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SYSTEME HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE (SHH) ORGANISATION DU COMPLEXE HH HYPOTHALAMUS Appartient au SNC, localisé au niveau du plancher du 3ème ventricule, fait partie du diencéphale. Il se compose de plusieurs types de cellules : qui génèrent des PA mais dont le rôle est aussi de synthétiser et sécréter des hormones. Grosses cellules des noyaux magnocellulaires : - noyau supra optique (NSO) synthèse d’arginine vasopressine (AVP) - noyau paraventriculaire (NPV) synthèse d’ocytocine (OT) Petites cellules des noyaux parvicellulaire de la zone hypophysotrope: - Releasing Factor/Hormone (RF/RH) - Releasing inhibiting Factor/Hormone (RIH/RIF) HYPOPHYSE Glande accolée à l’hypothalamus par la tige pituitaire, située dans une dépression de l’os sphénoïde (selle turcique), pèse entre 0,5-0,8g chez l’Homme, son origine embryologique est double : - origine ectodermique : tige pituitaire, hypophyse postérieure (=neurohypophyse) - origine endodermique : hypophyse antérieure (= adénohypophyse), intermédiaire, lobe tubéral L’hypophyse intermédiaire n’existe pas chez les oiseaux et n’existe chez l’homme que jusqu’à la puberté, puis elle s’incorpore dans des cellules dans l’hypophyse antérieure (disparition). RELATIONS ENTRE L’HY POTHALAMUS ET L’HYPOPHYSE UNE VASCULARISATION IMPORTANTE Les facteurs entrent dans le vaisseau porte (= de liaison, ni veine, ni artère) arrivent dans l’hypophyse antérieure au niveau du plexus secondaire puis ils vont être relargués par la veine hypophysaire supérieure. Contrairement au système porte qui est un système long, le réseau X est court. RELATION ANATOMO-FONCTIONNELLE La synthèse des hormones s’effectue dans les noyaux magnocellulaires puis elles sont stockées dans des granules de sécrétion dans la neurohypophyse (= post) Elles sont ensuite co-sécrétées avec leurs protéines de transport (NPI et II) Hypophyse antérieure : il n’y a pas d’innervation mais une intense vascularisation. Hypophyse intermédiaire : cellules homogènes qui sécrètent la MSH (stimule la sécrétion de mélatonine) et un peu d’ACTH. Lobe tubéral : 80% de cellules qui sécrètent la LH et la FSH qui agiront sur l’adénophyse via le système porte. Endocrino – SHH (Guibolini 2010-2011) Page 1 LA NEUROHYPOPHYSE DECOUVERTE, STRUCTURE ; NATURE CHIMIQUE DES HORMONES Différentes équipes ont menés des enquêtes : - sur l’hypophyse d’un chien : ↗pression artérielle L’hormone est nommée vasopressine - sur le rein : ↘ diurèse ADH - sur l’utérus : ↗ contractions de l’utérus OT Les différentes hormones ont le même enchainement de 9aa reliés par un pont disulfure avec des cystéines en position 1 et 6. Tous les aa sont identiques sauf les 3,4 et 8. PM=1000KDa. ORIGINE, BIOSYNTHESE, SECRETION, DEGRADATION Il existe un précurseur commun à l’AVP (Arginine Vasopressine) et à la neurophysine II. La NPII est capable de transporter deux molécules de VP grâce à une coopérativité positive : la fixation de la première VP facilite la fixation de la seconde sur la NPII. Il en est de même avec l’OT et la NPI Dégradation au niveau hépatique, la VP acide pressinoïque ; l’OT acide tocinoïque LA VASOPRESSINE EFFETS PHYSIOLOGIQUES ET RECEPTEURS ASSOCIES EFFETS BIOLOGIQUES MAJEURS - Vasoconstriction sur les artérioles des régions hépatique, rénale, splanchnique : la VP répartit les masses sanguines selon les évènements : lors d’un stress la VP déplace le sang vers les organes qui en ont le plus besoin. Ce sont donc des vasoconstrictions sélectives. Pour cela, il faut des doses élevées de VP. Ce sont les récepteurs V1a stimule PLC augmentation IP3 (augmentation Ca2+) et DAG (stimule la PKC). - Antidiurétique : VP =ADH réduit le débit urinaire à des doses totalement physiologiques. L’ADH se fixe sur les récepteurs du tube collecteur du néphron : réabsorption d’eau. Gradient entre cortex et medulla du rein. Rappel : la membrane apicale imperméable à l’eau, c’est la raison pour laquelle elle nécessite des aquaporines. La VP se fixe aussi sur des Récepteur V2, la phosphorylation par la PKA induit la pénétration des