Cellule de Leydig
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HE uro (4) : fonction Leydigienne et spermatogenèse Introduction Spermatogenèse : méiose qui dure 54 jours, le spz se trouve à la lumière du tube séminifère. Spz non mature ni compétent à la sortie du tube séminifère Doit être capacité et doit garder sa mobilité. C’est un phénomène CONTINU 2 sources d’infertilité Homme : fonction testiculaire mauvaise Femme : ATTENTION à l’âge : ↘ réserve ovarienne aux alentours de la quarantaine. Proposer cryogénisation gamètes (idem si TTT anti-mitotique anti-K Spermatogenèse au niveau testiculaire Cellules germinales : source du spz Cellule de Sertoli : cellule de soutien et nourricière Cellule de Leydig : aux stades fœtal, pubertaire+++ Cellule de Leydig - - Cellule qui répond à la LH 1) Histologie Cellule interstitielle dans TC lâche dans les espaces inter-tubulaires. Ce sont des cellules ENDOCRINES : sécrétion de l’hormone sexuelle mâle : TESTOSTERONE Diffusion dans le sang Diffusion dans voisinage immédiat. Rôle dans phénotype : caractères sexuels secondaires. Rôle dans psychisme sexuel 2) Voies de signalisation - Axe gonadotrope contrôle la spermatogenèse A la puberté : libération de GnRH hypophyse : système soumis à une horloge biologique sécrétion de FSH/LH testicule : LH trouve se R sur cellule de Leydig et FSH pour cellule de Sertoli. Gène responsable de GnRH peut être muté ou polymorphique : hypophyse ne répond pas correctement risque de déficit en sécrétion de Lh/FSH. Pompe de GnRH : remplace ce déficit de hypothalamus par une pompe externe Injection interne de LH. Il faut que cellule de Leydig est le bon récepteur à la LH Si R polymorphique : mauvais R. 11% des couples qui consultent pour pb infertilité : peuvent présenter un gène polymorphique. - Une fois que LH est à la cellule de Leydig sur le R cascade avec voie de signalisation par prot kinase et adénylcyclase voie métabolique se met en place. Action au niveau du génome : des gènes s’expriment pour produire al batterie protéique nécessaire à la synthèse de testo Voie cytoplasmique : réactions enzymatiques pour que la cellule de Leydig se procure la matière première pour la synthèse de testo : Cholestérol La cellule de Leydig doit avoir le R au cholestérol (=lipoprotéine) : intégration de la matière première voie de signalisation physico-chimique avec Ca2+ pour l’énergie 1 Tout ça passe par la mitochondrie. - Via la mitochondrie et P450 : sécrétion de testostérone Si la cellule de Leydig est fonctionnelle : elle doit avoir un minimum de rentabilité En fonction de l’état physiologique, en fonction de la matière première et en fonction des R : elle peut moduler son activité et module sa rentabilité. 3) Rôle de la testostérone - Chez fœtus : transformation des canaux de Wolff en voies génitales mâles A la puberté : acquisition des caractères sexuels secondaires Chez l’homme : la testostérone permet Spermatogenèse dans les tubes séminifères Fonctionnement de l’appareil génital :érection et éjaculation Maintien des caractères sexuels secondaires La libido. - Cette hormone est responsable avec les hormones de la corticosurrénale du déclenchement de la puberté et de la maturation de spz - Les cellules de Leydig : acquièrent pendant la puberté et sous l’influence de la LH hypophysaire une seconde jeunesse La première jeunesse des cellules de Leydig se situant au moment du développement embryonnaire des testicules. Période fœtale : 14 semaines :↗ très +++ des cellules de Leydig sous influence de HCG maternelle Période néo-natale : taux similaire à celui de la puberté Période pubertaire : 2ième phase de prolifération et de différenciation des cellules de Leydig Période andropause : ↘ de la testostérone - Par atrophie