Hormones stHormones st ééroro ïïdiennesdiennes

mméétabolisme, mtabolisme, m éécanismes dcanismes d ’’action, dosagesaction, dosages

Pr Pr Bertrand PERRETBertrand PERRETFacultFacult éé de mde méédecine de decine de ToulouseToulouse --PurpanPurpanInstitut FInstitut F ééddéératif de Biologie, CHU Toulouseratif de Biologie, CHU Toulouse

Principales familles de Principales familles de ststééroroïïdes hormonauxdes hormonaux

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Principales voies de la Principales voies de la stst ééroro ïïdogendogen èèsese

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Principales voies de la Principales voies de la stst ééroro ïïdogendogen èèsese

CS

CS + ov/test

CSCS

ov/test

BiosynthBiosynth èèse de la se de la PrPréégngn éénolone nolone et de la Progestet de la Progest ééronerone

HOHO HOHO

OO

OO

C20C20--22 22 lyaselyase

PrPréégngn éénolonenolone

ProgestProgest ééronerone

33ßß--HSDHSD

OO

CholestCholest éérolrol

11

22

3344

55

1717

2020

2222

1818

1919

2121

2020

2121

11

22

3344

11

22

3344

1818

1919

BiosynthBiosynth èèse du Cortisolse du Cortisol

1717αααααααα--OHaseOHase

2121--OHaseOHase

1111ββββββββ--OHaseOHase

ProgestProgest ééronerone

OO

OO

44

2121

CortisolCortisol

OO

OO

44

33

OHOHHOHO

CHCH22OHOH2121

1111

1717

11

22

33

1919

1818

BiosynthBiosynth èèse dese de ll ’’aldostaldost ééronerone

2121--OHaseOHase

1111ββββββββ--OHaseOHase

1818--OHase + 18 HSDOHase + 18 HSD

ProgestProgest ééronerone

OO

OO

44

2121

AldostAldost ééronerone

OO

OO

44

33

HOHO

CHCH22OHOH2121

1111 171711

22

33

1919

1818 O CHO CH1818

OO

OO

44

33

OO

CHCH22OHOH

1111 1717

CHOHCHOH1818

11

22

1919

Synthèse des androgènes

C17-20 lyase

1717αααααααα--OHOH--PrPréégngn éénolonenolone DHEADHEA

HOHO

OO

OHOH

OHOH

OO

DHEADHEA--SS

sulfotrsfase

C17-20 lyase

OHOH

OO17ß-HSD

1717αααααααα--OHOH--ProgestProgest ééronerone ∆∆44--AndrostAndrost èènene--dionedione TestostTestost ééronerone

3ß-HSD

(CS)

(Foie + CS)

(CS + gonades) (testicules)(OV + convers ° périph)

OO

OO

OO

1717

44

5533

11

1818

1919

OO

HOHO

1717

5533

11

1818

1919

--33OSOOSO

OO

1717

5533

11

1818

1919

1717

5533

11

1818

19191717

5533

11

1818

1919 1717

5533

11

1818

1919

Catabolisme des AndrogCatabolisme des Androg èènesnes

AndrostAndrost éérone (5rone (5 αααααααα))

OHOH

OO

TestostTestost ééronerone

Etiocholanolone Etiocholanolone (5(5ßß))

+DHEADHEA

∆∆44--AndrostAndrost èènene--dionedione

5αααα ou 5ß réductase

HOHO

33αααααααα--AndrostanediolAndrostanediol

OHOH

HH

5αααα réductase 3αααα-HSD

55αααααααα--DHTDHT

(se dosent comme des 17-cétostéroïdes)

(dosages RIA spécifiques)

OO

HOHOHH55

OO

HOHOHH55

OHOH

OOHH

55 33

1717

5533

11

1818

1919 1717

55

11

1818

1919

Compartimentalisation Compartimentalisation de la de la stst ééroro ïïdogendogen èèse se folliculairefolliculaire

