Fonction testiculaire et physiologie des androgènes

La fonction testiculaire couple deux compartiments sous le contrôle des gonadotrophines : les cellules de Leydig, qui synthétisent la testostérone sous l'influence de l'hormone lutéinisante (LH), et les tubules séminifères, où les cellules de Sertoli soutiennent la spermatogenèse sous l'action de l'hormone folliculo-stimulante (FSH) et des concentrations locales élevées de testostérone produites par les cellules de Leydig. La physiologie des androgènes décrit la production, le transport et l'action de la testostérone et de son métabolite plus puissant, la dihydrotestostérone.

Definition

La fonction testiculaire est l'activité du testicule régulée par les gonadotrophines, produisant des androgènes (cellules de Leydig, sous LH) et des spermatozoïdes (épithélium séminifère, sous FSH et testostérone intratesticulaire), les androgènes agissant via le récepteur aux androgènes et exerçant une rétroaction sur l'axe reproducteur.

Scope

Ce sujet aborde la stéroïdogenèse des cellules de Leydig et le contrôle par la LH, le soutien des cellules de Sertoli aux cellules germinales, les rôles complémentaires de la testostérone et de la FSH dans la spermatogenèse, la rétroaction des androgènes sur l'axe hypothalamo-hypophysaire, et l'action des androgènes via le récepteur aux androgènes. Il s'agit d'un sujet de référence en physiologie et ne fournit pas de conseils cliniques.

Core questions

• Comment la LH et la FSH se partagent-elles le contrôle du testicule ?
• Quelles sont les contributions distinctes de la testostérone et de la FSH à la spermatogenèse ?
• Comment la testostérone intratesticulaire soutient-elle l'épithélium séminifère ?
• Comment les androgènes agissent-ils sur les tissus cibles et exercent-ils une rétroaction sur l'axe ?

Key concepts

• Cellules de Leydig et stéroïdogenèse sous l'influence de la LH
• Cellules de Sertoli et barrière hémato-testiculaire
• Testostérone intratesticulaire
• Action de l'hormone folliculo-stimulante
• Testostérone et dihydrotestostérone
• Récepteur aux androgènes
• Inhibine et rétroaction stéroïdienne

Key theories

Contrôle complémentaire de la spermatogenèse par la testostérone et la FSH

La testostérone et la FSH jouent des rôles indépendants et partiellement complémentaires dans l'initiation et le maintien de la spermatogenèse par leurs actions sur les cellules de Sertoli, de sorte qu'une spermatogenèse qualitativement complète dépend d'un niveau adéquat d'androgènes intratesticulaires, la FSH améliorant la production de spermatozoïdes.

Mechanisms

La LH agit sur les cellules de Leydig pour stimuler la synthèse de testostérone, générant des concentrations d'androgènes intratesticulaires bien supérieures à celles présentes dans le sang. La FSH et cette testostérone locale agissent sur les cellules de Sertoli, qui forment la barrière hémato-testiculaire et fournissent le soutien structurel et métabolique nécessaire aux cellules germinales pour achever la spermatogenèse. La testostérone et la FSH ont des actions distinctes et complémentaires : la testostérone intratesticulaire est essentielle pour l'achèvement de la méiose et de la spermiogenèse, tandis que la FSH soutient le nombre et la fonction des cellules de Sertoli et améliore la production de spermatozoïdes (McLachlan et al., 1996 ; Walker, 2011 ; Ramaswamy & Weinbauer, 2014). La testostérone circulante, après conversion en dihydrotestostérone dans certains tissus, signale via le récepteur aux androgènes, un récepteur nucléaire dont les défauts peuvent entraîner des phénotypes d'insensibilité aux androgènes (Quigley et al., 1995). La testostérone et l'inhibine des cellules de Sertoli exercent une rétroaction sur l'hypothalamus et l'hypophyse pour réguler la LH et la FSH.

Clinical relevance

Ces mécanismes fournissent le cadre physiologique pour comprendre la fonction reproductive masculine et les conséquences d'une production ou d'une action perturbée des androgènes. Cet article est une référence éducative sur le fonctionnement du testicule et des androgènes ; il est non-prescriptif et ne constitue pas une base pour le diagnostic ou le traitement.

History

L'endocrinologie classique a établi le modèle à deux compartiments du testicule, avec la LH contrôlant la production d'androgènes par les cellules de Leydig et la FSH agissant sur l'épithélium séminifère. Des travaux ultérieurs utilisant le retrait et le remplacement sélectifs d'hormones ont clarifié les rôles indépendants de la testostérone et de la FSH dans la spermatogenèse (McLachlan et al., 1996), et des études moléculaires ont défini la signalisation du récepteur aux androgènes et le spectre des défauts du récepteur aux androgènes (Quigley et al., 1995).

Debates

Quelle est l'importance relative de la FSH par rapport à la testostérone pour la spermatogenèse ?

La question de savoir si la FSH est strictement nécessaire ou si elle améliore principalement quantitativement la production de spermatozoïdes, par rapport au rôle essentiel de la testostérone intratesticulaire, a fait l'objet de débats ; l'opinion dominante attribue à la testostérone un rôle indispensable, la FSH optimisant la capacité des cellules de Sertoli et le nombre de spermatozoïdes.

Key figures

• Robert McLachlan
• William H. Walker
• David de Kretser
• Frank French

Seminal works

• mclachlan-1996
• quigley-1995

Frequently asked questions

Pourquoi la testostérone intratesticulaire est-elle beaucoup plus élevée que la testostérone sanguine ?

Les cellules de Leydig stimulées par la LH produisent de la testostérone à l'intérieur du testicule, et l'épithélium séminifère nécessite ces concentrations locales élevées pour soutenir la spermatogenèse, de sorte que les niveaux intratesticulaires dépassent largement les niveaux circulants.

Quels sont les rôles distincts de la LH et de la FSH dans le testicule ?

La LH stimule la production de testostérone par les cellules de Leydig, tandis que la FSH agit sur les cellules de Sertoli pour soutenir l'épithélium germinal ; conjointement avec la testostérone intratesticulaire, elles maintiennent la spermatogenèse.