vignette|300px|Molécule de somatotropine. L'hormone de croissance (ou somatotrophine, somatotropine, somatropine ou somathormone), est une hormone polypeptidique sécrétée par les cellules somatotropes de la partie antérieure de l'hypophyse. Elle stimule la croissance et la reproduction des cellules chez les humains et les autres vertébrés.
Chez l'humain, c'est un polypeptide de 191 acides aminés, proche chimiquement de la prolactine et de l'hormone lactogène placentaire humaine.
Diverses pathologies sont liées à cette hormone : nanisme (en cas de déficit de sécrétion), gigantisme et acromégalie (en cas d'excès de sécrétion). L'administration de l'hormone constitue un traitement du nanisme.
Terminologie Cette hormone, souvent dénommée GH, de l', est aussi dite somatotropine (ST), en particulier pour l'hormone bovine (bST) utilisée, hors d'Europe, pour stimuler la production laitière des vaches. On la trouve aussi parfois sous le nom de somathormone (STH), ou hormone somatotrope.
Il existe une spécificité pour chaque espèce animale ; pour la forme humaine de l'hormone, ces sigles sont généralement précédés de la lettre 'h' ( hGH ou hSTH). Pour la forme bovine, c'est la lettre 'b' qui est utilisée.
Structure et gène de la molécule de l'hormone humaine de croissance L'expression de l'hormone de croissance se fait via deux gènes situés sur le Chromosome 17 humain : GH1 et GH2
La forme majoritaire (75-85 %) de la GH humaine est un polypeptide de 191 acides aminés ( de masse molaire) comprenant deux ponts disulfures.
Une forme minoritaire (environ 5-10 %) est un polypeptide de 176 acides aminés () dérivant du même gène que la hGH par épissage alternatif de son exon 3 entraînant la perte des acides aminés 32-46. Une partie de ces molécules (environ 10 %) forment des homo-(22-22, 20-20) ou hétérodimères (20-22) associés de manière covalente (ponts disulfures) ou non covalente.
La forme monomère de la GH est plus efficace que sa forme d'oligomère (mais les deux types sont présents dans la circulation).
La hGH a une demi-vie de 20 à 30 minutes.
Sécrétion d'hormone de croissance Valeurs normales et facteurs de sécrétion La concentration plasmatique basale est faible chez l'adulte (1 à ), plus élevée chez l'enfant (environ ) et plus encore chez le nouveau-né (de 30 à ).
La sécrétion de l'hormone de croissance par l'adénohypophyse est « pulsatile » selon un cycle nycthéméral, avec : des pics nocturnes, après l'endormissement (lors des phases de sommeil lent profond, où la concentration monte à environ chez l'adulte) ; des pics diurnes, spontanés ou favorisés par différents stimuli : stress, effort physique, hypoglycémie ( augmentation très importante et rapide après injection d'insuline) ou progressive (jeûne), froid, traumatisme chirurgical, perfusion de certaines molécules (arginineIl existe un test à l'arginine pour tester la réactivité de l'antéhypophyse, DOPA).
Régulation La régulation de cette sécrétion est assurée par des hormones hypothalamiques. La somatolibérine ou GHRH () stimule la sécrétion de GH et la somatostatine ou GHIH () 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, notamment une diminution de sécrétion avec l'âge.
Fonctions de l'hormone de croissance
Comme la plupart des hormones peptidiques, l'hormone de croissance agit en se fixant sur un récepteur spécifique à la surface des membranes plasmiques.
Métabolisme
Les effets de l'hormone de croissance sont de type anabolique et touchent tous les métabolismes : métabolisme protéique : anabolisme protéique.L'hormone de croissance est nécessaire pour la croissance normale et la synthèse des protéines. Elle agit à divers niveaux du métabolisme des acides aminés (AA), en positivant le bilan azoté : augmentation du transport des AA à travers la membrane cellulaire, diminution de la quantité d'AA libres dans le plasma, diminution du catabolisme des AA, augmentation de l'activité RNA-messager dans les ribosomes ; métabolisme lipidique : mobilisation des réserves lipidiques.Elle augmente la quantité d'acides gras libres dans le plasma (utilisés à des fins énergétiques) ; métabolisme des glucides.Elle élève la glycémie (action « diabétogène ») : une prise simultanée de glucides entraîne une hyperglycémie. Elle inhibe l'oxydation des glucides dans les tissus.
La GH agit sur le foie et stimule la production d'IGF (). 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.
Croissance
Un élément clé de la croissance 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 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.
