Transcript b18 physio hypophysaire

B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
Axe hypothalamo-hypophysaire : physiologie
et explorations
Objectifs :
1. Décrire l'organisation du système neuroendocrinien.
2. Identifier les différentes hormones sécrétées par l'antéhypophyse et la posthypophyse.
3. Indiquer le rôle des hormones et des neuropeptides hypothalamiques.
4. Indiquer le lieu de synthèse des hormones hypophysaires.
5. Décrire les effets physiologiques des hormones post-hypophysaires.
6. Classer les hormones antéhypophysaires selon leurs actions directe et indirecte.
7. Décrire les effets physiologiques des hormones antéhypophysaires.
8. Décrire la régulation de la sécrétion des hormones antéhypophysaires et posthypophysaires.
9. Enumérer les conséquences cliniques du dysfonctionnement de l’axe
hypothalamo-hypophysaire.
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B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
I- Introduction : Organisation du système neuroendocrinien : (objectif 1)
Le cerveau ne communique pas seulement avec le corps par l'intermédiaire de nerfs
échelonnés tout au long du tronc cérébral et de la moelle épinière, mais aussi par des entrées
et sorties hormonales qui se font au niveau d'une région formée par l'association d'une glande,
l'hypophyse, et d'une zone en forme d'entonnoir située à la base du cerveau, l'hypothalamus.
L'ensemble constitue le système hypothalamo-hypophysaire. L'hypophyse est formée de deux
parties principales : la partie antérieure, endocrine au sens strict du terme qui sécrète et libère
dans la circulation sanguine les hormones hypophysaires, et la partie postérieure, nerveuse qui
prolonge le plancher du troisième ventricule et libère dans la circulation sanguine des
neurohormones synthétisées dans l'hypothalamus. Ce dernier est donc une véritable glande
neuroendocrine qui déverse ses produits de sécrétion dans le sang de l'hypophyse postérieure
ou dans un réseau local, le système porte hypophysaire, qui irrigue l'hypophyse antérieure.
L'hypothalamus contient, à côté des neurones sécrétoires, un ensemble de structures qui
interviennent dans la régulation des fonctions végétatives et des comportements (alimentation,
boisson, sexualité, etc...). Il est sensible aux modifications du milieu intérieur, osmolarité,
volume, température et composition chimique grâce à la présence de récepteurs spécifiques, et
agit sur l'organisme grâce au système neuroendocrine et au système nerveux végétatif dont il
contrôle le fonctionnement. L'hypothalamus contrôle les fonctions viscérales qui participent à
l'homéostasie du corps ; l'hypothalamus est le cerveau du milieu intérieur.
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L'hypophyse (littéralement «croissance en dessous») ou glande pituitaire, est située dans la
selle turcique du sphénoïde. Elle a la forme et ta taille d'un pois qui est surmonté par une tige
en forme d'entonnoir. L’infundibulum qui relie l'hypophyse à la partie inférieure de
l'hypothalamus. Chez l'être humain, l'hypophyse comprend deux lobes, l'un formé de tissu
nerveux et l'autre, de tissu glandulaire. Le lobe postérieur, ou neurohypophyse, est composé
principalement de cellules gliales et de neurofibres. Il libère des neurohormones qu'il reçoit,
préfabriquées, de l'hypothalamus. Par conséquent la neurohypophyse est bien plus un site de
stockage qu'une glande endocrine. Le lobe antérieur, ou adénohypophyse, est composé de
cellules hormonopoïétiques; il produit et libère plusieurs hormones. Le sang artériel est
acheminé à l'hypophyse par deux ramifications de l'artère carotide interne. L'artère
hypophysaire supérieure dessert l'adénohypophyse et l'infundibulum, l'artère hypophysaire
inférieure irrigue la neurohypophyse. Les veines sortant de l'hypophyse se jettent dans le sinus
caverneux et dans d'autres sinus de la dure-mère situés à proximité.
Relations entre l’hypophyse et l’hypothalamus :
Les différences histologiques entre les deux lobes de l'hypophyse s'expliquent par la double
origine de cette petite glande. En effet, la neurohypophyse se forme à partir d'une
excroissance du tissu hypothalamique (nerveux), et elle reste unie à l'hypothalamus par un
réseau de neurofibres appelé tractus hypothalamo-hypophysaire, qui passe dans
l'infundibulum. Ce tractus naît de neurones neurosécréteurs situés dans le noyau supra optique
élaborant essentiellement l’ADH et le noyau para ventriculaire de l’hypothalamus synthétisant
l'ocytocine. Ces neurohormones sont transportées jusqu'aux terminaisons axonales, dans la
neurohypophyse, où elles sont emmagasinées. Lorsque les neurones hypothalamiques
produisent des potentiels d'action, les hormones sont déversées (par exocytose) dans le liquide
interstitiel, au niveau d'un lit capillaire d'où elles seront distribuées dans l'organisme.
Par ailleurs, le lobe antérieur provient d'une évagination de la partie supérieure de la
muqueuse buccale (poche de Rathke) et il est dérivé du tissu épithélial. Après être entré en
contact avec le lobe postérieur, l'adénohypophyse perd son lien avec la muqueuse buccale et
adhère à la neurohypophyse. Les deux lobes forment l'hypophyse. La connexion entre
l'adénohypophyse et l'hypothalamus n'est pas nerveuse mais vasculaire. Plus précisément, la
partie inférieure du réseau capillaire primaire, dans l'infundibulum, communique avec le
réseau capillaire secondaire, dans l’adénohypophyse, au moyen des petites veines portes
hypophysaires. Les réseaux capillaires primaire et secondaire ainsi que les veines portes
hypophysaires forment le système porte hypothalamo-hypophysaire. Par l'intermédiaire du
système porte, les hormones de libération et d'inhibition sécrétées par les neurones de
l'hypothalamus ventral atteignent l'adénohypophyse, et régissent l'activité sécrétrice de ses
cellules hormonopoïétiques. Toutes les hormones hypothalamiques régulatrices sont dérivées
d'acides aminés mais, des amines aux polypeptides, leur taille varie considérablement.
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II- Hormones et neuropeptides hypothalamiques : (objectif 3)
Chez tous les vertébrés, l’hypothalamus est à la base du cerveau, le centre d’intégration de
très nombreuses fonctions vitales pour l'organisme. Des études neurophysiologiques ont établi
que l’hypothalamus joue un rôle essentiel dans le contrôle de la température corporelle, de la
pression sanguine, de la faim, des émotions, de la soif et du sommeil. Certaines de ces
fonctions se réduisent à des simples reflexes viscéraux alors que d’autres impliquent des
réactions émotionnelles et de comportement fort complexes. Il faut signaler qu’une partie des
cellules de l'hypothalamus jouent un rôle endocrinien. De plus, il est important de préciser que
les neurones hypothalamiques hormono-sécrétoires conservent les propriétés caractéristiques
des autres cellules du système nerveux et sont donc influencés par les neuromédiateurs
secrétés en amont (Dopamine, Noradrénaline, Acétylcholine, Sérotonine, etc.…).
L'architecture vasculaire particulière suggère une influence régulatrice de l'hypothalamus sur
l'adénohypophyse : celle-ci s'exerce par voie humorale ; les produits de sécrétion des neurones
hypothalamiques étant transportés vers l'adénohypophyse par le système porte hypophysaire.
Cette neurosécrétion, qui atteint les différentes cellules de l'hypophyse antérieur et de
l'hypophyse intermédiaire, constitue pour chacune des catégories cellulaires un facteur
provoquant leur excrétion dans la circulation sanguine, d'où le nom de releasing-factor (RF)
ou libérines. C'est un facteur de libération (facteur de décharge). Dans quelques cas, ce facteur
sera au contraire inhibiteur (inhibiting factor ou IF). Les produits de sécrétion des neurones de
l'hypothalamus contrôlent donc toutes les sécrétions hormonales adéno-hypophysaires. Il y a
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au moins autant de types de neurones que de catégories cellulaires hypophysaires. Tous ces
RF ou IF sont des polypeptides. Lorsque la structure chimique du facteur est identifiée, on
peut parler d'une hormone : RH ou IH, suivant le cas. Ces facteurs, synthétisés par des
neurones, qui déclenchent des sécrétions hormonales, peuvent être considérés comme des
transducteurs neuroendocriniens.