des cellules de Leydig - Par insuffisance de l’axe Hh - Par déclin des capacité de la stéroïdogenèse. Activité cyclique des cellules de Leydig : - Au stade embryonnaire, à la différenciation testiculaire sous dépendance du gène SRY : production de testostérone. Au stade fœtal : sous effet de LH et HCG : identification du sexe fœtal avec mise en place du testicule et bourgeon du pénis. La testostérone est toujours présente mais commence à ↘ Cyrptorchidie si le testicule descend pas 2 s’il y a un pb de différenciation sexuelle : ambiguïté sexuelle à la naissance - A la naissance, en fonction de l’axe Hh ↗ de l’activité des cellules de Leydig Repos pendant l’enfance ↗ de l’activité à la puberté avec plateau pendant activité sexuelle ↘ avec l’âge : + action des perturbateurs endocriniens - La production de Testo est commandée par la LH hypophysaire : hormone lutéinisante Il existe un phénomène de RC négatif incluant l’hypothalamus La FSH agit sur les cellules de Sertoli en provoquant la synthèse dans ces dernières d’une protéine liant la testostérone : ABP De cette façon, la testo peut être transportée par les cellules de Sertoli dans la zone luminale et y être concentrée La testostérone est ESSENTIELLE à la spermatogenèse - La testostérone est aussi transportée par le sang et la lymphe. Elle agit apparemment sous tous les tissus en particulier le cerveau Action sur OG eux-mêmes. 4) Fonctions testiculaires 2 fonctions étroitement liées - Endocrine : assurer dans les cellules de Leydig Sécrétion des androgènes testiculaires et E2 LH-dépendante - Exocrine : assurée par compartiment sertolien Spermatogenèse et barrière hémato-testiculaire FSH dépendante et androgène-dépendante - Collaboration entre les 2 compartiments - Régulation Hh par l’axe gonadotrope. Régulation - Chef d’orchestre au niveau de la cellule de Leydig qui répond à la LH - Réponse aussi des cellules de Sertoli à la FSH et androgènes - Si on est débordé par ces cellules : RC négatif avec freination de la libération de GnRH puis de LH et FSH. Spermatogenèse - Commence dans les testicules au début de la puberté Celle-ci englobe la totalité du développement, allant de la spermatogonie jusqu’au spz. 1) Régulation - Interactions locales : collaboration entre cellules de Sertoli et Leydig Axe Hh : fonction extrinsèque : GnRH hypophyse : sécrétion Lh et FSH Focntion intrinsèque : départ de la spermatogenèse avec division des cellules germinales : traduction, transcription et post-transcription. 2) Spermatogenèse et hormones - Testostérone intra-testiculaire : initiation, maintien et réinitialisation de la spermatogenèse FSH nécessaire pour la spermatogenèse quantativement normale. 3 - LH/ testos intra-testiculaire et FSH : nécessaire pour une spermatogenèse normale sur plan quantitatif et qualitatif LH agit sur la cellule de Leydig : pasage systémique de la testo FSH agit sur cellule de Sertoli qui produit des cytokines (IGF1, IL6) : rôle dans déclenchement de la spermatogenèse sur les cellules souches. La spermatogonie se réveille. 3) Contrôle de la spermatogenèse Voies de signalisation - Testo produite par cellule de Leydig cellule de Sertoli PEC par ABP transport et action sur les différents types cellulaires de la spermatogenèse. - Si pas de cellules germinales : Sertoli cell only. - Cellule Leydig peut être déficiente : spermatogenèse in-vitro (nécessité d’avoir les cellules souches). Rétro-contrôle La LH va arriver au niveau de la cellule de Leydig et immédiatement, la cellule de Leydig dans le cadre de la production de la testostérone, va s’auto-activer (IGF1) à partir de là, ce facteur de croissance va stimuler la cellule de Leydig, mais un excès de TGF-bêta peut avoir un effet inhibiteur de l’activité de la cellule. Si la LH met la pression sur la cellule de Leydig, mais s’il n’y a pas assez d’IGF1 pour la stimuler, les cellules de Leydig et de Sertoli sont capables de produire de l’IGF1. La cellule de Sertoli peut envoyer l’inhibin (bon marqueur de fonction testiculaire). Un manque d’inhibin va perturber la fonction des cellules de Leydig perturbation de la testostérone. 