Endocrinologie de la reproduction

L'endocrinologie de la reproduction est le domaine de la physiologie qui s'intéresse aux hormones régissant le développement et le fonctionnement du système reproducteur. Elle est centrée sur l'axe hypothalamo-hypophyso-gonadique, dans lequel l'hormone de libération des gonadotrophines (GnRH) stimule la sécrétion hypophysaire de l'hormone lutéinisante (LH) et de l'hormone folliculo-stimulante (FSH), qui à leur tour régulent les gonades et leur production de stéroïdes sexuels et d'hormones peptidiques.

Definition

L'endocrinologie de la reproduction est l'étude des hormones et des systèmes de rétroaction de l'axe hypothalamo-hypophyso-gonadique qui régulent le développement gonadique, la gamétogenèse, la production de stéroïdes sexuels et la cyclicité reproductive.

Scope

Ce domaine oriente le lecteur vers le contrôle endocrinien intégré de la reproduction : le générateur de pulsations de GnRH hypothalamique, les gonadotrophines, les stéroïdes gonadiques et les hormones peptidiques, ainsi que les boucles de rétroaction qui les relient. Il encadre des sujets plus détaillés sur la régulation des gonadotrophines, la fonction testiculaire et ovarienne, le cycle menstruel et le mécanisme cellulaire de l'action des stéroïdes sexuels. Il traite l'endocrinologie de la reproduction comme un domaine de référence physiologique, et non comme une orientation clinique.

Sub-topics

• Régulation des gonadotrophines et GnRH
• Régulation du cycle menstruel
• Fonction ovarienne et physiologie œstro-progestative
• Mécanisme d'action des stéroïdes sexuels
• Fonction testiculaire et physiologie des androgènes

Core questions

• Comment l'axe hypothalamo-hypophyso-gonadique s'intègre-t-il pour contrôler la reproduction ?
• Comment la fréquence des pulsations de GnRH et la sécrétion de gonadotrophines traduisent-elles les signaux hypothalamiques en réponses gonadiques ?
• Comment les stéroïdes gonadiques et les hormones peptidiques exercent-ils une rétroaction sur l'hypothalamus et l'hypophyse ?
• Comment les mêmes composants de l'axe produisent-ils une physiologie différente dans le testicule et l'ovaire ?

Key concepts

• Axe hypothalamo-hypophyso-gonadique (HPG)
• Hormone de libération des gonadotrophines (GnRH)
• Hormone lutéinisante et hormone folliculo-stimulante
• Stéroïdes sexuels gonadiques (androgènes, œstrogènes, progestatifs)
• Rétroaction négative et positive
• Stéroïdogenèse

Key theories

Hypothèse de la GnRH pulsatile

Une sécrétion normale de gonadotrophines nécessite un apport intermittent et pulsatile de GnRH à l'hypophyse ; une exposition continue désensibilise les gonadotropes et supprime la production de gonadotrophines, établissant la fréquence des pulsations comme variable de contrôle de l'axe.

Mechanisms

Les neurones hypothalamiques libèrent la GnRH par pulsations dans la circulation portale hypophysaire ; les gonadotropes hypophysaires répondent à ce stimulus intermittent en sécrétant la LH et la FSH, tandis qu'une exposition continue à la GnRH les supprime paradoxalement (Belchetz et al., 1978). La LH et la FSH agissent sur les gonades pour stimuler la gamétogenèse et la stéroïdogenèse. Dans l'ovaire, l'arrangement à deux cellules et deux gonadotrophines couple les cellules de la thèque et les cellules de la granulosa de sorte que le substrat androgénique stimulé par la LH est aromatisé en œstrogènes sous le contrôle de la FSH (Hillier et al., 1994). Les stéroïdes gonadiques exercent une rétroaction sur l'hypothalamus et l'hypophyse, majoritairement négative mais passant à une rétroaction positive chez la femme pour déclencher le pic ovulatoire de LH. Les stéroïdes eux-mêmes agissent via des récepteurs nucléaires de la superfamille des récepteurs stéroïdiens/thyroïdiens qui régulent la transcription génique (Evans, 1988).

Clinical relevance

Les concepts de ce domaine sous-tendent la compréhension de la puberté normale, de la fertilité et de la cyclicité reproductive, et ils fournissent le contexte physiologique pour appréhender les troubles de l'axe reproducteur. Le matériel constitue une référence éducative sur le fonctionnement de l'axe ; il décrit les mécanismes et ne constitue pas une base pour le diagnostic ou le traitement de patients individuels.

History

L'identification des gonadotrophines et l'isolement de la GnRH au début des années 1970 ont établi les messagers chimiques de l'axe reproducteur. Knobil et ses collègues ont ensuite montré chez les primates que le signal hypothalamique est fondamentalement pulsatile, démontrant qu'une GnRH intermittente mais non continue maintient la sécrétion de gonadotrophines (Belchetz et al., 1978). Des travaux parallèles sur les récepteurs nucléaires ont clarifié la manière dont les stéroïdes sexuels agissent au niveau de la transcription génique (Evans, 1988), unifiant ainsi les descriptions endocriniennes et moléculaires de la reproduction.

Key figures

• Ernst Knobil
• Allan Herbison
• Roger Guillemin
• Andrew Schally

Seminal works

• belchetz-1978
• evans-1988
• hillier-1994

Frequently asked questions

Qu'est-ce que l'axe hypothalamo-hypophyso-gonadique ?

C'est le système de contrôle stratifié dans lequel la GnRH hypothalamique stimule la sécrétion hypophysaire de LH et de FSH, qui agissent sur les gonades ; les gonades renvoient ensuite des signaux à l'hypothalamus et à l'hypophyse, bouclant ainsi la boucle.

Pourquoi la sécrétion de GnRH est-elle pulsatile ?

Les gonadotropes hypophysaires répondent à une GnRH intermittente mais sont désensibilisés par une exposition continue, de sorte que la pulsatilité est nécessaire pour maintenir une sécrétion normale de LH et de FSH ; la fréquence des pulsations elle-même contribue à déterminer l'équilibre LH/FSH.