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Iris SchusterAntonia Pérez-Martin

Département de PhysiologieFaculté de Médecine Montpellier-Nîmes

Service d’Exploration et Médecine Vasculaire - Pr M. Dauzat CHU de Nîmes

Physiologie endocrinienne (2)Croissance staturo-pondérale

mai 2011

Université Montpellier I

ACULTÉFde

MÉDECINEMontpellier - Nîmes

La croissance

Auxologie � science métrique de la croissance

croissance

état de santéde l’enfant

conditions de vie

potentiel génétique

croissances staturale et pondérale sont imbriquées

Déterminants

Hormonaux

- GH- H thyroïdiennes- H sexuelles- glucocorticoïdes- insuline

Génétiques

- hérédité : taille cible- anomalies génétiques

Environnementaux

- nutrition- facteurs psychologiques- pathologies associées- RCIU

Hormone de croissance (growth hormone – GH)

place centrale + + +: stimule croissance et développement post-natal

hormone polypeptidique de 191 aa, gène en 17q22-24

spécificité d’espèce et antigénicitésécrétée par cellules somatotropes de l’antéhypophyse

Déterminants hormonaux

dosage : radio-immunologiquesujet normal, à jeun, repos: 1 à 5 ng/ml

SRIH ou SMS

Action sur tissus cibles :

Action via les somatomédines ou IGF: insuline-like-growth-factorsIGF1 = médiateur essentiel de la GH sur la croissance peptide de 7 kD, analogue proinsuline, sécrétion stable,½ vie longue, liaison protéine porteuse

> 6 protéines porteuses connuesIGFBP-3 agit comme un réservoir

protéines de liaison - binding proteins

1. Croissance osseuseCartilage de conjugaison:

hyperplasie des chondroblastes � vascularisation, � activité ostéoblastes���� allongement os diaphysaire

GH: stimule la maturation ±, stimule la prolifération +++

Périoste: � croissance en épaisseur os longs - plats

IGF-1 stimule croissance des cartilages de conjugaisonen favorisant proliférationdes chondrocytes

GH favorise différenciationpréchondrocytes,leur permettant d’exprimer R à l’IGFet de produire eux-mêmes de l’IGF(action paracrine)

Interaction GH - IGF au niveau du cartilage de croissance

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2. Effets métaboliques

Protides: anabolisant: hypertrophie et hyperplasie de tous les organes

Glucides: hyperglycémiant

Lipides: lipolytiqueeffet rapide : lipogéniqueeffet prolongé : lipolytique

effet rapide : hypoglycémiant = cataglykineeffet prolongé : hyperglycémiant =somantine

Injections répétées de GH

Mise en évidence expérimentale

Hypophysectomie totale

sujet jeune : « nanisme harmonieux »sujet âgé : troubles métaboliques

sujet jeune : « gigantisme »sujet adulte : « acromégalie »troubles métaboliques (diabète sucré)

Contrôle de la sécrétion de GH

NGC : neurones adrénergiques, dopaminergiques et sérotoninergiques

Somatocrinineou somatolibérine

GH releasinghormone [GH-RH]

Somatostatine(somatotropin

releasinginhibiting hormone

[SRIH])

Sécrétion maximale :- en période post-natale- et au cours de la puberté- puis diminue ensuite avec l’âge

Modalités de la sécrétion de GH

Sécrétion pulsatile

4/5 de la sécrétion � nocturne (3 à 5 pics enfant, 1 à 2 adulte)

- hypoglycémie- � AGL- arginine- catécholamines- cortisol- stress (anesthésie, fièvre, chirurgie)- sommeil profond- exercice physique

Facteurs favorisant sécrétion de GH Hormones thyroïdiennes Déterminants hormonaux

indispensables pour la croissance

maturation osseuse harmonieuseet parallèle à la croissance

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Hormones thyroïdiennes Déterminants hormonaux

période post-natale: indispensable à la croissance somatiqueAction en synergique avec la GH au niveau de l’os

GH

chondrogénèsecroissance cartilage

HT: notamment T3

sécrétion de GHRH et GH� production hépatique et chondrocytaire d’IGF

potentialise effet d’IGF

stimule autres facteurs de croissance:- erythropoiétine

-EGF (epidermal growth factor)- NGF (nerve growth factor)

