[PDF] CHAPITRE 4 LE COMPLEXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE

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CHAPITRE 4

L

E COMPLEXE

HYPOTHALAMO

-HYPOPHYSAIRE L'hypophyse a été longtemps considérée comme le "chef d'orchestre" des glandes endocrines. En fait, son fonctionnement est "contrôlé" par l'hypothalamus. Logée dans la selle turcique (qui fait partie de l'os sphénoïde), l'hypophyse est une glande grossièrement sphérique, appendue à la face ventrale de l'hypothalamus. Elle pèse environ 0, chez l'homme.

1. EMBRYOLOGIE DE L'HYPOPHYSE

Son origine est mixte (fig. 4.1) :

•nerveuse, par le diverticule infundibulaire issu du plancher du 3 e ventricule (origine hypothamique) ; •ectodermique, par un diverticule qui s'isole en une poche chez les Mammifères : la poche de Rathke (origine stomodéale).

Diverticule

infundibulaireTube nerveux Corde

Endoblaste

Poche de RathkeMembrane pharyngienne

Ectoblaste

Poche de Rathke

Endoblaste

de la membrane pharyngienne

Parsdistalis

Fente pituitaire

Os sphénoïde

Parsnervosa

Pars intermedia 3 e V

Diencéphale

Figure 4.1 - Développement de l'hypophyse chez le Mammifère

138 ENDOCRINOLOGIE ET COMMUNICATIONS CELLULAIRES

La neurohypophyse est formée de l'éminence médiane ou infundibulum (portion rétro-chiasmatique du plancher du 3 e ventricule), de la tige infundibulaire (pituitaire) et de la pars nervosa (PN). L'adénohypophyse est formée de la pars distalis (PD), de la pars intermedia (PI) et de la pars tuberalis (PT).

2. HISTOLOGIE DU COMPLEXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE

1

2.1. HISTOLOGIE DE L'ADÉNOHYPOPHYSE

L'adénohypophyse est constituée de trois parties (voir fig.

4.2) :

• la pars distalis constituée de cellules sécrétrices endocrines. • la pars intermedia qui n'existe pas chez les Oiseaux et est peu développée chez l'homme adulte. On y distingue des travées cellulaires à type sécrétoire et des fibres nerveuses d'origine hypothalamique. • la pars tuberalis (lobe infundibulo-tubéral) qui est formée de cordons cellulaires peu différenciés. Elle est peu développée chez les Mammifères.

2.2. HISTOLOGIE DE LA PARS NERVOSA (PN)

Elle est caractérisée par une richesse en fibres nerveuses dont les corps cellulaires (péricaryons) se trouvent dans l'hypothalamus, ainsi que par la présence de cellules névrogliques (pituicytes).

2.3. HISTOLOGIE DE L'HYPOTHALAMUS

Le système circulatoire sera décrit p. 46.

On distingue chez l'homme (fig.

4.2) :

• un hypothalamus antérieur, comprenant les noyaux supra-optiques (NSO) et rétro-chiasmatiques, les noyaux suprachiasmatiques, les noyaux pré-optiques et les noyaux paraventriculaires (NPV) ; • un hypothalamus médian, avec le noyau dorso-médian en haut et le noyau ventro-médian et le noyau infundibulaire (ou arqué) en bas ; • un hypothalamus postérieur avec l'aire dorsale en haut, les noyaux supra- et prémamillaires en bas.

1 En plus de ces relations avec l'hypophyse, l'hypothalamus est intégré dans un ensemble

"système limbique-hypothalamus-zone réticulée du tronc cérébral" par des voies nerveuses

dont la principale est le faisceau médian du télencéphale.

4 - LE COMPLEXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE139

Noyau dorso-médianNoyau paraventriculaire

Aire hypothalamique latérale

Noyau postérieur

Noyau ventro-médian

Tubercule mamillaire

Noyau infundibulaire ou arqué

Eminence médiane

Tige infundibulaire

Pars nervosa (posthypophyse)

Pars intermedia

Noyaux pré-optiquesAire hypothalamique latérale

Noyau supra-optique

Noyau suprachiasmatique

Chiasma optique

Pars tuberalis

Pars distalis

(antéhypophyse) Figure 4.2 - Structure générale du complexe hypothalamo-hypophysaire chez l'homme Dans ces différents territoires, il est distingué : • des neurones à peptides hypophysiotropes, dont les corps cellulaires se trouvent non seulement dans l'hypothalamus, au niveau du noyau ventro-médian, du noyau arqué et du NPV, mais aussi dans des régions extrahypothalamiques. Un certain nombre de ces neurones vont constituer le tractus tubéro- infundibulaire. Il a été mis en évidence, par immuno-histochimie, des neurones à GnRH, mais aussi à peptides de type ACTH, MSH, LPH, endorphine et enképhaline. La plus grande partie de ces fibres se termine au contact du réseau capillaire primaire du système porte hypophysaire (fig.

4.3.a).

• des neurones à peptides post- (ou neuro-) hypophysaires, provenant pour la plupart des NSO et NPV. Ils constituent l'essentiel du tractus supra-optico- hypophysaire, dont la majorité des fibres se terminent dans la PN et dans la zone externe de l'éminence médiane (fig.