Reproduction La GH 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 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.
Problèmes cliniques : excès ou déficience Excès d'hormone de croissance 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.
Les manifestations cliniques de l'acromégalie sont des sueurs, céphalées, macroglossie (grosse langue), cyphose, diabète, organomégalie, un gigantisme chez l'enfant, un syndrome du canal carpien (arthrose) chez l'adulte, de l'HTA.
Se manifeste également un syndrome dysmorphique acquis (infiltration des tissus mous) caractérisé par : un gonflement des extrémités, un épaississement des traits du visage, un prognathisme, entre autres.
Déficience en hormone de croissance 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.
Indications du traitement par l'hormone de croissance En France, la HAS reconnait 5 indications pour le traitement par l'hormone de croissance chez les enfants non déficitaires : La petite taille pour l’âge gestationnel (SGA) n’ayant pas rattrapé leur retard à l’âge de 4 ans. La notion de taille « trop » petite peut être évaluée selon plusieurs critères : les courbes moyennes de croissance de la population, la taille des parents, ou en cas de vitesse de croissance non régulière ; si les médecins suspectent une pathologie liée à l'hormone de croissance, des tests médicaux peuvent être effectués (tests sanguins, ostéodensitométrie, recherches de caryotypes…). En France, pour la HAS, il s’agit d’enfants dont la taille et/ou le poids est inférieur à la moyenne ; environ sont traités pour cela en France vers 2010 ; Le syndrome de Turner (près d’un millier d’enfants seraient traités en France vers 2010) ; Le syndrome de Prader-Willi (250 à 400 enfants traités en France vers 2010) ; L’insuffisance rénale chronique (concerne à peine une vingtaine d'enfants en France vers 2010) ; Le déficit en gène SHOX (très peu d’enfants traités dans cette indication vers 2010).
Quelques autres maladies rares peuvent être causes de retard de croissance intra-utérin et retard de croissance de l'enfant Le retard de croissance http://www.med.univ-angers.fr/discipline/pediatrie/Endoped0306/Le retard de croissance.htm consulté le 4 octobre 2010..
Le traitement L'injection Il s'agit d'une injection sous-cutanée journalière, le soir, d'hormones biosynthétiques produites grâce à la technologie de l'ADN recombinant. Les injections peuvent être faites par l'enfant lui-même, ses parents ou bien par une personne extérieure (infirmier) à l'aide d'un stylo injecteur (du même type que ceux parfois utilisés pour les injections d'insuline des personnes diabétiques).
Les doses Elles sont déterminées et prescrites par les médecins chargés du suivi de l'enfant. Elles dépendent de nombreux facteurs, comme le poids, la taille, la pathologie Ce traitement nécessite un suivi régulier, généralement tous les trois à six mois pour surveiller le poids, la taille, ainsi que la bonne tolérance au traitement Brochure d'information : http://crmerc.aphp.fr/centre/IMG/pdf/Ttt_par_GH_Informations_parents.pdf consulté le 4 octobre 2010.
La prise en charge En France, le traitement par l'hormone de croissance est pris en charge par la sécurité sociale dans le cadre le l'Affection Longue Durée (ALD)Brochure "Le déficit en Hormone de croissance" - Pharmacia (une société du groupe Pfizer). Il existe plusieurs marques selon le laboratoire fournisseur : Genotonorm, Humatrope, Norditropin, Nutropin, Saizen, Zomacton Le traitement par l'hormone de croissance : http://www.cbip.be/Folia/2003/F30F06B.cfm consulté le 4 octobre 2010.
L'efficacité du traitement Elle est variable. Elle dépend de l'enfant et de la cause du problème de taille. Les effets sont importants dans les cas de déficit en hormone de croissance, le gain est aussi prouvé dans les cas de syndromes de Turner. Pour les cas d'insuffisance rénale, de syndrome de Prader Willi, l'effet de l'hormone de croissance sur la taille adulte est méconnu mais on montre une accélération de la croissance Centre belge d'information pharmacothérapeutique : Traitement par l'hormone de croissance consulté le 9 octobre 2011. Pour les cas de petite taille idiopathique (sans déficit en hormone ou autre pathologie, qui ne concerne donc pas la France puisqu'un traitement ne sera pas mis en place a priori), le gain est de 3 à à l'âge adulte, avec des réponses très variables suivant l'individu.
Risques liés au traitement par l'hormone de croissance L'affaire française de l'hormone de croissance : contamination par des prions pathogènes Historique