Biosynthèse des Stéroïdes
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Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse Biosynthèse des Stéroïdes (Même si le cours ressemble beaucoup à celui de PACES, il faut le savoir parce qu’il y a de nombreuses application importantes pour le diagnostic.) I) Introduction Le point de départ de la synthèse de toutes les stéroïdes c'est la molécule de cholestérol, avec son noyau cyclo pentano perhydro phénantrène, et ses 27 Carbones. La molécule de cholestérol est internalisée dans la cellule par les récepteurs aux LDL, mais il existe aussi une synthèse endogène de cholestérol dans de nombreux tissus. La protéine stAR (régulée par les signaux hormonaux) permet le transport du cholestérol jusqu'à la membrane interne de la mitochondrie. Elle est la cible de maladies liées à son absence. Les voie de biosynthèses sont déterminées par la présence ou non des enzymes, et toutes les cellules n'expriment pas toutes les mêmes enzymes. Dans les voies de biosynthèses, seuls les produits terminaux sont excrétés dans le système circulatoire, sauf en cas de tumeurs (dérégulation des voies de biosynthèse) ou de déficit enzymatique (blocs enzymatiques), où l'accumulation de substrats en amont du bloc enzymatique est déversé dans le sang. II) Structure des stéroïdes Noyaux Pregnane : 21C Chef de file : progestérone (P) famille Progestatifs Noyaux Androstane : 19C Chef de file : androstenedione (Δ4A) famille Androgènes Noyaux Estrane : 18C Chef de file : estradiol (E2) famille Estrogènes La nomenclature prend en compte le degré de saturation des molécules, le nombre de doubles liaison (Δ4 androstène car il y a une double liaison en Δ4) Δ4-androstene 3-20 dione (Δ4A) CHU de Caen 3β-hydroxy Δ5-androstene 17-one (DHEA) Page 1/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse On voit ensuite le schéma de la biosynthèse des stéroïdes dans la glande surrénale. Les minéralocorticoïdes dont le chef de file est l'aldostérone, et les glucocorticoïdes dont le chef de file est le cortisone, sont secrétées par la surrénale. Dans une moindre mesure, on note la production d'androgènes et d'estrogènes (partir des androgènes) Les CYP450 : La superfamille des cytochromes P450 permet la réduction d'oxygène à partir de NADPH, avec un système d'échange d’électrons mitochondrial ou microsomal. Ici, par exemple, on a l'Adrenodoxine reductase (=transporteur), qui accepte les électrons. Le FAD est utilisé comme cofacteur. On a un gène pour une enzyme, ce qui se traduit par une fragilité aux mutations. Les HSD : Les Hydroxy Steroïd Deshydrogenases on pour elles plusieurs isoformes, codées chacune par plusieurs gènes, et dont l'expression peut être tissu-spécifique. Ainsi pour avoir un déficit en une HSD, il faut avoir plusieurs mutations en même temps. On a la HSD 17 et HSD 3 (17ß-Hydroxysteroid deshydrogenase et 3ß-Hydroxysteroid deshydrogenase) CHU de Caen Page 2/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse III) Mécanismes des enzymes de la biosynthèse des stéroïdes 1ere étape : CYP11A : Etape limitante Cette étape est hormono-régulée (régulation quantitative), CYP11A est stimulée par des hormones stimulant la stéroïdogenèse. On passe par 3 réactions séquentielles d'oxydation-clivage, du CHOLESTEROL à 27C à la PREGNENOLONE à 21C (Δ5P) + isocaproaldéhyde 2ème étape : 3βHSD On passe de la PREGNENOLONE (Δ5P) à la PROGESTERONE (Δ4P), pour laquelle la double liaison se trouve entre les carbones 4 et 5, on passe de la voie Δ5 à la voie Δ4. On remarque une fonction alcool pour la voie Δ5, qui se transforme en cétone dans la voie Δ4. Cette fonction est importante pour ce qui est de la solubilité des voies, l'une par rapport à l'autre. Les molécules issues de la voie Δ4 sont plus actives que celles de la voie Δ5 !!! 