1. Définition :

La testostérone est une hormone stéroïde mâle produite naturellement chez l’homme et, à un moindre degré, chez la femme.

Elle est synthétisée dans les gonades et la corticosurrénale à partir du cholestérol, d’abord converti en prégnénolone.

A partir de la prégnénolone, la testostérone est formée selon les deux voies classiques :

– La voie Δ4 qui comprend la séquence : progestérone, 17 OH-progestérone et androstènedione,

– et la voie Δ5 avec la séquence : 17 OH-prégnénolone, déhydroépiandrostérone et androstènediol.

Le passage de l’une à l’autre voie peut se faire à tous les niveaux sous l’effet de la 3β-hydroxystéroïde déshydrogénase.

● Dans le testicule : la synthèse est effectuée dans les cellules de Leydig selon les 2 voies, mais il semble que la voie Δ5 soit prépondérante.

● Dans l’ovaire : la testostérone peut être formée dans les trois compartiments : follicule, corps jaune et stroma et ceci selon les deux voies biosynthétiques.

Outre la synthèse gonadique et surrénalienne, la testostérone peut être également formée à partir de ses précurseurs, androstènedione et déhydroépiandrostérone, dans le foie et les tissus périphériques, notamment le tissu adipeux, les muscles et la peau.

2. Rôles de la testostérone :

1) Chez la femme :

Cette hormone joue un rôle dans le désir sexuel.

2) Chez l’homme :

Son rôle principal est de permettre la différenciation, le développement et le maintien des caractères sexuels secondaires mâles (organes génitaux, prostate).

En liaison avec la FSH, elle contrôle la spermatogenèse en agissant sur l’activité des cellules de Sertoli.

Elle joue aussi un rôle majeur dans la libido, l’accroissement de la masse musculaire (rôle anabolisant), le développement osseux, la pilosité et la mue de la voix.

Elle intervient enfin sur l’humeur.

3. Origine :

La testostérone circulante peut avoir plusieurs origines qui varient selon le sexe et l’âge :

1) Chez l’homme :

Elle est presque exclusivement d’origine testiculaire par les cellules de Leydig (95 %) et surrénalienne (5 %).

Nb : chez le garçon avant la puberté : c’est la conversion périphérique de l’androstènedione qui en constitue la principale origine.

La sécrétion de testostérone est stimulée par la LH, sur laquelle elle exerce un rétrocontrôle négatif.

La testostérone contrôle la différenciation, la maturation des caractères secondaires mâles et la spermatogénèse, en agissant sur les cellules de Sertoli en liaison avec la FSH.

2) Chez la femme :

Elle est synthétisée par :

– les ovaires (stroma) (25 %),

– les surrénales (25 %),

– mais provient surtout de la conversion périphérique de la D4-androstènedione (50 %), au niveau du foie et de la peau.

* Après la ménopause : la sécrétion ovarienne devient quasi inexistante mais celle de la surrénale et la conversion périphérique des précurseurs restent similaires à ce qui est observé au cours de la vie génitale.

Au total, la testostérone provient surtout de la conversion périphérique de l’androstènedione, aussi bien au cours de la vie génitale qu’après la ménopause.

4. Liaisons :

La testostérone circule dans le sang, pour une large part liée à des protéines porteuses et pour une très faible part, non liée ou libre (1 %) :

– en effet, près de la moitié est liée fortement à une protéine appelée TeBG (Testosterone estradiol Binding Globulin), appelée aussi la SHBG (Sex Hormone Binding Globulin) ; sous cette forme, la testostérone est incapable d’entrer dans les cellules.

– L’autre moitié est liée plus faiblement à l’albumine ; sous cette forme, la testostérone peut éventuellement se détacher de l’albumine et augmenter le taux de testostérone biologiquement active.

– Une toute petite fraction appelée « testostérone libre » n’est liée à aucune protéine et peut donc entrer librement dans les cellules où s’effectue son action.

D’un point de vue physiologique, la fraction non liée aux protéines était considérée, jusqu’à ces dernières années, comme la seule biologiquement active. Cependant, il a été récemment démontré que la fraction liée à l’albumine sérique était également disponible aux cellules cibles. 

Le total des fractions liées à l’albumine et libre se nomme « testostérone biodisponible ».

La testostérone totale est la somme des trois formes de testostérone.

