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Contrôle hormonal du comportement sexuel chez les mammifères

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Objectif

Expliquer comment est contrôlé le fonctionnement de l’appareil reproducteur chez un mammifère comme l’être humain.
Connaître les différentes hormones et neuro-hormones utiles dans le contrôle du fonctionnement de l’appareil reproducteur chez un mammifère comme l’être humain.

Points clés

Le fonctionnement des appareils reproducteurs féminin et masculin repose sur un dispositif neuroendocrinien faisant intervenir l’hypothalamus, l’hypophyse et les organes sexuels.
Une neuro-hormone fabriquée par l’hypothalamus (la GnrH) et des hormones fabriquées par l’hypophyse (FSH et LH) permettent le contrôle de l’appareil reproducteur chez l’être humain.
Les hormones sexuelles, comme la testostérone chez l’homme, ou l’œstradiol et la progestérone chez la femme, permettent le fonctionnement de l’appareil reproducteur.

Pour bien comprendre

Les gonades chez l’homme sont les testicules et chez la femme les ovaires.
Les testicules fabriquent des spermatozoïdes et sécrètent une hormone sexuelle : la testostérone.
Les ovaires fabriquent des ovocytes (= ovules) et sécrètent deux types d’hormones sexuelles : l’oestradiol et la progestérone.
Le fonctionnement de l’appareil reproducteur masculin est continu de la puberté à la mort.
Le fonctionnement de l’appareil reproducteur féminin est cyclique (cycle ovarien et utérin synchrones) à partir de la puberté jusqu’à la ménopause.

1. Contrôle hormonal du fonctionnement de l’appareil reproducteur chez l’homme

a. La production des spermatozoïdes dans les testicules et le rôle de la testostérone

La production des spermatozoïdes se déroule à partir de la puberté dans les testicules au niveau des tubes séminifères.

Les spermatozoïdes sont des gamètes, c’est-à-dire des cellules spécialisées pour la reproduction. Ces cellules sont produites grâce à la division de cellules immatures, les spermatogonies, en spermatocytes dans la paroi des tubes séminifères, puis grâce à leur spécialisation.

Les cellules de Sertoli et de Leydig participent au bon déroulement de la production des spermatozoïdes. Les cellules de Leydig (appelées cellules interstitielles) sécrètent de la testostérone, une hormone indispensable à la fabrication des spermatozoïdes et au développement et maintien des caractères sexuels secondaires. Les cellules de Sertoli sont des cellules au sein des tubes séminifères qui assurent la nutrition des futurs spermatozoïdes.

b. Le contrôle de la sécrétion de testostérone

Présentation du complexe hypothalamo-hypophysaire

L’hypophyse est une glande endocrine située à la base du cerveau. Elle est subdivisée en 2 parties :

l’adénohypophyse, responsable de la sécrétion de deux hormones endogènes appelées LH (hormone lutéinisante) et FSH (hormone folliculostimulante) ;
la neurohypophyse.

Définition
Endocrine : qui sécrète des hormones déversées dans le sang.

L’hypothalamus est une structure du système nerveux connectée à l’hypophyse par la tige hypophysaire. Cette structure est composée de neurones hypothalamiques qui sécrètent une neuro-hormone endogène appelée GnRH. Les cellules de l’hypophyse possèdent des récepteurs à la GnRH. Hypothalamus et hypophyse sont donc en étroite relation.

Cas d’un hypogonadisme chez l’homme

On a constaté que chez les hommes atteints d’hypogonadisme, la sécrétion en testostérone est très faible et la fabrication des spermatozoïdes est diminuée.

La cause de l’hypogonadisme provient du cerveau : l’hypophyse et/ou l’hypothalamus ne fonctionnent pas correctement.

	Homme témoin	Homme atteint d’hypogonadisme
FSH (mUI/ml)	3 à 15	0,1
LH (mUI/ml)	1 à 7	0,1
GnrH (pg/ml)	2	2

Concentrations des hormones hypophysaires chez un homme témoin et un homme atteint d’un type d’hypogonadisme

Cet homme atteint d’hypogonadisme sécrète très peu de FSH et LH. Sa production de GnRH est normale. Pour ce type d’hypogonadisme, le patient présente une inactivation du récepteur à la GnRH situé sur les cellules de l’hypophyse, ce entraîne une absence de production d’hormones hypophysaires.

