Testostérone
La testostérone, un androgène, est une hormone stéroïde produite par les cellules de Leydig. Le terme alternatif pour les cellules de Leydig, cellules interstitielles, reflète leur emplacement entre les tubules séminifères dans les testicules. Chez les embryons mâles, la testostérone est sécrétée par les cellules de Leydig dès la septième semaine de développement, avec des concentrations maximales atteintes au cours du deuxième trimestre. Cette libération précoce de testostérone entraîne la différenciation anatomique des organes sexuels masculins. Dans l’enfance, les concentrations de testostérone sont faibles. Elles augmentent à la puberté, activant des changements physiques caractéristiques et initiant la spermatogenèse.
Fonctions de la testostérone
La présence continue de testostérone est nécessaire au bon fonctionnement de l’appareil reproducteur masculin, et les cellules de Leydig produisent environ 6 à 7 mg de testostérone par jour. La stéroïdogenèse testiculaire (la fabrication des androgènes, dont la testostérone) entraîne des concentrations de testostérone 100 fois plus élevées dans les testicules que dans la circulation. Le maintien de ces concentrations normales de testostérone favorise la spermatogenèse, alors qu’un faible taux de testostérone peut entraîner l’infertilité. Outre la sécrétion intratesticulaire, la testostérone est également libérée dans la circulation générale et joue un rôle important dans le développement musculaire, la croissance osseuse, le développement des caractères sexuels secondaires et le maintien de la libido (désir sexuel) chez les hommes et les femmes. Chez les femmes, les ovaires sécrètent de petites quantités de testostérone, mais la plupart sont transformées en œstradiol. Une petite quantité de testostérone est également sécrétée par les glandes surrénales dans les deux sexes.
Contrôle de la testostérone
La régulation des concentrations de testostérone dans tout le corps est essentielle pour la fonction de reproduction masculine. L’interaction complexe entre le système endocrinien et le système reproducteur est illustrée à la figure 7.
Figure 11. L’hypothalamus et l’hypophyse régulent la production de testostérone et les cellules qui aident à la spermatogenèse. L’hormone de libération des gonadotrophines active l’hypophyse antérieure pour qu’elle produise l’hormone lutéinisante et l’hormone folliculo-stimulante, qui stimulent à leur tour les cellules de Leydig et les cellules de Sertoli, respectivement. Le système est une boucle de rétroaction négative car les produits finaux de la voie, la testostérone et l’inhibine, interagissent avec l’activité de l’hormone de libération des gonadotrophines pour inhiber leur propre production.
La régulation de la production de testostérone par les cellules de Leydig commence en dehors des testicules. L’hypothalamus et l’hypophyse dans le cerveau intègrent les signaux externes et internes pour contrôler la synthèse et la sécrétion de testostérone. La régulation commence dans l’hypothalamus. La libération pulsatile d’une hormone appelée gonadotrophine (gonadotropin-releasing hormone) par l’hypothalamus stimule la libération endocrine d’hormones par l’hypophyse. La liaison de l’hormone de libération des gonadotrophines à ses récepteurs sur l’hypophyse antérieure stimule la libération des deux gonadotrophines : l’hormone lutéinisante et l’hormone folliculo-stimulante. Ces deux hormones sont essentielles à la fonction reproductive chez l’homme et la femme. Chez l’homme, l’hormone folliculo-stimulante se lie principalement aux cellules de Sertoli dans les tubules séminifères pour favoriser la spermatogenèse. L’hormone folliculo-stimulante stimule également les cellules de Sertoli à produire des hormones appelées inhibines, qui ont pour fonction d’inhiber la libération de l’hormone folliculo-stimulante par l’hypophyse, réduisant ainsi la sécrétion de testostérone. Ces hormones polypeptidiques sont en corrélation directe avec la fonction des cellules de Sertoli et le nombre de spermatozoïdes ; l’inhibine B peut être utilisée comme marqueur de l’activité spermatogène. Chez l’homme, l’hormone lutéinisante se lie aux récepteurs des cellules de Leydig dans les testicules et augmente la production de testostérone.
