Physiologie de l’adénohypophyse et de la post-hypophyse

1. 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

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

3. 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

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

5. 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

6. 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

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

8. ADN ARNm Production des neuropeptides ARNm précurseur peptides

9. 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

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

11. Classification des neuropeptides • Hormones hypothalamiques hypophysiotropes • Hormones neurohypophysaires: ocytocine, vasopressine

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

13. 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)

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

15. L ’hypophyse

16. 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

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

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

19. 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

20. 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

21. 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

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

23. Hypothalamus Hypophyse

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

25. L’hypothalamus

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

27. Les hormones hypothalamiques

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

29. Hormoneshypothalamiques GHRH SomatolibérineGrowth Hormone-Releasing Hormone GHIH Somatostatine: Growth Hormone-Inhibiting Hormone TRH Thyrolibérine: Thyrotropin-Releasing Hormone GnRH Gonadolibérin: Gonadotropin Releasing Hormone CRH Corticolibérine: Corticotropin-Releasing Hormone + + + + - PRL ACTH T3,T4 GH LH, FSH

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

32. 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

33. 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

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

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

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

38. 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

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

40. 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

42. ADH (Hormone anti-diurétique) ou vasopressine