3eme étape : CYP17 Cyp17 est un régulateur qualitatif (contrairement à la première étape, régulée, donc quantitative). La présence ou non de cette enzyme va aiguiller vers telle ou telle voie métabolique. CYP17 est absent de la zone glomérulée de la glande surrénale (et en faible activité dans le corps jaune). Cette enzyme induit : -Une 17-hydroxylation -Un clivage en C17-C20 (en présence d'un cofacteur, particulièrement présent au niveau du testicule), ce qui aboutit à un stéroïde à 19C. Pour la voie Δ5 : de PREGNENOLONE à DHEA (Dehydroepiantrosterone, ou DHA) Pour la voie Δ4 : de PROGESTERONE à ANDROSTENEDIONE (Δ4A) La prof a décrit la nomenclature des molécules, je vous met un exemple, mais en gros, c'est comme en PACES. Pour la Δ4-Androstènedione, on a : -un noyau androstane -une double liaison en C4-C5 « ène » « Δ4 » -deux fonctions cétone « di » « one » On retrouve la fonction alcool caractéristique de la voie Δ5 dans le DHEA, ce qui fait qu'il va circuler essentiellement dans le sang sous forme de sulfate. CHU de Caen Page 3/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse IV) La glande surrénale et la biosynthèse des glucostéroïdes Le cortex de la glande surrénale est séparée en trois feuillets, synthétisant chacun un type de stéroïdes. On appelle corticoïdes les stéroïdes secrétées par le cortex de la glande surrénale. Du plus au moins profond, on a: -La médullo-surrénale(qui ne nous intéresse pas) -Le cortex avec les zones réticulée, fasciculée, puis glomérulée Biosynthèse des glucostéroïdes La prégnénolone est oxydée en C17 par le CYP17, mais le cofacteur pour aller jusqu'à la biosynthèse des androgènes n'est pas présent, on n'aura donc pas de clivage en DHEA, on reste en 17 hydroxyprégnénolone. Ensuite, la 3βHSD permet la transformation en 17 hydroxyprogestérone. CYP21 forme le 11 déoxycortisol. Grâce à la présence de CYP11B1, spécifique du cortex surrénalien, on formation du CORTISOL, le chef de file des glucostéroïdes. La 11βHSD2 va métaboliser le cortisol en un produit inactif, la cortisone. Cette enzyme, régulée au niveau local, permet une inactivation du cortisol en cortisone, et donc une régulation plus fine de l'action du cortisol au niveau local. On utilise la cortisone comme médicament, on utilise la réaction inverse pour transformer la cortisone en cortisol actif. CHU de Caen Page 4/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse La classification de Kendall permet des raccourcis d'écriture, en codant les stéroïdes par des lettres, ainsi on a le cortisol : F ; la cortisone : E ; la progestérone : P ; ... Effets biologiques de glucocorticoïdes Sur les métabolismes _ stimulent la néoglycogenèse et la glycogenèse _ stimulent la lipolyse _ stimulent la synthèse hépatique et le catabolisme des protides Sur le système immunitaire _ effet anti-inflammatoire Sur l'os et la croissance _ effet inhibiteur On en déduit les signes cliniques du surdosage en glucocorticoïdes : tendance à l'hyperglycémie, lipolyse, signes musculaires (catabolisme protidique), ostéoporose et trouble de la croissance. V) Biosynthèse des minéralo-stéroïdes On commence toujours par la prégnénolone. On ne passe pas par la voie de CYP17, car il est absent de la zone glomérulée. On arrive à la progestérone par l'action de la 3βHSD. On retrouve CYP21 pour avoir de la 11désoxycorticostérone. L'action de CYP11B1 et de CYP11B2 mais surtout CYP11B2 = Aldo-synthase (spécifique de la zone glomérulée), va aboutir à la formation d'ALDOSTERONE. Effets biologiques de l'aldostérone : Le tissu cible est le rein, l'aldostérone va induire une rétention de Na+, et une excrétion de K+ au niveau du rein. Cela permet la régulation de la volémie. VI) Biosynthèse des stéroïdes sexuels On groupe les stéroïdes sexuels en deux classes : les androgènes(hormones mâles) et les estrogènes(hormones femelles) (et aussi la progestérone, mais essentiellement pendant la gestation) Les androgènes sont synthétisée par :_ La Surrénale → androstenedione et DHEA _ Le Stroma ovarien → androstenedione (Δ4A) _ Les Testicules → Testostérone (par les cellules de Leydig) _ Certains tissus périphériques → dihydrotestosterone (DHT) Les œstrogènes sont synthétisés par : _ Les ovaires en majorité (cellules de la granulosa et le corps jaune) _ Mais aussi, « et il ne faut pas le négliger », par