie du CJ et augmente sa sécrétion d’œstroG et de PG, avant que le
placenta puisse prendre le relais.
• Au niveau fœtal:
◦ Sur la gonade en stimulant la sécrétion de testostérone par les cellules de Leydig du testicule fœtal, permettant
ainsi la différentiation masculine des OGI. Elle est inactive sur l'ovaire fœtal, car il n'y a pas de récepteur.
◦ Sur les surrénales: stimule la sécrétion de DHEA et DHEAS (androgènes faibles) qui seront utilisés par le
placenta pour la synthèse des œstroG.
L'HCG est très utile avant la formation du placenta pour produire des stéroïdes sexuels et surrénaliens ensuite
transformés en œstroG.
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Hormonologie - Reproduction Physiologie de l'axe gonadotrope
•
HPL : Hormone Placentaire Lactogène (spécifique du placenta)
Augmente à partir de la 4ème semaine de grossesse
(tardivement et de manière régulière). Actions biologiques
proches de celles de l'hormone de croissance GH (parenté
structurale).
Effet indirect : anabolisant (insuline like)
Effet direct (anti-insuline) : augmentation des acides gras
et du glucose dans le sang maternel, permettant l'apport
substances énergétiques au fœtus, d'où le diabète
gestationnel.
•
libres
des
Œstrogène :
Hormone sécrétée par le CJ, puis par le placenta
Actions biologiques:
- Augmentation du flux sanguin dans l'utérus avec effet favorable sur la maturation des organes fœtaux.
- Préparation à l'accouchement avec augmentation de synthèse des prostaglandines (qui
favorisent la contraction) et du nombre de récepteurs à l'ocytocine sur l’utérus.
- Réparation des seins à la lactation (développement des canaux) mais inhibition de la production de lait.
•
Progestérone :
Sécrétée par le CJ puis dès la 8ème semaine de grossesse par le placenta
Actions biologiques multiples:
◦ préparation de l'utérus à l'implantation du blastocyste.
◦ diminution et prévention des contractions utérines.
◦ inhibition du rejet du fœtus : diminution des phénomènes immunitaires empêchant le rejet du fœtus par
inhibition de la réponse lymphocytaire.
◦ préparation des seins à la lactation (développement des lobules et des alvéoles) mais
inhibition de la production du lait.
NB : les oestrogènes et la PG préparent les seins à la lactation, tout e n inhibant la production de lait, et la
prolactine va stimuler la synthèse de lait. Mais dans tous les cas il n'y aura pas de sécrétion de lait pendant la
grossesse car elle restera bloquée par les oestroG et la PG.
Cette augmentation de sécrétion de PG et œstroG par le placenta est capitale pour le maintien de la grossesse
normale.
La sécrétion d'hormones augmente tout au long de la
grossesse jusqu'à terme surtout pour la PG. L’œstriol est
l’œstrogène principal pendant la grossesse.
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Hormonologie - Reproduction Physiologie de l'axe gonadotrope
Hormones dans la circulation maternelle :
Certaines hormones de la mère vont subir des modifications importantes (rôle physiologique):
prolactine, insuline....
•
Prolactine (antéhypophyse)
Augmentation de la sécrétion pendant la grossesse (taux x10 en fin de grossesse)
Stimule les structures lactogènes du sein et augmente la synthèse du lait mais n'a pas d'action sur la sécrétion du
lait qui reste inhibée pendant toute la grossesse par les forts taux d'E2 et PG.
Ce schéma montre les différentes étapes qui se
produisent au cours de la grossesse au niveau de la
glande mammaire.
-Avant la grossesse, on a des petits canaux avec une
lumière
-En début de grossesse, on a l'apparition des alvéoles.
-Au milieu de la grossesse, les alvéoles grossissent et
acquièrent une lumière et elles vont petit à petit se
dilater.
Toutes ces modifications sont dues aux PG, œstroG et à
la prolactine.
•
Autres modifications physiologiques des hormones dans la circulation maternelle :
- Augmentation de la sécrétion d'insuline au 3ème trimestre: lutte contre l'insulino-résistance induite par HPL (si
sécrétion insuffisante on peut voir l'apparition d'un diabète gestationnel)
- Augmentation de la sécrétion d'aldostérone: favorise la rétention sodée (c'est pour ça que les
femmes enceintes peuvent avoir beaucoup d’œdèmes en fin de grossesse au niveau des jambes).
