dossier thématique Un rôle social et généreux pour l’ocytocine dans l’espèce humaine ? A prosocial and generous role for oxytocin in humans? Jean-Jacques Legros* L’ocytocine, une hormone à l’origine de nombreux concepts (figure 1) La neurohypophyse a joué un rôle important, voire historique, dans la genèse de plusieurs concepts en neuroendocrinologie. La découverte fortuite par H.H. Dale, au début du XXe siècle, de l’effet utéro-tonique d’extraits hypophysaires totaux, puis la démonstration de son effet sur l’éjection du lait en 1910 par I. Ott et J.C. Scott (Ott I, Scott JC. The action of infundibulin upon the mammary secretion. Proc Soc Exp Biol Med 1910;8:48-9) ont contribué à établir la fonction endocrinienne de l’hypophyse. La substance active fut dénommée “ocytocine” (OT). C’est également l’observation de matériel neuronal à l’extrémité d’une section de tige pituitaire qui a permis à B. et E. Scharrer, en 1928, de proposer le concept de neurosécrétion des neurones magnocellulaires. Des études biochimiques ultérieures démontrèrent l’existence de deux hormones neurohypophysaires présentant de grandes analogies structurales, dont l’OT, un peptide neutre, et la vasopressine, un peptide basique contenant une arginine (arginine vasopressine [AVP]). Nos études réalisées chez de jeunes volontaires sains ont démontré que, à l’inverse de l’AVP, la perfusion d’OT inhibe l’axe corticotrope dans les conditions basales ou lors d’un stress d’hypoglycémie insulinique (1). Cette action antistress de l’OT a été confirmée dans des conditions strictement physiologiques. En effet, lors de la tétée, l’augmentation de la libération d’OT, qui est responsable de l’éjection réflexe du lait maternel, s’accompagne d’une réduction de la concentration plasmatique d’ACTH chez la femme allaitante. Le fait que l’audition du cri de son seul bébé, et non d’un autre, déclenche également ce réflexe nous a conduit à placer l’OT au centre d’un système d’intégration psycho-neuroendocrinienne : l’OT n’est pas uniquement une hormone, c’est également un neuropeptide présent dans le système nerveux central, impliqué dans la régulation de la reproduction et du métabolisme par une action inhibitrice sur l’appétit, et dans certaines fonctions cognitives, en particulier la mémorisation. Les travaux publiés durant ces dernières années ont mis en »»L’ocytocine (OT) joue, outre son rôle endocrinien classique (éjection réflexe du lait, induction des contractions utérines, régulation inhibitrice de la réponse corticosurrénalienne au stress), un rôle psychologique et comportemental complémentaire sur le comportement maternel dont les conséquences à long terme sont importantes pour le nouveau-né. Cette action synergique (“psycho-neuroendocrinienne”), bien démontrée chez certains rongeurs, le sera très vraisemblablement dans un avenir proche dans l’espèce humaine. »»Chez l’homme adulte, la fonction ocytocinergique endogène est étroitement liée à l’empathie (envers les humains et les animaux de compagnie), voire à la générosité et à la fidélité ! »»Des perturbations de ce système (incluant des polymorphismes du récepteur) pourraient participer à la genèse de certains troubles neuropsychologiques et psychiatriques, dont l’autisme et la schizophrénie sont les principaux ! La stimulation de la sécrétion d’OT endogène par des manipulations non pharmacologiques, voire l’utilisation transnasale d’OT ou la prise p.o. d’analogues non peptidiques dans une optique pharmacologique sont à l’étude. Mots-clés : Neurohypophyse – Hypophyse postérieure – Vasopressine – Ocytocine – Empathie – Sociabilité – Générosité – Fidélité. Keywords: Neurohypophyseal peptides – Posterior pituitary – Vasopressin – Oxytocin – Empathy – Sociability – Generosity – Fidelity. lumière l’importance de l’OT dans l’établissement des relations sociales. L’hormone est à nouveau au centre de thématiques de recherche émergentes, telles que la psycho-neuroendocrinologie ou la neuroéconomie. L’ocytocine, hormone de l’attachement Les travaux de C.A. Pederssen et J.R. Prange (2) ont les premiers attiré l’attention sur une action comportementale affiliative de l’OT en démontrant que l’injection intracérébroventriculaire du peptide chez la ratte vierge traitée par œstrogènes induisait un compor- Correspondances en Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition - Vol. XIV - n° 4 - avril 2010 * Chargé de cours et chef de service honoraire, service d’endocrinologie et unité de psycho­ neuroendocrinologie, université de Liège, Belgique. 