les adipocytes au niveau local et les testicules. CHU de Caen Page 5/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse A) Biosynthèse des androgènes : CYP17, 17βHSD et 5α-réductase On part de la pregnénolone pour la voie Δ5, et de la progestérone pour Δ4. On passe de l'une à l'autre voie à tout moment par l'action de la 3βHSD. Grâce à la présence du cofacteur de CYP17, ce dernier peut agir en deux étapes : la 17hydroxylation, puis coupure pour arriver à un dérivé en C19. Ce cofacteur est présent dans le testicule et dans la surrénale. On aboutit à la DHEA pour Δ5, et à l'androstenedione pour Δ4. A partir de l'androstenedione, on a action de la 17βHSD, qui aboutit à la Testostérone. Les dérivés 17hydroxylés sont plus actifs que les dérivés qui ont une fonction cétone !!! Donc la testostérone est plus active que l'androstènedione : Δ4 (elle même plus active que la DHEA : Δ5) On a ensuite action de la 5α-réductase au niveau des tissus périphériques et des tissus intervenant dans la différenciation sexuelle. On passe de la testostérone à la DHT (dihydrotestostérone) au niveau local. Effets biologiques des androgènes : Pendant la vie fœtale : différenciation des canaux de Wolf et, via la DHT, des organes génitaux externes (OGE) Pendant la puberté : développement des OGE, maturation des glandes sexuelles accessoires, poussée de croissance (en synergie avec la GH) Les individus qui vont avoir des anomalies de la 5α-réductase vont donc avoir des troubles de la différenciation sexuelle. B) Biosynthèse des estrogènes : CYP19 = aromatase On part de l'androstènedione et de la testostérone, deux dérivés Δ4 à 19 atomes de Carbone. L'aromatase induit une aromatisation irréversible des androgènes et forme les estrogènes. La 17βHSD permet de passer de la Δ4A à la testostérone et inversement, mais aussi de E1 à E2, et de E2 à E1. CHU de Caen Page 6/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse La CYP19 induit la transformation de la Δ4A en Estrone (E1) et de la T en Estradiol (E2) (17βEstradiol car 2 fonctions alcool). L'estradiol est plus active que l'estrone (17hydroxylation). L'aromatisation consomme 3O2 et 3NADPH. CYP19 est présente dans l'ovaire : thèque et cellules de la granulosa , dans les tissus adipeux (surtout tissus mammaires), dans le testicule, l'os, le muscle et le Placenta. La FSH stimule l'aromatase ovarienne. Le gène de l'aromatase : La partie codante est formée de dix exons, mais on ne s'intéresse qu'aux exons 2 à 10. Une ribambelle d'exons 1 sont tous sous le contrôle d'un promoteur spécifique. L'intérêt, c'est que tous les promoteurs ne sont pas exprimés dans toutes les cellules selon leur différenciation. On aura donc la stimulation de promoteurs « forts » on « faibles » selon le tissu. Ainsi, dans l'ovaire, on a besoin de synthétiser beaucoup de CYP19, on stimulera donc un promoteur fort pour avoir une réponse efficace. A l'inverse, on stimulera un promoteur faible pour avoir peu de transcription dans une cellule où il ne faut qu'un tout petit peu d’estrogènes. C'est moyen d'optimiser les besoins de la cellule, ou du tissu. S'il y a des dérégulations, un tissu peut se mettre à secréter des estradiols de façon inadéquate (exemple : cancer du sein) Le promoteur PII est stimulé par la FSH, par la voie de l'AMPc. C'est un promoteur fort. Petit point « à apprendre » : _Les CYP : un gène, une enzyme _Les HSD : plusieurs gènes, plusieurs isoformes _Les formes actives : les dérivés Δ4 sont plus actifs que les Δ5 (par la 3βHSD) et les dérivés 17hydroxylés sont plus actifs que les non 17hydroxylés (par la 17βHSD) (on dit aussi « réduits en 17β ») CHU de Caen Page 7/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse Rôle biologique des estrogènes : chez l'homme : croissance osseuse (maturation des épiphyses) influencent le SNC, rôle cardioprotecteur, réduction du risque de cancer du colon,et différenciation sexuelle ! VII) Biosynthèse des stéroïdes au cours de la grossesse Il y a une forte augmentation de la production de stéroïdes sexuels au cours de la grossesse. L'HCG