L'axe hypothalamo-hypophysaire est un système de deux organes importants: l'hypothalamus et l'hypophyse, et leurs interconnexions. Tous les éléments de cet axe sont situés dans le système nerveux central et son rôle le plus important est de contrôler l'équilibre hormonal de tout l'organisme. Découvrez comment fonctionne l'axe hypothalamo-hypophysaire, comment il influence la sécrétion d'hormones et quand sa fonction peut être altérée.
Table des matières
- Structure de l'axe hypothalamo-hypophysaire
- Comment fonctionne l'axe hypothalamo-hypophysaire?
- Hormones hypothalamo-hypophysaires
- ocytocine
- vasopressine (ADH)
- somatolibérine (GH-RH)
- somatostatine (GH-IH)
- corticolibérine (CRH)
- thyréolibérine (TRH)
- gonadolibérine (GnRH)
- prolactolibérine (PRH)
- prolactostatine (PIH)
- Troubles de l'axe hypothalamo-hypophysaire
- maladies avec augmentation de la concentration d'hormones de l'axe hypothalamo-hypophysaire
- maladies avec diminution de la concentration d'hormones de l'axe hypothalamo-hypophysaire
L'axe hypothalamo-hypophyse est un système constitué de la glande endocrine, de l'hypophyse et de la partie du cerveau, l'hypothalamus. L'axe hypothalamo-hypophysaire est le principal régulateur du fonctionnement de toutes les glandes endocrines, telles que:
- thyroïde
- glandes surrénales
- ovaires ou testicules
Structure de l'axe hypothalamo-hypophysaire
Pour comprendre comment fonctionne l'axe hypothalamus-hypophyse, examinons d'abord le fonctionnement de ses deux composants de base: l'hypothalamus et la glande pituitaire.
La structure parente - l'hypothalamus - est le véritable «centre de commande» de tout l'organisme. Sa tâche est de recevoir des stimuli concernant l'état actuel de notre corps, de les traiter et d'y réagir de manière appropriée. L'hypothalamus est un élément qui permet l'échange de signaux entre le système nerveux et le système endocrinien.
Les cellules de l'hypothalamus peuvent reconnaître des informations sur, entre autres, notre température corporelle, notre état nutritionnel actuel, la pression artérielle et la concentration d'électrolytes. Grâce à cela, l'hypothalamus est responsable du contrôle de nombreux aspects du fonctionnement du corps: la faim et la soif, le rythme circadien du sommeil et de l'éveil, la régulation du métabolisme et la capacité à se reproduire. Du point de vue de l'action de l'axe hypothalamo-hypophysaire, l'activité la plus importante de l'hypothalamus est la production de diverses hormones qui affectent le fonctionnement de tout le corps.
La deuxième structure de l'axe hypothalamo-hypophysaire, la glande pituitaire, a une plage d'action légèrement plus limitée. Son fonctionnement est soumis à de plus grandes limitations et à un contrôle constant, et la surveillance la plus importante est effectuée par l'hypothalamus. Bien que l'hypophyse ne reçoive pas autant de stimuli que l'hypothalamus, sa fonction ne doit pas être sous-estimée. Cette petite structure est le point focal du système endocrinien - sous l'influence des stimuli de l'hypothalamus, elle produit ses propres hormones qui régulent le travail des autres glandes endocrines.
La glande pituitaire se compose de deux parties - antérieure (hormonale) et postérieure (nerf). Les cellules de la glande pituitaire antérieure produisent et libèrent leurs propres hormones hypophysaires dans le sang. Les cellules de la partie postérieure sont le stockage de deux hormones hypothalamiques très importantes - l'ocytocine et la vasopressine (voir point 3).
Comment fonctionne l'axe hypothalamo-hypophysaire?
L'action de l'axe hypothalamo-hypophysaire est possible grâce à la communication constante entre ces organes. L'hypothalamus, en tant que structure du système nerveux, reçoit constamment une mine d'informations provenant de toutes les zones du corps. En réponse à eux, il peut générer différents types de réactions - par exemple, stimuler d'autres zones du cerveau ou produire une hormone, une particule chimique capable de transporter des informations.