99 P o i nt s f o rt s us Hormones et relations humaines Hormones et relations humaines dossier thématique NPV Hypothalamus Hypophyse AVP OT Vasopressine NH3-Cys-Tyr-Phe-Glu-Asp-Cys-Pro- Arg-Gly-COOH Ocytocine NH3-Cys-Tyr- Ile - Gln-Asn-Cys-Pro-Leu-Gly-COOH Figure 1. Les hormones neuro-hypophysaires vasopressine (AVP) et ocytocine (OT) sont produites par le noyau hypothalamique paraventriculaire (NPV). Ces molécules présentent une structure non-apeptidique composée d’un cycle de 6 acides aminés formé par un pont disulfure entre deux cystéines et d’un tripeptide en position C-terminale. Les deux hormones possèdent 60 % d’identité, mais diffèrent en particulier par la présence d’un acide aminé basique (Arg) et neutre (Leu) en position 8. tement maternel. L’OT apparaissait alors comme un peptide intégratif associant une action physiologique, la lactation, à une action comportementale tout à fait appropriée à cette situation physiologique. Ce sont surtout les travaux de T.R. Insel et al. (3), réalisés chez les campagnols des plaines (polygames) et des montagnes (monogames), qui ont apporté un éclairage nouveau sur le rôle social du système ocytocinergique central. La présence de récepteurs de l’OT situés au niveau de l’amygdale est associée à une vie sociale et parentale active, qui n’est pas retrouvée chez les femelles traitées par des anticorps dirigés contre l’OT, ni chez celles qui n’expriment pas le récepteur de l’hormone. Les actions du peptide sur le comportement des animaux mâles sont, en revanche, moins marquées. Les études de E. Choleris et al. (4) ont démontré que la reconnaissance sociale (sociability) requiert l’expression de quatre gènes qui codent d’une part pour les récepteurs des œstrogènes α et β, et d’autre part pour l’OT et son récepteur. Le système vasopressinergique central mettant en jeu les récepteurs V1a semble également impliqué dans la mise en place du comportement maternel. Si l’on réduit l’imprégnation des ratons nouveau-nés par l’OT en empêchant la ratte de lécher ses petits, ces derniers présenteront à l’âge adulte des troubles du comportement associés à un excès pondéral et à une hypertension artérielle. Les troubles métaboliques, comportementaux, voire sociaux observés à long 100 terme seraient liés à un déficit périnatal de modulation des récepteurs α2 adrénergiques centraux par l’OT (5). L’effet de l’imprégnation hormonale périnatale sur le comportement à l’âge adulte dans l’espèce humaine n’est pas clairement établi et fait l’objet de nombreuses études. Mais on ne peut s’empêcher de faire appel à la richesse empirique du bon sens populaire : “un ours mal léché” ! Dans une réflexion publiée en 1994, je proposais que la finalité des peptides basiques (arginine et lysine vasopressine, arginine vasotocine), présents chez différents groupes animaux, serait de maintenir l’individu en vie par la conservation du capital hydrique et la thermorégulation, tandis que la finalité des peptides neutres (OT, mésotocine) serait de préserver l’espèce, éventuellement aux dépens de l’individu, en favorisant le comportement sexuel, l’expulsion de lait, la sociabilité, l’attachement maternel, voire l’oubli de soi-même, et la générosité (6). En extrapolant, on peut attribuer aux peptides basiques une action “égoïste”, et à ceux du groupe neutre une action “altruiste” (6). Quinze ans après, le terme altruistic peptide est de plus en plus usité pour désigner l’OT dans la littérature anglo-saxonne. Le présent article vise à faire le point sur les effets comportementaux de l’OT chez l’individu normal et sur les perturbations du système ocytocinergique chez les patients souffrant de troubles neuropsychologiques ou psychiatriques (anxiété, dépression, schizophrénie, autisme). L’ocytocine dans les relations humaines (figure 2) Le groupe suédois de K. Uvnas-Moberg a étudié en détail les répercussions psychologiques favorables de l’allaitement maternel chez le nouveau-né et sa maman (action anxiolytique, établissement de l’attachement maternel) [7]. Le fait de toucher l’enfant, en particulier au cours de l’allaitement, induit chez lui une libération d’OT favorable à sa socialisation ultérieure (8). Deux équipes françaises ont très récemment observé que l’administration d’OT améliorait le comportement social des enfants autistes (9). L’implication et la perturbation du système