Sujets de préoccupation
L’hypophyse antérieure (Adénohypophyse)
L’hypophyse antérieure est dérivée de l’ectoderme embryonnaire. Elle sécrète cinq hormones endocrines à partir de cinq types différents de cellules endocrines épithéliales. La libération des hormones de l’hypophyse antérieure est régulée par les hormones hypothalamiques (libératrices ou inhibitrices), qui sont synthétisées dans les corps cellulaires des neurones situés dans plusieurs noyaux qui entourent le troisième ventricule. Il s’agit notamment des noyaux arqué, paraventriculaire et ventromédial, ainsi que des régions préoptique et paraventriculaire médianes. En réponse à l’activité neuronale, les hormones hypothalamiques sont libérées par les terminaisons nerveuses dans le sang portal hypophysaire et sont ensuite transportées vers l’hypophyse antérieure.
Hormones de l’antéhypophyse (AP)
Hormone de croissance (GH)
Autres noms : hormone somatotrope ou somatotropine
Cellules précurseurs : somatotrophes de l’AP
Cellules cibles : presque tous les tissus de l’organisme
Transport : 60% circule libre et 40% lié à des protéines spécifiques de liaison de la GH (GHBP)
Mécanisme d’action :
La GH se lie aux récepteurs de l’hormone de croissance (GHR) provoquant la dimérisation de la GHR, l’activation de la tyrosine kinase JAK2 associée à la GHR, et la phosphorylation tyrosyle à la fois de JAK2 et de la GHR. Cela entraîne le recrutement et/ou l’activation de diverses molécules de signalisation, notamment les MAP kinases, les substrats du récepteur de l’insuline, la phosphatidylinositol 3′ phosphate kinase, le diacylglycérol, la protéine kinase C, le calcium intracellulaire et les facteurs de transcription Stat. Ces molécules de signalisation contribuent aux modifications de l’activité enzymatique, de la fonction de transport et de l’expression génétique induites par la GH, qui aboutissent finalement à des modifications de la croissance et du métabolisme.
Régulation de la sécrétion de GH :
La libération de GH est sous un double contrôle par l’hypothalamus. La sécrétion de GH est stimulée par l’hormone de libération de l’hormone de croissance (GHRH) mais supprimée par un autre peptide hormonal, la somatostatine (également appelée hormone inhibitrice de l’hormone de croissance (GHIH)). Le facteur de croissance analogue à l’insuline-1 (IGF-1) fournit une rétroaction négative pour inhiber la libération de GH par les somatotrophes. Les hormones thyroïdiennes (T3 et T4) régulent à la hausse l’expression du gène de la GH dans les somatotrophes.
Fonctions physiologiques :
La GH agit presque sur tous les types de cellules. Ses principales cibles sont les os et les muscles squelettiques. Elle a des effets métaboliques directs sur les graisses, les protéines et les glucides et des actions indirectes qui entraînent la croissance du squelette.
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Fonctions métaboliques directes : La GH est anabolisante. Elle stimule la croissance de presque tous les tissus du corps qui sont capables de croître (augmentation du nombre de cellules). La GH augmente également le taux de synthèse des protéines dans la plupart des cellules du corps et diminue le taux d’utilisation du glucose dans tout le corps (action diabétogène). De plus, elle augmente la mobilisation des acides gras à partir du tissu adipeux et augmente les taux d’acides gras libres dans le sang.
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Actions indirectes sur la croissance du squelette : La GH stimule la production d’IGF-1 à partir des hépatocytes. L’IGF-1 sert de médiateur aux effets promoteurs de la croissance de la GH sur le squelette. L’IGF-1 exerce des actions directes sur le cartilage et l’os pour stimuler la croissance et la différenciation. Ces effets sont cruciaux pour la croissance pendant l’enfance jusqu’à la fin de l’adolescence.
Prolactine
Cellules précurseurs : principalement à partir des lactotrophes de la PA
Cellules cibles : les principales cellules cibles sont les glandes mammaires et les gonades
Mécanisme d’action : Se lie au récepteur hormonal peptidique (domaine transmembranaire unique) pour activer la voie de signalisation intracellulaire JAK2-STAT similaire à celle de la GH
Régulation : Comme la GH, une double hormone hypothalamique inhibitrice (provenant de la dopamine) et stimulatrice (PRH) régule la sécrétion de prolactine. L’influence hypothalamique prédominante est inhibitrice.
Fonctions physiologiques : Les principales fonctions de la prolactine sont de stimuler la croissance et le développement des glandes mammaires (effet mammographique) et la production de lait (effet lactogène). Elle a également des effets sur l’axe hypothalamo-hypophyso-gonadique et peut inhiber la sécrétion pulsatile de GnRH par l’hypothalamus.
Hormone folliculo-stimulante (FSH) et hormone lutéinisante (LH)
Cellules précurseurs : gonadotrophes dans l’AP
Cellules cibles : gonades (ovaires et testicules)
Mécanisme d’action : La FSH et la LH se lient à des récepteurs couplés aux protéines G pour activer l’enzyme adénylyl cyclase, qui à son tour augmente l’AMPc intracellulaire. L’AMPc active la protéine kinase A (PKA) qui phosphoryle les protéines intracellulaires. Ces protéines phosphorylées accomplissent ensuite les actions physiologiques finales.
Régulation : La sécrétion de FSH et de LH est sous le contrôle de l’hormone de libération des gonadotrophines (GnRH) hypothalamique.
