Hormones et détermination du sexe
HORMONES ET DETERMINATION DU SEXE
VANDENBERGH John
Pour la Science n°311, septembre 2003
LaurentM 5 décembre 2006 à 10:08 (MET)
YeuwaiH 5 décembre 2006 à 10:12 (MET)
Contexte endocrinien
Les gonades produisent et sécrètent trois grandes catégories d'hormones stéroïdes: les androgènes, les oestrogènes et les progestines. Ces trois catégories se trouvent chez les mâles et les femelles en différentes proportions. Elaborés par les testicules des mâles et les ovaires des femelles, les stéroïdes gonadiques ont un effet sur la croissance et le développement, et assurent également la régulation des cycles et des comportements reproducteurs. Les testicules synthétisent surtout des androgènes, la principale hormones de ce groupe étant la testotérone. De façon générale, les androgènes déclenchent la formation et la maturation du système reproducteur mâle et en assurent le fonctionnement. Les androgènes produits au début du développement embryonnaire déterminent si le foetus deviendra un individu mâle ou femelle. Chez l'humain, à la puberté, les concentrations élevées d'androgènes provoquent l'apparition des caractères sexuels secondaires masculins, comme la pilosité et le timbre grave de la voix. Les oestrogènes, dont le plus important est l'oestradiol, jouent un rôle semblable dans le fonctionnement du système reproducteur femelle et l'appartition des caractères sexuels secondaires féminins. Chez les Mammifères, les fonctions des progestines, dont fait partie la progestérone, ont surtout trait à la mise en place de la phase sécrétoire du cycle utérin et à l'adaptation de l'utérus, qui assure la croissance et le développement de l'embryon. La synthèse des oestrogènes et des androgènes se trouve sous la dépendance des gonadotrophines adénohypophysaire: l'hormone folliculostimulante (FSH) et l'hormone lutéinisante (LH). Les sécrétions de FSH et de LH sont-elles mêmes régies par l'hormone de libération hypothalamique nommée gonadolibérines.
Est-ce-que la génétique est le seul facteur qui intervient dans la détermination du sexe d'un individu?
Non, plusieurs autres facteurs interviennent dans la détermination du sexe. Par exemple, chez la tortue Hermann, c'est la température, à laquelle sont maintenus les oeufs, qui détermine le sexe de l'animal. Chez les mammifères, les chromosomes X et Y n'interviennent qu'au début de la détermination sexuelle et leur effet est notablement modifié par des événements qui ont lieu entre la fécondation et la maturité sexuelle, et qui influent sur l'anatomie, la physiologie et le comportement sexuel. Enfin, l'environnement joue un rôle essentiel dans la détermination du sexe car c'est lui qui impose sa marque par l'intermédiaire des hormones dont la quantité produite varie selon divers facteurs, tels le stress, le régime alimentaire, la température ou encore la saison.
Quelles sont les hormones sexuelles? Quel est leur rôle?
Les hormones sexuelles mâles sont la téstotérone, produite par les testicules et les hormones sexuelles femelles sont les oestrogènes et la progestérone, produites par les ovaires.
Chez les mâles comme chez les femelles, lors de la puberté, les hormones sexuelles modèlent le corps adulte et modifient la physiologie et le comportement de l'être.
Quand est-ce que la production d'hormones sexuelles est-elle plus importante?
Chez les femelles, la puberté est la seule période où survient une grande "vague" hormonale, alors que les mâles présentent deux périodes où la quantité de testotérone augmente notablement: lors du développement foetal, c'est-à-dire lors de la gestation, et au moment de la puberté.
Pourquoi les mâles sont exposés de manière précoce à la téstotérone?
La téstotérone influence dans le développement anatomique, physiologique et comportemental des mâles. En l'absence de cette exposition précoce de cette hormone masculine, l'individu sera féminisé.
YeuwaiH 9 décembre 2006 à 20:12 (MET)
Les observations chez les rongeurs
Pourquoi les scientifiques ont-ils choisi des souris pour étudier le phénomène des hormones sexuelles?
Car ils ont de nombreux petits par portée et les foetus sont alignés comme des petits pois dans une gousse dans les deux trompes de l'utérus de la souris, ce qui permet de repérer facilement les différents foetus.
Qu'est-ce-que la distance anogénitale et en quoi est-elle utile?
C'est la distance entre l'anus et les glandes génitales. C'est grâce à cette dernière que les biologistes déterminent le sexe des souriceaux nouveaux-nés.Cette distance est supérieure chez les mâles et n'est pas constante chez les rats femelles.Elle est également une mesure de la masculinisation prénatale dans la mesure ou elle fournit un indice qui révèle le degré d'exposition à la testostérone pendant le développement.Si ce degré est important,il s'agit de mâles et si au contraire il est faible il s'agit de femelles,mais ces dernières peuvent être plus ou moins "masculinisées" car leur taux de testostérone est variable.(cf:les effets de la testostérone sur les femelles)
La proximité de mâles au cours du développement foetal influe sur la distance anogénitale des souris femelles.Des chercheurs ont observé que plus les rats femelles se développent à proximité de mâles,plus leur distance anogénitale est longue.Par conséquent, plus un foetus femelle est exposé à des quantités élevées de testostérone,plus la distance anogénitale du futur rat est longue et plus elle manifeste de caractères masculins.
