Rôle de l'insuline et du glucagon

Pancréas Endocrine : Insuline, Glucagon et Somatostatine

Le pancréas endocrine est essentiel à la régulation métabolique via les îlots de Langerhans.

1. Les îlot de Langerhans : Les Cellules Clés

• Ne représentent que 1 à 2% du poids total du pancréas.

• Contiennent divers types de cellules glandulaires :

  • Cellules A (20%) : Sécrètent le GLUCAGON.

  • Cellules B (60-75%) : Sécrètent l'INSULINE.

  • Cellules D : Sécrètent la somatostatine.

  • Cellules F : Sécrètent le polypeptide pancréatique.

• Toutes stockent les hormones dans des granules avant sécrétion.

• L'insuline est la seule hormone hypoglycémiante chez l'homme.

2. Insuline : L'Hormone de l'Abondance

a) Structure et Synthèse

• Hormone peptidique (51 AA) : deux chaînes (A : 21 AA, B : 30 AA) reliées par deux ponts disulfures.

• Synthétisée dans le réticulum endoplasmique des cellules B sous forme de précurseur linéaire.

• Processus de maturation:

  1. Préproinsuline (produit initial incluant une "leader sequence").

  2. La "leader sequence" se détache → formation de la proinsuline dans l'appareil de Golgi.

  3. Détachement du peptide C (ou peptide de liaison) à partir de la proinsuline → insuline active dans des vésicules.

• Sécrétée par exocytose en réponse à un stimulus, accompagnée du peptide C.

b) Transport et Catabolisme

• Non liée aux protéines plasmatiques → demi-vie courte (~5 minutes).

• Les préparations commerciales associent l'insuline à la protamine pour prolonger sa durée de vie.

• Le complexe insuline-récepteur est internalisé par endocytose et catabolisé par l'insuline-protéase.

• 80% de l'insuline est catabolisée par le foie et les reins.

• Concentration normale à jeun: 0-70 µU/mL. Environ 40 U sont sécrétées par jour.

• Autres substances à activité insulinique (pro-insuline, IGF-I, IGF-II), mais de faible puissance.

c) Effets Biologiques (Hormone de l'Abondance)

• Action principale : hypoglycémiante.

• Autres actions larges : transport d'AA et électrolytes, activité enzymatique, croissance.

• Résultat global : stockage des glucides, protides et lipides.

Classification selon le délai d'apparition:

• Rapide (secondes) : Stimulation du transport du glucose, acides aminés, K⁺ dans les cellules sensibles.

• Intermédiaire (minutes) :

  • Stimulation de la synthèse protéique.

  • Inhibition de la dégradation des protéines.

  • Activation de la glycogène-synthase et enzymes glycolytiques.

  • Inhibition de la phosphorylase et enzymes gluconéogéniques.

• Long (heures) : Stimulation de la formation d'ARN messager, augmentant les enzymes cellulaires.

Classification selon les tissus cibles:

• Tissu adipeux : Stimule l'entrée du glucose, synthèse d'acides gras/glycérophosphate, dépôt de triglycérides, activation lipase-lipoprotéine, inhibition de la lipase hormono-sensible.

• Tissu musculaire : Stimule l'entrée du glucose, synthèse de glycogène/protéines, diminue le catabolisme protéique, capte les corps cétoniques.

• Foie : Stimule l'entrée du glucose (induction hexokinase), diminue la cétogénèse, stimule les synthèses protéique et lipidique, diminue la libération de glucose (diminution gluconéogénèse, augmentation glycogène).

• Effet général : Stimulation de la croissance cellulaire.

Mécanismes de l'action hypoglycémiante:

• Muscles et tissu adipeux : Augmente le nombre de transporteurs de glucose (GLUT 4) sur la membrane cellulaire → augmentation de l'entrée du glucose.

• Foie : Induit la synthèse d'hexokinase et stimule la phosphorylation intracellulaire du glucose (pas d'action directe sur GLUT 4).

• Actions secondaires : Stimulation de la synthèse de glycogène, enzymes glycolytiques, inhibition de la gluconéogénèse → renforcent l'action hypoglycémiante.

d) Mécanisme d'action du récepteur à l'insuline

• Fixation sur des récepteurs membranaires spécifiques des cellules cibles (même certaines dites "non sensibles").