4.3.b).

• des neurones mono-aminergiques : noradrénaline (NA), dopamine (Da), séroto- nine (5-HT). - les neurones dopaminergiques font partie du système tubéro-infundibulaire. Dans le noyau arqué, se trouvent côte à côte des neurones à somatostatine et des noyaux à dopamine ; - les neurones noradrénergiques constituent un faisceau réticulaire ventro- ascendant dont les corps cellulaires sont localisés dans le bulbe et dans la protubérance, et se terminent dans la région pré-optique ; - les neurones sérotoninergiques localisés dans le mésencéphale se terminent dans l'hypothalamus antérieur et dans l'éminence médiane. On a pu observer dans le faisceau tubéro-infundibulaire des dendrites de neurones infundibulaires, permettant de véritables réflexes hypothalamo-hypophyso-hypothala- miques.

140 ENDOCRINOLOGIE ET COMMUNICATIONS CELLULAIRES

OsCirculation généraleTractus

tubéro-infundibulaire

Pars distalisLibération des hormones

hypothalamiques hypophysiotropesCarotide interne

Système porte

hypothalamo-hypophysaire Foie

Pars nervosa

SurrénalesOvaireLibération des hormones adénohypophysaires

ThyroïdeTesticule

PancréasNeurones à hormones

hypophysiotropes thyroïdienneInsulineTestostérone a - Hypophyse antérieure

Pars distalis

Tractus supra-optico-hypophysaire

Tige hypophysaire

Eminence médiane

Capillaires sanguins (circulation générale)

Ocytocine

Glande mammaire, utérus

Pars nervosa

Noyau paraventriculaireNoyau

supra-optique

Vasopressine

Régulation de l'équilibre hydriqueChiasma

optique

Pars intermedia

b - Hypophyse postérieure Figure 4.3 - Le complexe hypothalamo-hypophysaire et ses relations neurovasculaires

4 - LE COMPLEXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE141

Enfin des cellules différenciées de l'épithélium épendymaire du 3 e ventricule, les tanicytes, bombent dans la cavité ventriculaire et s'étendent ("stretch cells") jusqu'au voisinage des vaisseaux du système porte. Certains auteurs ont émis l'hypothèse que les cellules pouvaient transporter les peptides hypothalamiques ou des mono-amines, et les déverser soit dans la circulation porte, soit dans le liquide céphalo-rachidien.

3. DONNÉES ANATOMO-CLINIQUES ET EXPÉRIMENTALES

3.1. D

ONNÉES ANATOMO-CLINIQUES

Ce sont des syndromes pathologiques d'hyper- et d'hypofonctionnement de l'hypophyse (ou de l'hypothalamus).

L'hyperfonctionnement peut donner :

• de l'acromégalie

2 ou gigantisme (adénome des cellules α) ;

• un syndrome de Cushing (provoqué par une tumeur hypophysaire ou surrénalienne).

L'hypofonctionnement peut donner :

• un syndrome adiposo-génital de l'enfant (résultant d'une lésion hypothalamique ou d'une tumeur hypophysaire) ; • le syndrome de Sheehan survenant (par ischémie hypophysaire) à la suite d'une hémorragie lors d'un accouchement (voir § 9.1.2.2). Le défaut de lactation et l'involution mammaire sont les premiers signes d'un tableau de cachexie grave.

3.2. DONNÉES EXPÉRIMENTALES : L'HYPOPHYSECTOMIE

L'hypophysectomie n'est pas mortelle. Elle a été pratiquée chez tous les animaux de laboratoire. Chez l'homme, en cas de tumeur, on peut pratiquer soit une ablation partielle (chirurgicale), soit une destruction totale (application de produits radioactifs). Les troubles provoqués correspondent à la déficience en hormones sécrétées par les différentes glandes endocrines que stimule le complexe hypothalamo-hypophysaire. L'effet de l'hypophysectomie diffère suivant qu'elle est pratiquée chez le jeune ou chez l'adulte. • L'absence de gonadostimulines entraîne une atrophie des gonades, de l'amé- norrhée chez la femme, l'involution des caractères sexuels secondaires et la perte de la libido. Chez le jeune, il n'y a pas d'apparition de la puberté. • L'absence de thyréostimuline provoque un abaissement du métabolisme basal, de la bradycardie, de l'hypothermie. Il n'y a pas de métamorphose chez le Batracien.

2 L'acromégalie est plus souvent due à un déficit en sécrétion de somatostatine (GH-IH)

hypothalamique, qu'à une hypersécrétion de GH hypophysaire.

142 ENDOCRINOLOGIE ET COMMUNICATIONS CELLULAIRES

• L'absence de corticostimuline provoque hypoglycémie, hypotension, ainsi qu'une diminution de la résistance aux agressions. • L'absence d'hormone de croissance entraîne une déficience de l'anabolisme protidique, la tendance à l'hypoglycémie. Elle provoque l'arrêt de la croissance chez le jeune. La croissance de la larve de Batracien n'est que légèrement ralentie. • Il y a dépigmentation chez le Batracien par suppression de la MSH. • L'absence d'hormones de la pars nervosa provoque une polyurie transitoire et de l'hypotension.

