Les hormones glycoprotéiques hypophysaires incluent la FSH, la LH et la TSH.

La gonadotrophine chorionique, structurellement très similaire de la LH est fabriquée dans le placenta. Chaque hormone glycoprotéique a une sous-unité β spécifique qui forme un dimère par liaison non covalente avec la sous-unité a commune.

Les sous-unités α et β sont codées par des gènes différents.

La demi-vie plasmatique de LH (50 minutes) est plus courte que celle de la FSH (220 minutes). Ce fait explique la dynamique sécrétoire plus rapide de LH, même si les deux hormones sont sécrétées simultanément. Les différences de séquence entre FSH et LH vont permettre à ces deux hormones de se lier à des récepteurs spécifiques.

Les gonadotrophines sont impliquées dans la différenciation sexuelle, dans la production des stéroïdes sexuels et dans la gamétogenèse.

La régulation et les rôles physiologiques des gonadotrophines sont un peu différents chez l’homme et la femme.

* Chez l’homme, le récepteur de la FSH est situé dans les cellules de Sertoli et dans les tubes séminifères alors que les récepteurs de la LH sont localisés dans les cellules de Leydig.

La LH stimule la production d’androgènes par la cellule de Leydig.

La FSH est impliquée dans la maturation des cellules spermatiques dans les tubes séminifères.

Par conséquent LH et FSH agissent de façon coordonnée pour induire la spermatogenèse.

* Chez la femme, les récepteurs de la FSH ovariens sont situés sur les cellules de la granulosa où ils induisent l’enzyme responsable de la biosynthèse des estrogènes. Les récepteurs de la LH sont situés essentiellement sur les cellules thécales de l’ovaire et sont responsables de la production des androgènes ovariens et des précurseurs stéroïdiens qui sont transportés vers les cellules de la granulosa où ils vont subir une aromatisation en estrogènes.

Les sécrétions de LH et de FSH pendant le cycle menstruel vont être responsables du recrutement et de la maturation folliculaire (essentiellement FSH-dépendante) et suivis par l’ovulation (essentiellement LH-dépendante).

Les gonadotrophines sont aussi responsables de la production des stéroïdes dans le corps jaune après l’ovulation.

La sécrétion des gonadotrophines est régulée principalement par le peptide hypothalamique GnRH. La GnRH stimule la libération immédiate de calcium intracellulaire qui sera suivie dans une seconde phase par l’entrée de calcium extracellulaire à l’intérieur de la cellule. La GnRH active aussi la voie du phosphatidylinositol qui aura comme effet d’accroître la production de diacylglycérol (DAG) et d’inositoltriphosphate (IP3). Ces deux messagers agissent ensemble pour stimuler la voie de transduction impliquant la protéine kinase C.

La cellule gonadotrope est très sensible aux différents modes de stimulation par la GnRH. Ainsi, l’exposition continue de ces cellules à la GnRH va provoquer une désensibilisation et donc l’inhibition de la sécrétion de LH et de FSH. La sensibilité des cellules gonadotropes à la GnRH est modulée par les stéroïdes sexuels et par d’autres peptides hypothalamiques comme par exemple le neuropeptide Y (NPY). Une sécrétion accrue de GnRH associée à une densité accrue des récepteurs à cette neurohormone dans les cellules gonadotropes provoquée par l’augmentation de la sécrétion d’estradiol va induire une augmentation très importante des gonadotrophines qui déclenchera l’ovulation.

L’axe hypothalamo-hypophyso-gonadique est activé tout d’abord pendant le développement fœtal. Plus tard, au cours de l’année qui suit, les taux plasmatiques de LH et de FSH diminuent, puis deviennent indétectables jusqu’à la puberté. 

Les bases physiologiques de la suppression de l’axe gonadotrope pendant l’enfance ne sont pas connues et impliquent probablement une inhibition tonique du générateur des pulsations de la GnRH par le système nerveux central. En effet, pendant cette période, la glande hypophysaire répond à la GnRH exogène. De même, plusieurs théories suggèrent que l’apparition de la puberté résulterait de la désinhibition du générateur de pulsation.