Une boucle de rétroaction négative contrôle principalement la synthèse et la sécrétion de l’hormone folliculo-stimulante et de l’hormone lutéinisante. De faibles concentrations sanguines de testostérone stimulent la libération hypothalamique de l’hormone de libération des gonadotrophines. L’hormone de libération des gonadotrophines stimule ensuite l’hypophyse antérieure pour qu’elle sécrète l’hormone lutéinisante dans la circulation sanguine. Dans le testicule, l’hormone lutéinisante se lie aux récepteurs de l’hormone lutéinisante sur les cellules de Leydig et stimule la libération de testostérone. Lorsque les concentrations de testostérone dans le sang atteignent un seuil critique, la testostérone elle-même se lie aux récepteurs androgènes de l’hypothalamus et de l’hypophyse antérieure, inhibant ainsi la synthèse et la sécrétion de l’hormone de libération des gonadotrophines et de l’hormone lutéinisante, respectivement. Lorsque les concentrations sanguines de testostérone diminuent à nouveau, la testostérone n’interagit plus avec les récepteurs au même degré et l’hormone de libération des gonadotrophines et l’hormone lutéinisante sont à nouveau sécrétées, ce qui stimule la production de testostérone. Ce même processus se produit avec l’hormone folliculo-stimulante et l’inhibine pour contrôler la spermatogenèse.
Le vieillissement et l’appareil reproducteur masculin
Des déclins de l’activité des cellules de Leydig peuvent se produire chez les hommes à partir de 40 à 50 ans. La réduction des concentrations de testostérone circulante qui en résulte peut entraîner des symptômes d’andropause, également connue sous le nom de ménopause masculine. Bien que la réduction des stéroïdes sexuels chez l’homme s’apparente à la ménopause féminine, il n’y a pas de signe clair – comme l’absence de règles – pour indiquer le début de l’andropause. Au contraire, les hommes signalent des sentiments de fatigue, une réduction de la masse musculaire, la dépression, l’anxiété, l’irritabilité, la perte de libido et l’insomnie. Une réduction de la spermatogenèse entraînant une baisse de la fertilité est également signalée, et un dysfonctionnement sexuel peut également être associé aux symptômes de l’andropause.
Alors que certains chercheurs estiment que certains aspects de l’andropause sont difficiles à dissocier du vieillissement en général, le remplacement de la testostérone est parfois prescrit pour atténuer certains symptômes. Des études récentes ont montré un bénéfice de la thérapie de remplacement des androgènes sur la nouvelle apparition de la dépression chez les hommes âgés ; cependant, d’autres études mettent en garde contre le remplacement de la testostérone pour le traitement à long terme des symptômes de l’andropause, montrant que des doses élevées peuvent augmenter fortement le risque à la fois de maladie cardiaque et de cancer de la prostate.
Revue de chapitre
Les gonades sont les cellules reproductrices qui se combinent pour former la progéniture. Des organes appelés gonades produisent les gamètes, ainsi que les hormones qui régulent la reproduction humaine. Les gamètes mâles sont appelés spermatozoïdes. La spermatogenèse, c’est-à-dire la production de spermatozoïdes, a lieu dans les tubules séminifères qui constituent la majeure partie du testicule. Le scrotum est le sac musculaire qui maintient les testicules à l’extérieur de la cavité corporelle.
La spermatogenèse commence par la division mitotique des spermatogonies (cellules souches) pour produire des spermatocytes primaires qui subissent les deux divisions de la méiose pour devenir des spermatocytes secondaires, puis les spermatides haploïdes. Au cours de la spermiogenèse, les spermatides se transforment en spermatozoïdes (spermatozoïdes formés). Une fois libérés des tubules séminifères, les spermatozoïdes se déplacent vers l’épididyme où ils poursuivent leur maturation. Lors de l’éjaculation, les spermatozoïdes sortent de l’épididyme par le canal déférent, un conduit situé dans le cordon spermatique qui quitte le scrotum. L’ampoule du canal déférent rencontre la vésicule séminale, une glande qui apporte du fructose et des protéines, au niveau du canal éjaculateur. Le fluide continue à travers l’urètre prostatique, où les sécrétions de la prostate sont ajoutées pour former le sperme. Ces sécrétions aident les spermatozoïdes à se déplacer dans l’urètre et dans l’appareil reproducteur féminin. Les sécrétions des glandes bulbo-urétrales protègent les spermatozoïdes et nettoient et lubrifient l’urètre pénien (spongieux).
Le pénis est l’organe masculin de la copulation. Des colonnes de tissu érectile appelées corps caverneux et corps spongieux se remplissent de sang lorsque l’excitation sexuelle active la vasodilatation des vaisseaux sanguins du pénis. La testostérone régule et entretient les organes sexuels et la libido, et induit les changements physiques de la puberté. L’interaction entre les testicules et le système endocrinien contrôle précisément la production de testostérone avec une boucle de rétroaction négative.
Auto-contrôle
Réponds à la ou aux questions ci-dessous pour voir dans quelle mesure tu comprends les sujets abordés dans la section précédente.