est produit de façon exponentielle dès l'implantation de l'embryon pour stimuler le corps. Sa grande homologie avec la LH lui permet de se fixer sur son récepteur pour stimuler la production par le corps jaune de progestérone (indispensable à toute gestation).On voit un pic de la production d'HCG jusqu'à ce que le placenta soit suffisamment fonctionnel pour remplir les fonctions du corps jaune. Puis on voit apparaître les fonction endocrines du placenta, plus particulièrement les estrogènes. Ce n'est pas de l'estradiol qui est produit en grande quantité, mais de l'Estriol (E3). Le placenta contient certains équipements enzymatiques. Attention, on peut faire de graves erreurs en médecine parce qu'on n'aura pas compris les mécanismes. CHU de Caen Page 8/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse La glande surrénale du fœtus est déficients en 3βHSD, on s'arrête donc à la DHEA, qui sera estérifiée, on aura donc du sulfate de DHEA (DHAE-S).Le DHEA-S est hydroxylé en 16hydroxy sulfate de DHEA (16-OH DHEA-S). Au niveau du placenta, une sulfatase retire les sulfates, on a donc de la DHEA et de la 16OH DHEA. La 3βHSD du placenta va produire de l'androstenedione à partir de la DHEA, et de la 16OH- Δ4A. L'aromatase du placenta : Δ4A → Estrone et Estradiol (en passant par de la testostérone) 16OH-Δ4A → Estriol Le fœtus baigne donc dans les estrogènes, même le fœtus mâle, sauf que, en comparaison, la concentration des androgènes est supérieure à celle des estrogènes. Remontons 40 ans en arrière (allez les petits, on se tait, c'est l’heure de vous lire une petite histoire) On n'avait pas l'échographie, on n'avait pas toutes ces explorations biologiques, mais on commençait à savoir doser les hormones de façon efficace, et vous savez qu'au début de la grossesse, tout ne se passe pas forcément bien, et qu'il peut survenir des saignements et des fausses couches. Un quart des grossesses se terminent en fausse couche. Or les médecins avaient dosé que ces femmes qui faisaient des fausses couches avaient un taux très faible d'estradiol. Donc l'idée, ça a été de supplémenter ces femmes en estradiol pour éviter les fausses couches. On a donc administré du distilbène (estrogène de synthèse) à des générations de femmes qui avaient des hémorragies de début de grossesse. Parmi ces femmes, une grande partie a continué à avoir des fausses couches (la majorité des fausses couches sont dues à des anomalies chromosomiques des embryons), et dans d'autres cas, les grossesses se sont bien déroulées, sans soucis. Puis aux USA, il y a une trentaine d'années, on a mesuré une recrudescence d'une forme particulière de cancers, et de tumeurs du vagin chez la petite fille. Les études épidémiologiques ont prouvé un lien enter cette épidémie et la prise de distilbène par la mère de l'enfant. De plus, on a remarqué une infertilité des enfants filles et garçons (altération de la spermatogenèse). Et il semblerait qui même les petits enfants subissent les répercussions de ce traitement. (Alors imaginez la fille qui a échappé au cancer du vagin, qui s'est fait chier à avoir des gosses alors qu'elle est pas trop stérile, et bien en plus ils sont stériles eux aussi, tout çà pour rien) Cette administration est tout à fait exemplaire, Pourquoi ? Parce qu'on a mis les choses à l'envers, on a pris comme cause ce qui n'était qu'une conséquence. L'estriol n'est pas nécessaire à la poursuite de la grossesse, la formation d'estrogènes est une façon d'évacuer la production trop élevée d'androgènes surrénaliens fœtaux. Comment le démontrer ? Avec le cas d'un déficit en aromatase (dans le placenta, et donc dans le foetus), le fœtus produit son sulfate de DHEA, qu'il hydroxyle en 16,... Donc on a un bloc enzymatique avec accumulation des substrats en amont, une surdose en DHEA et en androstenedione chez la mère provoque des troubles secondaire chez la mère (poils ++, acné, modification de la voix,... ) Chez le petit garçon, cela n'aura pas trop de conséquences. Par contre chez la petite fille, on aura une différentiation des organes génitaux