La glande pituitaire est un intermédiaire important dans l'activité hormonale de l'hypothalamus. Les hormones hypothalamiques atteignent la glande pituitaire de deux manières. Le premier est la transmission directe d'hormones le long des fibres nerveuses. C'est ainsi que la vasopressine et l'ocytocine sont transportées. Une fois produits dans l'hypothalamus, ils sont envoyés vers la glande pituitaire postérieure d'où ils peuvent être libérés dans la circulation sanguine.
La deuxième façon est avec ces hormones hypothalamiques qui contrôlent la fonction hypophysaire. Ceux-ci incluent les différents types de libérateurs (hormones excitatrices) et de statines (hormones inhibitrices). Les libérines hypothalamiques et les statines voyagent de l'hypothalamus vers un réseau spécial de minuscules vaisseaux sanguins, à travers lesquels elles vont directement à l'hypophyse. Au contact des cellules de l'hypophyse antérieure, elles régulent leur activité et la production d'hormones hypophysaires.
Alors que l'hypothalamus est la structure principale de l'axe hypothalamo-hypophysaire, la communication peut être bilatérale. La glande pituitaire a également la capacité d'influencer l'hypothalamus. Le réglage de l'axe entier est basé sur ce que l'on appelle rétroactions positives et négatives. Au fur et à mesure que les hormones sont libérées par l'hypophyse, leur taux sanguin augmente et l'axe hypothalamo-hypophyse est inhibé. En revanche, si une hormone donnée est nécessaire, l'hypothalamus stimule l'hypophyse et augmente son activité sécrétoire. Le bon fonctionnement du système de rétroaction est une condition nécessaire au maintien de l'homéostasie, c'est-à-dire de l'équilibre interne de notre corps.
Hormones hypothalamo-hypophysaires
L'axe hypothalamus-hypophyse est un système à deux étages avec de nombreuses interconnexions. Aucune de ses structures ne pourrait remplir sa fonction à elle seule. L'axe hypothalamo-hypophysaire est un outil puissant qui régule tout l'équilibre hormonal de notre corps. Les hormones les plus importantes produites dans l'hypothalamus sont:
- ocytocine
- vasopressine (ADH)
- somatolibérine (GH-RH)
- somatostatine (GH-IH)
- corticolibérine (CRH)
- thyréolibérine (TRH)
- gonadolibérine (GnRH)
- prolactolibérine (PRH)
- prolactostatine (PIH)
La glande pituitaire produit des hormones telles que:
- prolactine (PRL)
- adrénocorticotropine (ACTH)
- mélanotropine (MSH)
- lipotropine (LPH)
- thyrotropine (TSH)
- somatotropine (GH)
- hormone folliculo-stimulante (FSH)
- lutropine (LH)
Comme vous pouvez le voir, l'axe hypothalamo-hypophysaire détermine le fonctionnement de tout l'organisme grâce à un grand nombre d'hormones. Les fonctions les plus importantes des hormones de cet axe sont présentées ci-dessous.
- ocytocine
L'ocytocine et la vasopressine sont deux hormones hypothalamiques qui n'ont aucun effet sur l'hypophyse. Le rôle de la glande pituitaire est uniquement de les stocker. Dès qu'ils reçoivent le signal approprié, ils sont libérés dans la circulation sanguine. L'ocytocine est une hormone qui joue le rôle le plus important lors de l'accouchement - elle permet les contractions utérines. La deuxième tâche de l'ocytocine est de faciliter la lactation. La succion du mamelon par le nourrisson stimule la libération d'ocytocine dans le sang de la mère, ce qui conduit à la sécrétion de lait par les glandes mammaires.
- vasopressine (ADH)
La vasopressine, également connue sous le nom d'hormone anti-diurétique (ADH), est une hormone qui régule l'équilibre hydrique du corps. Comme son nom l'indique, l'hormone antidiurétique réduit la diurèse, c'est-à-dire la production d'urine. La vasopressine est libérée lorsque vous êtes déshydraté, lorsque votre sang se concentre ou que votre tension artérielle baisse. En agissant sur les reins, la vasopressine augmente la densité du débit urinaire. Grâce à cela, il est possible d'économiser de l'eau et de la conserver à l'intérieur du corps.