La puberté débute entre 8 et 13 ans chez les filles et entre 9 et 14 ans chez les garçons.

Pendant la période péripubertaire des pics de sécrétions de LH pendant le sommeil peuvent être détectés. Plus tard, une augmentation progressive de la fréquence et de l’amplitude de ces pics se produit qui aboutira à l’augmentation des pulsations de LH pendant la nuit et le jour.

Chez la femme, la fréquence des pulsations de la GnRH varie en fonction du cycle menstruel. Les effets combinés de la stimulation par la GnRH et du rétrocontrôle ovarien vont aboutir à la coordination de signaux hormonaux négatifs et positifs qui vont converger au niveau de la cellule gonadotrope et réguler la sécrétion de LH et de FSH.

Le cycle menstruel typique a une durée de 28 jours, il est divisé en une phase folliculaire et une phase lutéale séparées par le jour de l’ovulation (au cours du 14ème jour du cycle). L’exposition gonadotrope à de faibles concentrations d’estrogènes va exercer un rétrocontrôle négatif et inhiber la sécrétion de GnRH. L’augmentation de la concentration des estrogènes qui précède le pic ovulatoire de LH va exercer le rétrocontrôle positif qui va provoquer une augmentation de la fréquence des pulsations de la GnRH. Ainsi, l’augmentation de la GnRH combinée à une sensibilité accrue à ce peptide de la cellule gonadotrope va induire le pic ovulatoire de LH et FSH.

Pendant la phase lutéale, la fréquence des pulsations des gonadotrophines diminue. En dehors du rétrocontrôle par les stéroïdes, des peptides ovariens comme l’inhibine jouent aussi un rôle dans le contrôle de l’axe gonadotrope. L’inhibine provoque une diminution sélective de la FSH sans effet sur la sécrétion de LH. L’inhibine circulante est un des signaux de rétrocontrôle négatif qui provoque une diminution de la FSH lors de la croissance folliculaire.

La périménopause est caractérisée par l’épuisement progressif des fonctions ovariennes. Après plusieurs années au cours desquelles les cycles menstruels deviennent anovulatoires et irréguliers, les règles disparaissent et la ménopause apparaît. Bien que l’âge d’apparition de celle-ci soit variable, la ménopause se produit le plus souvent autour de la cinquantaine. L’épuisement du capital folliculaire va provoquer une diminution de la production des stéroïdes sexuels, en particulier des estrogènes et de la progestérone. En revanche, les androgènes seront toujours fabriqués par les cellules du stroma. Cette diminution des estrogènes et de la progestérone va induire la disparition du rétrocontrôle négatif et donc une augmentation des concentrations de LH et de FSH.

Chez l’homme, la régulation de l’axe gonadotrope est constante. Après la puberté, les pulsations de LH et de FSH se produisent toutes les heures, le jour et la nuit. Il faut cependant noter qu’il existe une variabilité très importante de la fréquence des pulsations de LH chez les individus. La pulsatilité de la LH induit celle de la sécrétion de testostérone mais la pulsatilité de ce stéroïde est très atténuée par la présence de protéines de liaison plasmatiques qui diminuent sa clairance. Ainsi, les concentrations de testostérone peuvent chuter en dessous du taux “normal” chez des individus présentant une fréquence lente de la GnRH. La testostérone inhibe l’axe gonadotrope directement mais aussi suite à une aromatisation en estradiol. L’axe gonadotrope chez l’homme, contrairement à la femme, demeure intact avec l’âge. Une décroissance modérée et progressive de la concentration de testostérone associée à une augmentation de LH et de FSH se produit chez les hommes âgés.

  • Hypogonadisme hypogonadotrope
  • Tumeurs gonadotropes (à FSH - LH)

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