A- Pour les cellules somatotropes (à hormone de croissance ou GH) :
Il existe 2 polypeptides hypothalamiques :
1- Un GH-RH ou GRH ou SRF (somatotropin releasing factor) :
C’est est un polypeptide : somatocrinine ou somatolibérine, dont la séquence a été établie (3
formes : 37, 40 ou 44 AA chez l'homme). Elle est synthétisée sous la forme d'une pré-prohormone de 107 à 108 AA. Le gène de la GRH est situé chez l'homme sur le chromosome 20.
La séquence de la GRH extraite d'une tumeur pancréatique chez l'homme est précédée d'un
peptide signal. L'activité biologique réside dans les 29 premiers AA à partir de la terminaison
aminée.
La majorité des neurones à GH-RH ont un corps cellulaire dans le noyau arqué ou à
son voisinage ventro-médian et des fibres qui atteignent la zone périvasculaire de la
couche externe de l’éminence médiane. La sécrétion de GH-RH dans le sang porte
hypophysaire est rythmique et synchronisée avec celle de la GH hypophysaire,
(Maximale en fin de journée et diminue la nuit).
La GH-RH se lie à des récepteurs spécifiques de haute affinité dont est dotée la
membrane plasmique des cellules somatotropes.
La GH-RH active l'adénylate cyclase et l'accroissement de la production de l'AMPc
précède la libération de GH. Cependant la présence de Ca 2+ est nécessaire à cet
effet.
2- Une forme inhibitrice SRIF (somatotropin release inhibiting factor)
Appelée somatostatine, tétradécapeptide à séquence reconnue reproduite par synthèse.
L'acromégalie serait due, soit à une hyperactivité hypophysaire primitive, soit à un défaut de
sécrétion de somatostatine, donc maladie hypothalamique et non hypophysaire. La
somatostatine a également un effet inhibiteur sur la libération de TSH par la TRH. Son mode
d'action à l'échelle moléculaire implique une inhibition au niveau de l’AMPc intracellulaire.
La somatostatine est synthétisée sous la forme d'une pré-prosomatostatine de 119 AA. On a
identifié deux autres formes de somatostatine (25 AA et 28 AA) qui sont plus actives que
SRIF 14 sur l'inhibition de la sécrétion d'insuline, mais SRIF 14 agit plus spécifiquement sur
l'inhibition de la sécrétion du glucagon. L'utilisation d'anticorps antisomatostatine a permis de
la découvrir dans diverses cellules du tractus digestif (intestin, cellules D du pancréas) et
aussi dans de nombreuses régions du système nerveux, du cortex cérébral aux ganglions
sympathiques. La stomatostatine pancréatique est inhibitrice à la fois du glucagon, de
l'insuline et de l'hormone de croissance.
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La sécrétion spontanée de somatostatine est cyclique et en contraste de phase avec celle du
GH-RH. La GH-RIH exerce, sur la libération hypophysaire de GH, une inhibition tonique
dont le maximum correspond au nadir des cycles de la GH et de la GH-RH.
La GH-RH parait également stimuler la libération hypothalamique de GH-RIH laquelle en
retour inhiberait la GH-RH.
La synthèse et la sécrétion de GH-RIH sont stimulées par une élévation des taux sériques de
GH ou de somatomédines.
La GH-RIH inhibe la libération de GH sans en altérer sa biosynthèse et son stockage. Elle
bloque la sécrétion de GH induite par l'exercice physique, l'arginine, l'hypoglycémie
insulinique et la GH-RH.
Le mécanisme est imparfaitement connu mais parait être indépendant de l'AMPc. La
somatostatine semble augmenter la perméabilité de la membrane plasmique au K+ et
engendrer une hyperpolarisation qui inactiverait les canaux calciques voltage-dépendants avec
pour corollaire la diminution du calcium libre cytosolique nécessaire à l'exocytose de la GH.
B- Pour les cellules à prolactine :
Essentiellement des facteurs inhibiteurs ou PIF. L'un d'eux est un polypeptide de 56 AA
(GAP) sécrété sous forme d'un précurseur commun au PIF et à la LH-RH. Par ailleurs, des
neurones dopaminergiques interviennent dans le contrôle inhibiteur de la sécrétion de
prolactine. Un agoniste dopaminergique, la bromocriptine, inhibe la sécrétion de prolactine
(traitement des tumeurs hypophysaires à prolactine).
Tandis que la dopamine inhibe l'accumulation de l’AMPc dans les cellules hypophysaires à
prolactine, le GAP (GnRH associated peptide) inhibe l'accumulation des inositolphosphates.
Son action inhibitrice sur la sécrétion de prolactine s'exerce donc par un mécanisme qui
diffère de l'inhibition dopaminergique.
La culture organotypique d'une hypophyse isolée fait apparaître une atrophie importante des
différentes catégories, de cellules, à l’exception des cellules à prolactine qui sont très actives.
L’hypophysectomie d’une rate suivie de la greffe de cette hypophyse, par exemple sous la
capsule rénale, entraîne une hypertrophie des glandes mammaires.
La sécrétion de prolactine est stimulée par la TRH, qui se comporte donc comme une
prolactine-RF.
C- Pour les cellules gonadotropes (à FSH et LH) :
Une hormone unique FSH-LH-RH ou plus simplement LH-RH ou gonadolibérine ou GnRH
est responsable de la stimulation hypophysaire. C'est un décapeptide dont la synthèse a été
réalisée et qui agit à la fois comme facteur de décharge et comme facteur stimulant la
synthèse de FSH et LH. Le gène humain de la LH-RH a été cloné, il code pour un précurseur
(pro-hormone) de 92 AA. L'injection de LH-RH dans la région pré-optique fait prendre à un
rat mâle ou femelle, dans un délai de quelques dizaines de minutes, la position de copulation.
Ce messager peptidique semble donc coordonner plusieurs activités (y compris
comportementales) liées à la reproduction.
Son action sur les cellules hypophysaires alpha et béta est médiée par l'AMP cyclique. La
FSH-LH-RH, de même que la TRH, ayant la même structure chez les divers mammifères, n'a
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donc pas de spécificité d'espèce. Si l'effet de cette hormone unique se traduit parfois par une
stimulation des cellules gamma, plus souvent par celle des cellules béta, ou simultanément
des deux types cellulaires, c'est en fonction d'interactions avec la présence d'hormones
sexuelles, progestérone et œstrogènes. L'obtention d'analogues agonistes ou antagonistes au
niveau de récepteurs hypophysaires ou d'anticorps anti-LH-RH constitue une nouvelle voie
d'approche de la contraception. La LH-RH est susceptible d'avoir une action directe sur les
gonades (testicules, ovaires) où l'on a retrouvé des récepteurs à la LH-RH, mais en faible
quantité. L'épreuve à la LH-RH est un des moyens d'exploration de l'axe hypothalamohypophyso-gonadique.
Un autre polypeptide de 56 acides aminés issu d'un même précurseur a été localisé par
immunocytologie dans les neurones à GnRH : Le GAP (Gonadotropin- releasing hormoneAssociated peptide).
Le GAP est un inhibiteur de la sécrétion de prolactine, plus puissant que la dopamine, et in
vitro il stimule plus fortement la sécrétion de FSH que celle de LH. Cette sécrétion reste
cependant plus faible que celle induite par la GnRH.
La pulsatilité de la sécrétion de LH reflète celle de la GnRH. Cette activité rythmique des
neurones à GnRH résulte en réalité d'interrelations fonctionnelles complexes entre différents
systèmes neuroniques (CRF et la ß endorphine l'inhibe, le neuropeptide Y la stimule).
La demi-vie de GnRH endogène est de 5 à 7 min en raison d'une protéolyse rapide
hypophysaire.
