1. Anatomie de l’hypothalamus :

L’hypothalamus est situé à la base du cerveau et constitue la paroi du 3ème ventricule.

Il forme en bas, en arrière du chiasma optique un entonnoir : l’infundibulum.

Il est composé de différents noyaux hypothalamiques.

Au niveau de la pointe de cet entonnoir, se trouve l’éminence médiane, qui se continue par la tige pituitaire.

C’est au niveau de l’éminence médiane que les terminaisons axonales des neurones sécrétants entrent en contact avec les capillaires fenêtrés du système porte hypothalamo-hypophysaire.

2. Anatomie de l’hypophyse :

L’hypophyse est constituée de 2 lobes très différents qui fonctionnent de manière indépendante :

1) Lobe postérieur ou neuro-hypophyse :

Il est constitué par les terminaisons des neurones sécrétant l’hormone antidiurétique ou arginine-vasopressine (AVP).

L’hypophyse postérieure est donc un réservoir d’AVP, elle n’a aucune activité de synthèse.

Elle est connectée au système nerveux central par la tige pituitaire.

2) Lobe antérieur :

Il est glandulaire et ne possède pas de connexion nerveuse avec le cerveau, mais une connexion vasculaire à fort débit, le système porte hypothalamo-hypophysaire.

En 1955, Roger Guillemin et Andrew Schally découvraient que l’hypophyse cultivée in vitro ne produisait de sécrétion hormonale que si elle était en présence de fragments d’hypothalamus. Cette constatation servit de point de départ à la découverte de facteurs de libération hypothalamique, qui valut à ces deux chercheurs le Prix Nobel de Médecine en 1977.

3. Système porte hypothalamo-hypophysaire :

Les artères hypophysaires supérieures se dirigent vers l’éminence médiane et se résolvent en un réseau capillaire. Ce réseau capillaire converge pour former des troncs de plus gros volume, les vaisseaux porte hypophysaires, situés à la surface de la tige pituitaire (les capillaires fenêtrés).

Le fait essentiel réside dans le contact étroit de ces capillaires avec les terminaisons des neurones hypothalamiques. Puis au niveau de l’hypophyse antérieure, ces vaisseaux s’épanouissent en un réseau capillaire secondaire.

Le débit du système porte est très élevé.

 

* Le concept de neurosécrétion :

Les neurones de l’hypothalamus sont des neurones neurosécrétoires : ils contiennent dans le corps cellulaire et l’axone, des petits granules sphériques de sécrétion dans lesquels se trouvent les hormones hypothalamiques.

Pour libérer ces produits de sécrétion, les neurones ont plusieurs possibilités :

– soit entrer en contact avec d’autres neurones et libérer le produit de sécrétion dans l’espace pré-synaptique : c’est ainsi que sont libérés les neuro-transmetteurs ;

– soit libérer les produits de sécrétion dans les capillaires fenêtrés du système porte hypothalamo-hypophysaire : c’est ce qui se passe dans l’éminence médiane. Les facteurs hypothalamiques sont aussi véhiculés vers l’hypophyse antérieure grâce à un réseau vasculaire spécialisé, à distance de leur lieu de sécrétion ;

– ou encore, libérer directement les peptides sécrétés dans la circulation générale : c’est ce qui se passe pour les hormones post-hypophysaires (ocytocine et vasopressine).

4. Facteurs de libération hypothalamiques :

– Le premier facteur découvert fut la TRH isolée par l’équipe de Roger Guillemin en 1969 : 1 mg de TRH (Thyrotropin Releasing Hormone) fut isolé à partir de 5 tonnes de cerveaux de mouton. Puis Andrew Schally et son équipe, la même année, confirmèrent la structure de ce peptide, formé de 3 acides aminés.

– Deux ans plus tard, en 1971, Schally isolait puis synthétisait un décapeptide, la Gonadotropin Releasing Hormone ou GnRH qui commande la fonction de reproduction chez l’homme et la femme, par l’intermédiaire des gonadotrophines FSH (hormone folliculostimulante) et LH (hormone lutéinisante).

– En 1973, c’est la somatostatine qui fut isolée, facteur hypothalamique inhibant la sécrétion d’hormone de croissance (GH) (Brazeau et Guillemin).

Puis, 2 autres facteurs de libération hypothalamiques ont été mis en évidence :

– En 1981, l’équipe de Valle isole le Corticotropin Releasing Factor ou CRF, polypeptide stimulant la libération d’ACTH hypophysaire ;

– En 1982, Guillemin isole le GHRH ou GRF (Growth Hormone Releasing Factor) qui stimule la libération de l’hormone de croissance hypophysaire (GH ou somatotropine).

5. Hormones de l’hypophyse antérieure :

– Hormone thyréostimulante : TSH,

– Hormone de croissance : GH,

– Gonadotrophines : FSH et LH,

– Prolactine,

– ATCH,

– autres : Peptides dérivés de la pro-opiomélanocortine (POMC), β- lipotropine (β-LPH), β-endorphine (qui dérive de la β-LPH).

A l’exception de la β-LPH et de la β-endorphine, toutes ces hormones contrôlent la sécrétion de glandes endocrines périphériques.

6. Hormones de l’hypophyse postérieure : ou neuro-hypophyse

A l’inverse de l’hypophyse antérieure, l’hypophyse antérieure est en connexion avec le cerveau par l’intermédiaire de la tige pituitaire.

Deux hormones ont été isolées :

– l’ocytocine : hormone de la tétée qui provoque l’éjection du lait en agissant sur les cellules myoépithéliales des galactophores, et hormone du travail puisqu’elle est responsable des contractions utérines lors de l’accouchement ;

– l’hormone antidiurétique ou arginine-vasopressine : qui provoque la réabsorption de l’eau par le tubule collecteur du néphron et diminue ainsi le volume urinaire.

Ces deux hormones sont en fait synthétisées dans l’hypothalamus, dans des neurones situés dans les noyaux supra-optiques et para-ventriculaires. Leurs axones cheminent en arrière puis passent dans la tige pituitaire se terminent en se ramifiant dans le lobe postérieur de l’hypophyse.

L’ocytocine et la vasopressine, libérées au niveau de ces ramifications, passent directement dans les capillaires et rejoignent la circulation générale.

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