ocytocinergique dans le processus de socialisation amènent plusieurs auteurs à penser que l’activation de ce système pourrait être modulée par des facteurs psychosociaux précoces faisant probablement intervenir des mécanismes épigénétiques. L’implication du système ocytocinergique dans l’attachement à un partenaire sexuel unique observée chez les rongeurs est à l’origine des études du rôle potentiel du peptide dans la pérennité du couple humain. Correspondances en Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition - Vol. XIV - n° 4 - avril 2010 Un rôle social et généreux pour l’ocytocine dans l’espèce humaine ? Contractions utérines Éjection de lait Naissance Lactation Période périnatale Altruisme Ocytocine Attachement Reconnaissance des visages Enfance Générosité Âge adulte Socialisation Attachement à un partenaire sexuel Activité sexuelle Adolescence Reconnaissance sociale Confiance Interaction sociale Figure 2. Implication de l’ocytocine dans différentes fonctions physiologiques et différents comportements au cours de la vie (20). sains par rapport à la vision de scènes émotionnellement neutres. L’amplitude d’élévation de l’hormone est liée au degré d’empathie générée par les scènes signifiantes. Cette augmentation est plus marquée chez les femmes que chez les hommes. Au cours d’un jeu de don d’argent fictif permettant de tester la générosité des volontaires, les auteurs ont également observé qu’un degré élevé d’empathie est associé à un don important. Ces études psychophysiologiques très bien contrôlées montrent pour la première fois que le système ocytocinergique est impliqué dans les sentiments de confiance et d’empathie, et est étroitement lié à la générosité (11, 13, 14). – L’effet “antistress” de l’OT lié à son action inhibitrice sur la libération d’ACTH et de cortisol a été bien démontré dans différentes conditions physiologiques (15). Nous avons également observé, dans deux études préliminaires, une libération d’OT lors du massage holistique et de sédation hypnotique avant intervention chirurgicale. Ces résultats demandent cependant confirmation, car les protocoles expérimentaux rigoureux incluant une analyse en double aveugle sont difficiles à réaliser. – L’action “anxiolytique” de l’OT est probablement liée à une modulation du système sérotoninergique associée à son effet inhibiteur sur l’axe corticotrope. De plus, l’OT augmente la sensibilité du système opioïde central intervenant, à côté du système dopaminergique, dans les processus de récompense. Les mesures de concentrations plasmatiques des peptides neurohypophysaires Correspondances en Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition - Vol. XIV - n° 4 - avril 2010 1. Legros JJ. Inhibitory effect of oxytocin on corticotrope function in humans: are vasopressin and oxytocin ying-yang neurohormones? Psychoneuroendocrinology 2001;26:649-55. 2. Pedersen CA, Prange JRJ. Induction of maternal behavior in virgin rats after intracerebroventricular administration of oxytocin. Proc Natl Acad Sci USA 1979;76:6661-5. 3. Insel TR, Gelhard R, Shapiro LE. The comparative distribution of forebrain receptors for neurohypophyseal peptides in monogamus and polygamous mice. Neuroscience 1991;43:623-30. 4. Choleris E, Gustafsson JA, Korach KS, Muglia LJ, Pfaff DW, Ogawa S. An estrogen-dependant four-gene micronet regulating social recognition: a study with oxytocin and estrogen receptor-alpha and beta knockout mice Proc Natl Acad Sci USA 2003;100:6192-7. 5. Petersson M, Uvnas-Moberg K. Postnatal oxytocin treatment of spontaneously hypertensive male rats decreases blood pressure and body weight in adulthood. Neuroscience Lett 2008;440:166-74. 6. Legros JJ. La longue marche des peptides neurohypophysaires. Acta Psychiatr Belg 1994;94:248-55. 7. Uvnas-Moberg K. Oxytocin may mediate the benefits of positive social interaction and emotion. Psychoneuroendocrinology 1998;23:819-35. >>> 101 Références Des psychiatres et psychothérapeutes américains ont recherché en vain une quelconque diminution du fonctionnement du système ocytocinergique chez les maris volages. Aucune étude, à ce jour, n’a permis d’établir une corrélation entre l’intensité du sentiment amoureux et les concentrations plasmatiques d’OT. Cependant, il a été montré que les couples hétérosexuels recevant une insufflation nasale d’OT consacrent plus de temps à des comportements interactifs (regard, position corporelle) que les couples recevant