D- Pour les cellules thyréotropes (à TSH) :
Une thyrotropin-relessing hormone (TRH) ou thyrolibérine intervient à la fois dans la
décharge de la TSH et dans sa synthèse. Elle se comporte donc à la fois comme une hormone
de décharge et comme une stimuline. Sa structure a été élucidée et sa synthèse réalisée. C'est
un tripeptide pyroglutamil-histidine-proline-NH2 (Gln-Hist-Pro-NH2). Le froid (stimulus
physique), action sensorinerveuse ou des facteurs métaboliques stimulent la sécrétion de
TRH. La TRH stimule également la sécrétion de prolactine. Sa demi-vie est d'environ deux
minutes chez l'homme. L'épreuve à la TRH est un des moyens d'exploration de l'axe
hypothalamo-hypophyso-thyroïdien (recherche d'hypothyroïdie à TSH limite et recherche
d'hyperthyroïdie (réponse TSH à la TRH bloquée : absente). Le mécanisme de couplage de la
TRH, au niveau de ses cellules-cibles hypophysaires, est IP3 dépendant. Fixée à son
récepteur, la TRH est internalisée jusqu'au noyau, où des sites de liaison nucléaires ont été
décrits dans des cellules tumorales.
E- Pour les cellules corticotropes (à ACTH) :
Une corticotropin-releasing-hormone ou CRH ou corticolibérine est le premier exemple
connu du contrôle d'une activité hypophysaire par l'hypothalamus. Sa séquence de 41 AA a
été élucidée en 1981, elle est la même chez l'homme et chez le rat. Sa concentration
plasmatique est de 2 à 28 pg/ml et sa demi-vie, relativement longue, d'environ 60 mn. Il faut
noter que la lysine-vasopressine a une action type CRH, son emploi permet de tester le degré
de réactivité de l'hypophyse dans les syndromes surrénalotropes. Toutefois, les récepteurs
hypophysaires à la CRH et à la vasopressine seraient différents. Le mode d'action : 2 mn après
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injection de CRH marquée à l'iode radioactif, on la retrouve dans les cellules corticotropes
hypophysaires; son mécanisme est AMPc dépendant (stimulation).
Les régions les plus riches en CRF sont localisées essentiellement dans la région ventrale
hypothalamique et dans l’éminence médiane.
III- Hormones hypophysaires : (objectif 2)
A- Les hormones post-hypophysaires :
1- Lieu de synthèse : (objectif 4)
Même si le lobe postérieur de l’hypophyse ou neurohypophyse ne synthétise pas d’hormones,
il stocke et libère deux hormones. La neurohypophyse est constituée de cellules appelées
pituicytes, semblables aux cellules gliales, ainsi que de terminaisons axonales de neurones
sécréteurs de l’hypothalamus appelés cellules neurosécrétrices. Les corps cellulaires de ces
cellules se trouvent dans les noyaux paraventriculaire et supra-optique de l'hypothalamus.
Leurs axones forment le faisceau hypothalamohypophysaire qui s'étend depuis l'hypothalamus
jusqu'à la neurohypophyse et qui aboutit près des capillaires de cette dernière. Les corps
cellulaires des cellules neurosécrétrices produisent deux hormones : l'ocytocine (OT) et
l'hormone antidiurétique (ADH ou vasopressine).
La cellule neurosécrétrice magnocellulaire, dont le soma est localisé dans les noyaux supraoptiques (NSO) et para-ventriculaires (NPV) et dont les terminaisons gagnent l'hypophyse
postérieure, offre l'exemple type d'une cellule peptidergique, c'est-à-dire libérant un peptide.
Cette structure neuroendocrine a notamment constitué le modèle d'étude des mécanismes de
synthèse, de transport et de libération des neuropeptides (hormone ou neurotransmetteur). Le
peptide est d'abord synthétisé sous la forme d'un gros précurseur, appelé prohormone. Ce
précurseur subit une maturation au cours de son transport dans des granules vers la
terminaison axonale, tandis que les stimuli excitateurs et inhibiteurs, intégrés par la membrane
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neuronale, sont traduits sous forme de potentiels d'action qui se propagent jusqu'à la
terminaison. A ce niveau, le potentiel d'action provoque l'ouverture de canaux membranaires
pour l'entrée du calcium. Celui-ci déclenche l'ouverture des granules à l'extérieur de la
terminaison (exocytose) et la libération des peptides qu'ils contiennent. La libération de ces
hormones correspond à de véritables réflexes dans lesquels les stimuli déclenchent une
libération d'hormone au lieu d'une réponse motrice, comme c'est le cas dans les réflexes
sensitivomoteurs. L'étude de ces réflexes neuro-hormonaux a permis de mettre en évidence
l'organisation complexe des systèmes neurosécréteurs et les propriétés particulières des
neurones qui les constituent.
Une fois produites dans ces corps cellulaires, les hormones sont entassées dans des vésicules
sécrétoires, qui sont déplacées par transport axonal rapide. Jusqu'aux terminaisons axonales
situées dans la neurohypophyse. Les influx nerveux, produits par les neurones
hypothalamiques, se propagent le long de l'axone et atteignent les terminaisons axonales,
déclenchant l'exocytose des vésicules sécrétoires. L'OT et l'ADH libérées diffusent alors dans
les capillaires avoisinants.
Remarque :
La biosynthèse de ces 2 hormones a lieu au niveau des noyaux supra-optique et
paraventriculaire de l'hypothalamus. Cependant, l'hormone antidiurétique est synthétisée
principalement dans le noyau supra-optique et accessoirement dans le noyau
paraventriculaire.
Inversement l'ocytocine est surtout synthétisée dans le noyau para ventriculaire.
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2- Effets physiologiques et contrôle des hormones post-hypophysaires : (objectif 5&8)
Les terminaisons nerveuses des neurones hypothalamiques libèrent dans les capillaires
sanguins deux hormones : la vasopressine (encore appelée hormone antidiurétique ou ADH)
et l’ocytocine.
L'étude de l'ocytocine (OCT) et de la vasopressine (AVP) remonte au début du siècle. En
1895, Oliver et Schaeffer ont découvert que des extraits du lobe postérieur de l'hypophyse
avaient un puissant effet hypertenseur (aujourd'hui attribué à la vasopressine) et une action
antidiurétique. Plus tard, Sir Henry Dale (1906) découvrit les effets ocytociques des extraits
post-hypophysaires sur l'utérus de mammifères, bien vite utilisés en clinique pour accélérer
l’accouchement. Parallèlement, il fut montré que les extraits, agissaient sur l'allaitement. Ce
n’est qu'en 1950 que les hormones furent isolées et synthétisées par Du Vigneaud, montrant
qu'il s'agissait de nonapeptides (9 acides aminés). On a reconnu également que les hormones
étaient associées à des protéines, les neurophysines dont le rôle exact serait le transport intra
axonal des neuropeptides.
a- Vasopressine :
Deux vasopressines ont été identifiées chez les mammifères. Elles diffèrent par la nature de
l'acide aminé basique en position 8 (arginine ou lysine). L'arginine-vasopressine (AVP) est
l'hormone présente chez l'homme et chez le rat.
Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly (NH2)
 Récepteurs :
Sur la base de critères pharmacologiques et fonctionnels, on distingue trois types de
récepteurs à la vasopressine : V1a, V1b et V2. Les récepteurs V1a et V1b, structurellement
très proches, sont fonctionnellement couplés à une phospholipase C membranaire. Les
récepteurs V1b sont exclusivement localisés dans l'hypophyse antérieure et sont responsables
de l'action corticotrope de la vasopressine. Les récepteurs V1a ont une distribution beaucoup
plus large sur la paroi des vaisseaux et dans le système nerveux central. Ils sont responsables
de la plupart des effets de la vasopressine, à l'exclusion des effets rénaux qui sont dus au
récepteur V2. Celui-ci, localisé sur le canal collecteur du néphron, est couplé positivement à
l’adénylate cyclase (enzyme de synthèse de l'AMP cyclique). Le gène de ce récepteur est
probablement associé au diabète insipide néphrogénique congénital lié au chromosome X.