vésicules (à l’inverse de la PKC). La PKA agit d’abord puis la PKC, la PKC est activée que si la [VP] est suffisante. Par ailleurs, la phospholipase A2 (PLA2), activée grâce au récepteur V1, permet la dégradation des TG et des phospolipides membranaires Cox PGE2 protéine Gi inhibe l’AC. L’augmentation du calicum provoque également l’inhibition de l’AC. Endocrino – SHH (Guibolini 2010-2011) Page 2 AUTRES EFFETS - - au niveau du cerveau, la VP a un effet CRF-like. Récepteur V1b CFR seul ↗ AMPc et Ca2+ AVP ↗ Ca2+ CFR + AVP très grande augmentation des deux (surtout du calcium) effet sur comportement, apprentissage, mémorisation effet sur la fièvre, sur plaquettes, surrénales, testicules … (1a) CONTROLE DE LA SECRETION FACTEURS HEMODYNAMIQUES, OSMOTIQUES, AUTRES FACTEURS Sensible aux faibles variations de : volume - Pa : facteurs hémodynamiques - Nacl : facteurs osmotiques Des mécano-Récepteurs (baro et volo) dans l’oreillette droite, et des tensio-Récepteurs dans le système vasculaire préviennent les centres supérieurs de ces variations Reflexe vagal : nerf vague stimulé, sécrétion d’AVP Facteurs qui agissent sur la libération d’ADH : - négativement: froid, alcool, NA (Récepteur alpha), ANF, opioïdes. positivement : ↗ Posm, ↘ Vsang (hémorragies), vomissement, diarrhées, CAS CLINIQUES - - Diabète insipide : défaut d’ADH (structure, …) urine abondante (polyurine), hypotonique (<200mOsm) (polydispie : individu va boire beaucoup pour compenser) Il existe des rats Brattleboro porteuse de la mutation di (diabètes insipidus). Les hétérozygotes doivent boire 80% de leur poids ; synthèse d’agoniste de V2 (DDVAP) : la réabsorption peut se faire. Hypersécrétion d’AVP : Syndrome Inapproprié de l’hyper sécrétion d’ADH Endocrino – SHH (Guibolini 2010-2011) Page 3 OCYTOCINE EFFETS PHYSIOLOGIQUES MAJEURS - OT stimule muscles utérin (lisse) lors de la parturition (= mise à bas), + de synthèse de Récepteur sur les muscles pendant gestation, lors de l’accouchement, synthèse d’OT contractions musculaires. Attention : elle ne joue pas vraiment de rôle dans l’initiation de la descente du bébé. La parturition peut avoir lieux sans OT mais elle régule les contractions, qui deviennent plus puissantes et plus efficaces - Développement glande mammaire dépend de la GH, T3/T4, PgE2, Cortisol, Insuline. La synthèse de lait dépend des mêmes hormones + prolactine mais le réflexe d’éjection du lait dépend de l’OT (uniquement) qui agit sur la contraction musculaire. - réflexe de reproduction hors période chez les rats - OT ↗ Ca2+ intracellulaire CONTROLE DE LA SECRETION Le contrôle s’effectue pas deux feedbacks positifs : - réflexe de Ferguson : des mécanorécepteurs sur les parois de l’utérus sont stimulés lors de la descente du fœtus. L’influx sensitif provoque la libération d’OT par le NSO. - feedback positif lié à la tété du lait (donc à l’éjection) qui stimule le NSO pour la libération d’OT /!\ les neurones qui sécrètent l’OT et l’AVP sont différents L’ADENOHYPOPHYSE (ANTERIEURE) Chez l’homme elle représente 80% de l’hypophyse. Elle est très vascularisée grâce au système porte, elle amène les nutriments et tous les facteurs RH et RIH de l’hypothalamus. Elle contient des groupes de cellules hétérogènes. Les stimulines sont des hormones qui agissent sur d’autres glandes endocrines. Par exemple, l’ACTH sécrétée par l’adénohypophyse agit sur les corticosurrénales qui comportent 2 zones : réticulée (synthèse de DHEA) et fasciculée (cortisol). Au niveau des NPV et NSO, les neurones synthétisent des neurohormones dans les corps cellulaires, transportées le long de l'axe (transport antérograde) jusqu'a la terminaison dans le lobe postérieur, puis libérées et transportées par le réseau capillaire abondant du lobe postérieur de l'hypophyse. HORMONE DE CROISSANCE : GH Les cellules qui la sécrète sont somatotropes (hypophyse antérieure) extrêmement nombreuses, très grosses (300µm). La GH sécrétée sous forme de GH (ou de big-big GH reliée à une protéine de liaison de façon assez lâche : 50% est de la GH est liée. Ceci serait une liaison récente car tous les vertébrés ne possèdent