Fonctions physiologiques : La FSH et la LH régulent les fonctions des ovaires et des testicules. Chez les femelles, la FSH stimule la croissance et le développement des follicules en vue de l’ovulation et la sécrétion d’œstrogènes par le follicule graafien mature. La LH déclenche l’ovulation et stimule la sécrétion de progestérone par le corps jaune. Chez les mâles, la FSH est nécessaire à la spermatogenèse et la LH stimule la sécrétion de testostérone par les cellules de Leydig.
Hormone thyréostimulante (TSH)
Cellules précurseurs : thyréotropes dans l’AP
Cellules cibles : cellules folliculaires thyroïdiennes
Mécanisme d’action : La TSH se lie aux récepteurs couplés aux protéines G sur la membrane basolatérale des cellules folliculaires thyroïdiennes. Comme la FSH et la LH, elle active le système adénylyl cyclase-PKA-cAMP pour phosphoryler plusieurs protéines, qui réalisent à leur tour les actions physiologiques finales
Régulation : La sécrétion de TSH est sous le contrôle de l’hormone hypothalamique de libération de la thyrotropine (TRH). De plus, la T4 rétroagit sur l’antéhypophyse pour inhiber la sécrétion de TSH.
Fonctions physiologiques : la fonction principale de la TSH est de stimuler la synthèse et la sécrétion des hormones thyroïdiennes (tri-iodothyronine et thyroxine ) à partir des follicules thyroïdiens. Elle maintient également l’intégrité structurelle des glandes thyroïdiennes.
Hormone adrénocorticotrophique (ACTH)
Cellules précurseurs : corticotrophes dans la PA
Cellules cibles : cellules du cortex des glandes surrénales (cellules corticosurrénales)
Mécanisme d’action : L’ACTH se lie à ses récepteurs couplés aux protéines G sur les cellules corticosurrénales. Comme la TSH, la FSH et la LH, elle active le système adénylyl cyclase-PKA-cAMP pour phosphoryler plusieurs protéines, qui réalisent à leur tour les fonctions physiologiques finales.
Régulation : La sécrétion d’ACTH est sous le contrôle de l’hormone de libération des corticotrophines (CRH) hypothalamique. Elle est soumise à une régulation par rétroaction négative.
Fonctions physiologiques : la principale fonction de l’ACTH est de stimuler la sécrétion d’hormones corticosurrénaliennes (principalement des glucocorticoïdes) en cas de stress.
L’hypophyse postérieure (neurohypophyse)
L’hypophyse postérieure est d’origine neurale. Contrairement à l’hypophyse antérieure, l’hypophyse postérieure est reliée directement à l’hypothalamus par un tractus nerveux (tractus nerveux hypothalamohypophysaire). Elle sécrète deux hormones : l’ocytocine et l’hormone antidiurétique (ADH) ou vasopressine. Les hormones sont synthétisées par les neurones magnocellulaires situés dans les noyaux supraoptiques et paraventriculaires de l’hypothalamus. Les hormones sont transportées en association avec des protéines neurophysines le long des axones de ces neurones pour aboutir à des terminaisons nerveuses dans l’hypophyse postérieure.
Oxytocine
Cellules précurseurs : noyaux paraventriculaire et supraoptique de l’hypothalamus
Cellules cibles : cellules myoépithéliales des glandes mammaires et des muscles utérins (myomètre) chez la femme et cellules myofibroblastiques des tubules séminifères chez l’homme.
Mécanisme d’action : l’ocytocine agit sur ses cellules cibles par l’intermédiaire d’un récepteur couplé à une protéine G, qui active la phospholipase C qui stimule à son tour le renouvellement des phosphoinositides. Cela entraîne une augmentation de la concentration de calcium intracellulaire, qui active la machinerie contractile de la cellule.
Régulation : l’ocytocine est libérée en réponse à une entrée neuronale afférente aux neurones hypothalamiques qui synthétisent l’hormone. La succion et la stimulation utérine par la tête du bébé lors de l’accouchement sont les principaux stimuli de la libération d’ocytocine. Elle est soumise à une régulation par rétroaction positive.
Fonctions physiologiques : l’ocytocine stimule l’éjection du lait du sein en réponse à la succion (réflexe d’éjection du lait). Elle provoque la contraction des cellules myoépithéliales entourant les canaux et les alvéoles de la glande et donc l’éjection du lait. L’ocytocine stimule également la contraction utérine pendant le travail pour expulser le fœtus et le placenta.
Hormone antidiurétique (ADH) ou vasopressine
Cellules précurseurs : noyaux paraventriculaire et supraoptique de l’hypothalamus.
Cellules cibles : tubules contournés distaux rénaux et canal collecteur et cellules musculaires lisses vasculaires.
Mécanisme d’action : semblable à l’ocytocine, elle agit sur ses cellules cibles par l’intermédiaire d’un récepteur couplé à une protéine G, qui active la phospholipase C qui stimule à son tour le renouvellement des phosphoinositides et provoque une augmentation de la concentration de calcium intracellulaire qui réalise les actions physiologiques finales.
Régulation : Le principal stimulus de la libération de l’ADH est une augmentation de l’osmolalité du sang circulant. Les osmorécepteurs situés dans l’hypothalamus détectent cette augmentation et activent les noyaux paraventriculaire et supraoptique pour libérer l’ADH. Elle est également libérée en réponse à l’hypovolémie.
Fonctions physiologiques : L’ADH se lie aux récepteurs V2 sur le tubule distal et les canaux collecteurs du rein pour réguler à la hausse l’expression du canal aquaporine sur la membrane basolatérale et augmenter la réabsorption d’eau. Comme son nom l’indique, elle agit également comme un vasoconstricteur en se liant aux récepteurs V1 sur le muscle lisse artériolaire.