 Effets périphériques :
La fonction hormonale la mieux établie de la vasopressine est son rôle dans la réabsorption de
l'eau au niveau du néphron qui lui a valu le nom d'hormone antidiurétique (ou ADH). Un
déficit en vasopressine ou une insensibilité des récepteurs V2 sont les causes du diabète
insipide qui se traduit par une diurèse anormalement élevée (jusqu'à 15 litres d'urine par 24h).
L'urine est alors très diluée, à faible osmolarité, d'où le nom du syndrome (c'est en goûtant les
urines que les médecins distinguaient autrefois le diabète insipide [urines diluées, sans goût]
et le diabète sucré [urines sucrées].)
L'effet antidiurétique de la vasopressine s'exerce sur le canal collecteur et accessoirement sur
le tube distal. Il s'agit de l'installation de véritables canaux à eau : aquaporines au niveau de la
cellule épithéliale.
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La vasopressine augmente aussi la perméabilité du tube collecteur à l'urée.
Les effets vasoconstricteurs de la vasopressine appartiennent davantage à la pharmacologie
qu'à la physiologie. Il faut en effet des concentrations très élevées pour observer un effet sur
la pression artérielle, et il semble que l'hormone n'intervienne que dans des situations
d'urgence lors de fortes diminutions du volume sanguin. D'autres effets périphériques sont à
signaler : stimulation de la glycogénolyse, libération d'aldostérone par la corticosurrénale et,
peut être, un effet sur la coagulation sanguine (facteur VIII).
 Effets centraux de la vasopressine :
Son rôle corticotrope (stimulation de la libération de l'hormone corticotrope, ACTH) comme
cofacteur de l'hormone hypothalamique CRH au cours du stress continue de faire l'objet de
nombreuses études et reste matière à spéculation. Le rôle de la vasopressine dans la mémoire
a été bien étudié, l'hormone favoriserait l'apprentissage et préviendrait l'extinction des
conditionnements d'évitement. La vasopressine intervenait dans le comportement de
reconnaissance d'un jeune intrus par un rat mâle adulte.
Enfin, la vasopressine intervient dans la régulation centrale de la température du corps et dans
les mécanismes de la fièvre, ainsi que des comportements qui lui sont associés.
 Régulation de la sécrétion de la vasopressine (ADH) :
La sécrétion de vasopressine est avant tout contrôlée par l'osmolarité du plasma et par la
volémie. Les cellules à vasopressine sont informées des variations de la pression osmotique.
Des osmorécepteurs dans l'hypothalamus et vraisemblablement dans les neurones
magnocellulaires eux-mêmes existent. Les osmorécepteurs sont situés à proximité de la lame
terminale du 3ème ventricule, en dehors de la barrière hémato encéphalique, dans des organes
circumventriculaires ou organes neurohémaux. Ce sont l'organe subfornical (OSF), l'organe
vasculaire de la lame terminale (OVLT) et le noyau médian préoptique (PO). Leurs neurones
se projettent sur les noyaux magnocellulaires et sont par ailleurs interconnectés. Ces organes
circumventriculaires possèdent aussi des récepteurs pour l'angiotensine II et le facteur atrial
natriurétique (ou ANF, atrial natriuretic factor), ils sont donc soumis à l'influence d'hormones
circulantes qui interviennent dans la régulation de l'équilibre hydrominéral. Il existe
également des osmorécepteurs périphériques au niveau de la veine porte. L’élévation de la
pression osmotique est un stimulus puissant et sensible de la libération de vasopressine. Il n'en
est pas de même de la chute de pression artérielle ou celle de la volémie sanguine qui ne
provoquent une libération massive de vasopressine que pour des variations supérieures à 10%.
La vasopressine intervient dans la régulation de la pression artérielle par l'intermédiaire des
barorécepteurs aortiques et sinocarotidiens, et dans la régulation de la volémie par
l’intermédiaire de volorécepteurs situés dans la paroi de l'oreillette droite. Le rôle de
volorécepteur de l’oreillette droite dépend, au moins en partie, de la production par les
cellules myocardiques, en réponse à la distension de l'oreillette, du facteur atrial natriurétique
qui agit par voie sanguine pour réduire la libération de vasopressine par la neurohypophyse,
tout en favorisant par ailleurs directement la diurèse et en provoquant une vasodilatation.
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Remarque :
Par ordre d’importance, le principal facteur qui entraîne la libération d’ADH est
l’augmentation de l’osmolarité plasmatique, puis la diminution de la volémie puis la baisse de
la PA.
b- Ocytocine :
L'ocytocine a une formule très comparable à celle de la vasopressine. Les neurones à
ocytocine sont présents dans les deux noyaux du système magnocellulaire. Chez l’homme, le
noyau supraoptique contient peu de neurones à ocytocine, c’est essentiellement le noyau
paraventriculaire qui la synthétise.
 Récepteur :
Le récepteur à l'ocytocine est couplé par une protéine G à la phospholipase C qui, par
hydrolyse du phosphatidyl-inositol-4-5 biphosphate, conduit à l'inositol-1,4,5-triphosphate (ou
IP3) dont l'effet est de mobiliser le calcium intracellulaire, et au diacylglycérol (DAG) qui
active la protéine-kinase C.
 Effets périphériques :
L'hormone intervient principalement en fin de grossesse et au cours de l'allaitement.
L'ocytocine, en induisant la contraction du myomètre utérin, prend une part importante sinon
dans le déclenchement du moins dans le maintien du travail lors de l'accouchement. La fin de
la grossesse est marquée par une induction importante et très rapide de récepteurs à
l'ocytocine dans le muscle utérin. On sait par ailleurs que l'activité des neurones à ocytocine
s'accroît de façon spectaculaire au moment de l'accouchement.
Bien que l'ocytocine stimule chez la femme comme chez l'animal la contraction du myomètre
ce qui explique son emploi thérapeutique pour amorcer, renforcer et maintenir les contractions
rythmées de l'utérus durant le travail, l'ocytocine endogène ne parait pas avoir de rôle dans
l'initiation des contractions utérines et l'accouchement. En particulier, le dosage de l'ocytocine
12
B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
chez la femme au cours de l'accouchement n'a pas montré d'élévation au fur à mesure de sa
progression, ni de corrélation entre les rares pic d'ocytocine et les contractions utérines. En
revanche, des valeurs très élevées d'ocytocine ont été trouvées dans le sang artériel du cordon
ombilical lors d’accouchement par voie vaginale mais pas lors de césarienne avant le début du
travail. Ces résultats forts intéressants suggèrent que, dans la race humaine au moins,
l'ocytocine qui reste responsable de la contraction utérine durant le travail et l'accouchement
aurait son origine dans l'hypophyse du fœtus et non de la mère. Le signal de cette sécrétion
fœtale d'ocytocine n'est pas connu, très probablement en rapport avec  cortisolémie fœtale à
la fin de la grossesse.
Durant la période d'allaitement, l'ocytocine qui est libérée de façon pulsatile par l'hypophyse
postérieure en réponse à la tétée (réflexe d'éjection de lait) provoque la contraction des
cellules myoépithéliales des canaux galactophores et la giclée du lait dans la bouche du
nourrisson.
Au niveau de l'hypophyse antérieure, l'ocytocine libérée par la tétée stimulerait la libération
de prolactine et inhiberait celle des hormones gonadotropes, rendant compte de l'absence
d'ovulation (anoestrus) observée pendant la période d'allaitement. Les autres effets
périphériques de l'ocytocine sont moins connus notamment chez le sujet masculin.
 Effets centraux de l'ocytocine :
Ils ont fait l'objet d'études récentes. Elle intervient dans le comportement maternel. Celui-ci
peut être déclenché chez une rate vierge par l'injection dans le 3ème ventricule d'une quantité
minime (de l'ordre du nanogramme) d'ocytocine. Chez la brebis, la libération centrale
d'ocytocine déclenchée par la stimulation vaginale (réflexe de Ferguson) entraîne un
comportement maternel et l'acceptation d'un agneau étranger. Il est possible que l'ocytocine
centrale intervienne au niveau du bulbe olfactif en favorisant la reconnaissance par la brebis
d'un nouveau-né qui n'est pas le sien. Un des effets centraux les plus remarquables décrit par
Richard consiste en une rétroaction positive sur les neurones à ocytocine, c'est-à-dire une
amplification de leur activité, exercée par l'ocytocine libérée localement au niveau des noyaux
magnocellulaires lors de la tétée. L'ocytocine favoriserait ainsi sa propre libération. Une telle
libération locale (peut-être au niveau des dendrites) interviendrait également dans le
phénomène de plasticité neurogliale qui sera décrite plus loin.