• Récepteur : tétramère (2 sous-unités α extracellulaires pour la fixation, 2 sous-unités β transmembranaires avec activité tyrosine-kinase intracellulaire).

• Fixation de l'insuline sur les sous-unités α → activation de l'activité tyrosine-kinase des β → autophosphorylation des résidus tyrosine des sous-unités β.

• Cette autophosphorylation déclenche les effets physiologiques par phosphorylation/déphosphorylation d'autres protéines (sérine, thréonine).

• Le complexe insuline-récepteur est internalisé et l'insuline catabolisée. Les récepteurs sont soit digérés, soit recyclés vers la membrane.

• Le nombre et/ou l'affinité des récepteurs sont régulés par l'insuline elle-même (down-regulation si excès) et d'autres facteurs (hormones, effort, alimentation).

e) Régulation de la sécrétion d'insuline

Facteur principal:

• Taux plasmatique de glucose : Rétrocontrôle direct sur les cellules B.

Mécanisme de stimulation par le glucose dans les cellules B :

1. Entrée du glucose via transporteurs spécifiques (GLUT 2) (indépendants de l'insuline).

2. Catabolisme du glucose (par glucokinase) → génération d'ATP.

3. Fermeture des canaux potassiques sensibles à l'ATP → dépolarisation membranaire.

4. Ouverture des canaux calciques sensibles au potentiel → entrée de Ca²⁺ → augmentation du Ca²⁺ hyaloplasmique (possibilité de mobilisation du Ca²⁺ intracellulaire via cADPR).

5. Activation des kinases dépendantes du Ca²⁺.

6. Déclenchement de l'exocytose → sécrétion d'insuline.

• Sécrétion biphasique en réponse au glucose :

  • Pic rapide : Insuline préexistante.

  • Montée plus lente : Insuline synthétisée de novo.

Autres stimuli :

• Acides aminés (arginine, leucine) et acides β-cétoniques : Catabolisme → ATP → fermeture des canaux K⁺ sensibles à l'ATP. L'arginine (L-arginine) peut produire NO → cADPR → libération de Ca²⁺.

• Augmentation de l'AMP cyclique (agonistes β-adrénergiques, glucagon, théophylline) → probable augmentation du Ca²⁺ intracellulaire.

• Système nerveux autonome :

  • Parasympathique (nerf vague) : Augmente la sécrétion via récepteurs muscariniques M₄ → PI₃ → libération de Ca²⁺ du RE.

• Hormones gastro-intestinales :

  • GIP ("Glucose-dependent insulinotropic polypeptide") : Produit par cellules K du duodénum/jéjunum, stimule la sécrétion via augmentation du cAMP.

  • GLP-1 (7-36) amide : Plus puissant que GIP, augmente la sensibilité au glucose et l'utilisation périphérique.

  • Glucagon : Stimule la sécrétion d'insuline.

• Hypoglycémiants oraux (dérivés sulfonylurée) : Fermeture des canaux K⁺ sensibles à l'ATP (nécessite cellules B intactes).

Inhibition de la sécrétion d'insuline :

• Orthosympathique : Inhibition via noradrénaline sur récepteurs α₂-adrénergiques des cellules B.

• Galanine : Inhibe via activation des canaux K⁺ bloqués par l'ATP.

• Somatostatine.

• Mannoheptulose et 2-désoxyglucose : Inhibition du catabolisme du glucose → manque d'ATP → canaux K⁺ sensibles à l'ATP restent ouverts.

f) Conséquences du manque d'insuline

• Graves et multiples, pouvant mener au coma et à la mort par :

  • Hypotension, acidose, hyperosmolarité, déshydratation, hyperammoniémie.

• Hyperlipémie : Diminution de l'activité lipoprotéine-lipase, absence d'inhibition de la lipase hormono-sensible.

• Hypercholestérolémie : Accélère l'athérosclérose (complication majeure du diabète).

• Déplétion protéique + hyperglycémie → tendance accrue aux infections.

• Polyphagie et diminution des synthèses (lipidiques, protidiques) favorisent l'hyperglycémie.

3. Glucagon : L'Hormone de Mobilisation Énergétique

a) Structure et Synthèse

• Polypeptide linéaire de 29 acides aminés.

• Provient du préproglucagon (179 AA).

• Localisation du préproglucagon : cellules A (îlots de Langerhans), cellules L (tractus GI), cerveau.