- somatolibérine (GH-RH)
La somatolibérine est le premier exemple d'une hormone typique de l'axe hypothalamo-hypophysaire. Lorsqu'elle est produite dans l'hypothalamus, la somatolibérine atteint la glande pituitaire et stimule ses cellules à sécréter de la somatropine hypophysaire, également connue sous le nom d'hormone de croissance. L'axe somatotropine-somatolibérine permet la croissance et le développement de tous les tissus corporels, ce qui détermine à son tour l'exactitude du processus de croissance.
- somatostatine (GH-IH)
La somatostatine est un adversaire hormonal de la somatolibérine - son effet sur l'hypophyse entraîne une réduction de la libération de l'hormone de croissance. En plus de ses fonctions dans le système hypothalamo-hypophysaire, la somatostatine est également produite localement dans le tractus gastro-intestinal, où elle inhibe par ex. libération d'hormones intestinales.
- corticolibérine (CRH)
La corticolibérine est également connue sous le nom d'hormone de libération de la corticotropine (ACTH). Ces hormones font partie de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien. Son activité est la plus intense dans les situations stressantes. L'effet de l'ACTH sur le cortex surrénalien augmente la libération de l'une des «hormones du stress» les plus importantes - le cortisol. L'axe corticolibérine-corticotropine-hormones surrénales régule également l'équilibre métabolique de tout l'organisme.
- thyréolibérine (TRH)
La thyréolibérine est une hormone qui provoque la libération de la thyréostimuline (TSH) par l'hypophyse. Le niveau de thyrotropine est l'un des marqueurs indiquant la fonction actuelle de la glande thyroïde - par conséquent, il est souvent mesuré chez les patients atteints de maladies de cette glande. La thyrotropine stimule le développement de la glande thyroïde et augmente la sécrétion de ses hormones. Ceux-ci, à leur tour, affectent notre fréquence cardiaque, notre fonction gastro-intestinale, le métabolisme des nutriments et notre activité quotidienne.
- gonadolibérine (GnRH)
Le rôle de la gonadolibérine dans l'axe hypothalamo-hypophysaire est de stimuler la production du soi-disant gonadotrophines hypophysaires. Ils comprennent: l'hormone folliculo-stimulante (FSH) et la lutropine (LH). La gonadolibérine est un exemple d'hormone sécrétée dans un rythme pulsé, et la fréquence de ce rythme détermine le type de gonadotrophine libérée. La faible fréquence des impulsions de gonadolibérine provoque la sécrétion de FSH, tandis que la haute - LH (c'est le cas, par exemple, chez la femme juste avant l'ovulation). Les gonadotrophines hypophysaires affectent les ovaires des femmes et les testicules des hommes, déterminant la maturation sexuelle et la reproduction appropriées.
- prolactolibérine (PRH)
La prolactolibérine est une hormone hypothalamique qui stimule les cellules de l'hypophyse à produire de la prolactine. La prolactine est le principal facteur qui prépare les glandes mammaires au processus de lactation. La sécrétion de prolactine par l'hypophyse est un bon exemple de mécanisme de rétroaction négative dans l'axe hypothalamo-hypophysaire. Pendant la lactation, lorsque les niveaux de prolactine dans le corps sont les plus élevés, la production de gonadotrophines est à nouveau inhibée. C'est pour cette raison que les femmes qui allaitent n'ont pas de règles après l'accouchement.
- prolactostatine (PIH)
La prolactostatine, une hormone qui inhibe la libération de prolactine, n'est fondamentalement pas une statine hypothalamique typique. Sa fonction est jouée par le neurotransmetteur dopamine. C'est la signalisation dopaminergique intensifiée dans l'axe hypothalamo-hypophysaire qui réduit la production de prolactine.
Troubles de l'axe hypothalamo-hypophysaire
Alors que les niveaux d'hormones dans l'axe hypothalamo-hypophysaire sont contrôlés mutuellement, leurs mécanismes de régulation échouent parfois. Il s'agit alors de maladies endocriniennes résultant d'un excès ou d'une carence en hormones hypothalamo-hypophysaires.
- Maladies avec augmentation de la concentration d'hormones de l'axe hypothalamo-hypophysaire
Un exemple d'activité excessive des hormones hypothalamiques est le syndrome de libération inappropriée de vasopressine (SIADH). En raison d'une concentration trop élevée de vasopressine, il y a une augmentation de la rétention d'eau dans le corps et de la dilution des fluides corporels.Le syndrome SIADH produit principalement des symptômes neurologiques et, dans sa forme avancée, peut conduire à un œdème cérébral.
