L’hypophyse Dr Nicolas CHEVALIER Service d’Endocrinologie – Médecine de la Reproduction Hôpital de l’Archet 1

Situation anatomique Dans la boîte crânienne… Au centre d’une ligne reliant la racine du nez à l’occiput Deux parties: Antérieure: anté-hypophyse Postérieure: post-hypophyse

Situation anatomique de l’hypophyse

Situation anatomique de l’hypophyse Hypothalamus Hypophyse Selle turcique

Situation anatomique de l’hypothalamus Latéral Médian Paraventriculaire 3° ventricule Région paraventriculaire: cellules neurosécrétrices qui libèrent des hormones dans la circulation.

Origine embryologique L'hypophyse se divise en deux lobes : l'anté-hypophyse ou adénohypophyse, en avant, qui dérive du plafond de la cavité buccale primitive ; et la post-hypophyse ou neurohypophyse, en arrière, qui est une extension de l'hypothalamus, relié à celui-ci par la tige pituitaire. Elle contient les axones de neurones dont les corps cellulaires se trouvent dans l'hypothalamus. L’hypophyse intermédiaire n’est visible chez l’homme qu’en période foetale et jusqu'à l'âge de dix ou vingt ans.

Origine embryologique de l’hypophyse

Origine embryologique de l’hypophyse Toutes les cellules anté-hypophysaires proviennent d’une seule cellule souche…

Organisation cellulaire Anté-hypophyse: aspect de glande endocrine = cordons cellulaires organisés autour de capillaires sanguins Post-hypophyse: axones des neurones hypothalamiques qui vont déverser leurs sécrétions vers le système sanguin (et non dans l’espace synaptique)

Aspect histologique de l’hypophyse Neuro-hypophyse Arrière Hypophyse antérieure Avant

Aspect histologique de l’hypophyse Neurohypophyse Antéhypophyse

Le système hypothalamo-hypophysaire Système porte donc deux réseaux capillaires reliés en série Sécrétions hormonales sous contrôle neuronal hypothalamique permanent Régulation négative par les tissus cibles périphériques…

Le système hypothalamo-hypophysaire

Le système hypothalamo-hypophysaire Boucle de régulation… Rétrocontrôle inhibiteur Tissu cible Effets biologiques Circulation générale Hormone périphérique Glande endocrine périphérique Circulation générale Hormone antéhypophysaire +

Le système hypothalamo-hypophysaire Régulation hypothalamique antéhypophysaire… PVH : noyau para-ventriculaire Arc : noyau arqué

Le système hypothalamo-hypophysaire Régulation hypothalamique post-hypophysaire… PVH : noyau para-ventriculaire SON : noyau supra-optique

Explorations d’imagerie Radiographies de la selle turcique: examen princeps qui n’est plus prescrit typiquement, selle ballonisée si adénome Scanner: peu d’intérêt rapports avec la structure osseuse… IRM: gold standard

IRM de la région hypothalamo-hypophysaire Coupe frontale (ou coronale)

IRM de la région hypothalamo-hypophysaire Coupe sagittale

Organisation fonctionnelle L’hypophyse est comme un chef d’orchestre L’hypophyse régule les glandes endocrines périphériques: thyroïde surrénales gonades glande mammaire…

Organisation fonctionnelle Les sécrétions hypophysaires peuvent parfois être: en excès: adénomes hypophysaires sécrétants (micro/macro) en défaut: insuffisance hypophysaire partielle ou complète (panhypopituitarisme)

L’axe thyréotrope

L’axe thyréotrope Première description en 1851 (autopsie de « crétins ») Deux hormones principales: H  TRH: thyrotropin releasing hormone H  TSH: thyroid stimulating hormone

L’axe thyréotrope TSH: hormone glycoprotéique avec deux sous-unités:  , qui est commune avec la LH, la FSH et l’hCG , qui est spécifique -TSH  -LH   -FSH  -hCG 

L’axe thyréotrope Sécrétion pulsatile de la TSH (13p/24h) Pic nocturne:

Axe hypothalamo-hypophyso-thyroïdien Noyau paraventriculaire TRH TSH T4 T3 Hypophyse T4 T3 Noyau paraventriculaire Etat énergétique Température Rétrocontrôle négatif des HT sur synthèse/libération de TSH/TRH TRH = thyrolibérine (Thyrotropin Releasing Hormone) TSH = thyréostimuline (Thyrotropin Stimulating Hormone)

L’axe thyréotrope Insuffisance: Biologie: TSH N ou basse, T4 effondrée signes d’intensité variable tableau souvent peu sévère: prise de poids infiltration cutanéo-muqueuse constipation sécheresse cutanée frilosité… Biologie: TSH N ou basse, T4 effondrée

L’axe thyréotrope Excès = adénome thyréotrope: 1ère observation en 1960 rares: 1 à 2 % des adénomes hypophysaires; 80 à 90 % macroadénomes (donc > 10 mm) signes d’hyperthyroïdie aspécifiques goitre présent dans 9 cas sur 10 Biologie: TSH N ou haute, T4 élevée

L’axe gonadotrope

L’axe gonadotrope Trois hormones principales:   H  GnRH: gonadotropin releasing hormone ou gonadolibérine: polypeptide sécrétion pulsatile +++ (1p/90 min) H: glycoprotéines à deux sous-unités: FSH: follicle stimulating hormone LH: luteinizing hormone -LH  -FSH 

Sécrétion discontinue : Pulsatilité de la LH (90 min)

LH/Gonadotropin Releasing Hormone LH : Luteinizing Hormone LH-RH ou GnRH: LH/Gonadotropin Releasing Hormone LH : Luteinizing Hormone FSH : Follicle Stimulating Hormone LH-RH ou GnRH Inhibine LH FSH Progestérone Testostérone Estradiol

L’axe gonadotrope chez l’homme Rôle des hormones hypophysaires: Récepteurs sur la cellule de Sertoli Stimule la spermatogenèse -FSH  -LH  Récepteurs sur la cellule de Leydig Stimule la synthèse de testostérone Rétrocontrôle négatif par les inhibines et l’estradiol (converti à partir de la testostérone)

L’axe gonadotrope chez la femme Rôle des hormones hypophysaires: Récepteurs sur les cellules de la granulosa et de la thèque interne Permet la croissance des follicules -FSH  Récepteurs sur les cellules de la granulosa Permet l’ovulation et la transformation du follicule en corps jaune -LH  Rétrocontrôle négatif par l’estradiol (FSH +++) et la progestérone (LH +++)

L’axe gonadotrope Insuffisance: = hypogonadisme hypogonadotrope tableau dépend de l’âge du patient: congénital  impubérisme acquis à l’âge adulte: F  aménorrhée, bouffées de chaleur H  troubles de la libido +++, dépilation Biologie: FSH et LH N ou basses, E2/T effondrées

Hypogonadisme hypogonadotrope Acquis: hyperprolactinémie tumeur sellaire processus infiltratif syndrome de Sheehan rupture de tige pituitaire ATCD de radiothérapie Congénital: syndrome de Kallman mutations du R-GnRH, R-FSH, R-LH… Fonctionnel: fréquent +++ mais diagnostic d’élimination…

Aménorrhée psycho-nutritionnelle Régression progressive vers un stade pubertaire puis pré-pubertaire… LH: effondrée diéto-dépendante FSH: normale ou basse pondéro-dépendante HYPOGONADISME HYPOGONADOTROPE

L’axe gonadotrope En excès: Adénomes sécrétant rarissimes… Souvent aucun signe clinique en dehors du syndrome tumoral car adénomes volumineux +++ (aspect en « brioche »)

L’axe somatotrope

L’axe somatotrope Trois hormones principales: H: SRIH: somatotropin release inhibiting hormone (somatostatine) GHRH: growth hormone releasing hormone (somatolibérine) H  GH: growth hormone (hormone de croissance)