� développement système nerveux(ramifications dentritiques et myélinisation)

maturation cartilageossification

fœtus: différenciation et maturation masse osseuse, pas d’effet sur croissance

Hormones thyroïdiennes Déterminants hormonaux

Carence : nanisme dysharmonieux

hypothyroïdie congénitale non traitée chez un garçon de 17 ans

nanisme dysharmonieuxet retard intellectuel

dépistage systématiquedepuis 1978

ne respecte pas les proportions des différents segments du corps

nanisme dysharmonieux

achondroplasie hypothyroïdie de l'enfant

trisomie 21syndrome de Turnermucopolysaccharidoses …

jumeaux

ne respecte pas les proportions des différents segments du corps

nanisme dysharmonieux

achondroplasie hypothyroïdie de l'enfant

trisomie 21syndrome de Turnermucopolysaccharidoses …

jumeauxnanisme harmonieux

insuffisance antéhypophysaire � déficit en GHcarence nutritionnelleRCIU non rattrapépetite taille constitutionnelle

l’aînée est à gauche!

Hormones sexuelles

accélération- croissance - maturation osseuse + +

stéroïdes stimulent sécrétion de GH+ action directe sur le cartilage de croissance

retard pubertaire � le plus souvent associé à un retard statural

fin de puberté : soudure des cartilages de conjugaison

Déterminants hormonaux

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naissance

pré-pubaire ossification complète

Déterminants génétiques

Hérédité, héritabilité

influence + + + sur la croissance staturale

père et mère contribuent de manière égale

amplitude des variations de la taille adulte entre – 2 et + 2 écarts-types

≈ 25 cm dans population standard≈ 16 cm au sein des fratries ≈ 1,6 cm pour les jumeaux homozygotes

Déterminants génétiques

taille cible parentale et prédiction de taille finale

taille cible (formule de Tanner)

taille cible (garçon) = (taille de la mère + taille du père + 13)/2

taille cible (fille) = (taille de la mère + taille du père – 13)/2

précis à +/- 8 cm

Déterminants génétiquesAnomalies chromosomiques

Influence de certaines anomalies implique la présence de déterminants génétiques de la croissance

Gènes de la croissance staturale

Accroissement séculaire de la taille

depuis quelques décennies � accélération de la croissance

actuellement enfants plus grands dans les deux sexes : allongement relatif des jambes)avec plus de masse grasse (la masse maigre a peu changé)

Déterminants nutritionnels

malnutrition (carence d’apport ou d’une malabsorption) � retard de croissance

excès de poids� accélération de la croissance � avance globale de maturation

essentiels

part de la croissance dans la dépense calorique relativement faible et représente 12 % entre 6 et 12 ans

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Pathologies aiguës et chroniques

maladies chroniques entraînent souvent un retard statural. Certaines (maladie coeliaque, mucoviscidose, maladies inflammatoires, etc.) peuvent même être révélées par un retard staturo-pondéral

maladies aiguës ralentissent temporairement la croissance et sont ensuite habituellement suivies d’une phase de croissance rapide de rattrapage

Retard de croissance intra-utérin (RCIU)

RCIU influence la croissance postnatale

10 à 20 % des enfants nés avec un RCIU gardent un retard statural notable à l’âge adulte

croissance intra-utérine

facteurs génétiques et placentaires + + +

facteurs environnementaux(nutrition maternelle, alcoolisme, etc)

Facteurs psychologiques et socio-économiques

Niveau socio-économique défavorisé

à âge chronologique égal, enfants plus petits et une puberté plus tardive

nanisme psychosocial

taux d’IGF-1 effondré,alors que la sécrétion de GH est normale

Environnement affectif + + +

saisons rythment la croissance un peu plus rapide au printemps et en étéqu’en automne et en hiver

Environnement naturel

taille en haute altitude significativement plus petite qu’en bord de la mermais niveau socio-économique plus faible et alimentation généralement plus pauvre