Questions de réflexion critique
- Explique brièvement pourquoi les gamètes matures ne portent qu’un seul jeu de chromosomes.
- Quelles caractéristiques particulières sont évidentes dans les spermatozoïdes mais pas dans les cellules somatiques, et comment ces spécialisations fonctionnent-elles ?
- Que contribue chacune des trois glandes accessoires masculines au sperme ?
- Décrivez comment se produit l’érection pénienne.
- Alors que les stéroïdes anabolisants (testostérone synthétique) gonflent les muscles, ils peuvent également affecter la production de testostérone dans le testicule. En utilisant ce que vous savez sur la rétroaction négative, décrivez ce qui arriverait à la production de testostérone dans le testicule si un homme prend de grandes quantités de testostérone synthétique.
Glossaire
barrière sang-testicule : jonctions serrées entre les cellules de Sertoli qui empêchent les agents pathogènes véhiculés par le sang d’accéder aux stades ultérieurs de la spermatogenèse et préviennent le risque d’une réaction auto-immune aux spermatozoïdes haploïdes
glandes bulbo-urétrales : (également, glandes de Cowper) glandes qui sécrètent un mucus lubrifiant qui nettoie et lubrifie l’urètre avant et pendant l’éjaculation
corpus cavernosum : l’une ou l’autre des deux colonnes de tissu érectile dans le pénis qui se remplissent de sang pendant une érection
corpus spongiosum : (pluriel = corps caverneux) colonne de tissu érectile dans le pénis qui se remplit de sang pendant une érection et entoure l’urètre pénien sur la partie ventrale du pénis
conduit déférent : (également, canal déférent) conduit qui transporte les spermatozoïdes de l’épididyme à travers le cordon spermatique et dans le canal éjaculateur ; également appelé canal déférent
conduit éjaculatoire : conduit qui relie l’ampoule du canal déférent au conduit de la vésicule séminale au niveau de l’urètre prostatique
épididyme : (pluriel = épididymes) structure tubulaire enroulée dans laquelle les spermatozoïdes commencent à mûrir et sont stockés jusqu’à l’éjaculation
gamète : cellule reproductrice haploïde qui apporte du matériel génétique pour former une descendance
glandes péniennes : extrémité bulbeuse du pénis qui contient un grand nombre de terminaisons nerveuses
hormone de libération de la gonadotrophine (GnRH) : hormone libérée par l’hypothalamus qui régule la production de l’hormone folliculo-stimulante et de l’hormone lutéinisante par l’hypophyse
gonades : organes reproducteurs (testicules chez l’homme et ovaires chez la femme) qui produisent des gamètes et des hormones de reproduction
Canal lingual : ouverture dans la paroi abdominale qui relie les testicules à la cavité abdominale
Cellules de Leydig : Cellules situées entre les tubules séminifères des testicules qui produisent de la testostérone ; un type de cellule interstitielle
pénis : organe masculin de copulation
prépuce : (également, prépuce) lambeau de peau qui forme un collier autour du gland du pénis, et donc le protège et le lubrifie ; également appelé prépuce
glandes de la prostate : glande en forme de beignet à la base de la vessie entourant l’urètre et apportant du liquide au sperme pendant l’éjaculation
scrotum : poche externe de peau et de muscle qui abrite les testicules
sperme : Liquide éjaculatoire composé de spermatozoïdes et de sécrétions provenant des vésicules séminales, de la prostate et des glandes bulbo-urétrales
vésicule séminale : glande qui produit le liquide séminal, lequel contribue au sperme
tubules séminifères : structures tubulaires à l’intérieur des testicules où se produit la spermatogenèse
Cellules de Sertoli : cellules qui soutiennent les cellules germinales à travers le processus de la spermatogenèse ; un type de cellule sustentaculaire
sperme : (aussi, spermatozoïde) gamète mâle
Cordon spermatique : faisceau de nerfs et de vaisseaux sanguins qui alimente les testicules ; contient le canal déférent
spermatide : spermatozoïdes immatures produits par la méiose II des spermatocytes secondaires
spermatocyte : cellule qui résulte de la division du spermatogonium et qui subit la méiose I et la méiose II pour former des spermatides
spermatogenèse : formation de nouveaux spermatozoïdes, se produit dans les tubules séminifères des testicules
spermatogonies : (singulier = spermatogonium) cellules précurseurs diploïdes qui deviennent des spermatozoïdes
spermiogenèse : transformation des spermatides en spermatozoïdes au cours de la spermatogenèse
testes : (singulier = testicule) gonades masculines
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