de type mâle. Il y aura une ambiguïté sexuelle à la naissance. C'est pourquoi l'aromatase et la production d'estrogènes est un moyen de se débarrasser du tropplein d'androgènes. CHU de Caen Page 9/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse Donc avec notre histoire de distilbène, la grossesse n'était pas en danger à cause de la chute de l'estradiol, mais l'estradiol n'était plus produit par le fœtus parce qu'il était en phase d'apoptose généralisée. Bien sûr, les déficits en aromatase sont extrêmement rares, mais ils ont permis de comprendre les mécanismes sous-jacents. Il existe des déficits en sulfatase, donc le sulfate de DHEA, inactif, s'accumule, mais il n'y aura pas de production d'estradiol, ni d'estriol, mais pas d'effets délétères non plus. En conclusion, l'excès de production des androgènes n'est pas utile à la maintenance de la grossesse. VIII) Le transport des stéroïdes Les stéroïdes sont liposolubles. Ils doivent transportés par des lipoprotéines. Quantitativement, le sulfate de DHEA est le plus présent dans le sang (mais il est inactif). Les stéroïdes sont présents dans le sang sous deux formes : _La forme de stockage sulfatée (S-DHEA et S-E1) _ La forme active, liée à des protéines de transport : _l'albumine : faible affinité(KD = mM) et forte capacité (plusieurs sites de liaison) _ protéines spécifiques : forte affinité (KD = nM) et faible capacité. → avec ces deux types de liaisons, seuls 2 à 5% des stéroïdes actives sont sous forme libre dans le sang. Les stéroïdes sont transportés par la SBP (Sex-steroid Binding Protein). Synthétisée par le foie, elle a une affinité différente pour les différentes stéroïdes (DHT>T>E2). Elle est stimulée par l'E2. Chez la femme, on va avoir beaucoup de SBP, qui va fixer préférentiellement les androgènes, on aura donc plus d'estrogènes libres. Chez la femme, la SBP va permettre de protéger l'organisme contre un excès d'hormone mâle en les liant. Chez l'homme, on aura moins de SBP, et donc plus d'androgènes libres. Ces protéines de liaison ont donc bien un rôle d'amplification du signal des stéroïdes sexuelles. Niveaux de production : Testostérone(T) en ng/ML → =5ng/ML chez l'homme → =0,5ng/ML chez la femme Estrogènes (E), Estradiol (E2) → =50 à 200 pg/ML chez la femme On a donc beaucoup moins d'estrogènes que d'androgènes, chez la femme il est donc nécessaire d'avoir une quantité suffisante de SBP pour protéger contre une trop grand action de ces hormones mâles. Il y a un facteur 100 entre les concentrations d'androgènes et d'estrogènes. IX) Catabolisme des Stéroïdes Essentiellement hépatique, le catabolisme est donc modifié par l'effet de premier passage hépatique (per-os/per-cutané). Par voie per-cutané, ces stéroïdes sont liposolubles donc stockés dans le tissus adipeux et relargués progressivement (ils ne seront pas directement métabolisés par le foie). – Série de réductions et hydroxylations – Conjugaison avec un acide (sulfurique ou glucuronique) → solubilité + → Élimination urinaire CHU de Caen Page 10/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse Cortisol : – Réduction double liaison en 4 = irréversible en Dihydro, tetrahydro, hexahydro dérivés – Cortisol libre urinaire = 1% de la production (éliminé directement dans les urines) Androgènes: élimination : – DHEA → D4 ← T – Réduction en 5α et β et en 3 Métabolisme oxydatif des estrogènes : E1 et E2 On a une série d'oxydation en 2 et en 4, et une méthylation en 2, pour arriver à un dérivé méthoxylé Les produite des oxydations en 2 et en 4 vont donner des semi-quinones et des quinones, qui sont réputées pour induire des liaisons oxydatives à l'ADN (probablement le mode d'action de la cancérigène du distilbène) X) Régulation des stéroïdes L'hypothalamus produit des libérines, qui stimulent l'hypophyse, qui produit des stimulines, qui stimulent les tissus périphériques cibles. Ces libérines et stimulines sont spécifiques (gonadostimulines, ACTH, TSH,...). Les libérines sont excrétées dans le système porte hypophysaire. Axe corticotrope : Corticolibérine → ACTH → Cortisol (hypothalamus) (hypophyse) (surrénales) RETROCONTROLE NEGATIF L'ACTH est un produit de la dégradation de la Pro-Opio-Mélano-Cortine (POMC), cette prohormone est clivée par des pro-convertases. La pro-convertase de type 1 (présente dans les cellules corticotropes de l'hypophyse) permet la libération d'ACTH. La PC2, présente dans le lobe intermédiaire (SNC) va permettre la libération d'αMSH, et d'endorphines (ce qui explique la coloration spécifique de certaines pathologies liées aux corticoïdes. CHU de Caen Page 11/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse Système rénine-angiotensine-aldostérone : La régulation se fait au niveau du rein et au niveau du foie. XI) Cas clinique, déficits enzymatiques Zone glomérulée : déficiente en CYP17, mais présence spécifique de CYP11B2 → aldostérone Pas de cofacteur de CYP17 → pas de stéroïdes sexuels, production de glucocroticoïdes (cortisone) Biosynthèse des androgènes par CYP17, 17HSD3, … CHU de Caen Page 12/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse Cas d'un déficit en CYP21 : chez le petit garçon : bloc des voies des gluco- et des minéralo-corticoïdes, supplémentation par la mère pendant la grossesse avec un petit peu trop d'androgènes. A la naissance, on a un tableau d'insuffisance surrénalienne aiguë dans les premiers jours de vie (deshydratation, hypoglycémie), à traiter dès la naissance. chez la petite fille : la production supplémentaire d'androgènes va induire une ambiguïté sexuelle. Hyperplasie congénitale des surrénales : Le cas clinique est lié au déficit en CYP21 : dosage de la 17alphahydroxyprogestérone dans le sang signe le déficit en CYP21 ( car la 17alphahydroxyprogestérone n'est pas secrété dans le sang normalement) CHU de Caen Page 13/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse XII) Explorations biologiques Le cortisol subit un rythme circadien, nycthéméral, avec un pic de production en fin de nuit, début du matin. Il faut donc faire très attention à l'heure du prélèvement. D'autant plus que les valeurs d'un patient en hypercorticisme sont les mêmes que celles d'un patient normal pendant son pic, mais restent à ce niveau toute le journée. Tests statiques : Cortisol libre salivaire = forme libre Cortisol libre urinaire = fait le bilan des dernières 24h Tests de stimulation : au synactène (agoniste de l'ACTH) hypoglycémie à l'insuline test au CRF=CRH (libérine) à la métopirone (bloque la 11βHSD) → formation de cortisol bloquée et accumulation du composé S, car plus de rétrocontrole négatif (n'est plus utilisé car dangereux) CHU de Caen Page 14/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse Pour ce qui est de l'axe hypothalamo-hypophysaire, la sécrétion de GnRH est pulsatile, avec un pic toutes les 90 à 120 minutes. Cette pulsatilité est associée à une production de LH, avec un décalage d'environ 10 minute. Cette pulsatilité est essentielle à la stimulation de l'hypophyse, et doit être reproduite par la thérapeutique. Il existe des agonistes à la GnRH, avec une durée de vie longue, qui vont générer une imprégnation continue, qui fait que le production de LH et de FSH est bloquée. Les hormones LH es FSH sont des hétérodimères avec une sous-unité α et une sous-unité β(spécifique), la sous-unité α étant la même pour toutes les stimulines (LH, FSH, TSH, mais aussi HCG). Elles doivent êtres glycosilées pour être actives. CHU de Caen Page 15/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse Récepteurs aux stéroïdes Les stéroïdes sont sécrétées dans le sang, lequel irrigue tous les tissus. Il faut donc que certaines cellules aient des récepteurs spécifiques aux stéroïdes, et d'autres non pour avoir les réactions tissu-spécifique que l'on observe. I) Mise en évidence des récepteurs aux stéroïdes : On administre de l'estradiol marqué chez des souris castrées. Et on les sacrifie à des temps différents. On observe une rétention de l'estradiol dans le tissu utérin et pas dans le foie. Pourquoi ? Parce que les cellules de l’Utérus expriment des récepteurs à l'estradiol et pas celles