La Progestérone
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La ménopause vue du laboratoire Dr Michel Rossier Serv. Chimie clinique et Toxicologie Serv. Institut Central des Hôpitaux Valaisans Sommaire Introduction à l’hormonologie Le cycle menstruel Les changements hormonaux liés à la ménopause Les méthodes de dosage Exemples cliniques Les principales glandes endocrines et leurs hormones TRH, SST, GnRH, CRF, GHRH Dopamine hypothalamus TSH, LH, FSH, GH, MSH, PRL, ACTH / AVP (ADH), OT Thyroxine (T4), Triiodothyronine (T3), Calcitonine pinéale hypophyse thyroïde parathyroïdes (thymus) homéostasie & stress Mélatonine surrénales Aldostérone, Cortisol (F), DHEA, androgènes / Adrénaline, Noradrénaline PTH métabolisme & croissance pancréas Insuline, Glucagon, Somatostatine (SST) ovaires Estrogènes, Progestérone testicules Autres sources d ’hormones: placenta: cœur: reins: estomac: intestin: tissu adipeux: cerveau: (poumons): hCG (gonadotropine chorionique), Estrogènes, Progestérone Peptide natriurétique auriculaire (ANP) 1,25-OH2D3, EPO Gastrine, Grheline Sécrétine, Cholécystokinine Leptine, Adiponectine Divers peptides, stéroïdes AVP, ACTH Testostérone reproduction Transport des hormones vers leurs tissus cible Reconnaissance de l’hormone par son récepteur Laboratoire Domaine de concentrations des hormones circulantes M mM Na Ca Glc µM nM T4t DHEA-S Cortisol pM conc. ADH Ins Dop gastrine T E2 FT 4 Adr PTH Aldo ACTH stéroïdes peptides amines/Tyr Méthodes chimiques & chromatographiques Méthodes immunologiques Transport des hormones dans le sang - sous forme libre -associées à des transporteurs (protéines vectrices) F transcortine F T SHBG (Inst. Bioch. Zurich) E2 TBG Albumine T T T4 T4 T4 SHBG IGF-BP ’s E2 IGF IGF Problématique du dosage des hormones libres Hypothalamus GnRH Hypophyse LH/FSH Ovaire Oestradiol Progestérone Endomètre Source: P. Bischof & M. Cohen RétroRétro -contrôle de l’axe hypothalamohypothalamo-gonadique HYPOTHALAMUS +/GnRH HYPOPHYSE LH Inhibin FSH OVAIRE AMH E2 Prog - Le cycle ovarien ● A la naissance, 106 follicules primordiaux ● A la puberté, 105 follicules primordiaux Signal Follicular Reserve Ovulation FSH dependant growth AMH FSH independant growth Source: P. Bischof & M. Cohen Atresia La Phase Folliculaire FSH Préovulatoire Primaire Primordial Antral Recrutement Sélection Croissance Stéroïdogenèse ovarienne Testo aromatase Estradiol FSH Image: http://mapageweb.umontreal.ca/cabanat/bio2460/Gametogenese.html THEQUES LH Cholestérol Pregnenolone GRANULOSA Progestérone 17OH-Progestérone Androstènedione Testostérone Source: P. Bischof & M. Cohen Aromatase Oestrone Oestradiol FSH La Phase Ovulatoire Caractéristiques: - Élévation abrupte de la LH (due à la rétroaction positive de l’E2) - Extrusion de l’ovocyte mûr au travers des parois folliculaires et ovariennes Source: P. Bischof & M. Cohen Dans les cellules de la granulosa Synthèse ENZYMES Séparation oocyteoocyte -paroi folliculaire Digestion de la paroi folliculaire LH PROSTAGLANDINES Contractions musculaires RUPTURE FOLLICULAIRE ET OVULATION Source: P. Bischof & M. Cohen La Phase Lutéale LH Progestérone Oestradiol Corps Jaune Source: P. Bischof & M. Cohen Modification de l’endomètre =O OH O Epithélium de surface HO Glande Conjonctif Couche basale 1 5 Règles Prolifération 14 Différentiation 28 jours du cycle Source: P. Bischof & M. Cohen ovulation Les cycles: - hormonal - ovarien phase folliculaire - endométrial Source: http://www.afblum.be/bioafb/systrepr/systrepr.htm phase lutéale le cycle jour après jour Ovulation FSH LH Oestradiol Progestérone -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 Jours depuis le pic LH Source: P. Bischof & M. Cohen 10 12 14 Ovulation FSH LH Oestradiol Progestérone -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 Jours depuis le pic LH Source: P. Bischof & M. Cohen 10 12 14 Ovulation FSH LH Oestradiol Progestérone -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 Jours depuis le pic LH Source: P. Bischof & M. Cohen 10 12 14 Ovulation