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Follicular phase

LH

FSH

Compartimentalisation Compartimentalisation de la de la stst ééroro ïïdogendogen èèse se folliculairefolliculaire

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Follicular phase

LH

FSH

-

-

E2, Prog

Inhibine B

Synthèse des estrogènes

OO

17ß-HSD

∆∆44--AndrostAndrost èènene--dionedione

OO OO

OO

CHCH

OO

1919--alal --AndrostAndrost èènene--dionedione

HOHO

OHOH

HOHO

OO

1717ßß--EstradiolEstradiolEstroneEstrone

19-OHase19-HSD

1717

5533

11

1818

1919 1717

33

11

18181919

1717

55

33

11

1818

1717

55

33

11

1818aromatasearomatase

Progestérone

OHOH

HOHOHH

Prégnanediol

Estradiol

HOHO

OHOH

OHOH

Estriol

(produit par l’unité foeto-placentaire : utile pour évaluer la maturité fœtale)

Catabolisme de Catabolisme de ll ’’estradiol estradiol et deet de la la ProgProg

MÉTABOLISME DE LA TESTOSTÉRONE

Testostérone

CH3

CH3OH

O

Dihydrotestostérone (DHT)

CH3

CH3OH

O

Estradiol

CH3OH

H

OH

Aromatase

5α-réductase

MÉTABOLISME TISSULAIRE

Produits actifs5α-Dihydrotestostérone (5α-DHT)

Testostérone (T)

Estradiol (E2)

Sites de transformation (exemples)

Cerveau T E2

Foie T T conjuguée

Prostate T 5α-DHT

Adipocyte T E2

MÉCANISMES RÉGULATEURS DE LA SÉCRÉTIONCerveau

LH-RH

LH

T

Testicules

E2

– + –

Biosynthèsedes hormones

↑ Tonus sérotoninergique GnRH

Cellules de Leydig Spermatogenèse

↓ Inhibine↑ FSH

LH

Testostérone

Testo

Amplitude LH

RRéégulation de lgulation de l ’’axe axe hypophyso hypophyso testiculairetesticulaire

-

-

↑ Tonus sérotoninergique GnRH

Inhibine B↑ FSH

LH

Estradiol

Progestérone

Amplitude LH

RRéégulation de lgulation de l ’’axe axe hypophyso hypophyso ovarienovarien

-

-

-

Distribution des stDistribution des st ééroro ïïdes circulantsdes circulants

H libre(2%)

Protéines de basse affinité

(Ka: 103 M -1), telles l’albumine,

la transferrine

(40 à 60%)

Protéine spécifique (SHBG)

et à haute affinité (Ka: 109 M -1)

(60% de la testo chez l’H

90% de la testo chez la F)

lie aussi E2-17ß

Protéine spécifique (CBG)

et à haute affinité (Ka: 109 M -1)

lie le Cortisol et la Progestérone

biodisponible

BIODISPONIBILITÉ DE LA TESTOSTÉRONE ENDOGÈNE

Testostérone

2% Libre

68% Faiblement liée(à l’albumine)

30% Étroitement liée(à la SHBG)

Testostéronebiodisponible

MMéécanismes dcanismes d’’action des staction des stééroroïïdes hormonauxdes hormonaux

Mécanisme d’action des stéroïdes

HRE = 8 Nt - PalindromesAGCTAGCT

protéines chaperones

Mécanisme d’action des stéroïdes

MÉCANISME D’ACTION DES HORMONES STÉROÏDES

• La testostérone (T) traverse la membrane des cellul es

de manière passive (propriétés lipophyliques) ou ac tive,

par l’intermédiaire de la SHBG (récepteur membranai re).

• Elle se fixe alors à un récepteur cytoplasmique qui subit une

translocation nucléaire.

• Le complexe H-R se fixe à des endroits spécifiques, l es

promoteurs des gènes cible et module la synthèse de s protéines

spécifiques.