du foie. Comme ces récepteurs sont à l'intérieur de la cellule, ils « piègent » l'estradiol marqué. On les retrouve dans les extraits cellulaires (et donc pas sur les membranes), ce sont des récepteurs nucléaires. Ils sont caractérisés par leur constante de sédimentation : le changement de conformation (transconformation) se traduisant par un changement de constante de sédimentation. Généralités sur les récepteurs nucléaires : Il existe de nombreuses classes de récepteurs nucléaires, les récepteurs aux hormones stéroïdes mais aussi, aux hormones thyroïdiennes (à savoir !), vitamine D … Mode d'action : Les stéroïdes pénètrent dans la cellule à travers la membrane, car elles sont lipophiles. Elles se lient ensuite à leur récepteur, déplaçant les HSP (Hit Shock Protein) qui le maintenaient sous forme active présent dans le cytoplasme. Le récepteur activé change de conformation, et subit des réactions de phosphorylation, il peut même se dimériser. Sous cette forme, des signaux spécifiquse sont découverts, ce qui aboutit à la translocation du récepteur vers le noyau. Enfin, le récepteur se lie sur des séquences cis-régulatrices, et joue son rôle de facteur trans-régulant en recrutant des facteurs de transcription. Les gènes ainsi régulés sont dits hormono-dépendants. CHU de Caen Page 16/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse II) Structure générale d'un récepteur nucléaire A/B C D E zone de transcription Site de liaison à l'ADN (structure à deux doigts à zinc) zone intermédiaire liaison de l'hormone, poche de liaison hydrophobe(ligand dépendant) Tous les récepteurs nucléaires ont une homologie de séquence concernant la place de certaines Cystéines. HRE = Hormon Responsive Element = séquence cis La zone de contact avec la séquence cis ( = P-box = « boîte proximale ») est identique pour les récepteurs aux glucocorticoïdes, minéralocorticoïdes, à la progestérone et aux androgène, cela sépare les récepteurs nucléaires en deux groupes ou deux familles. Dans cette famille, la séquence de liaison à l'ADN est exactement la même, et pourtant, ces hormones n'ont pas le même effet. III) Fonctionnement des récepteurs aux stéroïdes La séquence de liaison à l'ADN des récepteurs aux GC, MC PR et Androgènes est la même, et cette séquence consensus forme un palindrome, comme toutes les autres séquences cis de fixation. Régulation intracellulaire Même si l'environnement génétique est le même dans toutes les cellules, selon les tissus, ce seront plutôt tel ou tel cofacteur de régulation qui sera exprimé, synthétisé. La régulation de l'action des stéroïdes se fait par le biais de ces facteurs trans. CHU de Caen Page 17/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse La séquence cis est notée G/P RE (responsive elements) TF1, TF2, TF3 et TF4 sont des facteurs de transcription. 1 •Induction par GR, PR, AR + 2 •Liaison avec TF1 et TF2 facteurs auxilliaires propres à la cellule. Seul GR interagit +++ 3 •Pas de GR (non produit par la cellule) : induction 0 4 •Pas de facteurs nucléaires : + 5 •TF2 mais pas TF1(car pas de site de liaison dans le gène):++ 6 •TF1, TF2 mais PR (autre gène) : 0 7 •TF3 et TF4 avec PR : +++ L'exemple des estropragestatifs, ce sont des molécules de synthèse qui se fixent aux séquences cis communes aux récepteurs MC GC PR et And et qui peuvent donc avoir des actions progestatives, mais aussi minéralocorticoïdes, glucocorticoïdes ou androgéniques. Selon les molécules, on va se diriger plus vers l'une ou l'autre des voies, l'un ou l'autre effet. L'histoire de la pilule diane, qui contient un anti-androgène pour bloquer pilosité et un progestatif pour son action contraceptive. C'est pourquoi selon le contraceptif et le progestatif qu'il contient, on aura une action dans un sens ou dans un autre. Il n'y a pas d'interactions entre ces familles de molécules car elles sont régulées différemment selon le panel de cofacteurs de transcription qui seront produits ou non par la cellule, et dont les sites de liaison seront présents ou non sur le gène. C'est pourquoi quand on prescrit