Évaluation de la croissance staturale

position allongée < 2 ans

position debout > 2 ans

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Évaluation de la croissance staturalecourbes de croissance

essentiel afin de surveiller l’évolution

poids et taille à la naissanceapprécier la dynamique de croissance staturale et pondérale

- croissance régulière- pas de changement de « couloir » (infléchissement/cassure)

taille

poids

croissance normale si les paramètres auxologiquesévoluent de manière parallèle aux courbes de références dans un même couloir

- entre le 3° et le 97 ° percentile- entre + 2 et – 2 déviations standard

un ralentissement staturalet/ou un niveau statural inférieur à – 2 DS (ou inférieur de 1,5 à 2 DS à la taille cible parentale)

� rechercher pathologie

3%

97%

englobe 95%de la population

+2DS

-2DS

Vitesse de croissance

Apprécier la dynamique de croissanceDéroulement de la croissance

foetale nourrisson0 à 4 ans

enfance4 à 12 ans

puberté

différence staturale en fonction des sexes faible :à 10 ans, la taille moyenne des garçons : 136 cm, filles : 135 cm

croissance très rapideet en décélération24 cm la 1ère année, 12 cm la 2ème année,

8 à 9 cm entre 2 et 3 ans, 7 cm entre 3 et 4 ans

nutrition + +H thyroïdiennes + +

croissance régulière5 à 6 cm par an

génétique + + +

GH/IGF-1 H thyroïdiennes

Déroulement de la croissance

fin de la croissance- quand disparition du cartilage de croissance - et soudure épiphysométaphysaire

� âge osseux :- 17 ans pour le garçon - 15 ans pour la fille

Période pubertaire

nouveau pic de croissance de 8 à 12 cm par an

tous les facteurs précédents + stéroïdes sexuels + + +

Environ 50% du poids adulte se prend durant la puberté

* Chez le garçonpic de croissance pondérale synchrone du pic de croissance staturalpoids moyen en fin de puberté est 63 kg

* Chez la fillepic de croissance pondérale postérieur au pic de croissance statural poids moyen en fin de puberté est de 53 kg

Croissance pondérale

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* A la naissance SS est presque le double de SI

* Pendant la première année SS progresse un peu plus que SI

* Jusqu'au début de la puberté SI progresse plus que SS

* Pendant la puberté le gain de SS est plus important que SI

Croissance segmentaireSegments supérieur (SS) et inférieur (SI)

Interactions entre facteurs nutritionnels, croissance staturale et pondérale et maturation osseuse

Obésité

puberté plus précoce, notamment chez les filles

taille finale atteinte plus tôt Concordante avec la taille cible parentale

croissance staturaleaccélérée

avance de maturationglobale et osseuse

croissance staturale à un niveau inférieur à la taille cible génétique puberté souvent retardéeretard de maturation osseusepic de croissance pubertaire plus tard mais plus long� taille finale proche de celle de leur taille cible génétique

Enfants de petite corpulence

Variations de la corpulenceIMC en fonction de l’âge

- IMC � au cours 1re année, puis � jusqu’à 6 ans, puis � à nouveau- remontée IMC vers 6 ans = rebond d’adiposité- risque d’obésité si : rebond d’adiposité précoce

changement de couloir vers le haut

Variations physiologiques de la corpulence

Cas clinique 1

Eric grandit normalement jusqu’à l’âge de 2 ans. Cependant, son médecin, au cours des visites ultérieures, consigne sur son carnet de santé des tailles de plus en plus réduites. A 9 ans, il est au dessous de 2 déviations standard. Il est un peu renfermé sur lui-même, peu sociable, vite fatigable.Ses parents signalent de nombreux « coups de pompe » semblant correspondre à des hypoglycémies.Il présente un certain degré d’adiposité que son entourage décrit comme un aspect « potelé ».

L’examen clinique ne retrouve pas d’anomalie. Le morphotype est harmonieux.

1 – Commentez la courbe de croissance.2 – Vers quelle pathologie vous orientez-vous et pourquoi ?3 - Quel bilan faut-il faire ?4 – Quel traitement pourra-t-on proposer ?

infléchissement progressif de la courbe (et non cassure)changement de couloir (initialement vers M � < 1 DS � < 2DS)

1 – Commentez la courbe de croissance.