• Hydrolyse différenciée selon la localisation :

  • Cellules A : Glucagon, MPGF, GRPP.

  • Cellules L : Glicentine, GLP-1, GLP-2, Oxyntomoduline, GRPP.

b) Transport et Catabolisme

• Sécrété en réponse à une stimulation des cellules A.

• Passe dans la veine porte → foie (organe cible principal) → circulation générale.

• Essentiellement catabolisé par le foie → faible taux dans le sang périphérique.

c) Effets Biologiques

• Stimulation de la glycogénolyse hépatique (puissant et immédiat, courte durée). Pas de glycogénolyse musculaire.

  • Mécanisme 1 : Glucagon → Récepteur → Activation adénylycyclase → ↑AMPc → Activation protéine-kinase A → Formation de phosphorylase active (a) → Libération de glucose-1-P → Glucose-6-P → Glucose libre (par G-6-Phosphatase hépatique).

  • Mécanisme 2 : Glucagon → Récepteur → Activation phospholipase C → ↑Ca²⁺ intracytoplasmique → stimulation glycogénolyse.

• Stimulation de la gluconéogénèse hépatique à partir d'acides aminés.

  • Précédée par désamination hépatique (consomme O₂).

• Stimulation de la lipolyse et de la cétogénèse hépatique.

  • Le foie peut synthétiser les corps cétoniques mais ne peut pas les métaboliser.

• Autres effets :

  • Stimulation de la sécrétion de GH, insuline, somatostatine pancréatique.

  • Effet inotrope positif sur le cœur à fortes doses.

d) Mécanisme d'action

• Fixation sur récepteurs membranaires spécifiques des cellules cibles (hépatocytes).

• Deux types de récepteurs/modalités d'action sur les hépatocytes :

  1. Activation de l'adénylycyclase → AMPc → Protéine-kinase A → cascade de phosphorylations → phosphorylase a → dégradation du glycogène.

  2. Activation de la phospholipase C → IP₃ (et DAG) → libération de Ca²⁺ du RE → stimulation de la glycogénolyse.

e) Régulation de la sécrétion de glucagon

• Glycémie :

  • Hypoglycémie : Stimule la sécrétion (dépolarisation des cellules A).

  • Hyperglycémie : Inhibe la sécrétion (hyperpolarisation des cellules A par GABA des cellules B).

• Jeûne : Stimule la sécrétion (mécanisme inconnu, action permissive des glucocorticoïdes).

• Effort physique : Stimule la sécrétion (augmentation consommation de glucose).

• Repas riche en protéines ou infusion d'acides aminés : Stimule la sécrétion.

  • Les acides aminés glucogènes sont de puissants stimulateurs.

  • L'ingestion de protéines stimule glucagon et insuline (insuline pour anabolisme, glucagon pour prévenir l'hypoglycémie).

• Système nerveux autonome :

  • Orthosympathique et Parasympathique : Stimulateurs de la sécrétion de glucagon (action des nerfs orthosympathiques via récepteurs β des cellules A).

• Hormones :

  • Insuline et somatostatine : Inhibent la sécrétion.

  • CCK et gastrine : Stimulent la sécrétion.

• Acides gras libres et corps cétoniques : Inhibent la sécrétion (autorégulation).

4. Somatostatine

• Hormone à large spectre d'inhibition.

• Isolée d'abord de l'hypothalamus (inhibiteur de GH).

• Retrouvée dans le cerveau (neurotransmetteur), les îlots pancréatiques et la muqueuse GI (sécrétée par cellules D).

• Deux formes : SS 14 et SS 28, issues de la présommatostatine.

• Effets :

  • GI : Inhibition de la sécrétion de nombreuses hormones GI (gastrine, VIP, GIP, sécrétine, motiline), de la sécrétion exocrine du pancréas, de la motilité gastrique, sécrétion acide de l'estomac, contraction vésicule biliaire, et absorption du glucose/AA/triglycérides.

  • Pancréas endocrine : Inhibition de la sécrétion d'insuline, glucagon et polypeptide pancréatique (action locale paracrine).

• Sécrétion stimulée par les mêmes facteurs que l'insuline (glucose, AA comme arginine et leucine).

5. Polypeptide Pancréatique

• Polypeptide linéaire de 36 acides aminés sécrété par les cellules F.

• Sécrétion sous contrôle cholinergique.