Notons enfin que l'ocytocine pourrait être libérée dans le cerveau et dans la circulation
périphérique au moment de l'orgasme chez l'homme et chez la femme. L'ocytocine et la
vasopressine seraient impliquées dans la mémoire, peut-être de façon antagoniste. Les
recherches se sont orientées vers les comportements affiliatifs qui permettent l'établissement
de liens entre individus au sein d'une même espèce.
 Contrôle :
La libération d’ocytocine fait généralement suite à la stimulation des terminaisons
sensorielles de la glande mammaire situées autour du mamelon. L’influx nerveux
atteint les noyaux paraventriculaires. Une augmentation des impulsions nerveuses
atteignant la neurohypophyse s'accompagne alors d'une augmentation de sécrétion
d'ocytocine avec réponse rapide au niveau de la glande mammaire. Ce réflexe
13
B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
d'excrétion du lait peut être observé chez la femme en lactation lors de stimulation
génitale ou de simples stimuli émotionnels.
De même, au cours de l’accouchement, la dilatation du col utérin stimule de façon
réflexe la sécrétion de prolactine.
A noter que l’ocytocine stimule elle-même sa propre sécrétion.
Remarque :
Un certain nombre de stimulus agissent parallèlement sur la libération d'ocytocine et de
vasopressine. Un contrôle réciproque entre les deux hormones pourrait s’exercer au niveau
des terminaisons axonales. La vasopressine est colocalisée dans les granules de sécrétion avec
dynorphine qui est dont libérée simultanément. Des récepteurs opiacés pour la dynorphine
situés au niveau des terminaisons ocytocinergiques seraient responsables d’une inhibition de la
libération d'ocytocine lors de la libération massive de vasopressine.
B- Les hormones antéhypophysaires :
1- Classification : (objectif 6)
L'adénohypophyse élabore de nombreuses hormones dont plusieurs régissent l'activité d'autres
glandes endocrines, elle était autrefois considérée comme la «glande maîtresse». Ce titre
revient aujourd'hui à l'hypothalamus qui, on le sait maintenant, commande l'adénohypophyse.
Néanmoins, on connaît six hormones adénohypophysaires ayant chacune des effets
physiologiques distincts sur l’être humain. Quatre des six hormones adénohypophysaires, la
thyréotrophine (TSH), la corticotrophine (ACTH), l'hormone folliculostimulante (FSH) et
l'hormone lutéinisante (LH) sont des stimulines, c'est-à-dire qu'elles régissent le
fonctionnement hormonal d'autres glandes endocrines (Action indirecte). Les deux autres
hormones adénohypophysaires, l'hormone de croissance (GH) et la prolactine (PRL), agissent
principalement sur des cibles non endocriniennes (Action directe). Toutes les hormones
adénohypophysaires agissent par l'intermédiaire de seconds messagers.
14
B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
2- Effets et contrôle des hormones antéhypophysaires : (objectif 7&8)
a- L’hormone de croissance (STH somatotropic hormone ou GH growth
hormone)
 Caractéristiques générales :
Elle est sécrétée par les cellules A. C’est une protéine de PM 20000 et plus. Sa structure varie
selon les espèces. La séquence des AA chez l’homme (191 AA) est connue, la chaîne
polypeptidique possède 2 ponts S-S. En fait, elle est élaborée sous la forme d'une prohormone qui comprend 26 AA supplémentaires. L'activité biologique de cette hormone
nécessite la présence des 134 premiers AA. La séquence des acides aminés de l'hormone de
croissance humaine (hGH) est très proche de celle de l'hormone lactogène placentaire (85%
de résidus identiques) et voisine de celle de la prolactine humaine (32% de résidus
identiques). Sa demi-vie dans le plasma est, chez l'homme, de 20 à 30 mn et son taux
plasmatique moyen de 2 à 4ng/ml chez l'adulte jeune (correspondant à une sécrétion de 1 à 2
mg par jour) et de 5 à 8 ng/ml chez l'enfant et l'adolescent. Le taux s'élève 3 à 4 heures après
le repas ainsi que 1 heure après le début du sommeil. La GH est sécrétée de façon pulsatile,
avec une période d'environ 3 heures chez le rat, mais il n'y a pas de rythme ultradien chez
l'homme. L'hypophyse sécrète aussi du FGF (fibroblast growth factor) et probablement
d'autres facteurs de croissance.
 Actions :
 Effets métaboliques de la GH :
Elle stimule l'anabolisme protidique (à partir des acides aminés dont elle favorise le transport
à l'intérieur de la cellule). C’est une hormone hyperglycémiante, diabétogène (elle active la
sécrétion du glucagon).
Elle stimule la mobilisation des lipides, qui sont catabolisés pour pourvoir aux besoins
énergétiques de l'organisme, entraînant une augmentation des acides gras libres non estérifiés
dans le plasma. La glycogenèse peut s'effectuer à partir des lipides mobilisés;
(néoglucogenèse) ce qui accroît le pouvoir diabétogène de la GH.
La GH augmente la dégradation des triglycérides du tissu adipeux ce qui cause une
augmentation des acides gras dans le sang et fait monter celle du glucose en s'opposant à son
entrée dans les cellules.
L'effet global de la GH sur le métabolisme est de mettre à contribution les réserves d'énergie
du tissu adipeux et de conserver le glucose or il n'y a pas de stockage de glucogène. Cet effet
est favorable pour l'organisme durant les phases de jeûne.
 Stimulation de la croissance des tissus mous :
Par augmentation du nombre de cellules par stimulation de la division cellulaire (hyperplasie).
Augmentation de la taille des cellules (hypertrophie) grâce à la synthèse accrue de protéines
de structure. La GH stimule en effet, toutes les étapes de la synthèse protéique et s'oppose à
leur dégradation, elle favorise l'entrée des acides aminés dans la cellule.
 Stimulation de la croissance osseuse :
Elle stimule la croissance en général. Elle stimule plus la chondrogenèse que l'ostéogenèse,
déterminant une multiplication des cellules du cartilage (hypertrophie des cartilages de
conjugaison).
15
B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
Ceci résulte de plusieurs effets :
1) accumulation de protéines dans les chondrocytes et les ostéoblastes
2) augmentation du rythme de division de ces cellules
3) stimulation de la différenciation de chondrocytes en ostéoblastes
Il y a 2 mécanismes principaux de la croissance osseuse :
Allongement de l'os en longueur par allongement progressif de la diaphyse
Formation par les ostéoblastes du périoste et donc d'os nouveau en épaisseur
La GH stimule fortement les ostéoblastes à la fin de l'adolescence, après fusion osseuse entre
la diaphyse et les épiphyses.
Mode d'action de la GH sur la croissance : Sous l'effet de la GH, le foie et à moindre degré
d'autres tissus produisent plusieurs petites protéines appelées somatomédines ou insulin like
growth factor 1 ou IGF1 qui ont des effets très puissants sur la croissance osseuse.
Ces protéines sont responsables des effets de la GH sur la croissance. En effet, leur
concentration dans le sang suit fidèlement celle de la GH mais un défaut de production de ces
protéines ou l'absence de récepteurs à la l'IGF 1 provoque un nanisme.
 Contrôle :
La sécrétion de GH est contrôlée par l'hypothalamus. Elle est activée par la GHRH ou
somatocrinine. Elle est inhibée par la somatostatine (14 AA). Le déficit de la GH lorsqu'il
survient avant la maturité sexuelle, entraîne un nanisme. Son excès provoque avant la maturité
sexuelle, un gigantisme; après la maturité sexuelle, l'acromégalie (croissance en épaisseur des
os au niveau des extrémités et de la face). La GH n'agit pas directement sur les cellules-cibles.