4) Méiose - Chez les animaux, la méiose est un processus se déroulant pendant la gamétogenèse : élaboration des gamètes chez les espèces dites diploïdes Ce sont des spz chez le mâle et les ovules chez la femelle Spermatocytogenèse : jusqu’au stade de spermatocyte II (23 chro) Spermiogenèse : du stade de spermatide jusqu’au spz. Spermatogonie spermatocyte I spermatocyte II spermatide spz 4 - La spermatide doit être différenciée pour obtenir un spz Mauvaise différenciation : cause infertilité - Spermatogenèse sous ocntrôle des cellules de Leydig et Sertoli Spermatogonies : 46 chro, 2n ADN Spermatocytes I : 46 chro, 4n ADN Spermatocytes II : 23 chro, 2nADN Spermatide : 23 chr, n ADN Spz : 23 chro, n ADN Spermatogenèse abortive : même si spermatogenèse fonctionne, il peut y avoir des désordres sur plan quantitatif et qualitatif. - 5) Spermiogenèse : - Une fois que la spermatogenèse s’est passée correctement, on passe à la phase de spermiogenèse. Passage de la spermatide (cellule ronde) au spermatozoïde (cellule allongée avec flagelle). Tête, pièce intermédiaire et flagelle. L’acrosome est le chapeau qui le protège, il le retire uniquement pour féconder. Anomalies - Spermatogenèse abortive : malgré que la fonction testiculaire fonctionne pathologie au niveau de la qualité et de la quantité du spz. On peut avoir des anomalies chromosomiques, peut avoir des anomalies génétiques c’est-à-dire essentiellement un risque de polymorphisme de R aux androgènes et de retard mental, risque de désordre protéique et anomalies épigénétiques ; - Peut avoir un bon sperme sur le plan de la quantité, par contre si avec un grand nombre de spz à cause d’un dysfonctionnement des glandes annexes, c’est-à-dire si la biologie du liquide séminale n’est pas bonne expose les ADN des spz aux agressions physico-chimiques et vont perdre leurs compétences pas d’activation correcte des ovocytes. - Possibilité du dérèglement du contrôle du génome de la stabilité testiculaire. Mais les cellules sont soumises à l’axe gonadotrope, il faut un système qui va contrôler la stabilité de la télomérase, si dysfonctionnement de la réparation des télomères affection de la productivité de la spermatogenèse. - 17 à20% des couples en âge de procrée consultent pour infertilité : dans 60% chez masculin. 5 Investigation - Bilan sérologique - Bilan endocrinien - Bilan génétique - Analyse du sperme : voir s’il y a des spz dans l’éjaculat. Environnement testiculaire - Interne Statut hormonal Varicocèle Infection Age - Externe : T Perturbateurs endocriniens Radiation Médicaments et toxiques Stress - Génétique Ploidie Translocation, délétions, intégrité ADN. Caryotype Anomalies des chromosomes sexuels : Klinefelter Azoospermie : redirection vers le don de sperme Oligoazoospermie : adaptation de la technique de procréation en fonction du nombre et de la qualité des spz. - Epigénétique Stress oxydant : niveau de compaction de ADN altéré. le spz arrive mais n’active pas l’ovocyte échec de la fécondation. Spermatogénèse et checkpoints - Longueur du processus de spermatogenèse est due à l’existence de mécanisme de contrôle à plusieurs niveaux Continue si les étapes antérieures ont été achevées Sinon apoptose - Principal checkpoint : 1ière métaphase méiotique - Contrôle du processus de recombinaison et de la formation de synapses sur les chromosomes et la transcription de MPF. 6