• Fonction physiologique incertaine chez l'homme, mais il ralentit l'absorption des aliments.

• Sécrétion stimulée par repas protéiné, jeûne, effort physique, hypoglycémie aiguë.

• Sécrétion diminuée par la somatostatine et le glucose IV.

6. Interaction entre les hormones des îlots

• Les îlots fonctionnent comme des unités sécrétoires pour réguler l'homéostasie des nutriments.

• Somatostatine : Inhibe insuline, glucagon, polypeptide pancréatique.

• Insuline : Inhibe le glucagon.

• Glucagon : Stimule insuline et somatostatine.

• Disposition cellulaire : Cellules B au centre, cellules A et D à la périphérie.

• Communication paracrine et jonctions gap intercellulaires.

Différenciation Sexuelle

La différenciation sexuelle est un processus complexe influencé par des déterminants génétiques, hormonaux et comportementaux, définissant plusieurs aspects du sexe.

1. Sexe Chromosomique

• Déterminé à la fécondation par le chromosome sexuel du spermatozoïde.

• XX = Individu génétiquement femelle.

• XY = Individu génétiquement mâle.

2. Sexe Gonadique

• Déterminé principalement par le sexe chromosomique.

• Individu XY : Gonade primitive → testicule (7e-8e semaine embryonnaire).

  • Le chromosome Y induit le développement testiculaire (gènes masculinisants forts).

• Individu XX : Gonade primitive → ovaire (9e semaine embryonnaire).

  • Nécessite au moins deux chromosomes X actifs.

3. Sexe Génital

• Dépend du développement des organes génitaux internes et externes.

• Conditionné par l'activité sécrétoire des gonades embryonnaires.

a) Organes Génitaux Masculins

• Internes (épididyme, canal déférent, vésicule séminale, canal éjaculateur) : Se développent à partir des canaux de Wolff.

• Externes (pénis, scrotum) : Formation à partir de la fente urogénitale qui se ferme.

• Activité du testicule embryonnaire :

  • Cellules de Sertoli : Sécrètent la MIS (Müllerian Inhibiting Substance) → régression des canaux de Müller (empêche développement féminin).

  • Cellules de Leydig : Sécrètent la testostérone → développement des organes génitaux internes masculins.

  • La dihydrotestostérone (métabolite de la testostérone) → formation du pénis, scrotum, prostate.

b) Organes Génitaux Féminins

• Internes (trompes de Fallope, utérus, partie supérieure du vagin) : Se développent à partir des canaux de Müller.

• Externes (vulve, partie inférieure du vagin) : La fente urogénitale persiste.

• L'ovaire embryonnaire ne sécrète pas d'hormones.

• Absence de MIS et de testostérone → développement spontané des organes génitaux féminins.

4. Sexe Psychologique

• Attribué à la naissance en fonction de l'apparence des organes génitaux externes.

• Oriente le comportement social de l'individu.

• Non-correspondance avec le sexe gonadique peut entraîner des problèmes d'identification sexuelle à la puberté.

• Exemples :

  • Déficience congénitale en 5α-réductase (incapacité à former dihydrotestostérone) : Individu XY avec testicules fonctionnels, mais organes génitaux externes féminins à la naissance. À la puberté, développement des caractères sexuels masculins.

  • Exposition d'un embryon XX aux androgènes : Développement d'organes génitaux externes masculins malgré les ovaires. À la puberté, développement des caractères sexuels féminins.

5. Caractères Sexuels Secondaires

• Apparaissent à la puberté sous l'influence des hormones sexuelles gonadiques.

• Constituent la dernière étape de la différenciation sexuelle, avec des différences somatiques marquées.

• Développement des organes génitaux (caractères sexuels primaires) dans les deux sexes.

a) Caractères Sexuels Secondaires Masculins

• Élargissement des épaules, développement musculaire.

• Apparition de la barbe et pilosité masculine.

• Récession des cheveux.

• Approfondissement de la voix (modification larynx).

• Intérêt pour le sexe opposé.

b) Caractères Sexuels Secondaires Féminins

• Développement des seins.

• Élargissement des hanches.

• Pilosité corporelle moins développée, chevelure plus abondante.

Cycle Reproductif Féminin

Le cycle reproductif féminin est un ensemble de transformations morphologiques et hormonales cycliques préparant l'organisme à la fécondation et l'implantation.