Elle permet la synthèse et l'action d'un ensemble de facteurs d'origine hépatique, les
somatomédines. Il s'agit d’un ensemble de substances qui sont des composés proches de
l'insuline, dits "insulin-like growth factors". Elles sont véhiculées dans le sang par une
protéine de transport. Les principales sont IGF1 (ou, somatomédine A) et IGF2
(somatomédine C). Les facteurs métaboliques (exercice, hypoglycémie et déficit énergétique)
stimulent la sécrétion de GH.
Le mécanisme de couplage de l'hormone, au niveau de ses cellules-cibles, est encore inconnu
le récepteur est une glycoprotéine de 42 kDa faite d'une seule chaîne. La fixation de l'hormone
sur le récepteur est suivie de l'internalisation du complexe GH-récepteur.
16
B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
Contrôle de la sécrétion de GH chez l’homme
Pulsatilité
Irrégulière
Age

Stress psychologique

Hypoglycémie

Acides aminés

Glucose

Acides gras libres

Dénutrition

Diabète

Alpha 2 adrénergiques

Bêta-adrénergiques

Acétylcholine

b- La prolactine : PRL ou LTH (Luteotropic hormon) (pro = en faveur de
lactus = lait) :
 Caractéristiques générales :
Elle est sécrétée par la cellule bêta. C'est une protéine de PM 23000 dont les acides aminés
constitutifs ont été déterminés et leur séquence établie chez l'homme (199 AA). La structure
primaire et l'activité de la prolactine se superposent de façon importante à celle de la GH (de
même que l’hormone placentaire HPL), suggérant une évolution à partir d'un précurseur
commun.
La prolactine est élaborée sous la forme d'une pro-hormone comportant 29 AA
supplémentaires du côté N-terminal. Le gène de la prolactine est situé sur le chromosome 6.
Dans l'espèce humaine, sa demi-vie est de l'ordre de 30 mn. Son taux plasmatique est de
l'ordre de 20 ng/ml chez la femme et inférieur à 15 ng/ml chez l'homme. Elle présente un
cycle circadien avec des fluctuations ultradiennes de période d'environ 20 mn chez la femme,
le taux ne s’élève pas significativement au cours de la grossesse : 100 ng/ml à partir de la 8ème
semaine.
 Action :
Produite par les cellules lactotropes de l'adénohypophyse, elle stimule les ovaires de certains
animaux, et certains chercheurs la considèrent comme une gonadotrophine. Toutefois, son
principal effet chez l'humain est la stimulation de la lactation (la fabrication de lait par les
glandes mammaires).
Seule, la prolactine a peu d'effet, les glandes mammaires doivent d'abord être préparées par
les œstrogènes, la progestérone, les glucocorticoïdes, la GH, la thyroxine et l'insuline.
Lorsque ces glandes ont été sensibilisées par ces hormones, la PRL assure la sécrétion de lait.
L'élévation transitoire du taux de PRL précédant la menstruation est une des causes du
gonflement et de la sensibilité des seins que certaines femmes éprouvent alors; cependant, le
17
B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
séjour de la PRL dans le sang est trop bref pour déclencher la lactation. En revanche, le taux
sanguin de PRL s'élève énormément à la fin de la grossesse et provoque cette fois la lactation.
Après la naissance, la succion stimule la libération du PRL et prolonge la lactation.
Remarque :
Durant la grossesse, la sécrétion de prolactine augmente mais pas de synthèse de lait car la
progestérone inhibe spécifiquement la synthèse des composants du lait. Au cours de cette
période la prolactine stimule la mammogenèse.
A terme, la progestérone chute brutalement à cause du vieillissement placentaire et la
synthèse commence.
 Contrôle :
Comme celle de la GH, la libération de la prolactine est régie par des hormones
hypothalamiques de libération et d'inhibition : le PRF (« prolactin-releasing factor »), le
facteur déclenchant la sécrétion de prolactine, et le PIF (« prolactin-inhibiting factor») est le
facteur inhibant la sécrétion de prolactine, c'est-à-dire la dopamine qui est un
neurotransmetteur. L'influence du PIF prédomine chez les femmes qui n'allaitent pas et chez
les hommes, mais le taux de prolactine fluctue en fonction des taux d'œstrogènes chez les
femmes. De faibles taux d'œstrogènes stimulent la libération du PIF, tandis que des taux
élevés d'œstrogènes favorisent la libération du PRF et, par conséquent, celle de la prolactine
elle-même.
La prolactine est stimulée par un Prl-RF, la TRH, le stress, l’exercice, les opioïdes endogènes
(principalement la β endorphine par inhibition de la dopamine), l’excitation du mamelon,
l’alpha-méthyl DOPA, de nombreux tranquillisants (réserpine, phénothiazines), les
œstrogènes (ont une action stimulatrice importance à la fois au niveau de l’hypophyse et de
l'hypothalamus : action anti- dopaminergique), Ag II, ocytocine et VIP (peptide intestinal
vaso-actif).
Elle est inhibée par la L-DOPA, des dérivés de l'ergot de seigle (bromocriptine), l'acidetaminoburifique, la progestérone, le GABA et le GAP.
18
B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
c- Les hormones gonadotropes (Gn) Gonadotrophines :
Les gonadotrophines sont l'hormone folliculostimulante (FSH, «follicle-stimulating
hormone») et l'hormone lutéinisante (LH, « Muteinizing hormone»); elles régissent le
fonctionnement des gonades (ovaires et testicules). Chez les deux sexes, la FSH stimule la
production des gamètes (spermatozoïdes et ovules), tandis que la LH favorise la production
des hormones gonadiques. La FSH agit en synergie avec la LH afin de provoquer la
maturation du follicule ovarien chez les femmes; ensuite, la LH déclenche à elle seule
l'ovulation et stimule la synthèse et la libération des hormones ovariennes (les œstrogènes et
la progestérone). Chez le male, la LH stimule la production de la testostérone par les cellules
interstitielles des testicules. Avant la puberté, les gonadotrophines sont présentes dans le sang
mais elles ne sont pas fonctionnelles. Pendant la puberté, les cellules gonadotropes s'activent
et les concentrations de FSH et de LH commencent à s'élever, ce qui entraîne la maturation
des gonades. Dans les deux sexes, la libération des gonadotrophines par l'adénohypophyse est
provoquée par la gonadolibérine LH-RH, (luteinizing hormone-releasing hormone) que
produit l'hypothalamus. Les hormones gonadiques, produites en réaction aux
gonadotrophines, exercent une rétro-inhibition sur la libération de FSH et de LH.
Ces glycoprotéines (FSH et LH) sont formées de deux sous-unités. Elles ont des propriétés
structurales communes avec la TSH et la gonadotrophine chorionique (HCG) et
correspondraient à l'évolution d'une même molécule primitive.
La FSH (follicule stimulating hormone) :
 Caractéristiques générales :
C'est une glycoprotéine de faible PM (28 à 29 k Da chez l'homme). Sa demi-vie est d'environ
170 mn. Le taux de base est de l'ordre de 2 à 5 mUI/ml de plasma. Au moment du pic
ovulatoire, le taux s'élève de 5 à 10 mUl/ml.
19
B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
 Action :
Elle provoque, chez la femelle, la croissance et la maturation des follicules ovariens, la
sécrétion d'œstradiol par la thèque interne de ces follicules, indirectement une action de type
« folliculinique » sur le tractus génital par la sécrétion d'œstradiol, (utérus et vagin
essentiellement). Chez le mâle, le développement des tubes séminifères et l'activation de la
spermatogenèse.
La LH (luteinizing hormone) ou ICSH (lnterstiel cells stimulating hormone).
 Caractéristiques générales :
C'est une glycoprotéine de PM 30 000. Sa demi-vie est d'environ 60 mn. Le taux de base est
de l'ordre de 2 à 5 mUI/ml de plasma. Au moment du pic ovulatoire, il s'élève de 16 à 25
mUI/ml.