Rôles possibles de la SHBG dans la traversée membranaire des stéroïdes

SHBGT

T T

DHTT T

Cellulecible

MÉCANISME D’ACTION DE LA TESTOSTÉRONE

OU DE SES MÉTABOLITES ACTIFS

SHBGT

T T

ARNm ARNm Anabolisme

Protéine

Traduction

Noyau

DHTT T

Cellulecible

SSééquences dquences d ’’ADN de plusieurs ADN de plusieurs ééllééments de ments de rrééponse aux hormones stponse aux hormones st ééroro ïïdesdes

Hormones HRE Séquence

Glucocorticoïdes GRE GGTACAnnnTGTTCT

Progestérone PRE

Minéralocorticoïdes MRE

Androgènes ARE AGGTCA-TGACCT

Hormones thyroïdiennes TRE

Acide rétinoïque RRE

Vitamine D DRE TGACGTCA

Domaines fonctionnels du rDomaines fonctionnels du r éécepteur ERcepteur ER αααααααα

Transactivation Transactivation indind éépendante du pendante du

ligandligand

A/BA/B CC DD EE FF

Domaine deDomaine deliaison liaison àà ll ’’ADNADN

Liaison Liaison àà HspHspnuclnucl ééarisationarisation

Domaine de liaison Domaine de liaison àà ll ’’hormonehormoneDomaine de Domaine de dimdim éérisationrisationTransactivation dpdte Transactivation dpdte du liganddu ligand

Effets Effets nonnon --ggéénomiques nomiques des stdes st ééroro ïïdesdes

Arguments :

• Sont trop rapides pour être compatibles avec la synthèse des protéines

• Sont observés dans des cellules qui ne font pas de synthèse de protéines

• Sont reproduits par des analogues non perméants

• Sont insensibles aux inhibiteurs de synthèse d’ARN ou de protéines

Effets Effets nonnon --ggéénomiques nomiques de lde l ’’estradiolestradiol --1717ßß

Cellules Signalisatinon Effets biologiques

Granulosa mobilisation rapide de Ca++

activation de PK

Endomètre influx calcique augmentation des villosités

Ovocytes influx calcique améliore la fécondabilité

Spermatozoïdes stimule la mobilité

Effets Effets nonnon --ggéénomiques nomiques de la de la ProgestProgest ééronerone

Cellules Signalisation Effets biologiques

Granulosa mobilisation et influx de Ca++

Ovocytes mobilisation calcique

PLC, PKC

Spematozoïdes influx rapide et mobilisation tardive stimule la mob ilité

PLC, AMPc, PKC et l’hyperactivation

stimule l’acrosine exocytose acrosomedissoc °°°° CBG/Prog

Dosages des stDosages des stééroroïïdes hormonauxdes hormonaux

Dosages des stDosages des st ééroro ïïdes hormonauxdes hormonaux

•• ParticularitParticularit ééss•• MolMol éécules de petite taille = haptcules de petite taille = hapt èènene•• DDééfinition de lfinition de l ’’ immunogimmunog èènene et du traceuret du traceur•• MolMol éécules hydrophobes = ncules hydrophobes = n éécessitcessit éés de solubilisation et extractions de solubilisation et extraction•• DifficultDifficult éé de couvrir lde couvrir l ’é’étendue des variations physiologiquestendue des variations physiologiques

•• DosagesDosages•• ImmunoImmuno --dosages dosages en compen comp éétition : RIA, ICL tition : RIA, ICL

concentrations

signal

100 %

0 %

ImmunoImmuno --dosage dosage ICL de la DHEAICL de la DHEA --SS

DHEADHEA--SSDHEADHEA--SS ConjuguConjugu éée e AcridiniumAcridinium

AnticorpsAnticorps marqumarqu éé àà la Biotine la Biotine

Billes magnBilles magn éétiquestiques revêtues de revêtues de StreptavidineStreptavidine