1. Généralités

• Désigne les altérations cycliques du SNC (hypothalamus), adénohypophyse, ovaires et utérus.

• Durée moyenne : 28 jours.

• Comprend le cycle ovarien et le cycle menstruel (ou utérin).

2. Cycle Ovarien

Décrit les changements au niveau de l'ovaire, sous la dépendance des gonadotrophines hypophysaires.

a) Follicules Primordiaux

• Présents en grand nombre à la naissance (~2 millions).

• Composés d'un ovocyte entouré de cellules fusiformes et d'une membrane basale.

• Ne se développent pas avant la puberté (action de la FSH et LH).

b) Phases du Cycle Ovarien

Séparé en trois phases : folliculaire, ovulatoire et lutéale.

1) Phase Folliculaire

• Déclenchée par la FSH (Follicle-Stimulating Hormone) sur les cellules périphériques (cellules de la granulosa).

  • La FSH stimule la division des cellules de la granulosa et la différenciation du stroma en cellules thécales.

  • Accumulation de liquide → formation de l'antre → follicule secondaire (ou de De Graaf).

  • L'ovocyte est excentré, entouré du cumulus oophore.

• Plusieurs follicules démarrent, mais un seul poursuit sa croissance (follicule dominant).

• Les cellules de la granulosa et thécales produisent des œstrogènes.

  • Œstrogènes de la granulosa amplifient l'action de la FSH.

  • Les cellules de la granulosa acquièrent des récepteurs à la LH en phase avancée → capacité de produire de la progestérone.

• Taux plasmatiques : œstrogènes augmentent en seconde moitié, progestérone quasi stable.

2) Phase Ovulatoire

• Rupture du follicule mûr et libération de l'ovocyte (ovulation).

• Précédée d'une croissance accélérée du follicule et d'un pic de LH (9-10h avant ovulation).

• Le pic de LH est dû à un rétrocontrôle positif des œstrogènes (si concentration très élevée > 36h).

• Rupture folliculaire facilitée par la désintégration de la membrane basale par enzymes hydrolytiques.

• Ovulation survient vers le 14e jour du cycle.

3) Phase Lutéale

• Caractérisée par la formation du corps jaune à partir des cellules du follicule rompu.

  • Les cellules du follicule (granulosa) prolifèrent et accumulent la lutéine (pigment jaune).

  • Vascularisation du corps jaune jusqu'au 9e jour après ovulation, puis régression (involution).

  • Formation possible d'un corpus albicans (tissu cicatriciel).

• Facteurs de maintien du corps jaune : ovulation et LH. La LH est indispensable.

• Caractérisée par une augmentation importante de la sécrétion de progestérone (maximale au 8e jour après le pic de LH).

• Les œstrogènes augmentent après l'ovulation également.

• L'involution du corps jaune est due à la diminution de la LH plasmatique (due au rétrocontrôle négatif œstrogènes/progestérone sur hypothalamus/adénohypophyse).

• La chute des hormones stéroïdes (œstrogènes, progestérone) lève l'inhibition des gonadotrophines, et la FSH augmente → nouveau cycle.

3. Cycle Utérin (ou Menstruel)

S'étend sur 28 jours, commence le 1er jour des règles. Subdivisé en phase proliférative et phase sécrétoire.

a) Phase Proliférative

• Après les règles, seule une couche basale de l'endomètre reste.

• Sous l'effet des œstrogènes, l'endomètre se régénère et s'épaissit rapidement.

• Activité mitotique intense, allongement des glandes.

b) Phase Sécrétoire

• Sous l'effet de la progestérone et des œstrogènes du corps jaune.

• L'épaisseur de l'endomètre n'augmente presque plus.

• Les glandes deviennent tortueuses et se remplissent de glycogène.

• Chute des œstrogènes et progestérone → rétrécissement endomètre, spasmes des artères spiralées, nécrose tissulaire.

• Hémorragies → écoulement menstruel (sang artériel, débris tissulaires, prostaglandines, fibrinolysine).

• Les prostaglandines sont probablement responsables du vasospasme et de la nécrose.

4. Changements au niveau d'autres organes cibles

a) Col Utérin

• Ne desquame pas comme l'endomètre.

• Phase folliculaire (œstrogènes) : mucus cervical fluide, abondant, alcalin (favorise survie/transport des spermatozoïdes).