FSH LH Oestradiol Progestérone -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 Jours depuis le pic LH Source: P. Bischof & M. Cohen 10 12 14 Ovulation FSH LH Oestradiol Progestérone -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 Jours depuis le pic LH Source: P. Bischof & M. Cohen 10 12 14 La ménopause Durée moyenne d’un cycle 50 40 30 20 10 0 Ménarche Durée du cycle en jours 60 Période d’instabilité 12-14 48-52 Années post-ménarche Source: P. Bischof & M. Cohen La ménopause Définition (OMS): Cessation permanente des menstruations (aménorrhée pendant >12mois) résultant d’une perte de l’activité folliculaire ovarienne. préménopause périménopause (~4 ans) ménopause transition premiers symptômes (vers 45-48 ans) H.Burger et al. Rec Prog Horm Res 2002 57:257 dernières règles changements hormonaux The Melbourne Women’s Midlife Health Project - étude australienne longitudinale - 2000 femmes âgée de 45-55 ans - pré-ménopausées et sans contraceptifs (438) - dosage hormonal annuel en début de phase folliculaire H.Burger et al. Hum Reprod Update 2007 13:559 Changements hormonaux associés à la phase de transition FSH E2 FSH E2 INH-B diminution réserve ovarienne (0 correspond au moment des dernières règles) H.Burger J Sex Med 2008 5:2266 Et les androgènes ? (la diminution de la libido chez la femme a été associée à une baisse des androgènes) La testostérone totale (T) et la DHEA DHEA--S diminuent régulièrement chez la femme entre 20 et 45 ans et changent peu pendant la phase de transition. En fait, suite à la baisse de SHBG SHBG, la T libre aurait même tendance à augmenter. En résumé Actuellement, il n’existe pas de bon marqueur biologique de la phase de transition permettant de prédire la survenue du dernier cycle menstruel. La concentration d’AMH circulante (et l’ultra-sonographie des ovaires) représente le meilleur moyen d’estimer la réserve ovarienne. L’hormonologie est cependant très utile dans le diagnostic différentiel des aménorrhées. Principales causes d’aménorrhée Condition LH FSH LH/FSH E2 PRL T DHEADHEA-S AMH Ménopause + ++ (-) - N N N - Prolactinome - - N - + (-) Ovaires polykystiques + (-) + N (+) (+) N (+) Caveat: les valeurs normales sont souvent méthode-dépendantes valeurs usuelles du laboratoire + Les dosages hormonaux Méthodes Anticorps/récepteur spécifique analytiques Spectromètre de masse Les immunodosages 2 modes possibles: - Compétition - Sandwich Principle of competitive immunoassays + Antibody + Analyte, (in excess) Labeled analyte, tracer + Separation Bound fraction, complex Free fraction Principle of immunometric assays + + Analyte, sample 2nd antibody, labeled 1st Antibody (in excess) + Separation Bound fraction, complex sandwich Free fraction Calibration curves of immunoassays Specific binding (B/B0) (= detected signal) competition « sandwich » B0 B0 B=50% B=50% NSB NSB EC50 Analyte concentration (log M) EC50 Relative size of the immunoassay protagonists β FSH 125I (~14’700) EIA / sandwich RIA / compet. estradiol (272) peroxydase (~20’000) IgG (~150’000) An alternative for small molecules: molecules: Gaz or liquid chromatography coupled to mass spectrometry C B AB B A C AC CC BC B B C C C A A A stationnary phase B B B AA A mobile phase C CC B B B Detection and identification of steroids by mass spectrometry (MS) THE 488 THF 472 Steroid analysis by LCLC-MS/MS (triple quadrupole tandem MS) Quadrupole filter cortisone (1) cortisol (2) 21-deoxycortisol (3) cortiscosterone (4) 11-deoxycortisol (5) androstenedione (6) dexycortiscosterone (7) 17-hydroxy progesterone (8) progesterone (9) pregnenolone (10). ESI APCI APPI Parent ion selection Physiology, Vol. 22, No. 6, 390-400, 2007 RJ Singh, Clin Lab News 2008: Volume 34, Number 12 Fragmentation Fragment selection Exemples pratiques Mme Cyclamen Cyclamen, 51 ans consulte pour une aménorrhée de 4 mois. Elle a pris trois kilos, dors mal et est déprimée. Mme Yapludoff Yapludoff, 35 ans consulte pour une aménorrhée de 4 mois. Elle a pris trois kilos mais n’a aucune autre plainte. L’anamnèse