Axe hypothalamo-hypophysaire : physiologie et explorations

Préparation du concours du résidanat Avril 2009

Question 1 : énumérer les 3 principaux organes impliqués dans le système neuroendocrinien?

Réponse:

1- L’hypothalamus2- L’hypophyse3- Les glandes endocrines

Zone située à la base de l’encéphale dans le plancher du 3ème ventricule

Hypothalamus se compose de 7 noyaux distincts

Question 2:Quels sont les noyaux hypothalamiquesimpliqués dans le système neuroendocrine?

Réponse:

1- Noyau arqué 2- Noyau supraoptique 3- Noyau paraventriculaire

Question 3:Préciser pour chaque noyau les produits desécrétions et les organes cibles?

Le noyau arqué de l’hypothalamus

• Produit les neurohormones hypophysiotropes

• Agissent sur les cellules endocrines de l'hypophyse

• On appelle aussi cette partie neurosécrétrice de l’hypothalamus, le système parvocellulaire car les neurones du noyau arqué ont un petit corps cellulaire (parvi = petit).

Les noyaux paraventriculaire et supraoptique

• Produisent les neurohormones hypothalamiques ocytocine et vasopressine

• On l’appelle aussi le système magnocellulaire (magnus = grand).

• A la différence des neurohormones hypophysiotropes, l'ocytocine et la vasopressine agissent directement sur les organes effecteurs.

Question 4:Les neurohormones sont :

A- libérées dans la circulation B- produites par les neurones hypothalamiques C- n’agissent pas sur les cellules endocrines D- peuvent être des vecteurs de stimulation E – peuvent agir directement sur les organes effecteurs

Réponse: A-B-D-E

Question 5: Les hormones antéhypophysaires :

A- sont au nombre de 4B- sont produites et libérées par les cellules endocrines

de l’antéhypophyseC- sont sous le contrôle des neurohormones

hypophysiotropesD- ont une action directe au niveau des glandes

endocrinesE- agissent uniquement au niveau des glandes

endocrines

Réponse: B-C

Question 6: La pro-opio-mélanocortine (POMC) : A- n’est synthétisée que par les cellules corticotropes

tumoralesB- est codée par le 3ème exon du gène de la POMCC- libère l’ACTH sous l’action de la prohormone

convertase 1D- subit, dans la cellule corticotrope, un clivage

enzymatique au niveau de 9 sitesE- peut libérer la β LPH et la β endorphine

Réponse: BCE

La POMC

• Dans les cellules corticotropes normales, l’ACTH est synthétisée à partir d’un précurseur la POMC

• Gène : Chromosome 2

La POMC

• La POMC va subir une maturation (clivage protéolytique, transformation biochimique).

• La protéolyse implique 9 sites de clivages.

• Seuls 4 seront utilisés dans l’anté hypophyse humaine pour aboutir à 6 peptides.

Question 7

La somatostatine inhibe la sécrétion de :

A. La corticotropine releasing hormone (CRH)

B. L’hormone de croissance (GH)

C. L’insuline

D. La gonadolibérine (GnRH)

E. La thyréostimuline (TSH)

Réponse : ABCE

Effets inhibiteurs de la somatostatine

InhibitionInhibitionHypothalamus TRH

CRHHypophyse TSH

GHACTH

Pancréas InsulineGlucagon

Question 8La TRH (Thyréolibérine) stimule la sécrétion de :

A.ACTH

B.GH

C.TSH

D.ADH

E.Prolactine

Réponses : C E

Hormones hypothalamiques à action hypophysaire

GnRHGonadolibérin: Gonadotropin

Releasing Hormone

LH, FSH

CRHCorticolibérine: Corticotropin-

Releasing Hormone

ACTH

TRHThyrolibérine: Thyrotropin-

Releasing Hormone

GHRHSomatolibérine

Growth Hormone-Releasing Hormone

GHIHSomatostatine:

Growth Hormone-Inhibiting Hormone

TSH PRL GH

+ + + + -+

Question 9 L’Ocytocine est une hormone hypothalamique synthétisée

au niveau des noyaux :

A. Ventromédian

B. Supraoptique

C. Paraventriculaire

D. Postérieur

E. dorsomédian

Réponse : C

Noyaux Hypothalamiques

Noyau paraventriculareOcytocine

Question 10

L’hormone anti diurétique (ADH ) est synthétisée par :

A. la corticosurrénale

B. l’appareil juxtaglomérulaire

C. l’antéhypophyse

D. la posthypophyse

E. l’hypothalamus

Réponse : E

Noyaux Hypothalamiques

Noyau supra optiqueADH

Noyau paraventriculareOcytocine

± ADH

Question 11

L’ ADH a un effet direct sur:

A. la réabsorption de l’eau

B. la réabsorption de sodium

C. la filtration glomérulaire

D. la vasomotricité

E. la sécrétion d’ACTH

Réponse : A D E

L’hormone antidiurétique agit au niveau de:

A. Glomérule

B. Tube proximal

C. Branche ascendante de l’anse de Henlé

D. Du tube distal

E. Du canal collecteur

Question 12

Réponses : D E

Action de L’ADH

Augmentation de la réabsorption de l’eau

Réduit la perte d’eau par transpiration

Vasoconstriction des artérioles

Action rénale de l’ADH

2 types de récepteurs:

Récepteurs V1: muscles lisses

Récepteurs V2: Tubule rénal /action rénale

Concernant la régulation de l’ADH :

A. L’hyperosmolarité stimule la sécrétion d’ADH

B. La déshydratation stimule la sécrétion d’ADH

C. La soif inhibe la sécrétion d’ADH

D. L’hypokaliémie diminue la réponse à l’ADH

E. L’hypercalcémie augmente la réponse à l’ADH

Question 13

Réponses : A,B,D

Hormones de la post-hypophyse: Neurohormones

Ocytocine

ADH = vasopressine

Calculez la clairance de l’eau libre et interprétez le

résultat dans la situation suivante :

• Osmolarité plasmatique = 350 mosm/l

• Osmolarité urinaire = 280 mosm/l

• Diurèse 4 litres / 24 heure

Question 14

RéponseCH2O = V (1-Uosm/Posm)

= 4 (1-280/350)= 0,8

CH2O positive contrastant avec une hyperosmolarité

plasmatique.

Ce qui signifie un manque d’ADH ou un défaut de son action

Clairance de l’eau libre

CH2O = V (1-Uosm/Posm)

L’action de ces hormones se fait de la manière suivante :

A/ LH agit directement sur la synthèse de testostérone

B/ FSH induit une spermatogénèse par l’intermédiaire de l’inhibine B

C/ GH n’a qu’une action directe sur les organes cibles

D/TSH induit la synthèse d’hormones thyroïdiennes par action directe sur la cellule thyroïdienne

E/ L’ACTH est active sur ses cellules cibles si elle est liée à la MSH

Question 15

Réponses : A D

Concernant le mode d’action de ces hormones :

A/ la GH agit parfois par le biais l’IGF2

B/ la prolactine stimule directement la glande mammaire C/ La FSH a une action directe chez l’homme et indirecte chez la femme

D/ la LH a toujours une action directe E/ la TSH agit parfois par le biais de l’IGF1

Question 16

Réponses : B D

Hormones Action directe Action indirecte

GH + +

LH + -

FSH + -

PROLACTINE + -

TSH + -

ACTH + -

classer les hormones antéhypophysaires selon leurs actions directes et indirectes

Hormones 7 domaines transmembranaires lié à la protéine G

famille des cytokines/facteur

de croissanceGH - +

LH + -

FSH + -

PROLACTINE - +

TSH + -

ACTH + -

Mécanisme d’action : type de récepteur

Récepteur GH, Prolactine

Récepteur LH,FSH,ACTH,TSH

• La GH agit au niveau de ses organes cibles soit directement, soit par l’intermédiaire de la stimulation d’un facteur de croissance (IGF1)

• IGF1 produit essentiellement au niveau du foie et

libéré dans la circulation, mais peut être produit localement au niveau de chaque organe cible.

Mécanisme d’action de la GH

Concernant les effets métaboliques de la GH :

A/ Elle a un effet lipolytique lié à son effet anti-insulineB/ Elle inhibe l’utilisation cellulaire du glucoseC/ Elle a un effet anti-natriurétiqueD/ Elle a une action sur la croissance via les chondrocytesE/ Elle n’agit pas sur le métabolisme protéique

Question 17

Réponses : A B C D

• Effet lipolytique lié à son effet anti-insuline. Hydrolyse les triglycérides Stimule le transport des acides gras libres vers le foie.

• Métabolisme glucidique: action liée essentiellement à son effet anti-insuline. Inhibe l’utilisation du glucose joue un rôle important dans la réponse à l’hypoglycémie.

• L’effet sur le métabolisme protéique se fait par le biais de l’IGF1.

Effets de la GH

Effets de la GH • L’action sur la croissance se fait via la

stimulation des chondrocytes (prolifération), il s’agit d’un effet direct de la GH.

• La GH a un effet anti-natriurétique qui se traduit par une augmentation de la volémie.

• L’augmentation de la réabsorption sodée est liée à un effet direct de la GH et à un effet indirect par l’intermédiaire du système rénine angiotensine.

