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Professor Gareth Leng
Département de Physiologie,
Université d'Edimbourg Traduction et adaptation:
Jacques Epelbaum, INSERM U549, Paris Résumé
L'hormone de croissance (GH : Growth Hormone), comme de nombreuses hormones, est
sécrétée dans le sang de manière épisodique
selon une fréquence contrôlée par le cerveau. Avec l'âge,
l'amplitude de ce rythme diminue et, après 30 ans, ceci commence à
influer sur le tonus musculaire et d'autres grandes fonctions physiologiques.
Les connaissances acquises sur le fonctionnement des réseaux neuronaux
qui contrôlent ces rythmes hormonaux permettent d'envisager de restaurer
l'amplitude des rythmes de GH. Une
importance " croissante "
Quand je suis au volant de ma voiture
et décide de tourner, je mets en route l'indicateur de direction clignotant
qui s'allume et qui s'éteint. Si ce signal était continu, le conducteur
qui me suit ne recevrait pas le même message et pourrait l'interpréter
d'une telle façon que mon véhicule en souffrirait …
Mon
corps réagit aux hormones un peu de la même manière que le
conducteur qui me suit réagit aux signaux clignotants. Le signal doit suivre
un certain rythme pour qu'il soit signifiant.
Au moment, adéquat, il
faut que les hormones soient sécrétées en bouffées.
C'est particulièrement évident dans le cas de la GH. Cette hormone
m'a permis d'atteindre mon mètre soixante douze vers l'âge de 15
ans et même après que j'ai terminé ma croissance, elle a continué
pendant un certain temps à contribuer à ma croissance musculaire.
Maintenant, entre mes oreilles se trouve un super ordinateur qui peut répondre
à des questions importantes comme par exemple " comment puis-je éteindre
l'alarme de ma montre digitale ? " et une partie de ce superordinateur me
sert pour grandir. Les tomates ont juste besoin d'engrais mais j'ai besoin de
mon cerveau pour que, toutes les trois heures, quelque milliers de neurones dans
une partie du cerveau qu'on appelle l'hypothalamus arrêtent de libérer
un peptide appelé somatostatine (de somato- croissance et statine
: qui bloque), alors que quelques autres milliers de neurones se mettent à
libérer une petite giclée de somatolibérine (comme son nom
l'indique). Cette giclée est alors transportée vers l'adénohypophyse
qui répond à son tour à ce signal par une giclée mille
fois plus forte de GH. Mon cerveau s'assure que, toute les trois heures, ces quelques
milliers de cellules soient bloquées et activées de manière
coordonnée ; sinon, à la place de cette giclée de GH, j'aurais
juste une espèce de goutte à goutte …
Or, un goutte à
goutte ne suffit pas. Les neuroendocrinologistes ont décrit plusieurs souches
de souris et rats qui ne grandissent pas très bien. L'adénohypophyse
de ces animaux ne produit pas suffisamment de GH. Mais si on les injecte régulièrement
avec l'hormone, ils récupèrent une croissance normale, à
condition que les injections aient lieu avec une fréquence proche de celle
du rythme naturel de GH, environ toutes les trois heures. Certains enfants bénéficient
également d'un traitement grâce à la GH humaine qu'on peut
fabriquer maintenant en grande quantité et appliquer sans risque, grâce
aux techniques de biologie moléculaire.
Du rythme !
On ne sait pas précisément
comment le cerveau s'assure de la bonne fréquence du rythme de GH. Une
partie de la réponse est la GH elle même. Une fois libérée
dans le sang, elle rétroagit sur l'hypothalamus pour activer les cellules
qui libèrent de la somatostatine et bloquer l'activité des neurones
qui libèrent la somatolibérine. Mais ce qui coordonne les cellules
trois heures plus tard et ce qui synchronise leur activité reste encore
mystérieux.
Cela a une certaine importance car pratiquement tout le
monde à partir de la trentaine commence à voir l'amplitude de son
rythme de sécrétion de GH diminuer. Notre corps prend une forme
de poire, notre peau se ride, nos muscles s'affaiblissent et notre temps de sommeil
raccourcit. Les neuroendocrinologistes étudient la genèse des rythmes
hormonaux et leurs modifications en fonction de l'exercice, la maladie, le vieillissement. ----------------------
Mon cerveau s'assure que toute les trois heures, les neurones à somatolibérine
sont synchronisés.
---------------------- Une
avancée importante est venue d'un peptide synthétique, découvert
un peu par hasard. Ce GHRP (GH-releasing peptide : peptide qui libère la
GH) stimule la sécrétion de l'hormone en " synchronisant "
l'hypothalamus. Après une injection de GHRP, on observe le type de rythme
qu'on s'attend à trouver chez un individu jeune en pleine santé.
Le GHRP agit sur les cellules qui fabriquent la somatolibérine, mais aussi
sur d'autres neurones et un peu sur l'hypophyse.
 | | L'
expression du gène du récepteur aux GH-sécrétagogues
dans le cerveau d'un rat est abondante (couleurs brillantes) dans l'hippocampe
et aussi dans le noyau arqué, à la base du cerveau où se
trouvent les cellules qui synthétisent la somatolibérine. |
Le
GHRP agit par des récepteurs spécifiques, les récepteurs
des GH-sécrétagogues, dont le premier a été cloné
et séquencé en 1996. La figure montre l'expression de ce récepteur
dans le cerveau d'un rat, par la technique d'hybridation in situ. Ce récepteur
est abondamment exprimé dans l'hypothalamus, à la base du cerveau,
et dans l'hippocampe (l'espèce d'œil dans la partie supérieure
de la coupe de cerveau). Dans l'hypothalamus, le noyau arqué (tout au dessous)
contient les neurones qui sécrètent la somatolibérine. ----------------------
Avec l'âge, nos corps prennent une forme de poire, notre peau se ride,
et nos muscles s'affaiblissent.
----------------------
 | | Rythme
de GH dans le sang d'un homme âgé avant (en gris foncé) et
pendant (en clair) un traitement journalier avec un GH-sécrétagogue. |
Certains
neuroendocrinologistes ont développé des médicaments qui
agissent sur ces récepteurs. Sur la figure, la ligne bleue correspond à
la sécrétion de GH chez un homme âgé et la ligne rouge
à cette même sécrétion pendant le traitement. Le résultat
est spectaculaire mais limité dans le temps… Des médicaments
analogues pourraient peut être bénéficier à certains
enfants déficients en GH ou préserver les fonctions musculaires
chez des patients fortement amaigris.
Il
y a cinq ans, en décembre 1999, un peptide naturel qui se lie à
ces récepteurs a été découvert : la ghreline (cf brève
n° 15). La surprise a été grande car la ghreline est particulièrement
exprimée dans l'estomac et agit non seulement sur la croissance mais également
sur l'appétit. Mais ceci est une autre histoire …
Cette
brève est produite par la British Society for Neuroendocrinology et peut
être utilisée librement pour l'enseignement de la neuroendocrinologie
et la communication vers le public.
©British Society for Neuroendocrinology
et Société de Neuroendocrinologie pour la traduction. [sommaire
des Brèves]
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