 Action :
Chez la femelle, en synergie avec la FSH, elle provoque l'ovulation, et la transformation du
follicule ovarien en corps jaune (cellules lutéiniques) ; la sécrétion de progestérone (et d'une
petite quantité d'œstradiol) par les cellules folliculaires. C'est elle qui déclencherait
l'ovulation. L'effet est amplifié après l'ovulation, les cellules folliculaires devenues des
cellules lutéiniques ont un aspect hyper sécréteur. Par la sécrétion combinée de progestérone
et d'œstradiol, elle favorise la nidation de l'ovule dans l'utérus (dentelle utérine). Chez le
mâle : elle stimule la production de testostérone par les cellules interstitielles du testicule
(cellules de Leydig).
Contrôle :
La sécrétion de LH et FSH est stimulée par la LH-RH (GnRH) hypothalamique. Egalement, la
sécrétion essentiellement de FSH est stimulée par le GAP (Gonadotropine-releasing hormoneassociated peptide).
d- L’hormone thyréotrope (TSH ou thyréostimuline) :
La thyréotrophine (TSH, «thyroid-stimulating hormone»), ou hormone thyréotrope, est une
stimuline glycoprotéique qui stimule le développement normal et l'activité sécrétrice de la
thyroïde. La thyréotrophine est sécrétée par les cellules thyréotropes de l'adénohypophyse,
sous l'effet d'un peptide hypothalamique appelé thyréolibérine (TRH, «thyrotropin-releasing
hormone»); l'élévation des taux sanguins des hormones thyroïdiennes agissant tant sur
l'adénohypophyse que sur l'hypothalamus inhibe sa libération par rétro-inhibition.
L'hypothalamus libère alors de la somatostatine (GH-IH), qui renforce l'inhibition de la
libération de thyréotrophine par l'adénohypophyse. Certains facteurs externes, agissant par
l'intermédiaire des mécanismes de régulation hypothalamiques, peuvent aussi influer sur la
sécrétion de la thyréotrophine.
 Caractéristiques générales :
C'est une glycoprotéine de 201 AA chez l'homme. Son PM est de 28000. Sa demi-vie est
d'environ 60 mn et son taux plasmatique moyen de 3 ng/ml chez l'homme (0,1 à 4 mUI/l).
 Action :
La TSH favorise la fixation d'iode par la glande thyroïde, elle active la protéolyse de la
thyroglobuline iodée, elle stimule ainsi la biosynthèse et la libération des hormones
20
B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
thyroïdiennes. Cette action est AMPc dépendante. Elle provoque indirectement (par
stimulation des hormones thyroïdiennes) l'élévation du métabolisme basal (accélération du
rythme cardiaque, des échanges respiratoires, augmentation du métabolisme glucidique et
azoté). La TSH peut stimuler directement la lipolyse au niveau du tissu adipeux.
 Contrôle :
La sécrétion de TSH est augmentée sous l'action d'une hormone hypothalamique, la TRH.
Elle est inhibée par la somatostatine (SRIF).
Le froid stimule la sécrétion de TSH, en grande partie par la stimulation de la TRH. Les
hormones thyroïdiennes T3 et T4 exercent normalement un feed-back (rétro-contrôle) à la fois
au niveau hypothalamique et au niveau hypophysaire. Les œstrogènes ont une action
synergisante sur la thyroïde, ils annulent cet effet inhibiteur des hormones thyroïdiennes.
L'action de la TSH est rapide. L'adénylate cyclase thyroïdienne est activée 3 mn après
l'injection et les hormones thyroïdiennes sont libérées 10 mn après l’injection.
e- Les hormones dérivées de la pro-opio-mélanocortine :
Avec le perfectionnement de nos méthodes d'analyse qui cassent moins les molécules
extraites, il apparaît que les cellules cortico-mélanotropes sécrètent un précurseur protéique :
La pro-opio-mélanocortine
La pro-opio-mélanocortine (POMC)
La pro-opio-mélanocortine est une protéine qui comporte 265 AA et peut donner par coupure
enzymatique les séquences suivantes :
La corticotrophine (ACTH 1-39) à partir de laquelle seront scindées dans le lobe
intermédiaire : l’alpha MSR (1-13), le CLIP (corticotrophin-like intermediate peptide) dans le
lobe intermédiaire du rat, c'est un peptide qui reproduit la séquence 18-39 de l'ACTH et il
stimule la sécrétion d'insuline chez la souris, la bêta-LPR (42-132) qui peut être scindée dans
le lobe intermédiaire pour donner : la gamma-LPH (42-99), la bêta-MSH, la bêta-endorphine
(102-132) et une enképhaline (Met-enképhaline 102-106).
La pro-opiomélanocortine donnera donc essentiellement de L'ACTH dans l'hypophyse
antérieure et l’alpha-MSH et la béta-endorphine dans le lobe intermédiaire.
21
B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
ACTH 
POMC
ß LPH
MSH
ß endorphine
ß MSH
mét-Enképhaline
 L'HORMONE CORTICOTROPE OU CORTICOTROPHINE (ACTH =
ADRENOCORTICOTROPIN HORMONE)
La corticotrophine (ACTH, «adrenocorticotropic hormone»), ou hormone corticotrope, est
sécrétée par les cellules corticotropes de l'adénohypophyse. Elle amène la corticosurrénale à
libérer les hormones corticostéroïdes, et plus particulièrement les hormones glucocorticoïdes
qui aident l'organisme à résister aux facteurs de stress. La libération de la corticotrophine,
provoquée par la corticolibérine (CRF, «corticotropin-releasing factor») hypothalamique,
suit un rythme fondamentalement diurne, les plus fortes concentrations étant atteintes le
matin, peu après le lever. L'élévation des concentrations de glucocorticoïdes exerce une rétroinhibition sur la sécrétion de CRF par l'hypothalamus et par conséquent, sur la libération
d'ACTH par l’adénohypophyse. La fièvre, l'hypoglycémie et les facteurs de stress en tout
genre perturbent le rythme de sécrétion d’ACTH en déclenchant la libération de CRF. Comme
la CRF est à la fois le régulateur de l'ACTH et un neurotransmetteur du système nerveux
central, certains spécialistes estiment qu'elle constitue l’intégrateur du stress.
 Caractéristiques générales :
C'est un polypeptide de 39 AA (PM : 4500) dont une partie de la séquence (25 à 39) varie
selon les espèces animales. Les 24 premiers acides aminés constituent la fraction active de
l'ACTH (Synacthène). Les 13 premiers résidus correspondent à la séquence de l'alpha-MSH.
Les 16 premiers residus de l'ACTH suffisent pour déterminer son activité stéroïdogène et le
pentapeptide de 6 à 10 son activité mélano-stimulante. La concentration plasmatique de
l'ACTH chez l'adulte normal est en moyenne de 20 à 50 pg/ml et sa ½ vie est de 15 mn.
L'ACTH présente un rythme nycthéméral de sécrétion avec un pic à 120 pg/ml 2 heures avant
le lever. Dans l'insuffisance surrénalienne, il peut s'élever à 400 pg/ml. Après métopirone, il
s'élève à 600 pg/ml. L'ACTH présente également une sécrétion pulsatile qui se greffe sur le
rythme circadien, avec des élévations épisodiques toutes les 2 heures environ. La réactivité du
cortisol à l'ACTH varie également selon que l'on est au début ou en fin de nuit et suivant la
nature de la stimulation.
 Actions :
L'ACTH stimule essentiellement les cellules corticosurrénales qui sécrètent les hormones
glucocorticoïdes (corticostérone, cortisol ...), et celles qui sécrètent les hormones androgènes.
Il n'a pas d'action importante sur les cellules de la zone glomérulaire (sécrétant l'aldostérone).
L'hypophysectomie entraîne une diminution de 90% de la sécrétion des hormones
glucocorticoïdes.