  • Fluidité maximale à l'ovulation, "signe de la fougère" (cristallisation).

• Phase lutéale (progestérone) : mucus épais, riche en éléments cellulaires.

b) Vagin

• Œstrogènes : kératinisation de l'épithélium vaginal (cellules kératinisées identifiables).

• Progestérone : sécrétion d'un mucus épais, prolifération épithéliale, invasion par des leucocytes.

c) Seins

• Œstrogènes : développement des canaux galactophores (responsables du développement mammaire à la puberté).

• Progestérone : croissance des lobules et alvéoles.

• Gonflement, sensibilité accrue, douleur en phase lutéale fréquente.

5. Hormones Ovariennes

• Les plus connues : œstrogènes et progestérone.

• Autres : relaxine et inhibines, et faibles quantités d'androgènes.

a) Œstrogènes

• Nature chimique : Hormones stéroïdes à 18 atomes de carbone, noyau A aromatisé (œstradiol, œstrone, œstriol).

• Synthèse :

  • À partir du cholestérol circulant (LDL).

  • Précurseurs immédiats : androgènes.

  • Stimulée par FSH et LH (via AMPc).

    • FSH : augmente l'activité aromatasique des cellules jeunes de la granulosa.

    • LH : stimule la conversion du cholestérol en androsténedione par les cellules thécales et luteales.

• Circulation : 98% liés aux protéines plasmatiques (60% albumine, 38% GBG).

• Catabolisme : Au niveau du foie (oxydation ou conjugaison) → métabolites urinaires.

• Effets biologiques :

  1. Stimulation de la croissance du myomètre et endomètre, excitabilité du myomètre.

  2. Stimulation de la sécrétion de mucus cervical fluide, alcalin.

  3. Stimulation de la synthèse des récepteurs à progestérone.

  4. Maintien d'une muqueuse vaginale épaisse et d'un pH acide.

  5. Développement des canaux galactophores des seins à la puberté.

  6. Augmentation de la libido.

  7. Dépôt de graisse sous-cutanée de type féminin.

  8. Régulation de la sécrétion de gonadotrophines (rétrocontrôle négatif et positif).

  9. Sensibilisation des ovaires aux gonadotrophines.

  10. Arrêt de la croissance corporelle (soudure des épiphyses).

  11. Augmentation de l'angiotensinogène et TBG, rétention de sel et d'eau, fluidification sécrétion sébacée, hypocholestérolémiant.

• Mécanisme d'action : fixation sur récepteurs intracellulaires → activation transcription génique.

b) Progestérone

• Nature chimique : Hormone stéroïde à 21 atomes de carbone.

• Sécrétion : Ovaire (surtout corps jaune), placenta. Intermédiaire clé dans la synthèse d'autres stéroïdes.

• Synthèse : Stimulée par LH (via AMPc).

• Transport : 98% liés aux protéines (80% albumine, 18% CBG).

• Concentration plasmatique : Très basse en phase folliculaire, maximale en phase lutéale.

• Catabolisme : Foie → pregnanediol (conjugué, excrété dans l'urine).

• Effets biologiques :

  • Utérus :

    • Endomètre : Transformation en structure sécrétante, diminue les récepteurs à œstrogènes.

    • Myomètre : Diminution de l'excitabilité et de la motilité.

    • Col : Sécrétion d'un mucus cervical épais.

  • Seins : Stimulation de la croissance et développement des lobules et alvéoles glandulaires.

  • Autres :

    • Contrôle complexe sur hypothalamus/adénohypophyse : Bloque le rétrocontrôle positif de l'œstradiol sur la LH, permettant le feedback négatif de l'œstradiol.

    • Responsable de l'augmentation de la température basale en phase lutéale.

• Mécanisme d'action : Fixation sur récepteur intracellulaire spécifique.

c) Relaxine

• Hormone peptidique (2 chaînes, 2 ponts disulfures), de la famille des somatomédines.

• Sécrétée par le corps jaune (et prostate chez l'homme).

• Rôle chez la femme non enceinte : Inconnu.

• Rôle chez la femme enceinte :

  • Facilitation de l'accouchement (assouplissement symphyse pubienne, dilatation col utérin).

  • Contribution au maintien de la grossesse (inhibition des contractions utérines).

  • Rôle probable dans le développement de la glande mammaire.