Quel est l'impact de la disposition des embryons dans l'utérus des rongeurs femelles?
Pour les distinguer en fonction du nombre de mâles situés de part et d'autre d'elles,on classe
les rongeurs femelles en 3 catégories:0M,1M et 2M.Il existe des catégories similaires pour les mâles:0F,1F et 2F.Une femelle est dite 2M car elle est entouré de deux foetus mâles,elles sont donc plus exposées à la testostérone que les femelles 1M (qui ont un seul voisin mâle) et les femelles 0M (loin de tout mâles).Quant aux mâles,2F signifie entouré de deux foetus femelles,1F correspond à ceux étant proches d'une seule femelle et 0F désigne les mâles sans foetus féminins voisins.
En faisant l'expérience de disposer 20 femelles 2M,20 femelles 0M et
40 mâles 1F,des scientifiques ont observé plusieurs choses:d'abord,les résultats ont montré que les femelles 2M sont plus agressives lorsqu'il s'agit de protéger leur habitat,mais qu'elles se reproduisent moins bien que les 0M.Puis,une femelle 2M survit mieux dans un environnement vaste ou bien dans un territoire qu'elle se doit de défendre. En revanche,une femelle 0M est favorisée dans un espace riche en ressources,grâce à sa puberté.Donc,les différences d'exposition prénatale aux hormones explique en partie, au sein d'une population,les variations de l'adaptation des souris (et peut-être d'autres rongeurs) à leur environnement.
Quels sont les effets de la téstosterone sur les femelles?
L'exposition à la téstosterone dans l'utérus a des conséquences sur la physiologie,le comportement et la reproduction des rongeurs feminins.
Les caractéristiques physiologiques des femelles "changent" .De ce fait,les femelles 2M sont plus masculines que les femelles 1M ou 0M.
Le comportement est influencé,notamment au moment de l'accouplement.Quand elle a le choix,une souris mâle opte plus souvent une femelle 0M qu'une femelle 2M,celle-ci adopte une posture anormale qui rend l'accouplement plus difficile.En outre,les femelles 2M tentent de s'accoupler avec d'autres femelles quand l'occasion se présente.
Enfin,l'exposition à la testostérone dans l'utérus a aussi des conséquences sur la survie et sur la reproduction des adultes dans les populations sauvages.L'agressivité des femelles 2M favoriserait leur survie et leur reproduction dans des conditions de surpopulation,car ells défendraient mieux leur territoire contre des intrus.En revanche,dans des conditions plus favorables ,ces femelles 2M se reproduiraient moins bien, car ont une puberté plus tardive et attirent moins les mâles.
On sait aussi que les femelles 2M migrent plus facilement que les autres femelles.Par conséquent,en surpopulation,si des mères sont 2M,autrement dit qu'elle ont plus de testostérone,leurs filles quitteront plus facilement l'environnement surpeuplé ou elles sont nées.Pour terminer,la masculinisation des femelles modifie aussi le nombre de mâles et de femelles de la descendance.Les mâles sont majoritaires chez les femelles 2M mais ils sont minoritaires dans les femelles 0M.
Les perturbateurs endocriniens
Qu'est-ce-que sont les perturbateurs endocriniens?
Ce sont des composés qui imitent les effets des hormones ou interfèrent avec elles,les souris y sont exposés dans leur environnement.Ils sont à l'origine de problèmes de reproduction chez beaucoup d'animaux.Avec les hormones prénatales,ils interagissent pour modifier la physiologie de la reproduction.
Ils sont parfois contenus dans les matières plastiques,dans les pesticides et dans les produits ménagers.De ce fait,ils passent facilement dans l'eau et dans la nourriture et modifient la reproduction et le développement d'un organisme.
Les médicaments sont aussi une source de perturbateurs endocriniens.
Les perturbateurs endocriniens influent-ils sur le comportement?
Oui. Un traitement prénatal avec un perturbateur endocrinien qui bloque la téstosterone modifie le comportement de jeu des jeunes.Ce "jeu" est un comportement ou s'exprime les deux sexes quand les concentrations des hormones sont faibles (excitation sexuelle).La plupart des animaux "jouent" pendant la période juvénile (donc avant la puberté) et ce "jeu" disparaît au moment de la puberté,quand les quantités d'hormones sexuelles augmentent.On détermine le comportement de jeu d'un individu d'après la présence ou l'absence de testostérone pendant le développement foetal.Par exemple,chez les rats mâles qui sont exposés à la testostérone dans l'uterus,le "jeu" est violent durant la période juvénile. Au contraire,sans testostérone les mâles sont calme comme les femelles. Et si, des femelles sont exposées à la testostérone leur "jeu" ressemble à celui des mâles violents.
Chez la femme,on a réussi à démontrer que les hormones prénatales influent sur le développement de l'embryon humain,en observant des filles atteintes d'une maladie qui surproduit les hormones androgènes (l'hyperplasie surrénale congénitale).Ces filles présentent des comportements masculins et jouent plus volontiers que leurs soeurs avec des jouets de garçons.Elles sont aussi plus agressives et s'intéressent moins aux enfants.Une fois traitées,la plupart de ces filles produisent moins d'hormones masculines,mais elles coservent leurs comportements masculins.
LaurentM 9 janvier 2007 à 13:22 (MET)