Neurohormones hypothalamiques
GnRH (Gonadotropin Releasing Hormone ou gonadolibérine)

Citation

« Le coeur parle moins que les hormones, pourtant c'est lui qu'on devrait écouter. »

Nadine de Rothschild

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Sommaire


La GnRH (Gonadotropin Releasing Hormone ou gonadolibérine) est une hormone hypothalamique peptidique stimulant la synthèse et la sécrétion de la LH et de la FSH et par l’adénohypophyse.

  • Structure de la GnRH
    Structure de la GnRH
    La GnRH est synthétisé par les neurones hypothalamiques, d'où le nom de neurohormone.
  • Elle est encore appelée LH-RH (Luteinizing Hormone Releasing Hormone).

Structure et métabolisme

La GnRH est une neurohormone décapeptidique (C55H75N17O13 : pyroGlu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH2), sécrétée au sein de l'hypothalamus.

Ce décapeptide a été conservé tout au long de l’évolution, et contrôle surtout la production de LH. Il a été découvert, dans les années 70 , par Schally et Guillemin qui l'ont extrait de 10 tonnes d’hypothalamus.

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  • His-Trp (en 2 et 3) sont indispensables à son activité biologique.
  • Tyr-Gly (en 5 et 6) permettent sa destruction par protéolyse.
  • Le pyroGlu (en 1) et Gly-NH2 (en 10) sont indispensables à la liaison au récepteur à la GnRH sur les cellules gonadotropes.
GnRH
Structure de la GnRH

Le gène de la GnRH est situé sur chromosome 8. La GnRh est sécrétée sous forme d'un précurseur de 92 acides aminés. Deux sortes de neurones produisent les neurones à GnRH (dès 4 à 5 semaines chez l'homme) dans la vie embryonnaire dont certains, en provenance des placodes olfactives primitives, migrent vers l'hypothalamus, à travers le bulbe olfactif, pour les atteindre vers 17 semaines (origine des cellules à GnRH).

Un défaut de développement du bulbe olfactif empêchera la migration (anosmie avec hypogonadisme - syndrome de Kallmann-De Morsier ou  " dysplasie olfacto-génitale ").

La libération de la GnRH a lieu dans le système porte hypothalamo-hypophysaire, sans passer par la circulation générale, où elle atteint, plus rapidement et plus efficacement, les récepteurs à la GnRH sur les cellules gonadotropes de l'adénohypophyse.

Sa demi-vie est très brève, quelques minutes.

Fonctions

La GnRH stimule la synthèse et la sécrétion de la FSH et de la LH par l'adénohypophyse.

GnRH
Spikes de LH et en fonction des pulses de GnRH
(© vetopsy.fr d'après Kawakami)

Les gonadotrophines (gonadotropines, gonadostimulines, hormones gonadotropes, hormones gonatostimulantes) sont des hormones dont les cibles fonctionnelles sont les gonades (ovaire et testicule).

Chez les Primates (hCG) et les Équidés (eCG), les gonadotrophines chorioniques (CG), d'origine placentaire, sont responsables de la persistance du corps jaune au début de la gestation : la régulation de la synthèse et de la sécrétion des CG est assurée par une GnRH syncytiotrophoblastique.

Sécrétion pulsatile de GnRH


La GnRH est sécrétée de manière pulsatile, ce qui permet la sécrétion préférentielle de FSH ou de LH en fonction du cycle.

  • une fréquence rapide provoque la sécrétion des chaînes α et LHβ ;
  • une fréquence lente, celle de la chaîne FSHβ.


Le pulse est un épisode de sécrétion hormonale intense et bref, séparé par des intervalles plus ou moins longs de repos.

La sécrétion pulsatile de GnRH est une propriété intrinsèque des neurones sécréteurs.

  • Elle a été démontrée sur une culture de cellules in vitro (fréquence de 30 à 50 minutes suivant les espèces), corrélée avec la fréquence in vivo chez des animaux castrés (mouton, macaque).
Variations de la concentration de LH et FSH en fonction des pulses de GnRH
Variations de la concentration de LH et de FSH
en fonction des pulses de GnRH
(© vetopsy.fr)

Toutes les huit minutes environ, on constate une élévation du taux de Ca++ intracellulaire. Cette rythmicité se synchronise avec les autres neurones et il semble que ce soit la GnRH elle-même et le monoxyde d'azote (NO) qui en sont responsables. La découverte des kisspeptines a changé la donne.

  • Si la sécrétion de GnRH est continue, on observe un effondrement de la sécrétion de LH et de FSH : on peut parler de désensibilisation.

Lors de pulse, la GnRH augmente la synthèse de l'ARMm de son propre récepteur et élève la sensibilité hypophysaire au GnRH. Une sécrétion continue de GnRH a un effet inverse.

  • Le noyau arqué ventromédian agit comme un pacemaker (horloge biologique), environ 1 pulse par heure en l'absence de feed-back. Les pulses d'activité neuronique sont antérieurs aux pulses de GnRH qui précèdent les pulses de LH.

Le rythme de sécrétion de la GnRH varie en fonction de nombreux facteurs.

Régulations de la sécrétion de GnRH

EndocrinologieAxe hypothalamo-hypophysaireHormones hypothalamiques
GnRHHormones antéhypophysaires Hormones posthypophysaires
Hormones à visée reproductiveHormones gonadiquesStéroïdes sexuels
Hormones placentaires et utérinesGonadotropines chiorioniquesRelaxine

Bibliographie
  • Johnson M. H., Everritt B. J. - Reproduction - De Boeck Université, Saint-Laurent, 298 p., 2002
  • Thibault Ch., Levasseur M.C. - La reproduction chez les mammifères et l'Homme - Ellipse Editions Marketing S.A., Paris, 928 p., 2001
  • Vaissaire J.-P. - Sexualité et reproduction des mammifères domestiques et de laboratoire - Maloine S.A. Editeur, Paris, 457 p., 1977 -
  • Wildt L., Hausler A., Marshall G., Hutchison J.S., Plant T.M., Belchetz P.E., et al. - Frequency and amplitude of gonadotropin-releasing hormone stimulation and gonadotropin secretion in the Rhesus monkey - Endocrinology, 109, p.: 376-385, 1981
  • Knobil E. - Patterns of hypophysiotropic signals and gonadotropin secretion in the Rhesus monkey - Biol. Reprod., 24, p.: 44-49, 1981
    [22] Wildt L., Hausler A., Marshall G., Hutchison J.S., Plant T.M., Belchetz P.E., et al. Frequency and amplitude of gonadotropin-releasing hormone stimulation and gonadotropin secretion in the Rhesus monkey Endocrinology 1981 ; 109 : 376-385
  • Baird D. - Rôle des gonadotrophines du follicule préantral au préovulatoire - Journal de Gynécologie Obstétrique et Biologie de la Reproduction, Vol 35, N° 5-C2, p.: 24-29, 2006
  • Coussieu C. - Hormone lutéinisante (LH) - EMC, Biologie clinique, 90-10-0550
  • Taiturier C. - Mécanismes neuroendocriniens de la maturation pubertaire - Gynécologie Obstétrique & Fertilité, Volume 30, numéro 10, p.: 809-813, 2002
  • Battaglia D. F. & all - Endocrine Alterations That Underlie Endotoxin-Induced Disruption of the Follicular Phase in Ewes - Biology of Reproduction, vol. 62, n° 1, p.: 45-53, 2000