- Augmentation importante des concentrations plasmatiques de cortisol et de T4 (par
augmentation des protéines vectrices).
- Augmentation de PTH puis Vit D → augmente la biodisponibilité du calcium pour que le squelette fœtal puisse
se développer.
- Diminution des sécrétions de FSH et LH (rétrocontrôles) et de GH.
4) Accouchement
•
–
–
–
Les contractions utérines sont nécessaires aux trois phases de l'accouchement :
Dilatation du col
Expulsion du bébé
Expulsion du placenta
• Facteurs hormonaux impliqués dans l'initiation et l'augmentation des contractions utérines:
– Baisse de la progestérone: permet l'augmentation de synthèse des prostaglandines par l'utérus
– Augmentation de la sécrétion d'ocytocine favorisant les contractions, auto-entretenue de façon réflexe par
poussée de la tête fœtale sur le col.
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Hormonologie - Reproduction Physiologie de l'axe gonadotrope
L'ocytocine est sécrétée par l'hypothalamus et est stockée dans la post-hypophyse. Elle intervient pour
l'accouchement et la lactation. Les récepteurs de l'ocytocine apparaissent au cours de la grossesse et en fin de
grossesse, l'ocytocine va favoriser les contractions utérines pour permettre l'expulsion du fœtus.
Il y a un auto-entretien : plus il y aura de contractions, plus le bébé va descendre, et le fait que le bébé appuie sur
le col de l'utérus, ça va stimule r l'hypothalamus. Lorsque les contractions atteignent leur paroxysme, elles vont
induire l'expulsion du fœtus et ensuite du placenta.
L’ocytocine favorise aussi la lactation, elle est stimulée par la succion du bébé.
5) Lactation
•
Le déclenchement de la lactation se fait après l'accouchement. La production de lait est déclenchée par
l'effondrement de la concentration plasmatique en E2 et PG du fait de l'expulsion du placenta.
• L'entretien de la lactation est due à une stimulation réflexe des sécrétions d'ocytocine et de prolactine
(succion du mamelon).
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Hormonologie - Reproduction Physiologie de l'axe gonadotrope
On voit que la succion du mamelon permet d'augmenter la sécrétion d'ocytocine et cette dernière va faire en sorte
que les cellule s myoépithéliales au niveau du sein se contractent et cette contraction permet l'éjection du lait.
Parallèlement, il y a un entretien de la sécrétion de prolactine qui permet la synthèse du lait.
Le taux de prolactin e très élevé pendant la lactation bloque l'ovulation par inhibition du pic LH/FSH.
L'allaitement est un moyen de contraception naturel. Dès que la lactation s'arrête , il n'y a plus de blocage de
l'ovulation.
•
◦
◦
◦
Arrêt de la lactation: arrêt des tétées
arrêt progressif des sécrétions de prolactine/ocytocine
engorgement du lait dans les alvéoles.
arrêt de la production de lait.
6) Ménopause
Arrêt assez brutal et total des fonctions ovariennes exocrines et endocrines en quelques années.
• Pré-ménopause:
Diminution de la production des œstrogènes , cycle anovulatoires: pas de CJ donc sécrétion de PG très réduite
• Ménopause (à 50ans)
Arrêt des règles =aménorrhée (les règles s'espacent puis disparaissent complètement).
Epuisement du stock folliculaire, vieillissement et altérations fonctionnelles des follicules restant
Elévation des gonadotrophines (FSH>LH) par perte du rétrocontrôle négatif par les hormones ovariennes
Si on veut savoir si une femme est ménopausée (par exemple en cas de suspicion de ménopause précoce), on
regarde le taux d’œstradiol qui doit être diminué et le taux de LH et FSH qui doit être augmenté.
On a des possibilités de substitution d'oestroG et de PG durant la ménopause pour pallier aux désagréments liés à
celle-ci (prise de poids, ostéoporose, bouffées de chaleur...) mais ces molécules sont synthétiques donc on
augmente d'autres risques (cancers, … ).
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Hormonologie - Reproduction Physiologie de l'axe gonadotrope
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