La
puberté est déclenchée par un mécanisme hormonal
(mise en route de l'axe hypothalamo-hypophyso-gonadotrope)
qui provoque toute une série de transformations :
métaboliques ;
morphologiques - le corps exprime les caractères sexuels
secondaires - ;
Comme, la sécrétion de FSH n'est pas assez
importante pour que les follicules ovariens évoluent jusqu'à l'ovulation. Ils entrent
en phase d'atrésie.
Variations de la concentration de LH et de FSH
en fonction des pulses de GnRH
(Figure : vetopsy.fr d'après Wildt)
2. Pendant l'enfance, la sécrétion de
GnRH est inhibée par le système nerveux central jusqu'à
la puberté.
Le GABA (par son récepteur GABAA) provoque une inhibition du relargage de GnRH avant la puberté.
De nombreuses expériences le prouvent.
Chez la souris, un changement de conformation du récepteur GABAA réduirait l'action du GABA qui ne serait plus suffisant pour empêcher l'apparition de la puberté.
En outre, on sait que le GABA est un inhibiteur du pic de LH, des rétrocontrôles des oestrogènes (positif) ou de la testostérone (négatif) sur la sécrétion de GnRH.
Chez les primates, l'injection d'un antagoniste du GABA provoque une puberté précoce.
3. La puberté est provoquée par l'augmentation de la fréquence
et de l'intensité des pulses de GnRH.
Le mécanisme est mal connu et il semble que le gutamate,
à cette période, augmente son activité pour déclencher
les pulses de GnRH.
Mécanismes
Axe gonadotrope
L'augmentation des pulses de GnRH ne semblent pas dépendants de la fonction
gonadique et des stéroïdes sexuels : les animaux castrés
ou agonadiques subissent le même processus.
Par contre, certaines tumeurs ou des lésions
hypothalamiques provoquent une puberté précoce de plus en plus fréquente chez les fillettes.
Cette hypothèse a été démontrée dans les pubertés précoces
ou les retards pubertaires qui sont le plus souvent d'origine familiale ou par des études menées
chez les mères et les filles, les soeurs et les jumelles.
Dans l'hypogonadisme hypogonadotrope isolé congénital et non syndromique (HHI) une altération du récepteur à la GnRH située sur les cellules gonadotropes expliquait ce problème dans 50% des cas.
L'inactivation du récepteur GPR54, trouvé récemment, producteur de kisspeptines était responsable d'un déficit gonadotrope isolé sans anosmie, avec un maintient les individus à un stade prépubertaire.
Structure de la leptine
2. Comme de nombreux autres systèmes neuronaux, les cellules gliales régulent la sécrétion de GnRH.
Cette régulation s'effectue au niveau cérébral par l'élaboration des facteurs de croissance et d'autres substances comme les prostaglandines, mais également par la modification des accès des synapses neuronales au système porte.
C'est pourquoi de nombreux facteurs (en particulier des neurotransmetteurs)
modulent la sécrétion de GNRH :
freinateurs comme le GABA, certains opioïdes endogènes,
la dopamine, les prostaglandines ;
excitateurs comme le glutamate, la noradrénaline,
la dopamine, la sérotonine, mais également, les facteurs de croissances (TGF, EGF), l'AMP cyclique ;
variables comme le neuropeptide Y suivant le taux d'oestradiol…
3. La découverte récente du rôle essentiel du système kisspeptine/GPR54 dans la régulation de l’axe gonadotrope a révolutionné le domaine de la biologie de la reproduction.
Le système kisspeptine/GPR54 est impliqué dans ce processus car l'altération du récepteur GPR54 maintient les individus à un stade prépubertaire.
Les humains et les souris souffrent d'un hypogonadisme (concentrations d'oestrogènes, de testostérone, de FSH et de LH basses) et sont pourvus de gonades de petite taille et sont stériles. Par contre, le taux de GnRH cérébral est normal : c'est donc sa libération qui est perturbée, et non sa synthèse.
L'administation de kisspeptine, quelque soit la voie, provoque une libération massive de GnRH qui stimule les gonatrophines (FSH et LH), quelle que soit l'espèce et avance la puberté. Les neurones à GnRH expriment le récepteur GPR54 et la kisspeptine est le plus puissant stimulateur de la GnRH.
Facteurs métaboliques
La puberté est une période de la vie où les deux processus, croissance rapide et maturation sexuelle, sont conjoints et régulés par des facteurs métaboliques périphériques.
Le système nerveux central est informé par un certain développement
somatique (somatomètre), en particulier un certain poids corporel en-dessous
duquel la puberté ne peut survenir.
1. C'est
vraisemblablement la leptine, qui
régule la fonction hypothalamique non seulement de la
nutrition, mais également de la reproduction, qui joue un rôle essentiel dans l'apparition de la puberté.
Il semblerait que la puberté soit corrélé
à une certaine quantité de graisse : la leptine, serait
essentielle dans ce phénomène.
Pour que la puberté survienne, il faudrait que le poids des fillettes atteigne 47 kg et celui des garçons 55 kg. Comme les Hommes se nourrissent mieux, et même quelquefois trop (obésité), l'arrivée de la puberté est donc plus précoce de nos jours qu'autrefois, et dans les pays développés que dans les pays sous-développés.
Souris leptine-KO et souris normale
(Photo : Sunholm)Lors de malnutrition (anorexie) ou d'exercice intensif,
la puberté est retardée.
Les souris KO pour la leptine sont stériles, les souris skinny qui surexpriment la leptine ont une puberté accélérée.
Les afférences des neurones à GnRH sont des neurones
à récepteurs à la leptine et à la proopiomélanocortine
(POMC) et ses dérivés et au neuropeptide Y.
Le rôle de l'hormone de croissance (GH), corrélé
avec l'IGF1 (insuline like growth factor 1), serait minime dans ce processus. Chez les Pygmées qui ne possèdent pas d'IGF1, la puberté survient normalement.
Récemment, on a mis en évidence que les neurones à kisspeptine du noyau arqué, qui, rappelons-le, est le réservoir principal des neurones à GnRH, possèdent de nombreux récepteurs à la leptine.
On peut réduire les effets du manque de leptine par l'administration de kisspeptines.
Il semblerait que les neurones à kisspeptines puisse évaluer le taux de leptine, le poids corporel et l'indice de graisse de l'organisme.
2. De nombreux autres facteurs
modulent la sécrétion de GNRH, mais, par la suite, ce sont d'autres hormones qui sont responsables de la croissance pubertaire :
Pendant la puberté, les pulses de GnRH, insuffisants pendant l'enfance pour stimuler l'antéhypophyse, provoquent
la sécrétion de FSH et de LH qui ont
pour cibles les gonades (testicules et ovaires).
de FSH qui stimule, sous l'effet conjugué de la LH et
la testostérone, la spermatogenèse par l'intermédiaire
de la maturation des cellules de Sertoli qui synthétisent de nombreuses
protéines associées à la fonction de la reproduction.
Taux de FSH et LH, d'oestrogènes et de progestérone
lors du cycle ovarien chez la femme
(Figure : vetopsy.fr)