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Jane
Robinson
Tthe Babraham Institute, Cambridge, 1998
Traduction:
Andrée Tixier-Vidal, UMR 7101 CNRS, Université Pierre
et Marie Curie, Paris
Résumé
Notre nez est le premier dépositaire de notre potentiel de reproduction.
Aussi surprenante que cette affirmation puisse paraître, des recherches
récentes ont révélé que les neurones qui contrôlent
la fertilité ont une origine olfactive. Au cours de la vie fœtale
précoce, ces cellules migrent du nez vers le cerveau, le long des
nerfs qui conduisent nos sensations odorantes. Des conditions telles que
celles du syndrome de Kallmann, dans lesquelles ces neurones sont emprisonnés
dans le nez, conduisent à l'infertilité chez l'adulte.
Neurones nasaux
: une histoire de sexe et le sens de l' odorat
Dans notre vie quotidienne nous sommes dominés par l'évidence
d'un lien puissant entre notre sexualité et le sens de l'odorat.
Songez aux multimilliards des industries du parfum et des déodorants!
Il apparaît que notre processus reproductif est manipulé
non seulement par ces coûteuses odeurs artificielles mais aussi
par des signaux chimiques naturels émanant de l'atmosphère
et dénommés phéromones. Dans un récent article
de " Nature " les scientifiques ont montré que des phéromones
humaines peuvent altérer le moment de l'ovulation chez les femmes.
Mais quelle est la base de cette association entre notre fertilité
et le sens de l'odorat ? Pour trouver une explication nous devons examiner
le développement des centres cérébraux qui régulent
ces deux fonctions.
Le contrôle ultime du processus de la reproduction est exercé
par des cellules nerveuses spécialisées (neurones neuroendocrines)
dans le cerveau. Chez l'adulte ces cellules sont localisées dans
une région située à la base du cerveau et dénommée
l'hypothalamus. Ces neurones neuroendocrines synthétisent et libèrent
un peptide de 10 acides aminés nommé " gonadotrophin
releasing hormone " ou GnRH. Ainsi que son nom l'indique, le rôle
du GnRH est de stimuler la libération des deux hormones gonadotropes-
l' hormone lutéinisante (LH) et l'hormone folliculo-stimulante
(FSH)- par l'antéhypophyse, une glande endocrine située
juste sous l' hypothalamus. Les gonadotropines sont transportées
par le flux sanguin aux ovaires de la femelle et aux testicules du mâle
où elles régulent la production des hormones sexuelles,
estrogènes et testostérone, et la production d'œufs matures
et de sperme.
Figure
: Le panneau central montre des neurones à GnRH dispersés
avec leurs prolongements en forme de ruban, dans l'hypothalamus d'un adulte
normal. Ces neurones sont absents dans l'hypothalamus de sujets porteurs
du syndrome de Kallmann, car ils sont emprisonnés dans le nez dont
ils sont originaires. Ces patients sont donc infertiles. Ceci est dû
à de sévères anomalies dans le développement
du bulbe olfactif, montré en bleu vif chez le sujet normal
(panneaux supérieurs : fœtus à gauche, adulte à droite)
et chez le sujet porteur du syndrome de Kallman (panneaux inférieurs
: fœtus à gauche, adulte à droite). A cause de cette anomalie
les neurones à GnRH en développement ne peuvent pas migrer
du nez (panneaux de gauche, ovale rouge) dans l' hypothalamus (panneaux
de gauche, ovale bleu). En même temps qu'ils sont infertiles les
patients souffrant du syndrome de Kallmann n'ont pas de sens de l'odorat
(panneaux de droite).
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Plusieurs milliers de neurones à GnRH sont embarqués
dans ce long voyage
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Les neurones à
GnRH sont uniques parmi les neurones neuroendocrines à ne pas avoir
leur origine dans le cerveau. De façon très surprenante,
il y a une décade, les scientifiques ont rapporté avoir
observé des neurones à GnRH dans le nez en développement
de l'embryon de souris. Actuellement il existe des évidences incontestables
chez plusieurs espèces, y compris l'homme, que les neurones à
GnRH ont une origine extra-cérébrale, dans la placode olfactive
médiane du nez. Ils parviennent dans l'hypothalamus par migration
dans le cerveau en développement, très tôt dans la
vie fœtale. Plusieurs milliers de neurones à GnRH sont embarqués
dans ce long parcours. Ils atteignent finalement leur destination hypothalamique
environ au 16ème jour de gestation chez la souris et le rat, au
70ème jour chez la brebis et à la 16ème semaine de
gestation chez l'homme.
Mais comment ces neurones accomplissent-ils ce parcours réussi
jusqu'à l'hypothalamus ? Et comment savent-ils où s'arrêter
? Bien qu'il nous reste encore beaucoup à apprendre, nous savons
que ces neurones migrent le long des axones du nerf terminal et du nerf
vomeronasal au cours de leur invasion du cerveau. Les recherches actuelles
tentent d'identifier l' "étoile polaire " chimique qui
les guide vers leur destination finale. Le signal " stop " reste
cependant encore très imprécis. Ainsi les neurones à
GnRH adultes ne forment pas une masse compacte mais plutôt un ensemble
diffus dans la ligne médiane, proche de la base de l'hypothalamus.
D' une manière ou d' une autre, ces neurones sont capables de communiquer,
de sorte que leur activité est coordonnée de façon
à sécréter des bouffées (" pulse ")
de GnRH. La nature intermittente de la libération du GnRH est critique
pour une réponse appropriée des organes de la reproduction.
Par conséquent, le patron de libération pulsatile régule
l'activité de l'ovaire et du testicule et est responsable de la
sécrétion des hormones de la reproduction.
Mais quel rapport
entre le sexe et l' odorat ?
En 1944 un généticien et psychiatre nommé Franz Kallmann
a été intrigué par un groupe de patients qui présentaient
à la fois une absence de développement sexuel et du sens
de l'odorat. Des recherches ultérieures ont montré que chez
ces patients le bulbe olfactif et ses connexions nerveuses avec les centres
cérébraux de l'odorat étaient anormaux ou absents.
L'absence des nerfs terminal et voméronasal qui forment un pont
axonal entre le nez et le cerveau avait pour conséquence l'absence
de migration des neurones à GnRH vers l'hypothalamus. Quand on
examina le cerveau de patients atteint du syndrome de Kallmann on constata
que les neurones à GnRH étaient emprisonnés dans
le nez, bien loin du site où ils peuvent exercer leur influence
sur la fonction de reproduction. Ces patients restaient donc dans un état
sexuellement immature. Heureusement cet état infertile a pu être
compensé. Des recherches scientifiques fondamentales, conduites
par des neuroendocrinologistes, ont permis le développement de
traitements cliniques qui restaurent la pleine fertilité de ces
patients. Ces traitements impliquent l'emploi de petites pompes portables,
programmables, qui libèrent du GnRH en séries de bouffées
discrètes, à environ 2 heures d'intervalle Après
plusieurs mois ces patients sont entré en puberté et on
développé un physique d'adulte. Avec des traitements continus
plusieurs d'entre eux ont pu éprouver la joie d'être parents.
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.
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