L’axe somatotrope GH: polypeptide de 191 aa, 22 Kda 2 ponts disulfures codée par le bras long du chr. 17 La plus abondante des hormones produites par l’antéhypophyse Homologie structurelle avec la prolactine Sécrétion pulsatile ++ (la nuit surtout)

Régulation de l’axe somatotrope Contrôle hypothalamique: SRIH (somatostatine): issue du noyau para-ventriculaire inhibe la sécrétion de GH GHRH (somatolibérine): issue du noyau arqué stimule la sécrétion de GH

SST : somatostatine GH : Growth Hormone GH-RH : Growth Hormone Releasing Hormone IGF-1 : Insuline like Growth Factor 1 GH-RH GH IGF1

Actions de la GH La GH n’agit pas elle-même sur les tissus cibles Action par l’intermédiaire de facteurs de croissance = somatomédines = IGF 1 et 2 (Insulin like Growth Factor) Synthèse : foie ++, cartilage de conjugaison, tissu musculaire Rôles: IGF 2 : croissance fœtale IGF 1++ (somatomédine C) : naissance à fin de puberté

Actions de la GH Croissance osseuse++ Tissu osseux = tissu vivant, constitué par une matrice organique produite par les ostéoblastes La GH stimule la: production et activité des ostéoblastes (ostéogénèse) formation cartilagineuse (chondrogénèse) croissance épiphysaire de l’os, jusqu’à la soudure des cartilages de conjugaison

Actions de la GH Métabolisme glucidique: Métabolisme protéique: GH = hormone hyperglycémiante résistance à l’insuline Métabolisme lipidique: GH = action lipolytique dégradation des triglycérides augmentation des acides gras libres Métabolisme protéique: GH = hormone anabolisante facilite l’incorporation tissulaire des acides aminés Métabolisme phosphocalcique: absorption intestinale Ca++ réabsorption tubulaire Ca++ réabsorption tubulaire Ph GH = hormone de STRESS

L’axe somatotrope Insuffisance: Biologie: tableau dépend de l’âge du patient: congénital  nanisme harmonieux, syndrome polymalformatif… enfance  retard de croissance acquis à l’âge adulte: asthénie chronique, prise de poids, troubles métaboliques… Biologie: GH basse, non stimulable +++ IGF1 basse

L’axe somatotrope Excès = adénome somatotrope: acromégalie 1ère description en 1886 rare tableau dépend de l’âge du patient: enfance et adolescence  acromégalo-gigantisme adulte: syndrome dysmorphique Biologie: GH et IGF1 élevées

L’axe corticotrope

L’axe corticotrope Trois hormones principales: H: CRH: corticotropin releasing hormone ADH (ou vasopressine): hormone anti-diurétique (stockée dans la post-hypophyse) H  ACTH: adrenocorticotropin hormone

L’axe corticotrope ACTH: polypeptide de 39 acides aminés, dont les 24 premiers ne varient jamais, les autres variant selon les espèces. stimulent les sécrétions surrénaliennes: cortisol +++ (indispensable à la vie) androgènes aldostérone (en phase aiguë)

CRH ACTH Cortisol CRH = Corticotropin Releasing Hormone ACTH = Adreno-CorticoTropin Hormone

L’axe corticotrope Insuffisance: pronostic vital en jeu !!! asthénie chronique, perte de poids, douleurs abdominales aménorrhée, impuissance hyponatrémie sévère, hypoglycémie causes multiples (corticothérapie prolongée +++) Biologie: cortisol normal ou bas avec ACTH normale ou basse

L’axe corticotrope Excès = adénome corticotrope: maladie de Cushing 1ère description en 1932 rare (5 % des adénomes hypophysaires) tableau clinique: obésité faciotronculaire vergetures pourpres fragilité cutanée Biologie: cortisol élevé avec ACTH élevée

