Les rôles des testicules et la régulation de l`hormone sexuelle

Chapitre 2 – Les rôles des testicules et la régulation de l’hormone sexuelle
mâle.
I. Les deux rôles des testicules.
1) Le rôle exocrine.
A la puberté, la paroi des tubes séminifères s’épaissie car les spermatogonies évoluent en
spermatozoïdes au contact de cellules appelées cellules de Sertoli. (voir polycop).
Les mitoses des spermatogonies permettent le maintien d’un stock permanent de
spermatogonies.
La moitié de ce stock évolue en spermatocyte I par simple augmentation de volume. Les
spermatocytes I subissent la méiose et l’on obtient des spermatocytes II a n chr à 2
chromatides à la fin de la 1ère division, et des spermatides à n chr à une chromatide à la fin de
la 2ème division.
Par différenciation cellulaire, les spermatides se transforment en spermatozoïdes, cellules
haploïdes (gamètes mâles). Cette différenciation comporte :
- une élimination d’une grande quantité de cytoplasme ;
- l’apparition d’un flagelle et d’un acrosome (vacuole qui contient des enzymes)
Les spermatozoïdes sont évacués à l’extérieur en passant par l’épididyme le canal déférent
puis les voies urinaires. Au cours de ce cheminement, les glandes annexes (vésicule séminale
et prostate) secrètent des liquides qui activent les spermatozoïdes. Ces liquides + les
spermatozoïdes constituent le sperme.
La production de spermatozoïdes est permanente chez l’homme de la puberté jusqu’à
l’andropause. Après cette période, la production de spermatozoïdes baisse progressivement.
2) Le rôle endocrine.
Entre les tubes séminifères prolifèrent des cellules interstitielles, dites de Leydig, qui secrètent
de la testostérone qui est déversée dans le sang en très petite quantité et qui agit à distance sur
des cellules cibles. La testostérone est donc une hormone.
La testostérone est produite en permanence à un taux globalement constant de la puberté
jusqu’à l’andropause. C’est une constante biologique, c'est-à-dire que son taux varie
faiblement entre 2 valeurs seuil.
La testostérone est en permanence dégradée par le foie et éliminée par les reins. Pour garder
ce taux constant, il faut que la production compense la dégradation. Il y a donc régulation de
la production de testostérone.
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II. La régulation de la testostéronemie.
1) La commande testiculaire par le complexe hypothalamo-hypophysaire.
a- L’hypophyse.
Pp 218-219
• données expérimentales :
Doc. 5 : l’hypophysectomie d’un rat mâle pubère a pour conséquence l’atrophie des glandes
annexes et l’arrêt de l’évolution des spermatogonies en spermatozoïdes dans les tubes
séminifères des testicules. L’injection de testostérone rétablit une taille normale des glandes
annexes. On en déduit que l’hypophyse agit sur les cellules de Leydig des testicules.
On a extrait des testicules 2 hormones : FSH et LH.
Doc. 7 : Un rat hypophysectomisé traité par FHS retrouve des tubes séminifères normaux
avec production de spermatozoïdes, mais les glandes annexes restent atrophiées.
Doc 8 : Un rat hypophysectomisé est traité par LH. On observe alors une hausse de la
testostéronemie.
Chez l’homme présentant une déficience de l’hypophyse, la présence de LH rétablit le taux
de testostérone normal, mais pour rétablir la spermatogenèse, il faut injecter
simultanément LH et FSH.
b- L’hypothalamus.
Pp220-221
Voir schéma 1.
Le doc. 11 montre que la sécrétion des hormones
hypophysaires est sous la commande des potentiels
d’action des neurones de l’hypothalamus.
Le doc. 12 montre que les neurones de l’hypothalamus
libèrent une molécule, GnRH, qui est déversée dans les
capillaires sanguins se rendant à l’antéhypophyse.
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On observe dans le doc. 12 c) un
synchronisme entre la fréquence des
potentiels d’action, les pics de GnRH et
de LH.
Activité des neurones hypothalamiques (1).
Concentration de GnRH (2) dans le sang du
système porte.
Concentration de LH (3) dans la circulation
générale.
Le doc. 14, contre
expérience, montre qu’une
injection continue de
GnRH chez l’homme à
l’hypothalamus non
fonctionnel ne rétablit pas
la production de LH. Cette
production n’est rétablit
que si l’on injecte de façon
pulsatile du GnRH à une
fréquence donnée.
Bilan :
Les neurones de l’hypothalamus émettent à une fréquence donnée des pulses de potentiels
d’action. Ce la déclenche une exocytose des vésicules contenant une neurohormone, GnRH.
Cette neurohormone passe dans le sang, gagne l’hypophyse où elle stimule la sécrétion
pulsatile de FSH et LH appelées gonadostimulines. Elles sont transportées dans le sang
jusqu’aux testicules. LH s’emboîte dans des récepteurs moléculaires des cellules de Leydig,
ce qui déclenche la production de testostérone. FSH s’emboîte dans des récepteurs
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moléculaires des cellules de Sertoli. La double stimulation des cellules de Sertoli par FSH
et la testostérone permettent la spermatogenèse.
2) Le rôle de la testostérone.
La testostérone transportée par le sang agit sur des organes et cellules cibles : musculaires,
système pileux, cordes vocales, glandes annexes, etc.
Donc la testostérone permet le maintien des caractères sexuels 1aires et 2aires. Elle est également
indispensable à la spermatogenèse en agissant sur les cellules de Sertoli.
3) Le rétrocontrôle.
Le doc. Montre que la testostérone contrôle la production de LH. Une absence de testostérone
augmente le taux de LH et une injection de testostérone le fait baisser. On parle de
rétrocontrôle négatif, c'est-à-dire qu’à partir d’un certain taux maximal de testostérone, il y a
inhibition de la sécrétion de LH au niveau de l’hypophyse. Quand le taux de testostérone est
en dessous de ce seuil, le rétrocontrôle est levé et l’hypophyse sécrète du LH.
On injecte de la testostérone radioactive et on retrouve cette radioactivité dans les neurones de
l’hypothalamus. On en déduit que ces neurones possèdent des récepteurs moléculaires
complémentaires de la testostérone.
La testostérone varie dans une fourchette de faible amplitude. Lorsqu’elle atteint la valeur
maximale, elle exerce un rétrocontrôle négatif sur le complexe hypothalamo-hypophysaire,
provoquant un arrêt de la production de GnRH. L’hypophyse n’est plus stimulé donc il y a
une diminution brutale de LH et FSH. Les cellules de Leydig ne sont plus stimulées. Le
taux de testostérone baisse. Cela a pour conséquence de lever le rétrocontrôle négatif.
L’hypothalamus envoie un pulse de GnRH qui stimule l’hypophyse et qui stimule à son
tour les cellules de Leydig. Le taux de testostérone augmente, etc. Æ cycle continuel.
Variable à réguler La testostérone
Fonction régulée La fonction de reproduction
Système régulant :
- capteurs
- messages hormonaux
- effecteurs
- cellules de l’hypothalamus
- cellules de l’hypophyse
- cellules de Leydig et Sertoli
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Boucle rétroaction Un rétrocontrôle négatif qui contrôle les
capteurs.
C’est un nouvel exemple du système à réguler car il présente une variable à réguler, une
fonction à réguler, un système réglant (...) et un rétrocontrôle.
Æ Un seul chez l’homme, qui est négatif.
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