5. Actions :

Les principales actions de la testostérone sont :

– la formation du phénotype masculin durant la différenciation sexuelle,

– la maturation sexuelle à la puberté,

– l’initiation et le maintien de la spermatogénèse,

– la régulation de la sécrétion de la LH.

La testostérone traverse la membrane cellulaire par diffusion. Dans le cytoplasme, elle se lie à un récepteur ou bien elle est d’abord réduite en dihydrotestostérone (DHT) sous l’effet de la 5α-réductase et c’est la DHT alors qui se lie au récepteur.

– Le complexe ainsi formé migre vers le noyau et se lie au site d’action nucléaire. Il est important de noter que DHT et testostérone partagent le même récepteur cytosolique, et que c’est la disponibilité du tissu en 5α-réductase qui détermine la liaison préférentielle de la DHT. Par exemple, le tissu musculaire est dénué d’activité 5α-réductase et c’est la testostérone seule qui est le promoteur du développement musculaire à la puberté.

– Le complexe testostérone-récepteur est responsable de la différenciation sexuelle des canaux de Wolff qui vont former l’épididyme, les canaux déférents et les vésicules séminales et du dimorphisme sexuel du développement musculaire.

Le complexe DHT-récepteur est responsable de la virilisation des organes génitaux externes au cours de l’embryogénèse, de la formation de la prostate et de certains caractères sexuels secondaires à la puberté.

Par ailleurs, la testostérone exerce un rétrocontrôle négatif sur la production des gonadotrophines après aromatisation in situ en estradiol.

6. Métabolisme :

La testostérone est métabolisée selon deux voies : la voie 17β-hydroxy aboutissant à l’androstanediol par l’intermédiaire de la DHT et la voie 17-oxo aboutissant aux 17-oxostéroïdes ou 17-cétostéroïdes : androstérone et étiocholanolone. Ces métabolites sont conjugués puis éliminés dans les urines sous forme de glucuronides ou de sulfates.

Enfin, une très faible fraction de la testostérone provenant de la circulation ou formée dans le foie à partir des précurseurs est conjuguée à l’acide glucuronique. Le glucuronide de testostérone est éliminé dans les urines. 

7. Indications du dosage : Cf chapitre spécial

8. Recommandations préanalytiques :

1) Prélèvement sanguin :

Le prélèvement se fait sur tube sec le matin entre 8 et 9 heures (moment où la testostérone est plus élevée) chez l’homme, à n’importe quelle heure chez la femme, à jeun si la testostérone biodisponible est dosée, en dehors de toute prise d’androgènes ou d’anti-androgènes, en dehors de tout effort physique et à distance d’un acte chirurgical ou d’un repos prolongé.

Ce dosage est ordinairement couplé avec ceux :

– de la FSH, LH, prolactine, chez l’homme,

– de la DHEA, de la D4-androstènedione et de la 17 OH-progestérone chez la femme.

2) Questions à poser au patient :

Il est recommandé de signaler l’administration des composés :

– modifiant les concentrations de testostérone par action directe ou indirecte sur les gonades ou sur la corticosurrénale : gonadotrophines, ACTH, citrate de clomifène, tamoxifène, glucocorticoïdes, hormones sexuelles, danazol,

– ou affectant les concentrations de SHBG ou la liaison de testostérone à cette protéine : citrate de clomifène, tamoxifène, danazol, hormones sexuelles, spironolactone.

9. Techniques de dosage :

– Le dosage de la testostérone totale peut être effectué par des techniques immunologiques faisant appel à un traceur isotopique ou non.

Les antisérums actuellement disponibles sont suffisamment spécifiques, notamment vis-à-vis de la dihydrotestostérone (DHT), pour permettre un dosage direct dans l’aliquote sérique ou plasmatique.

– Pour le dosage de la testostérone biodisponible ou fraction non liée à la SHBG et à la CBG, on met à profit la propriété que possèdent ces protéines porteuses de précipiter par le sulfate d’ammonium à demi-saturation.

C’est ainsi que dans un premier temps, la SHBG et la CBG de l’échantillon, avec la fraction de la testostérone qui leur est liée, sont précipitées par le même volume d’une solution saturée de sulfate d’ammonium. Après centrifugation, la testostérone est mesurée dans le surnageant par le même immunodosage que celui appliqué pour la mesure de la testostérone totale.

Taux normal :

Les valeurs normales de la testostérone varient selon le sexe et l’âge :

a) Chez l’homme :

b) Chez la femme :

Les valeurs normales du taux sanguin de testostérone sont dix fois moins importantes +++.