Une augmentation des niveaux d'hormones de l'axe hypothalamo-hypophyso-hypophysaire peut entraîner une hyperfonction secondaire d'autres glandes endocrines: par exemple, une hyperthyroïdie ou une hyperfonction des glandes surrénales. L'augmentation de la concentration d'ACTH peut provoquer ce que l'on appelle Syndrome de Cushing dépendant de l'ACTH. L'hyperthyroïdie secondaire entraîne:
- rythme cardiaque augmenté
- perte de poids
- la diarrhée
- excitabilité psychomotrice excessive
Cependant, un excès d'hormone de croissance peut provoquer un gigantisme ou une acromégalie.
L'augmentation de la concentration de prolactine, c'est-à-dire l'hyperprolactinémie, est l'une des causes hormonales les plus courantes d'infertilité (la prolactine inhibe la sécrétion des gonadotrophines hypophysaires, entraînant entre autres des troubles de l'ovulation).
La cause la plus fréquente de niveaux élevés d'hormones hypophysaires est les adénomes hypophysaires qui sont hors de contrôle de l'axe hypothalamo-hypophysaire et produisent des hormones indépendantes de celui-ci. Leurs symptômes peuvent résulter d'une augmentation du taux d'une hormone ou d'un excès de chevauchement de plusieurs types d'hormones.
L'augmentation du taux d'hormones périphériques, comme le cortisol ou les hormones thyroïdiennes, nécessite toujours d'exclure le dysfonctionnement de l'axe hypothalamo-hypophysaire, qui peut être à l'origine de ces troubles.
- Maladies avec diminution de la concentration d'hormones de l'axe hypothalamo-hypophysaire
Une maladie dont le mécanisme est opposé à celui du SIADH est le diabète insipide central. La cause de cette maladie est une carence en vasopressine produite dans l'hypothalamus, causée par un dysfonctionnement des cellules hypothalamiques. La réduction des niveaux de vasopressine rend la perte d'eau dans l'urine incontrôlable. La quantité d'urine produite augmente considérablement, entraînant des symptômes de déshydratation et une sensation constante de soif.
Une carence en hormones hypophysaires peut provoquer des symptômes d'insuffisance secondaire des glandes endocrines: la glande thyroïde, les glandes surrénales et les gonades. Une diminution des taux de gonadotrophines peut entraîner l'infertilité et un dysfonctionnement sexuel.
Une carence en thyréotrophine entraîne une hypothyroïdie secondaire, qui se manifeste par une fatigue chronique, une prise de poids et une constipation. Un taux d'hormone de croissance abaissé a des conséquences graves, en particulier chez les enfants, retardant le processus de croissance. En revanche, une carence en prolactine peut entraîner des troubles de la lactation.
L'hypopituitarisme se manifeste rarement par une carence en une hormone spécifique. Beaucoup plus souvent, les dommages à cette glande entraînent une réduction de la production de plusieurs hormones. Le dysfonctionnement de la glande pituitaire peut avoir diverses causes. Appartiennent à eux:
- blessures
- tumeurs infiltrant la glande pituitaire
- hémorragies
- Conditions congénitales (par exemple, hypoplasie ou sous-développement de l'hypophyse)
Lors du diagnostic de carences hormonales, il faut toujours se rappeler de vérifier le fonctionnement de l'axe hypothalamo-hypophysaire (en mesurant les niveaux d'hormones dans cet axe). Grâce à cela, il est possible de déterminer si la carence d'une hormone donnée est le résultat d'une perturbation de sa production périphérique ou d'une perturbation centrale de la régulation hypothalamo-hypophysaire.
Bibliographie:
- "Histologia" W.Sawicki, J.Malejczyk, PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Varsovie 2008
- Rohrbasser L.J., Alsaffar H., Blair J. (2016) L'hypothalamus - Axe hypophysaire. Dans: Belfiore A., LeRoith D. (eds) Principles of Endocrinology and Hormone Action. Endocrinologie. Springer, Cham, accès en ligne
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