• Chez l'homme (sperme) : Maintien de la mobilité des spermatozoïdes, rôle dans la pénétration de l'ovule.

d) Inhibines

• Hormones glycoprotéiques (2 sous-unités α et β).

• Deux sortes : Inhibine A (αβA) et Inhibine B (αβB).

• Présentes dans les deux sexes :

  • Femme : cellules de la granulosa.

  • Homme : cellules de Sertoli.

• Rôle connu : inhiber la sécrétion de FSH dans les deux sexes.

6. Régulation des Gonadotrophines Hypophysaires

• L'activité ovarienne est sous le contrôle de l'hypothalamus et l'adénohypophyse via FSH et LH.

• Les hormones ovariennes (œstrogènes, progestérone) exercent un rétrocontrôle sur l'axe.

a) FSH (Follicle-Stimulating Hormone)

• Hormone glycoprotéique (sous-unités α et β). La sous-unité β confère la spécificité.

• Demi-vie plasmatique : ~3h.

• Concentration plasmatique : Maximale au milieu du cycle (pic de FSH).

• Effets biologiques :

  • Ovaire : Stimule la croissance initiale du follicule primordial. Induit la synthèse d'aromatase (conversion androgènes en œstradiol). Augmente les récepteurs à FSH sur la granulosa. Induit les récepteurs à LH sur les cellules de la granulosa tardivement.

  • Testicule : Contribue à la maturation des spermatozoïdes.

b) LH (Luteinizing Hormone)

• Hormone glycoprotéique (sous-unités α et β).

• Demi-vie plasmatique : ~1h.

• Concentration plasmatique : Pic au milieu du cycle, précède l'ovulation de quelques heures.

• Effets biologiques :

  • Ovaire :

    • Stimule la sécrétion des œstrogènes par les cellules thécales.

    • Accélère la croissance folliculaire (maturation) → rupture du follicule de De Graaf (cause l'ovulation).

    • Formation, maintien et fonctionnement du corps jaune → sécrétion de progestérone et œstrogènes.

  • Testicule : Stimule la sécrétion d'androgènes (appelée ICSH pour l'homme).

c) GnRH (Gonadotropin-Releasing Hormone)

• Polypeptide de 10 AA (~ LHRH), synthétisé et sécrété par l'hypothalamus.

• Stimule la sécrétion de LH et FSH par l'adénohypophyse (via récepteurs membranaires & AMPc).

• Effet plus prononcé sur la LH.

• Sécrétée en poussées épisodiques indispensable à la sécrétion normale de gonadotrophines.

• La fréquence et l'intensité des poussées de GnRH régulent la quantité de gonadotrophines.

  • Fréquence accrue par les œstrogènes, abaissée par la progestérone ou testostérone.

  • Noradrénaline augmente la fréquence, peptides opioïdes la réduisent.

Appareil Reproducteur Masculin

La fonction testiculaire masculine comprend la spermatogénèse et la production d'hormones, régulée par un axe hypothalamo-hypophyso-gonadique.

1. Spermatogénèse

• Processus de production des spermatozoïdes (gamètes mâles).

• Se déroule dans la paroi des tubes séminifères des testicules.

• Débute à la puberté sous l'influence de la FSH et LH.

• Dure environ 74 jours chez l'humain.

• Étapes :

  1. Spermatogonie (cellule germinale primitive) : multiplications mitotiques.

  2. Différenciation en spermatocyte de premier ordre.

  3. Méiose (spermatocyte de 1er ordre → spermatocyte de 2e ordre → spermatide).

  4. Spermiogénèse : spermatide (n chromosomes) → spermatozoïde (différenciation finale).

• Les cellules issues d'une même spermatogonie restent liées par des ponts cytoplasmiques pour synchronisation.

• Les cellules germinales dépendent des cellules de Sertoli pour nutrition et maturation.

2. Rôle des Cellules de Sertoli

• Fonctions multiples et cruciales pour la spermatogénèse :

  1. Soutien et nutrition des cellules germinales.

  2. Maturation des spermatides en spermatozoïdes.

  3. Phagocytose des cellules germinales endommagées.

  4. Sécrétion de l'ABP (Androgen-Binding Protein) pour transporter les androgènes.

  5. Sécrétion de la MIS, des inhibines et de petites quantités d'œstrogènes.

  6. Contribution à la production du fluide tubulaire.

  7. Établissement de la barrière hémato-spermique (jonctions serrées entre les cellules) :

     • Maintien de la composition du fluide tubulaire.