⇒ le taux chez la femme est compris entre 0,3 et 3 nmol/L. 

Il est important de noter que les valeurs de référence peuvent varier en fonction des laboratoires et des techniques de mesure utilisées. Il est donc recommandé de consulter un professionnel de santé pour interpréter les résultats de testostérone chez la femme.

10. Variations physiologiques :

Le taux de testostérone varie en fonction du sexe, de l’âge et du stade pubertaire.

La testostérone reste à des concentrations faibles dans les deux sexes jusqu’à l’apparition de la puberté.

1) Chez l’homme :

A la puberté, les taux augmentent pour être au maximum chez l’adulte.

Les concentrations adultes ne sont atteintes qu’à l’âge de 20 ans chez le garçon.

– Chez l’homme adulte : les concentrations de testostérone totale ne varient pas significativement entre 20 et 50 ans.

Chez l’adulte, les taux sont deux fois plus élevés le matin que le soir.

– Chez l’homme âgé : la testostérone totale reste à des concentrations comparables à celles de l’adulte jeune jusqu’à un âge très variable selon les études. En revanche, les testostérones biodisponible et libre amorcent une baisse à partir de 50 ans.

L’effort physique continu entraîne une diminution de la testostérone.

2) Chez la femme :

Dans l’enfance, les variations sont identiques à celles du garçon.

– Chez la fille : les concentrations de testostérone totale restent très faibles jusqu’au début de la puberté, puis elles s’élèvent progressivement pour atteindre les niveaux adultes à la fin de la puberté.

– Chez la femme, en période d’activité génitale : les concentrations de testostérone totale ne varient pas significativement au cours du cycle menstruel.

– Après la ménopause : la testostérone diminue (en raison d’une élévation des taux de gonadotrophines), mais les concentrations restent constantes après.

11. Variations pathologiques :

1) Taux de testostérone élevé (hypertestostéronémie) :

a) Chez l’enfant :

Chez l’enfant, la testostéronémie est élevée en cas de :

– puberté précoce : cela se manifeste par un développement avant l’âge de 10 ans chez le garçon, des caractères sexuels secondaires, associé à celui des testicules (elle peut être d’origine centrale ou secondaire à une tumeur leydigienne),

– pseudopuberté précoce : elle se manifeste par un développement des caractères sexuels secondaires chez le garçon lié à une production anormale d’androgènes surrénaliens (hyperplasie congénitale des surrénales, cushing, tumeur),

– pseudohermaphrodisme féminin : il se caractérise par une hyperandrogénie chez la fille avec ambiguïté sexuelle à la naissance.

b) Chez l’homme :

Chez l’homme, une hypertestostéronémie est retrouvée en cas :

– de syndrome des testicules féminisants (insensibilité périphérique aux androgènes avec augmentation de la LH),

– d’administration de testostérone exogène synthétique (souvent par des sportifs, afin de bénéficier de son rôle anabolisant et d’augmenter leur masse musculaire) ou de gonadotrophines,

– d’hyperthyroïdie.

c) Chez la femme :

La testostérone peut s’élever dans :

– l’hirsutisme idiopathique avec augmentation de DHT et de testostérone,

– le syndrome des ovaires polykystiques (SOPK),

– les hyperplasies congénitales de la surrénale,

– les tumeurs ovariennes et surrénaliennes virilisantes. 

2) Taux de testostérone bas (hypostestostéronémie) :

a) Chez l’enfant :

Chez le garçon, la testostérone est basse en cas de retard pubertaire simple ou alors l’origine de l’hypogonadisme testiculaire est congénitale :

– syndrome de Klinefelter,

– syndrome de Morris (ou testicule féminisant),

– anorchidie congénitale,

– troubles de la biogénèse de la testostérone par déficit enzymatique (17α-hydroxylase, 17-20 desmolase, 3β-hydroxystéroïde déshydrogénase et 17β-hydroxystéroïde déshydrogénase).

b) Chez l’homme :

Chez l’homme, une diminution de la testostérone au-dessous de 3 ng/ml (10 nmol/l) témoigne d’une insuffisance testiculaire qui peut être primaire (testiculaire) ou haute (hypothalamo-hypophysaire) :

– insuffisance testiculaire primaire : hypogonadisme hypergonadotrope

– insuffisance testiculaire de cause haute : hypogonadisme hypogonadotrope.