Molécule de somatotropine.
L'hormone de croissance, somatropine ou somatotropine, est une hormone polypeptidique secrétée par la partie antérieure de l'hypophyse, qui stimule la croissance et la reproduction cellulaire chez les humains et les autres vertébrés.
Chez l'homme, elle a 191 acides aminés.
La forme majoritaire (75-85%) de la GH humaine est un polypeptide de 191 acides aminés (22kDa de masse molaire) comprenant deux ponts disulfures. Une forme minoritaire (env 5-10%) est un polypeptide de 176 acides aminés (20 KDa) dérivant du même gène que la hGH 22KDa par épissage alternatif de son exon 3 entrainant la perte des acides aminés 32-46. Une partie de ces molécules (env. 10%) forment des homo-(22-22, 20-20) ou hétérodimères (20-22) associés de manière covalente (ponts disulfures) ou non-covalente. Quand la GH est sous forme de monomère elle est plus efficace que sous le forme d'oligomère (mais les deux types sont présents dans la circulation). La hGH a une demi-vie de 20 à 30 minutes.
La sécrétion de l'hormone de croissance par l'adénohypophyse est pulsatile : il y a des pics nocturnes après l'endormissement et des pics diurnes spontanés ou favorisés par les repas, le stress ou l'effort. La concentration basale est faible. La régulation de cette sécrétion est assurée par des hormones hypothalamiques. La somatolibérine ou GHRH (Growth Hormone Releasing Hormone) stimule la sécrétion de GH ((en) growth hormone) et la somatostatine ou GHIH (Growth Hormone Inhibiting Hormone) l'inhibe. La somatolibérine est stimulée par l'hypoglycémie, le sommeil profond, le stress et l'exercice. La sécrétion pulsatile de GH est due à l'alternance de sécrétion de GHRH et GHIH. Il existe également un rétrocontrôle négatif par la GH sur ces hormones hypothalamiques. On peut observer d'autres variations du rythme de sécrétion de la GH au cours de la vie, on observe notamment une diminution de sécrétion avec l'âge.
Bien des facteurs entrent en jeu dans la croissance. Les gènes, les hormones, l'alimentation, le repos - tous ces éléments aident les enfants à croître, de la naissance à l'âge adulte. Un élément clé de ce processus est le facteur de libération de l'hormone de croissance ou le facteur de régulation de la croissance (GH-RF ou GRF). Ce messager chimique est produit dans une partie du cerveau appelée hypothalamus. Le GH-RF permet à l'hypophyse (" glande maîtresse " qui intervient dans le processus de croissance) de sécréter l'hormone de croissance, soit la principale hormone responsable de la croissance d'une personne. La croissance est l'augmentation des dimensions du corps. Ce phénomène, caractéristique de l'enfance, est lié à l'interaction entre des facteurs génétiques et du milieu La puberté représente l'ensemble des phénomènes physiques, psychiques, affectifs qui caractérise le passage de l'état d'enfant à l'état d'adulte aboutissant à la fonction de reproduction."C'est pendant cette période que le taux d'hormones de croissance sécrété naturellement atteint son maximum".
L'hormone de croissance ou somatropine ou somatotropine est une hormone polypeptidique secrétée par la partie antérieure de l'hypophyse, qui stimule la croissance et la reproduction cellulaire chez les humains et les autres vertébrés
Mais la GH(growth hormon) n'est pas seulement impliquée dans les phénomènes de croissance, elle joue aussi un rôle dans la régulation fine des phénomènes de reproduction aussi bien chez les mammifères mâles que femelles.
Chez le mâle cette hormone a des actions extragonadiques parmi lesquelles on peut citer l'accroissement et le maintien de la taille du pénis, la différenciation des canaux spermatiques chez l'adolescent et la stimulation de la synthèse d'enzymes dans certaines glandes annexes (vésicules séminales et la prostate). Cette hormone a aussi des effets sur les fonctions gonadiques parmi lesquelles nous retiendrons la spermatogenèse, la stimulation de la synthèse des androgènes, l'accroissement de la mobilité des spermatozoïdes.
Cette hormone exerce des effets gonadiques chez la femelle parmi lesquels on trouve la stimulation de la synthèse d'hormones stéroïdiennes, l'induction de l'ovulation, le recrutement et la croissance folliculaire, la maturation nucléaire et cytoplasmique de l'ovocyte. Cette hormone exerce aussi des effets extragonadiques sur l'activité sécrétoire des cellules épithéliales du tractus génital féminin, sur la croissance placentaire et sur divers aspects de la lactation.
Répétons-le encore ces actions de la GH sur la reproduction interviennent sur des mécanismes de régulation fine.
La GH agit sur le foie et stimule la production d'IGF (insulin growth factor). L'hormone de croissance a une action lipolytique (mobilisation des graisses), hyperglycémiant et diabétogène, elle stimule la chondrogénèse et l'ostéogénèse par l'intermédiaire de l'IGF, et est antinatriurétique.
