Action de l’oestradiol dans l’hypothalamus médiobasal lors de l’induction du pic préovulatoire de GnRH chez la brebis: Recherche des mécanismes moléculaires impliqués

Chez la brebis, l’hypothalamus médiobasal (HMB) constitue le site principal d’action de l’œstradiol pour réguler l’induction du pic pré-ovulatoire de GnRH et le comportement sexuel. Comme les corps cellulaires des neurones à GnRH sont majoritairement localisés dans l’aire pré-optique, des voies nerveuses doivent être impliquées dans la transmission du message de l’œstradiol entre ces deux structures cérébrales. Chez des brebis ovariectomisées soumises à un protocole d’induction du pic pré-ovulatoire, nous avons établi un modèle d’étude qui permet d’induire le pic suite à un traitement de 4 heures par l’œstradiol. Ce temps court de présence de doses physiologiques d’œstradiol permet alors d’observer les mécanismes moléculaires précoces résultant de la régulation qu’exerce le stéroïde sur les cellules de l’HMB.

Dans l’objectif de caractériser des événements moléculaires régulés par l’œstradiol, nous avons sélectionné, par une approche d’hybridation suppressive soustractive, 2000 ADNc exprimés par les cellules de l’HMB, dont la transcription est potentiellement sous la dépendance de l’œstradiol. De plus, l’hybridation de filtres commerciaux a permis la caractérisation de 10 gènes spécifiquement exprimés dans les cellules du tissu nerveux sous l’effet de l’œstradiol. L’analyse des 2000 ADNc et l’étude de la différence d’expression des 10 gènes sont en cours de réalisation.

Afin d’identifier la nature des neurones cibles de l’œstradiol, nous avons montré par une approche anatomo-fonctionnelle utilisant la technique d’hybridation in situ, que ce traitement de 4 heures par l’œstradiol augmente le nombre moyen de grains d’argent par cellule pour la somatostatine dans les neurones du noyau ventromédian et du noyau infundibulaire (50% et 42% respectivement) par rapport à des brebis contrôles non traitées par l’œstradiol, tandis que ce traitement diminue dans le noyau infundibulaire les nombres moyens de grains d’argent par cellule et de cellules par coupe pour la neurokinine B (NKB ; 34% et 43% respectivement) et la proopiomélanocortine (POMC ; 35% et 38% respectivement). Par contre, ce traitement est sans effet sur les nombres moyens de grains d’argent par cellule et de cellules par coupe pour le neuropeptide Y.

Par une approche neurophysiologique, nous avons cherché à contrer les variations d’expression identifiées par hybridation in situ, et testé l’effet de l’administration intra-cérébro-ventriculaire (icv) de NKB et d’un antagoniste de la somatostatine sur le déclenchement du pic pré-ovulatoire et de l’œstrus, puis l’effet de l’administration icv de NKB et de somatostatine sur la sécrétion pulsatile de base de la LH. Aucun effet significatif n’a été observé sur le déclenchement du pic pré-ovulatoire et de l’œstrus suite à l’administration icv de NKB ou de l’antagoniste de la somatostatine, tandis que la NKB ne semble également pas agir sur la sécrétion basale de LH. Par contre, l’administration icv de somatostatine met en évidence un effet inhibiteur puissant du neuropeptide sur la sécrétion pulsatile basale de LH.

Nos résultats montrent que la somatostatine et la NKB, très peu étudiées dans la littérature en relation avec la fonction de reproduction, pourraient être impliquées dans les mécanismes de l’induction du pic pré-ovulatoire et/ou du comportement sexuel. Si, pour la NKB, des études ultérieures permettront de tester la signification physiologique de la variation d’expression observée par hybridation in situ, l’inhibition totale de la sécrétion de LH induite par l’administration icv de somatostatine suggère un rôle du neuropeptide dans l’effet de rétro-contrôle négatif de l’œstradiol sur la sécrétion de GnRH, qui a lieu dans la phase précoce de l’induction de ces événements. Cependant, le site cérébral d’action de l’œstradiol, ainsi que son mode d’action, restent à être définis.

Mots Clés : œstradiol, hypothalamus médiobasal, pic pré-ovulatoire, GnRH, LH, brebis

Présentée le 17 octobre 2003

Laboratoire où a été préparée la thèse:

Contrôle central de l’Ovulation, UMR 6073 INRA/CNRS/Université de Tours, 37380 Nouzilly

Nom du directeur de thèse : Dr Yves Tillet – Dr Gilles Bruneau