Physiologie de l’adénohypophyse et de la post-hypophyse ECOLE NATIONALE VETERINAIRE T O U L O U S E Physiologie de l’adénohypophyse et de la post-hypophyse V. Gayrard Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse Unité Associée INRA de Physiopathologie et Toxicologie Expérimentales 23, Chemin des Capelles 31076 Toulouse cedex

Systèmes de communication Système nerveux : Neurone Système endocrinien : Cellule endocrine Système neuroendocrinien : Neurone « neurosécréteur »

Physiologie de l’adénohypophyse et de la post-hypophyse I. Le concept de neurohormone 1. Définitions, historique 2. Classification des neurohormones 3. Sécrétion des neurohormones II. Le système hypothalamo-adénohypophysaire 1. Le rôle endocrine de l ’adénohypophyse 2. Les hormones de l ’hypothalamus 3. Mécanismes de régulation III. Le système hypothalamo-neurohypophysaire 1. L ’ocytocine 2. La vasopressine

Définitions Neuromédiateur: neurotransmetteur, neuromodulateur, neurohormone Neurohormone: Elaborée par des neurones Diffusion dans sang, LCR, espace extracellulaire Action à distance

Historique Années 40-50: Complexe hypothalamo-hypophysaire, hormones hypophysiotropes 1951: Système hypothalamo-neurohypophysaire (Bargmann et Scharrer) 1953: Ocytocine, vasopressine (Du Vigneaud) 1959: thyrolibérine (Guillemin & Schally) Années 1970: Plus de 200 neuropeptides identifiés

Les mêmes hormones se retrouvent dans le système digestif et dans le cerveau !!! Somatostatine : SNC, pancréas (Dubois, 1975) Substance P: transmission des messages douloureux au niveau de la moelle - motricité gastrointestinale

Production des neuropeptides ADN (gène) ARNm Peptide précurseur de haut p.m. (100-250 aa) Clivage enzymatique

Production des neuropeptides ADN ARNm ARNm précurseur peptides

PRODUITS DU GENE DE LA PRO-OPIOMELANOCORTINE POMC: Polypeptide précurseur 241 aa Lobe antérieur hypophyse ACTH -LPH -LPH -END Lobe intermédiaire hypophyse CLIP -MSH LPH: lipotropine END: endorphine CLIP: corticotropin-like peptide MSH: mélanotropine

Concept de neurohormone Mise en évidence d ’un grand nombre de neurohormones Ubiquité histologique et fonctionnelle Evolution du concept

Classification des neuropeptides Hormones hypothalamiques hypophysiotropes Hormones neurohypophysaires: ocytocine, vasopressine

Classification des neuropeptides Peptides morphino-mimétiques ou opiacés Enképhalines Leu 5 enképhaline, Met 5 enképhaline Endomorphines ou endorphines ,,

Peptides gastro-intestinaux cérébraux (TD, SNC) Famille des takikinines: Substance P, substance K Famille sécrétine-glucagon Vasoactive Intestinal Polypeptide (VIP) Gastric Inhibitory Peptide (GIP) Famille Gastrin-Releasing Peptide (GRP) Famille Calcitonin Gene-Related Peptide (CGRP) Famille du Neuropeptide Y: NPY, APP, PP, peptide YY Famille gastrine-cholecystokinine (CCK) Neurotensine Motiline Facteur Atrial Natriurétique (ANF)

L’hypophyse Hypophyse: 2 lobes Antérieur: Adénohypophyse Hypothalamus Hypophyse Hypophyse: 2 lobes Antérieur: Adénohypophyse Postérieur: Neurohypophyse Selle turcique

L ’hypophyse

Rôle endocrine de l ’hypophyse (1) Données anatomopathologiques (2) Effets de l’ablation de la glande (3) Restitution de la fonction par administration extraits glandulaires

Rôle endocrine de l’hypophyse : données anatomopathologiques Syndrome de Cushing Nanisme, gigantisme Acromégalie

Démonstration expérimentale Hypophysectomie arrêt croissance, hypofonctionnement gonades, surrénales, troubles du métabolisme Injection d’extraits hypophysaires Compensation des déficits et absence de troubles.