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2 – Vers quelle pathologie vous orientez-vous et pourquoi ?

probable déficit en GH car :

- retard de croissance harmonieux

- adiposité et fatigabilité(rôles métaboliques et trophique de la GH)

- pas d’autre point d’appelen faveur d’une maladie chronique ou génétique

- l’âge de début:- H. thyroïdiennes et insuline in utéro- HT durant les premières années de vie- GH ensuite, en association avec les autres, en particulier HT - puis hormones sexuelles à la puberté

3 - Quel bilan faut-il faire ?

Bilan radiologiqueâge osseux:

radiographie du poignet et de la main gauche

IRM centrée sur la régionhypothalamo-hypophysaire

3 - Quel bilan faut-il faire ?

tests de stimulation pharmacologique

évaluer la réserve hypophysaire en GH

déficit si pic de GH < à 10 ng/mL (20 muI/L)sur deux test distincts

évaluer les autres fonctions hypophysairesthyréotrope, corticotrope, PRL et gonadotrope si l’enfant est en âge de puberté

Bilan biologique

exploration de l’axe somatotrope

IGF-1 (et protéines porteuses)

dosage taux basal: intérêt limité en raison du profil sécrétoire pulsatiletraitement substitutif par GH de synthèse (recombinante)

après confirmation du diagnostic

et jusqu’à obtention d’une taille définitive satisfaisanteet/ou fin de la puberté.

6 à 7 injections SC / sem

4 – Quel traitement pourra-t-on proposer ?

Véronique T… grandit normalement jusqu’à l’âge de 4 ans. A cet âge on note un ralentissement de son évolution psycho-motrice. Véronique est souvent somnolente. Elle sourit, mais à l’air absente. Elle ne pleure jamais.

A l’âge de 7 ans, ses parents finissent par s’inquiéter de cette détérioration progressive et observent un gonflement de la région cervicale antérieure basse

D’où la consultation du médecin traitant qui :- note un goitre cervical volumineux- observe un morphotype dysharmonieux avec bras et jambes trop courts- la pèse, la mesure, et place ces données sur une abaque de croissance

Décrire les données de la courbe de croissance

Quels examens biologiques demander ?

Cas clinique 2 Décrire les données de la courbe de croissance

retard de croissance avec « cassure » de la courbe« traversée » de plusieurs couloirs entre 4 ans(M) et 7 ans (-3DS)

Quels examens biologiques demander ?

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Le médecin a fait le bilan suivant :

tests de stimulation de la GH :� réponse modérément abaissée de GH, IGF-I dans la normale basse, ne permettant pas de conclure à un déficit franc en GH

TSHus 700µU/ml (N=0,1 à 3,5)T4 libre 0,2 ng/dl (N = 0,9 à 2)Ac anti-thyroperoxydase et Ac anti-Tg : taux très élevé

Hypothyroidie auto-immune

� T3l � T4l

� TSH� TSH

hypothyroïdie

CentraleInsuffisancehypophysaire

PériphériqueInsuffisancethyroïdienne(thyroïdite…)

TRHThyreotropin Releasing

Hormone

TSHThyroïd Stimulating

Hormone

hypothalamus

Anté-hypophyse

thyroïde

Hormones thyroïdiennes

Rétrocontrôlenégatif +

+

-

-

Après traitement le redressement de la courbe de croissance est spectaculaire, les résultats scolaires s’améliorent rapidement.Véronique fera sa puberté avec un léger retard et sa taille finale sera normale.

Ces phénomènes de « rattrapage » de la croissance après correction de la maladie causale ont été appelés : « homéorhexie ».

A rechercher à l’interrogatoire et à l’examen clinique:

- hérédité: taille des parents, ATCD familiaux, maladie génétique - facteurs environnementaux:

maladie chronique (malabsorption, pathologie rénale/cardiaque/hépatique)alimentation / contexte psycho-socialtraitements en cours

- signes associés pouvant orienter vers pathologie hormonale: signes en faveurdéficit en GH, d’hypothyroïdie, hypercorticisme, pan-hypopituitarisme…

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