pas et tous les humains ne possèdent pas cette protéine de liaison (les Pygmées). Cette liaison protéine protège la GH d’une dégradation trop rapide. ROLES PHYSIO La GH n’agit pas sur un organe cible privilégié et n’agit jamais seule. En effet, elle agit avec des hormones anaboliques telles que l’insuline ou les hormones thyroïdiennes. Effets multiples : sur la croissance des tissus osseux, tissus mous (viscères, pancréas, foie….) agit sur de nombreux processus métaboliques (protéique, lipidique, glucidique) mais n’agit pas sur le cerveau. LA CROISSANCE Chez le jeune, la sécrétion de GH qui agit sur le cartilage, les ostéoblastes se multiplient = chondrogénèse. Endocrino – SHH (Guibolini 2010-2011) Page 4 En tant normal, la croissance cesse car il y a une soudure épiphyse/diaphyse par du cartilage de conjugaison après la puberté. Mais cela ne se passe pas en même temps dans tous les os de l’organisme ce qui permet de définir un âge osseux qui sert à estimer l’âge d’un individu. Si déficit de GH, la croissance des os longs (humérus, fémur…) est réduite ou stoppée nanisme harmonieux car les proportions sont préservées (vs dis-harmonieux qui relève en plus d’un problème thyroïdien). Si hypersécrétion de GH : reprise de la croissance des os plats et des tissus mous chez l’adulte acromégalie, ce qui n‘est pas pareil que le gigantisme chez l’enfant. METABOLISME - Protéique : la GH provoque l’entrée des aa dans la cellule synthèse de protéine volume des cellules augmente et les fait se multiplier. Glucidique : pouvoir diabétogène, si hypersécrétion diabète TMG (taux maximal de réabsorption du glucose) atteint présence de glucose dans les urines. La GH inhibe l’effet de l’insuline sur l’entrée de glucose de l’insuline donc le taux de glucose reste élevé. - Lipidique : augmente les acides gras, les béta oxydations… Le quotient respiratoire - V(o2) V(CO2) = 0,7 (=1 normalement) : forte utilisation des lipides. RECEPTEURS ET MODE D’ACTION - action directe sur le cartilage de conjugaison action indirecte par l’intermédiaire des somatomédines (Sm) IGF1 et IGF2. La GH se fixe sur les cellules hépatiques qui induit la synthèse des facteurs de croissance IGF. 80% de ces hormones circulent liées à la globuline et 20% liées à l’albumine. Les Sm ont des récepteurs spécifiques : de type 1 (plus affins pour IGF1) et de type 2 (plus affins pour IGF2). CONTROLE DE LA SECRETION La sécrétion de GH se fait au niveau du Nicthémère. Sa sécrétion basale est faible mais après 2h d’endormissement il y a un grand pic. La libération de GH (contrôlée par hypothalamus) est en opposition de phase avec la libération de GRH. Chez les enfants et l’homme : sécrétion basale faible s’intensifie (1er pulse) une ou deux heures après l’endormissement, fréquence faible des pulses mais amplitude élevée. La testostérone augmente la libération de GRH et de GRIH. Œstradiol induit l’effet inverse Chez la femme : sécrétion de base plus élevée et les pulses sont de plus petite amplitude mais plus fréquents. PROLACTINE VOIR LE COURS DEJA TOUT ECRIT Sécrétée par adénohypophyse par cellules lactotropes. [prolactine] chez femme > chez homme, mais e suit pas le cycle ovarien, il augmente tout doucement au début de la grossesse. Endocrino – SHH (Guibolini 2010-2011) Page 5 ROLES PHYSIOLOGIQUES Jusqu’à 85 rôles différents : rôle hydrominéral sur les poissons, rôle comportement lié à la reproduction. Chez mammifères, développement glande mammaire dépend de beaucoup d’hormones (gh, t3/T4.. toutes H anaboliques) Induit la synthèse de lactose, principal sucre du lait lait très nourricier pour le nourrisson Pic de prolactine inhibe GNRH et LH inhibé, cycle ovarien bloqué stérilité temporaire Dimérisation du Récepteur à la prolactine moins d’IP3 organelle intracellulaire moins de calcium intracellulaire, moins d’exocytose moins de prolactine ACTH issue de précurseur POMC, 39 aa, certains très spécifiques d’une espèce et d’autres qui ne changent jamais. MODE D’ACTION rcp spé et de haute affinité, ACTH joue rôle subaigue ou chronique sur la stéroidogénèse Endocrino – SHH (Guibolini 2010-2011) Page 6