un contraceptif, on pourra avoir des actions dans un sens ou dans un autre, pour ce qui est des propriétés androgéniques, minéralocorticoïdes ou glucocorticoïdes. Tous les contraceptifs n'ont pas du tout le même effet ! Notion d'agoniste et d'antagoniste : Les molécules peuvent être synthétisées pour stimuler un récepteur ou alors le bloquer (exemple : molécule de la pilule diane pour le récepteur aux androgènes). Exemple : l'oestradiol se transconforme au niveau de l'hélice 12 lorsqu'il est lié. Son antagoniste Raloxifene se transconforme différemment. CAS CLINIQUE : au niveau vaginal : on ne trouve pas d’utérus. On palpe dans l'aine deux petites testicules (à enlever, risque de dégénérescence) CHU de Caen Page 18/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse Ces mutations ce situent dans le gène du récepteur aux androgènes. Activité de transactivation de ces récepteurs : si la mutation du récepteur touche une cystéine, la fonction du récepteur est complètement fichue. Mais il y a des mutations plus sournoises qui touchent par exemple ici cette sérine, et qui maintient un certain degré d'activité du récepteur. Ainsi, l'hormone se lie sur son récepteur et l'active, mais à moindre mesure, ce qui permet un développement orienté vers le phénotype masculin, mais pas assez pour pouvoir définir le sexe de l'enfant d'après les organes génitaux externes. Un pseudo-hermaphrodisme, avec des OGE à la limite entre le phénotype masculin et féminin. On aura par exemple une hypertrophie clitoridienne, avec un développement des grandes lèvres de type scrotal mais pas complètement et un méat urétral (l’urètre aboutit en arrière de la verge) FINI ! CHU de Caen Page 19/20 Hormonologie Reproduction Pr ML Kottler 29/01/2013 Groupe n°86 Maximilien et Moïse Il y a une petite annonce que Mme Kottler me demande de faire passer. 1°) Partir du cours avant la fin c'est mal 2°) S'enfuir quand la prof a le dos tourné, c'est lâche. 3°) Si un rendez-vous vous avez, lui dire au début du cours vous devez. BLAGUES Un médecin est appelé chez un riche homme d'affaires. L'homme d'affaires est en robe de chambre et sa femme est à poil par terre, sur le carrelage de la chambre à coucher. - Et voilà Docteur ! Cette conne faisait le grand écart et elle est restée collée sur le carrelage. - Mmouais je vois... C'est l'effet ventouse... Je ne vois qu'une solution : casser le carrelage tout autour et ensuite tout enlever par petits bouts avec un petit marteau... - Quoi ? Un carrelage qui m'a coûté 3000 euros le mètre carré ? C'est hors de question ! Trouvez autre chose ! - Soit ! Madame si vous permettez... Et là, sans faire plus de manière, le médecin se met à lui tournicoter le clitoris. - Qu'est-ce que vous faîtes ? Ça va pas ? Faut pas vous gêner ! - Non, non ! Rassurez-vous ! Je la fais juste mouiller un peu et on pourra la faire glisser jusqu'à la cuisine où le carrelage est moins cher... Le médecin chef du service cardiologie de l'hôpital entre en courant dans la morgue et crie à l'employé : - Maurice ! Ressortez le 3 de son tiroir ! C'est pas son pouls qui s'était arrêté, c'est ma montre… Une dame arrive chez le vétérinaire, un aspirateur à la main... - Ah ! Madame Durand ! Je vois que vous avez encore eu des problèmes avec votre chihuahua ! Une dernière dans l'esprit normand, parce qu’il faut s'habituer à l'esprit de la faune locale ;) C'est la Fernande qui va s'marier. La Raymonde, sa mère, lui fait la leçon en ce qui concerne la nuit de noces. - Y va t'mettre son... truc, là, son... engin... - Son quoi !? - Son truc qui lui sert à faire pipi, tu sais bien ! - Ah oui, et alors ? - Alors, au début ça fait mal, mais après on rigole ben, tu vas voir! Arrive la nuit de noce. Le gars Georges et la Fernande se retrouvent au lit, mais le gars Georges, il a pas l'air de prendre les choses en main...! Alors la Fernande : - Eh l'gars Georges ! j'veux que tu m'fasses mal avec ton truc qui t'sert à faire pipi ! Alors l'gars Georges, il prend le pot de chambre et lui en fout un grand coup sur la tête. CHU de Caen Page 20/20
