Hormones stéroïdiennes : androgènes
Testostérone : synthèse et métabolisme

Les androgènes sont, en général, des hormones stéroïdiennes, qui stimulent ou contrôlent le développement et le maintien des caractères sexuels primaires et secondaires mâles chez les vertébrés.

Ce sont des précurseurs des hormones sexuelles femelles (oestrogènes).

L'hormone androgène mâle par excellence est la testostérone, molécule à 19 carbones (C19), synthétisée dans les cellules interstitielles de Leydig.

• Les cellules de la thèque interne des follicules ovariens sécrètent de l'androstènedione. Les cellules de la granulosa sont dépourvues de P45017α.
• Les surrénales, dans les zones fasciculée et réticulée, du déhydroépiandrostérone (DHEA) et son ester sulfate (sDHEA) et de l'androsténedione.

Synthèse et structure de la testostérone

La synthèse de la testostérone commence par la conversion du cholestérol en prégnénolone. À partir de cette molécule (C21), deux voies sont possibles, dont l'importance diffère selon les espèces, pour l'obtention de la testostérone (C19 : cycle androstane).

1. La voie delta 5 (double liaison du cycle B en C5-C6), voie prépondérante, est celle de la conversion par la 17α-hydroxylase/17,20 lyase en :

• 17α-hydroxyprégnénolone (C21) par l'activité 17α-hydroxylase, puis en,
• déhydroépiandrostérone ou DHEA (C19) par son clivage (C17-C21) par l'activité 17-20 lyase ou 17-20 desmolase.

Ces deux activités enzymatiques sont situées sur une seule structure : le cytochrome P450c17.

Chez l'homme, cette enzyme est codée par un seul gène, le CYP17A1, localisé sur le chromosome 10.

2. La voie delta 4 (double liaison du cycle A en C4-C5) conduit à :

• la progestérone (C21) par une déshydrogénation grâce à la 3β-hydroxystéroïde-déshydrogénase-isomérase (3β-HSD),
• la 17α-hydroxyprogestérone par la 17α-hydroxylase (précurseur du cortisol dans les surrénales),
• l'androsténedione par la 17,20 lyase de la voie 5.

Le cytochrome P450 contient les deux enzymes 17α-hydroxylase/17,20 lyase.

L'androsténedione est produite dans les testicules, les surrénales (zone réticulée), mais également les ovaires ou le placenta.

L'androstènediol serait le métabolite stéroïdien qui serait le régulateur de la sécrétion de gonadotrophine.

Dans les gonades, c'est la voie delta 5 qui est privilégiée, alors que c'est celle de la delta 4 dans les surrénales, par déficience partielle ou totale (suivant les zones) en CYP17A1 (stéroïdogenèse dans les surrénales).

Le passage de la voie 5 à la voie 4 se fait par la 3β-hydroxystéroïde-déshydrogénase-isomérase (3β-HSD) à chaque niveau (prégnénolone progestérone, 17α-hydroxyprégnénolone 17α-hydroxyprogestérone, déhydroépiandrostérone (DHEA) androstènedione, androstènediol testostérone).

L'expression de cet enzyme, codé par le gène HSD3B2, est régulée par la LH, au niveau gonadique, et l'ACTH, au niveau surrénalien.

Tous les androgènes sont retrouvés chez la femelle en petites quantités (les androgènes chez la femme).

L'androstènedione est le précurseur des hormones sexuelles mâles et femelles.

3. Le passage de l'androstènedione en testostérone (réduction) est catalysée, chez l'homme, par la 17β-hydroxystéroïde déshydrogénase (17β-HSD), enzyme essentiellement testiculaire (mais également, surrénalien, mammaire, placenta).

La transformation de l'androsténedione en oestrogènes dépend de l'aromatase.

Métabolisme de la testostérone

La testostérone circulante (sanguine) est liée à près de 60% à une globuline, nommée SHBG (Sex Hormon Binding Globulin), car elle peut transporter également l'oestadiol), à 39% à l'albumine. Elle est alors inactive.

La SHBG est produite majoritairement par les cellules hépatiques (mais, également par le cerveau, l'utérus, le vagin et le placenta). Elle est transportée dans le sang. Chez l'homme, le gène de la SHBG est situé sur le chromosome 17. Par contre, la progestérone, le cortisol, et d'autres corticostéroïdes sont liés à la CBG (Corticosteroid-Binding Globulin ou transcortine).

Une SHBG, produite par les testicules, est appelée Androgen-Binding Protein (ABP), qui a pour effet d'augmenter la concentration en androgènes dans le liquide testiculaire.

Seul, 1 à 2% de la testostérone est libre, mais c'est cette forme qui est active et pénètre dans les cellules (passage intracellulaire).

Après avoir traversé la membrane cellulaire, la testostérone est transformée en dihydrotestostérone (DHT) ou androstalonone.

La dihydrotestostérone est un métabolite androgènique 30 fois plus puissant que la testostérone, en ce sens qu’elle se lie plus fortement aux récepteurs d’androgènes.

• Cette réduction est effectuée par une 5α-réductase.
• La DHT est synthétisée principalement dans les testicules, la prostate, les follicules pileux et la glande surrénale.

Il existe deux isoenzymes de la 5α-réductase qui dépendent de l'espèce et s’expriment différemment selon le tissu cible et le stade de développement. Chez l’homme,

• la 5α-réductase de type 2 - SRD5A2 (2/3 de la production de DHT) - se retrouve dans la prostate, les vésicules séminales, l'épididyme, les follicules pileux, le foie ;
• la 5α-réductase de type 1 - SRD5A1 (1/3 de la production de DHT) -, dans les glandes sébacées cutanées (alopécie androgénique), foie…

Par contre, il semble qu'une partie de la DHT puisse être métabolisée dans la cellule-cible et ses métabolites possèdent une action tissulaire.

La testostérone est catabolisée par le foie pour obtenir des 17-cétostéroïdes, dont certains ont une action androgénique, qui sont par la suite éliminés par l'urine.

• L’androstérone possède une activité androgénique sept fois inférieure à la testostérone ;

Elle est présente dans le plasma et l’urine des hommes et des femmes. Elle est produite naturellement par les glandes des aisselles. Son odeur musquée peut être considérée comme une phéromone aphrodisiaque.

• L'étiocholanolone n'a pas d'action androgènique.

Fonctions de la testostérone

EndocrinologieAxe hypothalamo-hypophysaireHormones hypothalamiques
Hormones antéhypophysaires Hormones posthypophysaires
Hormones à visée reproductiveHormones gonadiquesStéroïdes sexuels
AndrogènesTestostéroneFonctions de la testostéroneRécepteur aux androgènesOestrogènesProgestèrone
Hormones placentaires et utérinesGonadotropines chiorioniques
ActivinesInhibinesAMH (hormone anti-mullerienne)Relaxine