Adénohypophyse Libère hormones qui régulent la croissance, la reproduction, le métabolisme, l’homéostasie Thyroid stimulating hormone (TSH, thyrotropin) Corticotropin (ACTH) Growth Hormone (GH) Follicle stimulating hormone (FSH) Luteinizing hormone (LH) Prolactine

ACTH (corticotropine) Sécrétions adénohypophysaires Cellules somatotropes Cellules corticotropes Cellules mammotropes LPH (lipocortine) ACTH (corticotropine) PRL (prolactine) GH (somatotropine) Surrénales v Tissu osseux Glande mammaire Cortisol Rôle anti- inflammatoire Croissance Production de lait

ACTH (corticotropine) Sécrétions adénohypophysaires Cellules somatotropes Cellules corticotropes Cellules mammotropes LPH (lipocortine) ACTH (corticotropine) PRL (prolactine) GH (somatotropine) Surrénales v Tissu osseux Glande mammaire Cortisol Rôle anti- inflammatoire Croissance Production de lait

Métabolisme intermédiaire Sécrétions adénohypophysaires Cellules thyréotropes Cellules gonadotropes TSH (thyrotropine) LH (lutotropine) FSH (follitropine) Thyroïde GONADES v Thyroxine Métabolisme intermédiaire Stéroïgogenèse Gamétogenèse

Hypothalamus Hypophyse

L’hypothalamus Latéral Médian Paraventriculaires 3° ventricule Région paraventriculaire: cellules neurosécrétrices qui libèrent des hormones dans la circulation.

L’hypothalamus

Hormones hypothalamiques Contrôlent sécrétions adénohypophyse Nomenclature RH « Releasing Hormone » « libérine » IH « Inhibiting Hormone » «  Statine » GnRH: Gonadotropin Releasing Hormone – Gonadolibérine + FSH, LH

Les hormones hypothalamiques

Travaux Guillemin 1969 Concentrations TRH: qq dizaines ng/g hypothalamus Hypothalamus mouton: 1.5 g Guillemin: 80 000 hypothalamus pour 400 µg

Hormones hypothalamiques TRH Thyrolibérine: Thyrotropin-Releasing Hormone GHRH Somatolibérine Growth Hormone-Releasing Hormone GHIH Somatostatine: Growth Hormone-Inhibiting Hormone GnRH Gonadolibérin: Gonadotropin Releasing Hormone CRH Corticolibérine: Corticotropin-Releasing Hormone + + + + - ACTH T3,T4 PRL GH LH, FSH

Hormones hypothalamiques 1955: Sawyer 1960: McCann 1977: Prix Nobel Médecine et Physiologie (R. Guillemin)

Travaux Guillemin 1969 Concentrations TRH: qq dizaines ng/g hypothalamus Hypothalamus mouton: 1.5 g, soit 20 ng TRH 80 000 hypothalamus pour 400 µg TRH

Hormones hypothalamiques Thyrolibérine: Thyrotropin-Releasing Hormone Corticolibérine:Corticotropin-Releasing Hormone Gonadolibérine: Gonadotropin (LH-FSH) -Releasing Hormone Prolactolibérine: Prolactin-Releasing Hormone = TRH Prolactostatine : Prolactin-Inhibiting Hormone= DA Somatolibérine : Growth Hormone-Releasing Hormone Somatostatine : Growth Hormone-Inhibiting Hormone Mélanolibérine: MSH-RH Mélanostatine: MSH-IH

Les système porte hypothalamo-hypophysaire Neurones sécrétoires Parvocellulaires de l’hypothalamus Plexus du du système porte Hypothalamo-hypophysaire Antéhypophyse (Adénohypophyse)

Régulation système hypothalamo-adénohypophysaire Facteurs endogènes: rétrocontrôle hormonal négatif Facteurs internes: stress, alimentation Facteurs externes: photopériode, phéromones

Régulation système hypothalamo-adénohypophysaire Mélatonine CRF GP GnRH Hypothalamus Hypophyse antérieure LH + Stéroïdes sexuels Gonades

La neurohypophyse Noyau paraventriculaires Neurones sécrétoires Magnocellulaires de l’hypothalamus Noyau supraoptiques 1. L'hormone antidiurétique (ADH ou vasopressine) 2. L'ocytocine (OT) Plexus du lobe postérieur Posthypophyse (neurohypophyse) Plexus : jonctions entre système artériel et veineux, lieu de libération des hormones

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

Hormones de la neurohypophyse: ocytocine Rôles biologiques Stimule contractions fibres musculaires lisses de l’utérus (expulsion fœtus) Stimule contractions cellules myoépithéliales des glandes mammaires (éjection lait) Comportement maternel Régulation sécrétion Libération réflexe en réponse à la dilatation vagin et succion mamelle

ADH (Hormone anti-diurétique) ou vasopressine