DHEADHEA--SSDHEADHEA--SS

StStééroro ïïdes hormonaux chez la femmedes hormonaux chez la femmeDosagesDosages Valeurs de rValeurs de r ééfféérencerence ConditionsConditions

1717ββββββββ--estradiolestradiol 40 40 -- 5050 phase folliculairephase folliculairepg/mlpg/ml 200 200 -- 400400 pic ovulatoirepic ovulatoire

100 100 -- 200200 phase lutphase lut ééalealeestroneestrone 20 20 -- 4040 phase folliculairephase folliculairepg/mlpg/ml 80 80 -- 120120 phase lutphase lut ééaleale

progestprogest ééronerone 1 200 1 200 -- 2 5002 500 phase lutphase lut ééaleale((pg/mlpg/ml )) (4(4°° jour du plateau)jour du plateau)1717--OHOH--progestprogest ééronerone 800 800 -- 1 6001 600 phase lutphase lut ééaleale

testosttestost ééronerone 0,4 0,4 -- 0,80,8((ng/mlng/ml ))didi --hydrotestosthydrotestost ééronerone 0,1 0,1 -- 0,30,3

∆∆44--androstandrost èène ne dionedione 1,5 1,5 -- 2,52,5((ng/mlng/ml ))DHEA (DHEA (ng/mlng/ml )) 2,5 2,5 -- 5,05,0DHEADHEA--sulfatesulfate ((µµg/ml)g/ml) 0,5 0,5 -- 2,12,1Cortisol (Cortisol ( ng/mlng/ml )) 75 75 -- 250250 àà 8h du matin8h du matin

StStééroro ïïdes hormonaux chez ldes hormonaux chez l ’’hommehommeDosagesDosages Valeurs de rValeurs de r ééfféérencerence

1717ββββββββ--estradiolestradiol 20 20 -- 5050pg/mlpg/ml

1717--OHOH--progestprogest ééronerone < 200< 200pg/mlpg/ml

testosttestost ééronerone 4,0 4,0 -- 8,08,0((ng/mlng/ml ))didi --hydrotestosthydrotestost ééronerone 0,4 0,4 -- 1,51,5

∆∆44--androstandrost èène ne dionedione 1,2 1,2 -- 2,02,0((ng/mlng/ml ))DHEA (DHEA (ng/mlng/ml )) 2,5 2,5 -- 5,05,0DHEADHEA--sulfatesulfate 0,5 0,5 -- 2,12,1((µµg/ml)g/ml)Cortisol Cortisol àà 8h8h 75 75 -- 250250((ng/mlng/ml ))

Niveaux de base et stimulNiveaux de base et stimul éés de DHEA s de DHEA en fonction de len fonction de l ’’âgeâge

DH

EA

, ng/

ml

2

4

8

10

6

20 20 -- 3535 ≥≥ 5555

DH

EA

, ng/

ml

2

4

8

10

6

20 20 -- 3535 ≥≥ 5555

1 1

Hommes Femmes

basalbasal

+ ACTH+ ACTH

basalbasal

+ ACTH+ ACTH

d’après Parker CR et coll. 1999, Steroids 64, 640-6 47

CaractCaract ééristiques mristiques m éétaboliques taboliques de la DHEA et de la DHEAde la DHEA et de la DHEA --SS

DHEADHEA DHEADHEA--SS

•• Concentrations plasmaConcentrations plasma 5050--450 450 ng/dLng/dL 2020--450 450 µµg/dLg/dL

•• Taux de sTaux de s éécrcr éétiontion 4 mg/24h4 mg/24h 25 mg/24h25 mg/24h

•• DemiDemi --vievie 30 min30 min 10 h10 h

•• Clairance mClairance m éétaboliquetabolique 1 380 ml/min1 380 ml/min 10,5 ml/min10,5 ml/min

Merci de

votre

atten

tion . .

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Merci de

votre

atten

tion . .

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