L’axe lactotrope

L’axe lactotrope Deux hormones principales: H: H  PRL: prolactine dopamine exerce un tonus inhibiteur permanent (seule hormone régulée négativement) H  PRL: prolactine

L’axe lactotrope PRL: 20 % du contingent cellulaire adénohypophysaire polypeptide de 199 aa, 23 Kda codée par le bras long du chr. 6 20 % du contingent cellulaire adénohypophysaire Homologie structurelle avec la GH +++

La dopamine exerce un tonus inhibiteur PERMANENT PRL DA TRH Estradiol La dopamine exerce un tonus inhibiteur PERMANENT DA : dopamine PRL : prolactine

Actions de la prolactine Hormone de la lactation: favorise la montée laiteuse participe à la différenciation fonctionnelle de la glande mammaire Fonction lutéotrope sur l’ovaire 300 fonctions diverses... à confirmer pour la plupart… (mouvements hydro-électrolytiques, immunomodulation, croissance de la prostate…)

Impact de la PRL sur le sein GH puis GH-V IGF-1 Progestérone E2 hPL

L’axe lactotrope Insuffisance: rôle suspecté sur les travaux animaux… identité clinique jamais établie…

L’axe lactotrope Excès = adénome lactotrope: le plus fréquent des adénomes hypophysaires action anti-gonadotrope +++ tableau clinique: F  syndrome aménorrhée/galactorrhée H  gynécomastie, troubles de la libido +++ (galactorrhée rarissime) adénomes mixtes: GH +++, TSH, ACTH Autres causes: grossesse, médicaments +++ (psychotropes, anti-émétiques), insuffisances rénale et hépatique… Biologie: PRL élevée

La post-hypophyse

La neurohypophyse La neurohypophyse est un prolongement de l’hypothalamus : sécrétion hormonale par les corps cellulaires des neurones (SOP et PAV) transport par les axones le long de la tige pituitaire sécrétion dans le système porte post-hypophysaire

La neurohypophyse Deux hormones principales: ADH: hormone anti-diurétique (ou vasopressine) Ocytocine

L’ADH Structure: Rôles physiologiques: Sécrétion déclenchée par: octapeptide 1 pont disulfure synthèse par noyaux SOP et PAV (préprohormone) Rôles physiologiques: sur les tubules du REIN (récepteurs V1/2) réabsorption d’eau via les aquaporines effet vasoconstricteur (par augmentation des résistances périphériques) Sécrétion déclenchée par: l’augmentation de l’osmolalité plasmatique (osmorécepteurs) la baisse du volume sanguin, lié à la TA (barorécepteurs)

L’ADH Insuffisance: diabète insipide urines claires, sans goût… déshydratation extracellulaire deux origines possibles: centrale: tumeurs de la région hypothalamique (crâniopharyngiome, métastases), section de tige (chirurgie, traumatisme) néphrogénique (atteinte génétique ou traitements: lithium +++) Excès: Syndrome de Schwartz-Bartter (SIADH) hypo-osmolarité, hyponatrémie causes: tumeurs (bronchique +++), traumatisme, méningite

L’ocytocine Structure: Rôles physiologiques: nonapeptide (7 aa communs avec l’ADH) 1 pont disulfure Rôles physiologiques: stimule les contractions musculaires lisses de l’utérus lors de l’accouchement: nombre de récepteurs augmente en fin de grossesse sécrétion fonction de la dynamique utérine et de la dilatation cervicale stimule les contractions myoépithéliales de la glande mammaire pour participer à la lactation: sécrétion stimulée par la succion du mamelon + cris du bébé

L’hypophyse en résumé…

Hormones hypothalamiques : TRH, CRH, LH-RH, DA, GHRH, somatostatine Système porte HH AVP (ADH) antéhypophyse posthypophyse TSH GH PRL ACTH LH FSH testicules ovaires Testo stérone Spermato genèse E2 Pg Folliculogenèse T3, T4 cortisol

Hormones de la post-hypophyse: neurohormones Ocytocine ADH (Hormone anti-diurétique) ou vasopressine