4. LES HORMONES DE LA PARS DISTALIS

ET DE LA PARS INTERMEDIA (tab. 4.1)

Ce sont neuf hormones 3 que l'on peut regrouper, en fonction de leurs similitudes de structure ou d'origine, en trois groupes : • hormone de croissance (GH) et prolactine (Prl) ; • hormones thyréotrope (TSH) et gonadotropes (FSH et LH) ; • hormones corticotropes, toutes dérivées d'un même précurseur (POMC).

4.1. L'HORMONE DE CROISSANCE

(STH = somatotropic hormone ou GH = growth hormone)

4.1.1.Caractéristiques générales

Cette hormone est sécrétée par les cellules α. C'est une protéine de PM environ 20

000 et plus. Sa structure varie selon les espèces animales, le PM est d'autant plus

bas que l'animal est plus élevé dans l'échelle de l'évolution. Son activité ne s'exerce

que sur l'espèce dont elle est extraite ou sur des espèces animales moins évoluées (elle est active dans le sens descendant de l'échelle évolutive). La séquence des acides aminés chez l'homme (191 AA) est connue, la chaîne polypeptidique possède deux ponts S-S entre C

53 - C 165 et C 182 - C 89 (fig. 4.4). En fait, elle est élaborée

sous la forme d'une pro-hormone 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 min et son taux plasmatique moyen de

2 à 4 ng

/ 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.

3 L'hypophyse sécrète aussi du FGF (fibroblast growth factor) et probablement d'autres

facteurs de croissance.

4 - LE COMPLEXE HYPOTHALAMO-HYPOPHYSAIRE143

Tableau 4.1 - Les hormones de l'adénohypophyse

Catégories

cellulairesHormonesNature chimiqueP.M. Nombre d'AADemi-vie (homme)Taux plasma- tique / ml (h.)Contrôle hypothalamiqueRemarques

1 Somatotrope

αH. de croissance =

Growth hormone =

Somatotropic hormone

GH ou STHProtéine 21 600 (Hom.)

25 000 (Singe)

45 000 (Boeuf)191

(Homme)20-30 min 1-5 ng +somatocrinine

GRH (41 AA)

- somatostatine

SRIF (14 AA)

2 Mammotrope

ηProlactine : Prl =

Luteotropic h. LTHProtéine 30 000

23 000 (Hom.)198

(Homme)30 min 9-20 ng +PRF et TRH - PIF, dopamine

3 Gonadotrope

βH. folliculo-stimulante =

Follicle stimulating h.

FSHGlycoprotéine

2 sous-unités

α et β29 000

(Homme)210 (Homme)170 min 2-7 ng + LH-RH

10 AAmême sous-unité α

(89 AA) que LH et TRH

4 Gonadotrope

γH. lutéinique =

luteinizing h. = LHGlycoprotéine

2 sous-unités

α et β29 000

(Homme)204 (Homme)60 min 1-15 ng + LH-RH

10 AAmême sous-unité α

que FSH et TSH

5 Thyréotrope

δH. thyréotrope =

thyreostimulin h. TSHGlycoprotéine

2 sous-unités

α et β28 000

(Homme)201 (Homme)60 min 0,3-1 +TRH (3 AA) - somatostatinemême sous-unité α que FSH et LH

Pro-hormone εH. corticotrope = ACTH

adrenocorticotropic h. (1-39 de la POMC)Polypeptide activité portée par la séquence 1-24≈ 4 500 39 25 min < 50 pg + CRH (41 AA) 6 glycosylée : la pro-opio-LPH (42-132 de la POMC)Protéine

91 AA 10 000 91

(Homme)100 à 300 pg mélanocortine (POMC)

PM 31 000

264 AAH. mélanotrope =

melanostimulating h.

MSH (intermédine)

(1-13 de la POMC)Polypeptide la β-MSH (22 AA chez l'Homme) est d'extrac- tion de la β-LPHα = 13 20 pgα-MSH est identique aux premiers AA de l'ACTH

β-endorphine

(102-132 de la POMC)Polypeptide 31 AA séquence 61-91 de la β-LPH31≈ μg un artéfact

144 ENDOCRINOLOGIE ET COMMUNICATIONS CELLULAIRES

NH 2

COOH182

189
165
53
S S Figure 4.4 - Structure de l'hormone de croissance humaine (d'après Li et coll., 1969)

Le taux s'élève 3 à 4 h après le repas, ainsi qu'1 h après le début du sommeil. La GH

est sécrétée de façon pulsatile, avec une période d'environ 3 h chez le rat (fig. 4.5), mais il n'y a pas de rythme ultradien chez l'homme. Si la régulation de la pulsatilité est centrale (hypothalamique) sous l'influence de la sécrétion antiparallèle de la GH-RH et de la somatostatine, la GH intervient également dans le contrôle de sa propre pulsatilité (Epelbaum et coll., 1977).quotesdbs_dbs49.pdfusesText_49

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