le placebo (10). Une corrélation positive entre l’attachement socio-affectif et la concentration d’OT plasmatique a clairement été démontrée (11). L’influence de l’OT sur la capacité d’attachement ne semble pas limitée aux interactions entre humains, puisqu’une étude récente a révélé que les propriétaires de chiens qui estiment être fortement attachés à leur compagnon, ce qui est objectivé par le nombre d’échanges de regards, présentent une plus forte excrétion urinaire d’OT que les propriétaires estimant avoir peu d’interactions avec leur chien (12). Il apparaît donc que l’OT est impliquée dans un système d’interactions positives entre deux individus, commençant probablement par la reconnaissance des visages. À cet égard, il a été montré que la reconnaissance plus rapide de visages souriants que de visages rébarbatifs est en relation avec le taux d’OT. Il semble en être de même pour l’apparition du sentiment amoureux, qui se renforce ensuite par les nombreuses actions interactives induisant une augmentation de la libération centrale d’OT au cours d’échanges de regards, de baisers, de caresses et/ou de rapports sexuels. En ce qui concerne l’acte sexuel, il est en effet clairement démontré que l’OT est libérée aussi bien chez la femme que chez l’homme essentiellement dans la phase orgasmique. Par ailleurs, il a été observé qu’une prise intranasale d’OT favorise l’orgasme chez des patients mâles anorgasmiques. La présence de récepteurs de l’OT au niveau du tractus génital masculin pourrait expliquer en partie cet effet bénéfique par une action périphérique. Des études préliminaires réalisées chez le rat montrent que les inhibiteurs de la phosphodiestérase (Viagra®) entraînent un accroissement de la concentration d’OT plasmatique. D’excellentes études de neuroéconomie ont montré que les personnes présentant des concentrations plasmatiques en OT élevées accordaient plus facilement leur confiance à des conseils boursiers (11, 13, 14). La perfusion d’OT, réalisée en double aveugle, augmente significativement le sentiment de confiance. L’OT est également impliquée dans le développement de l’empathie. En effet, la vue de scènes stimulant l’empathie élève la concentration plasmatique d’OT de volontaires Hormones et relations humaines dossier Références 8. Boutet C, Vercueil L, Schelstraete C, Buffin A, Legros JJ. Oxytocin and maternal stress during the post- partum period. Ann Endocrinol (Paris) 2006;67:214-23. 9. Andari E, Duhamel JR, Zalla T, Herbrecht E, Leboyer M, Sirigu A. Promoting social behavior with oxytocin in high-functioning autism spectrum disorders. Proc Natl Acad Sci USA 2010;269(1508):2451-5. 10. Gordon I, Zagoory-Sharon O, Schneiderman I, Leckman JF, Weller A, Feldman R. Oxytocin and cortisol in romantically unattached young adults: associations with bonding and psychological distress. Psychophysiology 2008;45:349-52. 11. Israel S, Lerer E, Shalev I et al. The oxytocin receptor (OXTR) contributes to prosocial fund allocations in the dictator game and the social value orientation task. PLoS One 2009;4:5535. 12. Nagasawa M, Kikusui T, Onaka T, Ohta M. 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Polymorphism and genetic mapping of the human oxytocin receptor gene on chromosome 3. Am J Med Genet 1995;60:183-7. 19. Israel S, Lerer E, Shalev I et al. Molecular genetic studies of the arginine vasopressin 1a receptor (AVPR1a) and the oxytocin receptor (OXTR) in human behaviour: from autism to altruism with some notes in between. Prog Brain Res 2008;170:435-49. 20. Lee HJ, Macbeth AH, Pagani JH, Scott Young 3rd W. Oxytocin: the great faciltator of life. Progress in Neurobiology 2009;88:127-51. 21. Legros JJ, Deconinck I, Willems D et al. Increase of oxytocin neurophysin II serum levels in chronic alcoholic patients: relationship with alcohol consumption and alcoholism blood markers during withdrawal therapy. J Clin Endocr Metab 1983;56:871-5. 