Système hypothalamo-hypophysaire : gonadotrophines (gonadotropines)
Vue d'ensemble et structure

Citation

« L'activité sexuelle s'est d'abord étayée sur une fonction servant à conserver la vie, dont elle s'est rendue indépendante. »

Sigmund Freud

Documentation web

Sommaire

Endocrinologie
Système hypothalamo-hypophysaire
Hormones à visée reproductive
1. selon leur lieu de production
2. selon leur structure
  1. Stéroïdes sexuels
  2. Glycoprotéines
    1. Gonadotrophines chorioniques
    2. Glycoprotéines de la famille des TGF-β
  3. Hormones polypeptidiques

Bibliographie

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

Gonadotropines adénohypophysaires et chorioniques

Chez tous les Vertébrés, l'adénohypophyse - antéhypophyse ou hypophyse antérieure - sécrètent, par ses cellules gonadotropes, deux hormones appelées gonadotrophines adénohypophysaires :

la FSH - Follicle Stimulating Hormone, hormone folliculo-stimulante - stimule la production des gamètes - spermatozoïdes et ovules - ;
la LH - Luteinizing Hormone, hormone lutéinisante -, outre son rôle dans la gamétogenèse, favorise la production des stéroïdes sexuels - androgènes, oestrogènes et progestérone -.

Chez les Primates et les Équidés, les gonadotrophines chorioniques (CG), d'origine placentaire, sont responsables de la persistance du corps jaune au début de la gestation :

l'hCG - Human Chorionic Gonadotropin, gonadotrophine chorionique humaine -,
l'eCG - equine Chorionic Gonadotropin, gonadotrophine chorionique équine - ou PMSG - Pregnant Mare Serum Gonadotropin.

Structure moléculaire

Les gonadotrophines sont des hormones glycoprotéiques composées de deux chaînes α et β et de chaines de polysaccharides (structure moléculaire).

Une hormone non-gonadotrope antéhypohysaire possède une structure identique : la TSH - Thyroid Stimulating Hormone, thyréostimuline ou thyréotropine

Peptides

1. La sous-unité α est identique pour toutes les hormones glycoprotéiques hypophysaires et chorioniques d'une même espèce.

Cette sous-unité α, commune à la FSH, la LH, la hCG et la TSH, comprend 96 acides aminés chez les vertébrés et seulement 92 pour la chaîne chez l'homme.

2. La sous-unité β est différente pour chaque hormone : la sous-unité β déclenche l'action biologique spécifique lors de l'association du glycoforme (α + β et leurs glucides) avec son récepteur.

Chez l'homme, la chaîne β de la LH contient 120 acides aminés (entre 114 et 121 selon les auteurs), la hCG, 145 (les 24 acides aminés de plus se trouvent au bout de la chaîne, ce qui rallonge sa demi-vie), la FSH, 111.

Ces chaînes β ont une grande homologie entre toutes les hormones, surtout entre LH et hCG (80%).

3. Par contre, les deux chaînes sont nécessaires pour l'activité spécifique de chaque hormone.

Elles sont reliées par une liaison non-covalente qui permet un changement de leur conformation pour qu'elles puissent exercer leur activité.

Les gènes des sous-unités alpha et bêta sont situés sur des chromosomes différents et sont régulés par des processus indépendants.

Le gène de la sous-unité α est localisé sur le chromosome 6 (q21.1-23) et est exprimé dans diverses cellules.
Le gène de la sous-unité β
- de la FSH est localisé sur le chromosome 11 (p13) et est exprimé dans les cellules gonadotropes de l'adénohypophyse ;
- de la LH et des CG est localisé sur le chromosome 19 et est exprimé dans les cellules gonadotropes de l'adénohypophyse et du placenta.

Les gonadotropines sont formés d'un petit nombre d'acides aminés. Elles sont éliminées rapidement par le rein, et se retrouvent, en quantité importante dans les urines.

Cette forte concentration urinaire permet, chez la femme, les tests de grossesse (hCG) ou les tests d'ovulation (hLH).

Glucides

En outre, les motifs glucidiques (galactose, fucose, mannose, N-acétylglucosamine et acide sialique qui peut se trouver sous différentes formes suivant les espèces), ont un rôle déterminant pour la reconnaissance du récepteur et la protection contre les enzymes, en particulier contre les protéases.

Chez l'homme, l'acide sialique se trouve sous forme d'acide N-acétylneuraminique (NeuAc ou NANA)

On appelle ses structures hétérogènes des glycoformes.

La diversité des sucres (sialylation ou sulfatation), leur longueur et leur ramification, vont modifier leurs propriétés physiques et chimiques (masse moléculaire, point isoélectrique, demi-vie, affinité pour le récepteur…). Ces propriétés vont modifier leur action biologique. En outre, certaines glycoformes sont spécifiques d'un tissu suivant l'activité enzymatique du type cellulaire.

Si les glycoformes sont acides (sialylation et sulfatation fortes), leur demi-vie est longue comme celle de la FSH (2 à 30 heures) ou de la hCG (jusqu'à plusieurs jours).
Si les glycoformes sont basiques (sialylation et sulfatation faibles), leur demi-vie est courte comme celle de le LH (20 à 30 minutes).

FSH (Follicle Stimulating Hormone, hormone folliculo-stimulante)

Endocrinologie Axe hypothalamo-hypophysaire Hormones hypothalamiques
Hormones antéhypophysaires GonadotropinesFSH LH
Hormones posthypophysaires Hormones à visée reproductive Hormones gonadiques
Stéroïdes sexuels Androgènes Oestrogènes Progestèrone
Hormones placentaires et utérines Gonadotropines chiorioniques
Activines Inhibines AMH (hormone anti-mullerienne)Relaxine