Remarque : Dans certains cas d’hypogonadisme, c’est la production de GnRH qui est affectée à cause d’un développement anormal de l’hypothalamus.

L’hypothalamus contrôle donc les sécrétions de LH et de FSH grâce à la libération d’une neuro-hormone : la GnrH.

Le rôle de la LH et de la FSH

Les hormones hypophysaires, la LH et la FSH, contrôlent le fonctionnement des testicules :

La FSH permet la production de spermatozoïdes en agissant sur les tubes séminifères ;
La LH permet la production de testostérone par les cellules de Leydig.

c. Bilan du contrôle hormonal de l’appareil reproducteur masculin

2. Contrôle hormonal du fonctionnement de l’appareil reproducteur chez la femme

Chez la femme, de la puberté à la ménopause, les cycles ovariens et utérins sont synchronisés grâce à un contrôle hormonal. Théoriquement, chez une femme, un cycle dure 28 jours.

Le début d’un cycle commence par les règles (destruction de la muqueuse utérine), puis, au milieu du cycle, a lieu l’ovulation : la libération d’un ovocyte par un des deux ovaires.

a. Le contrôle du cycle utérin par le cycle ovarien

Durant un cycle, les ovaires sécrètent deux types d’hormones :

l’œstradiol (qui appartient à la famille des œstrogènes) ;
la progestérone.

Ces hormones sont fabriquées par le follicule ovarien et/ou le corps jaune.

Définition
Le corps jaune est une formation temporaire qui résulte de la transformation du follicule mûr après libération de son ovocyte.

La phase folliculaire et la phase lutéale qui composent le cycle ovarien sont séparées par l’ovulation. Durant ces deux phases principales, les sécrétions des hormones ovariennes évoluent en fonction du développement des follicules ovariens, puis du corps jaune. L’utérus est une des cibles des hormones ovariennes : sa muqueuse réagit en fonction de la concentration d’œstradiol et de progestérone sécrétés.

Durant la phase folliculaire, sous l’influence de l’œstradiol, la muqueuse utérine s’épaissit grâce à une prolifération de ses cellules.

Durant la phase lutéale, sous l’influence de la progestérone, elle continue de s’épaissir, se vascularise davantage et se dentellise.

Ces transformations ont pour but d’accueillir un éventuel embryon.

b. Le contrôle du cycle ovarien par le complexe hypothalamo-hypophysaire

Comme l’homme, la femme possède à la base de son cerveau un complexe hypothalamo-hypophysaire organisé de la même manière. La GnRH y stimule les sécrétions d’hormones hypophysaires (LH et FSH).

	concentration de FSH ( en pg·ml^–1)	concentration de LH ( en pg·ml^–1)
sans GnRH	9000	5000
avec GnRH	18 000	18 000

Effet de la GnrH sur la production de FSH et de LH par l’hypophyse chez un mammifère femelle

Le fonctionnement du complexe hypothalamo-hypophysaire chez la femme est le même que chez l’homme, mais FSH et LH n’y ont pas le même rôle : les hormones hypophysaires contrôlent le fonctionnement des ovaires.

L’ovulation est déclenchée environ 24h après le pic de LH
(lui même provoqué par le taux important d’œstradiol).

Chez la femme, la FSH va stimuler le développement des follicules ovariens et donc la sécrétion d’œstradiol, tandis que la LH va :

déclencher l’ovulation grâce à un pic au milieu du cycle ;
transformer le follicule ayant libéré son ovocyte en corps jaune ;
stimuler la sécrétion de progestérone.

c. Bilan

Le fonctionnement de l’appareil reproducteur chez les mammifères repose donc sur un dispositif neuroendocrinien faisant intervenir l’hypothalamus, l’hypophyse et les organes sexuels.