Question 18A l’état physiologique, les gonadotrophines :

A/ LH stimule la sécrétion de testostérone par la cellule de Leydig

B/ LH stimule la production d’androgènes par les cellules de la thèque

C/ FSH stimule l’expression de l’aromatase au niveau des cellules de la granulosa

D/ FSH est nécessaire au maintien et à l’initiation de la spermatogénèse

E/ La synthèse de l’oestradiol chez la femme se fait en présence de LH seule

Réponses : A, B, C, D

Pendant la phase folliculaire.

La production de LH et FSH est stimulée par laGnRH de façon constante au cours de la premièrepartie de la phase folliculaire .

Ceci conduit à une sécrétion également constantedes hormones sexuelles (essentiellement lesoestrogènes car les ovaires ne sécrètentquasiment pas de progestérone pendant la phasefolliculaire).

• La LH agit sur les cellules de la couche externe du follicule ovarien, la thèque, alors que la FSH agit sur la couche interne, la granulosa .

• la LH induit la sécrétion d’androgènes par la thèque, ces androgènes migrent dans la granulosa ou ils subissent une conversion enzymatique (par l’aromatase) en oestrogènes.

• La granulosa assure aussi sa propre synthèse d’oestrogènes qui est déclenchée par la FSH.

• L’inhibine agit négativement sur l’adénohypophyse afin de réduire la libération de FSH, pendant toute la phase folliculaire.

Synthèse des stéroïdes ovariens

Androgènes

Estrogènes

Aromatase

Régulation de la synthèse des stéroïdes ovariens

Les oestrogènes développent une action en deux temps :

- en début de phase folliculaire, alors que la concentration en oestrogènes est faible, ils freinent la sécrétion de GnRH, FSH et LH,

- en fin de phase folliculaire la concentration plasmatique d’oestrogènes est maximale et provoque un rétrocontrôle positif sur l’axe hypothalamo-hypophysaire.

Ce rétrocontrôle positif permet une libération accrue de LH et FSH en fin de phase de folliculaire.Ce pic de concentration de LH déclenche l’ovulation et la formation du corps jaune.

Dans les testicules : - les cellules de Sertoli soutiennent la maturation

des spermatozoïdes- les cellules de Leydig produisent la

testostérone.

la FSH a pour cibles les cellules de Sertoli qui stimulent alors la spermatogenèse

la LH agit sur les cellules de Leydig pour qu’elles sécrètent la testostérone.        

Régulation endocrine de la reproduction chez l’homme

La testostérone est une hormone multi-fonctionnelle :

• elle agit localement sur les cellules de Sertoli (action paracrine) afin de participer à la stimulation de la spermatogenèse

• elle exerce un rétrocontrôle inhibiteur sur l’hypothalamus (GnRH) et l’hypophyse (LH).

• La testostérone n’affecte pas la FSH, c’est l’inhibine produite par les cellules de Sertoli, qui freine la sécrétion hypophysaire de FSH.

L’action physiologique de l’ACTH consiste en une:

A/ Stimulation de la production de glucocorticoïdes B/ Stimulation de la production de minéralocorticoïdes

C/ Stimulation de la production d’androgènes

D/ Stimulation de la production de catécholamines

E/ Inhibition de la synthèse de glucagon

Question 19

Réponses : A,B,C,

L'ACTH est un polypeptide constitué de 39 aa,

Elle stimule les trois zones du cortex de la glande surrénale :

- la zone glomérulée qui produit les minéralocorticoïdes (aldostérone, corticostérone)

- la zone fasciculée, qui produit les glucocorticoïdes (cortisol)

- la zone réticulée, qui produit les androgènes (déhydroépiandrostérone, androstènedione, testostérone)

ACTH

- L'ACTH est une hormone à rythme circadien et sécrétion pulsatile -Sa concentration sanguine est maximale juste avant le pic de cortisol se situant chez l'homme avant le réveil (vers 6h00 du matin), et minimal le soir (vers 23h00) avant le coucher.

ACTH

La sécrétion de :A/ L’ACTH est inhibée par le cortisol

B/ FSH est inhibée par l’inhibine C/ GH est stimulée par l’hypoglycémie

D/ Prolactine est inhibée par les estrogènes

E/ TSH est inhibée par la FT3

Question 20

Réponses : A, B, C, E

Il y a inhibition de la sécrétion de :A/ GH par l’hyperglycémie

B/ LH par l’hypoestrogénie

C/ ADH par l’hyperosmolarité plasmatique

D/ TSH par l’hyperthyroxinémie

E/ Prolactine par l’hyperandrogénie

Question 21

Réponses : A, D

En cas de stress il y a hypersécrétion de :A/ GH

B/ ACTH

C/ FSH

D/ ADH

E/ TSH

Question 22

Réponses : A, B, D

Régulation de la synthèse de l’ACTH

Régulation de la synthèse de la GH

Hyperglycémie

-

Régulation de la synthèse de TSH

Régulation de la synthèse de Prolactine

Régulation de la synthèse de Prolactine

Merci pour votre attention