révèle qu’elle à un frère ayant un gros retard développemental. Source: P. Bischof & M. Cohen QUEL EST LE DIAGNOSTIC DE SUSPICION CHEZ Mmes CYCLAMEN ET YAPLUDOFF? Ménopause (ménopause précoce) QUEL EST LE PREMIER TEST D’EXCLUSION A PRATIQUER? Grossesse: dosage hCG QUE PEUT ON MESURER POUR CONFIRMER LE DIAGNOSTIC? LH, FSH, E2 (AMH) QUELS RESULTATS ATTENDONS NOUS? LH FSH E2 AMH Source: P. Bischof & M. Cohen BONUS: QUEL EST LE LIEN ENTRE RETARD MENTAL ET MENOPAUSE? Mutation génétique: Syndrome de l’X fragile Merci de votre attention Xq27.3 Répétitions CGG L ’X Fragile: •la cause la plus fréquente de retard mental potentiellement héréditaire •1/4'000 -1/6'000 hommes •± 1/10'000 femmes avec RM dû à l'X fragile... Women who carry a fragile X mental retardation 1 premutation are at risk for fragile X-associated primary ovarian insufficiency and should be counseled for a potentially reduced fertility. Multiple factors can affect the age of onset and severity of fragile X-associated primary ovarian insufficiency. In this study, we assessed the predictive power of several factors with menopausal age, a surrogate measure of onset of fragile X-associated primary ovarian insufficiency. fragile X-associated primary ovarian insufficiency (FXPOI), a problem with ovarian function which can lead to infertility and early menopause in some female gene carriers. 1 2 1 Cholestérol Surrénale Ovaire 2 HO Desmolase =O =O Progestérone prégnènolone 3ß ol dehydrogenase O HO 17OH hydroxylase 17OH hydroxylase =O 17 OHProgestérone 17OHPrégnènolone 3ß ol dehydrogenase HO 11 Deoxycortisol =O O HO CH 2 OH =O 11 hydroxylase O O 17-20 Desmolase Androstènedione O 3ß ol dehydrogenase O Oestrone O Aromatase O HO HO 17 OH céto reductase 17 OH céto reductase 17 OH céto reductase Oestradiol Testostérone Androstènediol 3ß ol dehydrogenase HO Cortisol =O 21 hydroxylase 17-20 Desmolase Dehydroépiandrostérone ( DHEA) CH 2 OH Aromatase HO O - LH, FSH ACTH 3- La Phase Lutéale Phase lutéale = formation et maintien du corps jaune Si il n’y a pas de grossesse, le corps jaune régresse et le devt folliculaire se poursuit en vue du cycle suivant Durée = 14 jours +/- 2 jours Cellules lutéales: synthèse progestérone+17-OH progestérone, E2, inhibine empêchent le déclenchement d’un nv pic LH C- Régulation du cycle + - - Oestradiol GnRH LH/FSH Progestérone L’Oestradiol Régulation de LH, FSH, GnRH 3ème ventricule + - Prolifération de l’endomètre Chiasma optique - OH Hypophyse HO Prolifération des cellules osseuses Prolifération des cellules mammaires La Progestérone =O O Epithélium De surface Glande Conjonctif Couche basale 1 5 Règles Prolifération 14 Différentiation 28 jours du cycle Les rétrocontrôles LH FSH Oestradiol Environ 200 pg/ml -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 +2 +4 +6 Jours depuis le pic LH +8 +10 +12 +14 +16 Evolution of assays in hormonology Chemical reaction (after chromatography) (ex. steroids: B=corticosterone, E=cortisone, F=cortisol, S=desoxycortisol) Immunoassays (ex. insulin: 1st RIA in 1959) Bioassays (ex. insulin: hypoglycemic convulsion in 50% of animals) LC(GC)/MS Chromatographic methods Ex: serum aldosterone assay by RIA in solid phase ? B0 calibration NSB Compteur gamma ED50 2) immuno-assays -Based on the specificity and high affinity of the interactions antibodies (Ab) / antigene (Ag=hormone) - 2 possible modes: a) competition small molecules (steroids, thyroid h., etc.) Ag - Ab + Ag* (tracer) Ag* - Ab + Ag b) sandwich peptides (TSH, FSH, PRL, PTH) Ab - Ag + Ab* (conjugate) Lab terminology: => Ab - Ag - Ab* - RIA: radio-immuno-assay (r.a. tracer) - IRMA: immuno-radio-metric-assay (r.a. antibody) - ELISA: enzyme-linked-immuno-sorbent-assay (conj. Ab) Separation of urinary steroids by GC/MS ELISA sandwich method enzyme/ streptavidine substrate chromogene 2nd Ab, biotinylated colored product hormone 1st Ab 700-30’000 Da Structure chimique des hormones 645-770 Da a) peptides et protéines c) dérivés de la Tyr 280-380 Da d) bioamines b) stéroïdes adrénaline ~180 Da