     • Protection des cellules germinales des substances nocives.

     • Prévention de l'autoimmunisation (bloque le passage d'antigènes germinaux).

     • Création d'un gradient osmotique pour le mouvement liquidien vers la lumière tubulaire.

3. Voies Génitales Masculines

a) Tubes Séminifères

• Lieu de la spermatogénèse.

• Spermatozoïdes immobiles et non fécondants à ce stade.

b) Epididyme

• Maturation ultérieure des spermatozoïdes (acquisition de la mobilité).

• Stockage des spermatozoïdes entre les éjaculations.

c) Canal Déférent

• Transport des spermatozoïdes.

d) Vésicules Séminales

• Sécrètent la plus grande partie du volume du sperme (~60%).

• Liquide alcalin, visqueux, jaunâtre, riche en fructose (nutriment pour les spermatozoïdes).

e) Prostate

• Sécrétion légèrement acide (pH 6,4), opalescente et peu abondante.

• Contient diverses substances nutritives.

f) Glandes Bulbo-urétrales

• Sécrétion mucoïde (lubrifiant).

g) Pénis

• Permet l'introduction du sperme dans le vagin (érection, éjaculation).

4. Sperme

• Mélange de spermatozoïdes et de sécrétions (vésicules séminales, prostate, glandes bulbo-urétrales).

• Volume moyen : 2 à 4 ml.

• Nombre normal de spermatozoïdes : ~100 millions/ml (infertilité si < 20 millions/ml).

• Contient de la hyaluronidase (par les spermatozoïdes) pour traverser le mucus cervical et la membrane pellucide de l'ovule.

5. Fonction Endocrine du Testicule

Assurée par les cellules de Leydig et de Sertoli.

a) Cellules de Leydig

• Sécrètent principalement des androgènes, dont la testostérone (le plus important quantitativement).

• Sécrètent de faibles quantités d'œstrogènes.

b) Cellules de Sertoli

• Sécrètent les inhibines et de petites quantités d'œstrogènes.

c) Testostérone

• Nature chimique : Hormone stéroïde à 19 atomes de carbone.

• Biosynthèse : Dans les cellules de Leydig à partir du cholestérol (petite partie de l'androsténedione surrénale).

• Sécrétion : Stimulée par la LH (ICSH) via l'AMPc. Taux de sécrétion : 4-9 mg/jour.

• Transport : 98% liés aux protéines plasmatiques (65% GBG, 33% albumine).

• Concentration plasmatique : Maximale à la fin de la puberté, diminue avec l'âge.

• Catabolisme : Dans le foie → 17-cétostéroïdes (éliminés dans l'urine).

• Effets biologiques :

  • Différenciation des organes génitaux masculins internes et externes (période embryonnaire).

  • Développement et maintien des caractères sexuels secondaires masculins.

  • Stimulation de l'anabolisme protéique, croissance linéaire, développement musculaire.

  • Augmentation de la libido et puissance sexuelle.

  • Rétrocontrôle négatif sur la sécrétion de LH.

  • Stimulation de la spermatogénèse (effet indirect).

• Mécanisme d'action :

  • Fixation sur un récepteur intracellulaire spécifique (récepteur androgénique).

  • Dans certaines cellules, la dihydrotestostérone (formée par 5α-réductase) est la forme active (plus d'affinité, plus puissante). Ex: peau, prostate, vésicules séminales, épididyme.

  • Dans d'autres (cerveau, hypophyse, rein) : la testostérone elle-même est active.

  • La testostérone peut être aromatisée en œstradiol intracellulairement, agissant via son propre récepteur œstrogénique (ex: masculinisation cérébrale chez rongeurs).

  • Certains effets via AMP cyclique (récepteur membranaire possible).

6. Régulation de la Fonction Testiculaire

• Contrôle direct par l'hypothalamus et l'adénohypophyse via FSH et LH (ICSH).

• Rétrocontrôle par la testostérone et les inhibines (sécrétées par le testicule).

  • La testostérone inhibe la sécrétion de LH/ICSH par diminution de la fréquence des poussées épisodiques.

• Le fonctionnement masculin est non cyclique, contrairement au féminin (raison inconnue)