102 thématique chez des patients dépressifs ont révélé une diminution des taux circulants d’OT alors que les taux d’AVP sont plus élevés. La signification psychophysiologique de cette diminution a été mieux précisée par l’observation d’une relation inverse entre les scores d’anxiété et la concentration en OT circulante dans une population de déprimés majeurs. Connaissant les actions yin et yang des peptides neurohypophysaires sur la sécrétion d’ACTH et indirectement sur celle de cortisol, on peut émettre l’hypothèse que la diminution de l’OT couplée à une augmentation de l’AVP pourrait être en partie responsable de l’ostéoporose, plus marquée chez les femmes ménopausées dépressives que chez les femmes non dépressives. L’ocytocine en pratique clinique Sur le plan pharmacologique, plusieurs cliniciens ont testé l’administration d’OT, soit sous forme de perfusion intraveineuse, soit sous forme de spray nasal (16). La molécule apparaît dans le liquide céphalo-rachidien 15 minutes après son insufflation. L’OT traverse la barrière hémato-encéphalique vraisemblablement par un phénomène d’endocytose et un passage à travers la lame criblée de l’éthmoïde. De nouveaux agonistes et antagonistes non peptidiques du récepteur de l’OT récemment mis au point présentent l’avantage d’être administrables per os (17). Ces ligands se fixent aussi bien sur les récepteurs périphériques que sur les récepteurs centraux. L’atosiban, un antagoniste de nature peptidique, est actuellement utilisé dans la prévention de l’accouchement prématuré. Au vu de l’impact de l’OT sur le développement des interactions sociales, il convient d’être prudent et de suivre le devenir des enfants dont la mère a été traitée par cet antagoniste en fin de grossesse. Du fait de l’importance des phénomènes épigénétiques en début de vie, il est indispensable que les équipes de néonatologie favorisent le rapprochement physique du nouveau-né avec sa mère, en particulier au cours de l’allaitement maternel lorsque celui-ci est possible, pour renforcer la sécrétion d’OT chez l’enfant. La pratique du massage du nouveau-né dans cette même optique fait l’objet d’études dans mon université. Toutefois, il sera long et difficile de tirer des conclusions raisonnablement valides quant à son effet sur le long terme. Considérant les propriétés prosociales et anxiolytiques de l’OT chez l’adulte, on peut raisonnablement penser que les agonistes non peptidiques administrés per os feront prochainement l’objet d’études psychopharmacologiques. Il serait souhaitable de privilégier avant tout l’étude de l’activation du système ocytocinergique endogène (par contact cutané, massage, méditation, sexualité épanouie…) dans le cadre d’une médecine douce à fondement psychophysiologique sérieux. Un polymorphisme du gène codant pour le récepteur de l’OT a été trouvé avec une fréquence de 0,77 et 0,23 dans une cohorte de 70 patients d’origine caucasienne, qui se traduit par une variation de la sensibilité du récepteur (18). Des études récentes montrent que des variants moléculaires du récepteur sont associés à une prédisposition à l’autisme, aux troubles anxiodépressifs et à la schizophrénie (19). Dans l’objectif de dépister et de prendre en charge précocement des prédispositions aux troubles psychiatriques, une analyse génétique du récepteur de l’OT chez des enfants de familles présentant un comportement anxio­dépressif (essentiellement les formes bipolaires) et/ou des conduites autistiques, voire une schizophrénie, permettrait vraisemblablement d’identifier les enfants chez lesquels il faudrait renforcer la sécrétion endogène d’OT. Il faudrait également être particulièrement attentif à la mise en place de leurs interactions sociales dès les premières semaines de vie. On peut craindre chez certaines personnes que les circonstances de la libération physiologique d’OT prennent une allure addictive. La brusque révélation du sentiment amoureux, communément appelée “coup de foudre”, n’est pas nécessairement bénigne, mais peut être dévastatrice. Elle peut conduire à une sensation d’élation irraisonnée et irraisonnable, parfois à des comportements proches de l’état maniaque. Le développement de l’attachement interindividuel peut transformer la relation passionnelle en un équilibre chaleureux de longue durée, favorable aux deux partenaires et à leur descendance éventuelle (7, 20). On peut aussi se demander si l’activation du système ocytocinergique induite par l’alcoolisme chez l’homme (21) ne tendrait pas à rétablir une défaillance du système endogène qui prive l’individu des effets empathique et anxiolytique de l’hormone. Il pourrait en être de même pour certains états d’hypersexualité chronique. ■ R E M E R C I E M E NT S L’auteur remercie Madame Estelle Louiset et son équipe pour les conseils rédactionnels qui ont contribué à l’élaboration de ce texte. Correspondances en Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition - Vol. XIV - n° 4 - avril 2010