Un excès d'hormone de croissance (par hyperactivité hypophysaire, tumeur ou défaut d'inhibition par la somatostatine) avant la maturité sexuelle provoque un gigantisme. Un excès acquis après la puberté provoque une acromégalie.
Un manque de GH pendant l'enfance provoque un nanisme harmonieux
Un déficit en hormone de croissance entraîne une diminution de la masse maigre, une augmentation de la masse grasse, un arrêt de la croissance des cartilages et des os, une tendance dépressive, et une diminution de la résistance à l'effort et au froid. Pour le diagnostiquer, il faut procéder à un test dynamique de stimulation en provoquant une hypoglycémie insulinique. En temps normal, une hypoglycémie provoque une augmentation du taux de GH.
L'hormone de croissance produite auparavant par extraction d'hypophyses de cadavres a causé un certain nombre de contaminations par le prion, occasionnant certains cas de maladies de Creutzfeldt-Jakob mortelles.
En France, au 14 janvier 2009, le bilan occasionné par ce type de contamination s'élevait à 117 décès, essentiellement chez des enfants. L'hormone, fabriquée à partir d'hypophyses prélevées sur des cadavres, sans contrôle ni sélection, a été distribuée entre 1980 et 1988 chez des enfants atteints de troubles de croissance. Ce risque a disparu depuis la production par génie génétique. La France comptait, en 2004, 58 % de tous les cas mondiaux de maladie de Creutzfeldt-Jakob liés à l'hormone de croissance. La durée d'incubation très longue de la maladie rend difficile toute anticipation d'un bilan global.
Elle est utilisée illégalement en France en tant que dopage ou comme « agent anti-âge ». Son usage est cependant autorisé aux Etats-unis. Elle entraîne une diminution de la masse grasse et comporte nombre d'effets secondaires (oedèmes, douleurs articulaires, survenues de diabète, augmentation de la taille des seins chez l'homme...). Elle serait susceptible d'augmenter la masse musculaire mais cet effet reste controversé. Elle ne semble pas augmenter significativement la force musculaire et pourrait même avoir un effet néfaste sur l'endurance. Elle améliorerait les capacités de sprint.
Sa détection est difficile car il faut la différencier de l'hormone de croissance naturellement secrétée par l'organisme. Le premier test de dépistage à grande échelle a été effectué lors des Jeux olympiques d'Athènes en 2004 et nécessite une prise de sang.
Plusieurs pays autorisent l'utilisation des hormones de croissance pour stimuler la production laitière des bovins. Il s'agit principalement de la somatotropine bovine, un polypeptide composé de 190 ou 191 acides aminés secrétée sous quatre formes différentes par les bovins. Certains laboratoires (notamment Monsanto) ont réussi à obtenir par génie génétique une hormone de synthèse, la somatotropine bovine recombinée (rBST). La somatotropine améliore la sécrétion laitière des vaches allaitantes en stimulant notamment la production d'IGF-1, une hormone peptidique composée de 70 acides aminés. En 1999, les pays suivants autorisaient l'emploi de ces hormones dans l'industrie laitière : Afrique du Sud, Algérie, Brésil, Bulgarie, Colombie, Corée, Costa Rica, Etats-Unis, Honduras, Hongrie, Jamaïque, Kenya, Malaisie, Mexique, Namibie, Pakistan, Pérou, République tchèque, Roumanie, Russie, Slovénie, Turquie, Emirats arabes unis, Ukraine et Zimbabwe.
L’identification, la purification puis la synthèse chimique de l’hormone de croissance sont liées à l’œuvre scientifique du biologiste Choh Hao Li. La société Genentech fut la première à distribuer de l'hormone de croissance humaine recombinée pour la thérapie en 1981.
Antérieurement aux recherches sur l’ADN recombiné, on ne pouvait obtenir l’hormone de croissance nécessaire aux soins qu'en l’extrayant de la glande pituitaire de cadavres. Plusieurs tentatives pour fabriquer de l'hormone de croissance humaine avaient échoué, et la faiblesse des ressources entraînait la restriction des traitements aux cas les plus graves de nanisme, l’hormone de croissance d’autres espèces de primates s’avérant inopérante chez l’être humain.
En 1985, des cas atypiques de maladie de Creutzfeldt-Jakob se déclarèrent chez des individus qui avaient bénéficié, dix à quinze ans auparavant, de traitement hormonal à base de prélèvements chez des personnes décédées. Se fondant sur l’hypothèse que les prions infectieux responsables de la maladie venaient de ces prélèvements, on retira du marché les produits correspondants. La même année, l’hormone de croissance synthétique remplaçait ces médicaments aux U.S.A. et en Europe de l’ouest.