22
B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
 Contrôle :
La sécrétion d'ACTH est sous le contrôle d'une CRH hypothalamique, dont la séquence a été
identifiée chez l'homme (41 AA). Le stress entraîne une élévation considérable de la sécrétion
d'ACTH. L'exploration de l'axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénal fait appel aux
épreuves suivantes :
- administration d'ACTH 1-24 de synthèse (Synacthène)
- épreuve de freinage à la dexaméthasone (dérivé de synthèse des glucocorticoïdes, inhibiteur
des récepteurs hypothalamiques et hypophysaires) ;
- Epreuve à la métopirone, qui bloque la 11 bêta-hydroxylation donc la biosynthèse des
stéroïdes.
 La LPH (lipotropic hormone) :
La LPH existe sous deux formes :
Une bêta-LPH de PM 9500 (91 AA), qui a été isolée chez l'homme. La séquence
comprend la totalité de la bêta-MSH (segment 41-58) et la séquence de la bétaendorphine, elle est sécrétée en quantités équimoléculaires avec l'ACTH.
Une gamma-LPH, analogue chez le mouton à la bêta-LPR en ce qui concerne les 48
premiers AA.
 La MSH (melanocyte stimulating hormone ou hormone mélanotrope)
Caractéristiques générales :
Elle est classiquement sécrétée dans le lobe intermédiaire. C'est un polypeptide de faible PM.
On distingue deux MSH :
Une alpha-MSH., à faible activité corticotrope (13 AA). Elle a été entièrement
synthétisée. Ces 13 AA correspondent aux 13 premiers AA de l'ACTH
Une bêta-MSH (18 AA) qui n'existerait pas chez l'homme.
Action :
Elle provoque l'hyperpigmentation chez le porc. Mais l'alpha-MSH n'existe pas comme une
hormone distincte dans l'espèce humaine et la mélanodermie de la maladie d'Addison semble
due essentiellement à l'hypersécrétion d'ACTH. Elle favorise, chez le mammifère, l'état
trophique (nutritif) de la neurohypophyse. Elle intervient dans le métabolisme de l'eau chez
les animaux désertiques qui ont un lobe intermédiaire très développé (Rongeurs désertiques,
chameau).
 La bêta-endorphine :
Elle est retrouvée à la fois dans les cellules cortico-mélanotropes de l'adénohypophyse et dans
les cellules nerveuses situées à la base de l'hypothalamus (noyau arqué). Elle est libérée en
même temps que l'ACTH dans le stress. Son rôle à cet égard n'est pas encore bien élucidé. La
bêta-endorphine stimule la sécrétion de prolactine, qui favoriserait le métabolisme des
neurotransmetteurs cérébraux. Elle inhibe au contraire la sécrétion pulsatile de LH.
Son rôle analgésique (20 fois supérieur à celui de la morphine) ne s'exercerait qu'en d'autres
lieux de sécrétion (substance grise périacqueducale, système limbique).
23
B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
IV- Conclusion : (objectif 9)
Hormones
Hormones adénohypophysaires
Hormone de
croissance (GH)
Structure
Protéine
Libération
Cible/effet
Effets de
l’hyposécrétion
Stimulée par la
libération de GHRH, elle-même
provoquée par la
diminution du
taux sanguin de
GH ainsi que par
des déclencheurs
secondaires, dont
l'hypoglycémie,
l'élévation de taux
sanguin d’acides
gras, l’exercice,
rétro-inhibition
par la GH et les
somatomédines
ainsi que par
l’hyperglycémie,
l’hyperlipidémie
qui provoquent
toutes la
libération de GH
Principalement
les cellules
osseuses et
musculaires,
hormone
anabolisante,
stimule la
croissance
somatique,
mobilise les
triglycérides,
épargne le
glucose
Hyposécrétion :
Nanisme
hypophysaire
chez l’enfant
Hypersécrétion
:
Gigantisme chez
l’enfant,
acromégalie chez
l’adulte
Thyréotrophine
(TSH)
Glyco
protéine
Stimulée par la
TRH et,
indirectement par
la grossesse et le
froid,
rétroinhibition par
les hormones
thyroïdiennes sur
l’adénohypophyse
et l’hypothalamus
ainsi que par la
GH-IH
Glande thyroïde
stimule
la
libération
des
hormones
thyroïdiennes
Hyposécrétion :
Crétinisme chez
l’enfant,
myxoedème chez
l’adulte
Hypersécrétion
:
Maladie
de
Graves,
(basedow)
exophtalmie
Corticotrophine
(ACTH)
Polypeptide
(39 acides
aminés)
Stimulée par la
CRF, les stimuli
qui favorisent la
Corticosurrénale
, favorise la
libération
des
Hyposécrétion :
Rare
Hypersécrétion
24
B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
libération de CRF
sont, entre autres,
la
fièvre,
l’hypoglycémie et
d’autres facteurs
de stress, rétroinhibition par les
glucocorticoïdes
glucocorticoïdes
et
des
androgènes (et
dans
une
moindre mesure,
des
minéralocorticoïdes)
:
Maladie
Cushing
de
Hormone folliculo
stimulante
(FSH)
Glycoprotéine
Stimulée par la
LH-RH,
rétroinhibition par les
œstrogènes chez
la femme et par la
testostérone
et
l’inhibine
chez
l’homme
Ovaires
et
testicules, chez
la
femme,
stimule
la
maturation du
follicule ovarien
et la production
d’œstrogènes,
chez l’homme,
stimule
la
spermatogenèse
Hyposécrétion :
Absence
de
maturation
sexuelle
Hypersécrétion
:
Aucun
effet
important
Hormone
lutéinisante (LH)
Glycoprotéine
Stimulée par la
LH-RH,
rétroinhibition par les
œstrogènes et la
progestérone chez
la femme et par la
testostérone chez
l’homme
Ovaires
et
testicules, chez
la
femme,
déclenche
l’ovulation
et
stimule
la
production
ovarienne
d’œstrogènes et
de progestérone,
chez l’homme,
favorise
la
production
de
testostérone
Mêmes que ceux
de la FSH
Protéine
Stimulée par la
PRF, la libération
de PRF est
favorisée par les
oestrogènes, les
contraceptifs
oraux, les opiacés
et l’allaitement,
inhibée par le PIF
Tissu sécréteur
des
seins,
stimule
la
lactation
Hyposécrétion :
Insuffisance de
la
sécrétion
lactée chez la
femme qui allaite
Hypersécrétion
:
Galactorrhée,
aménorrhée chez
Prolactine (PRL)
25
B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
la
femme,
impuissance chez
l’homme
Hormones neurohypophysaires
(produites par les
neurones
hypothalamiques
et emmagasinées
dans la
neurohypophyse)
Ocytocine
Peptide
Stimulée
(rétroactivation)
par des influx
provenant des
neurones
hypothalamiques
émis en réaction à
la dilatation de
l’utérus et du col
et à la succion du
mamelon, inhibée
par l’absence des
stimulus nerveux
appropriés
Utérus, stimule
les contractions
utérines,
déclenche
le
travail,
seins,
provoque
l’éjection du lait
Inconnus
Hormone
antidiurétique
(ADH)
Peptide
Stimulée par des
influx provenant
des neurones
hypothalamiques
émis en réaction à
une augmentation
de l’osmolarité
sanguine ou à une
diminution du
volume sanguin,
aussi stimulée par
la douleur,
certains
médicaments et
l’hypotension
artérielle, inhibée
par une
hydratation
adéquate et par
l’alcool
Reins, stimule la
réabsorption de
l’eau par les
tubules rénaux
Hyposécrétion :
Diabète insipide
Hypersécrétion
:
Syndrome
de
sécrétion
inappropriée
d’ADH
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B 18 : Axe hypothalamo-hypophysaire
Ouvrages consultés :
1) Cours de physiologie de l’axe hypothalamo-hypophysaire, manuel de physiologie
endocrinienne, Faculté de Médecine de Tunis.
2) Cours de préparation de Résidanat, Faculté de Médecine de Sousse, 1999-2000.
3) Cours de préparation de Résidanat, Faculté de Médecine de Monastir.
4) Cours de préparation de résidanat, Faculté de médecine de Sousse, 2002/2003.
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