20. Endocrinotoxicité

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Endocrinotoxicité

Faculté de médecine de ConstantineCours de 1e année résidanat Toxicologie

2013/2014Khaoula KOULOUGHLI

20 Mars 2014

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• Avec l'industrialisation, la production de produits chimiques et leur introduction dans l'environnement a augmenté massivement.

• Certains de ces produits chimiques agissent comme des perturbateurs endocriniens comme ils perturbent les voies endogènes de signalisation de l'hormone.

• Des études épidémiologiques suggèrent une association entre l'exposition croissante à des produits chimiques et le développement de certains des principaux maux du monde industrialisé.

• Par exemple, des troubles dans la reproduction, les cancers liés aux hormones, et les troubles métaboliques comme l'obésité et le diabète de type 2.

• Cependant, cette association est encore débattue et les mécanismes moléculaires sous-jacents possibles perturbations du système endocrinien et le développement de la maladie sont loin d'être compris.

I. Introduction :

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• Définition du systéme endocrinien : • Ensemble d’organes et de tissus qui libèrent

des hormones dans le sang. • Une hormone est une substance biologique

hautement active synthétisée par des cellules spéciales et directement sécrétée dans le sang ou la lymphe.

• Régulent la croissance, le développement et la fonction de nombreux tissus en plus de coordonner les processus métaboliques à l’intérieur de l’organisme.

II. Rappel physiologique :

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II. Rappel physiologique : Classification

classe chimique:dérivées d'amines

les catécholamines et la thyroxine.

peptidiquesTRHl'insulineStéroïdes

(chléstérol)œstrogènes, testostérone cortisol.

lipides et phospholipides prostaglandines

mode d’action :paracrine fait intervenir des signaux échangés

par des cellules voisines.

autocrinela substance agit sur la cellule productrice

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• Fonction des hormones : Fonctions Hormones

Reproduction Androgènes, oestrogènes, progestérone, hormones hypophysaires (LH, FSH, prolactine).

Croissance et développement Hormone de croissance, hormones thyroïdiennes, insuline, glucocorticoïdes, androgènes, oestrogènes, progestérone

Maintien de l’environnement interne

Vasopressine, aldostérone, hormone parathyroïdienne et prostaglandine

Disponibilité énergitique Insuline, glucagon, hormones thyroïdiennes


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• 1. L’hypothalamus : Région centrale du diencéphale située à la base du cerveau, sous les thalamus et au-dessus de l'hypophyse, qui lui est reliée par une tige, la tige pituitaire.

• Assure un double rôle de contrôle des sécrétions hormonales hypophysaires et de contrôle de l'activité du système nerveux végétatif.

• L'hypothalamus sécrète deux hormones qui sont stockées dans l'hypophyse avant d'être libérées dans le sang : l'hormone antidiurétique (ADH) et l'ocytocyne.

• Sécrète aussi d’autres hormones qui contrôlent les sécretions de l’antéhypophyse + action sur le fonctionnement des viscères + sensation de faim satiété, thermorégulation (3).


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2. L’hypophyse : • Petite glande endocrine reliée à la partie

antérieure du cerveau.• L'antéhypophyse produit 5 hormones appelées

stimulines : la thyréotrophine (TSH), la corticotrophine (A.C.T.H), les gonadotrophines (FSH et LH) et la somatotrophine (STH) (responsable de la croissance chez l'enfant).

• Ces sécrétions sont elles-mêmes commandées par des hormones de l'hypothalamus.

• L'antéhypophyse sécrète aussi la prolactine (responsable de la lactation chez la femme).

• La posthypophyse sert de lieu de stockage provisoire à deux hormones de l'hypothalamus, l’ADH et l'ocytocine (3).


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3. La thyroïde :• Glande endocrine plaquée à la face

antérieure de la région laryngo-trachéale..

• Responsable de la synthèse et de la sécrétion des hormones thyroïdiennes, sous le contrôle de l'hypophyse.

• La thyroïde sécrète la calcitonine (hormone modulant le taux sanguin de calcium : hypocalcémiante).

• tri-iodothyronine, ou T3 (environ 20 %), et de thyroxine, ou T4 (environ 80 %) (3).


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4. Parathyroide : • 4 glandes : 2 supérieures et

2 inférieures face postérieure de la thyroïde.

• Sécrétion de parathormone (PTH)

hypercalcémiante.


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• 5. Le pancréas : Glande digestive à sécrétion interne et externe.

• La glande pancréatique est constituée de deux types de tissu, responsables de deux fonctions distinctes : une sécrétion endocrine et une sécrétion exocrine.

• La sécrétion endocrine est assurée par les cellules endocrines, qui sont regroupées en îlots (îlots de Langerhans).

• Il en existe trois types : les cellules bêta, qui sécrètent l'insuline, hormone hypoglycémiante ; les cellules alpha, qui sécrètent le glucagon, hormone hyperglycémiante, et les cellules delta, qui sécrètent la somatostatine, hormone contrôlant localement l'activité des cellules alpha et bêta(3).


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• 6. Les glandes surrénales : Glande endocrine située au pôle supérieur de chacun des deux reins.

• La glande corticosurrénale (partie périphérique de la surrénale) est formée de trois couches, chacune spécialisée dans la synthèse de certaines hormones stéroïdes.

• La zone glomérulée fabrique l'aldostérone,• La zone fasciculée, le cortisol ;• La zone réticulée, des androgènes (delta-4-

androsténedione, déhydroépiandrostérone, ou D.H.A., et testostérone).

• La glande médullosurrénale (partie centrale de la surrénale) est formée de cellules produisant des catécholamines (neurotransmetteurs), principalement l'adrénaline.

• La sécrétion de la médullosurrénale dépend du système nerveux autonome.


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7. Les gonades :Ovaires :

L’ovaire a deux fonctions : endocrine et exocrine.

Exocrine : emission de l’ovocyte. Endocrine : assure l’imprégnation

hormonale de l’appareil reproducteur (oestrogène, progestérone).

Testicules : Fonction exocrine : spermatozoidesEndocrine : sécretion et

métabolisme des androgènes (testostérone) (4).


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• Toute perturbation du systéme endocrinien induite directement ou indirectement par un xénobiotique quelque soit sa voie de pénétration.

III. Endocrinotoxicité :

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• Les perturbateurs endocriniens (PE):• Des agents exogenes qui interferent avec la

production, la liberation, le transport, le metabolisme, la liaison, l’action ou l’elimination des ligands naturels responsables du maintien de l’homeostasie et de la regulation du developpement de l’organisme (définition de l’agence Américaine de l’environnement)(1).


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• Les perturbateurs endocriniens (PE):

• En Europe, un PE a ete defini comme etant une substance etrangere a l’organisme qui produit des effets deleteres sur l’organisme ou sur sa descendance, à la suite d’une modification de la fonction hormonale (1).


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• Catégories de PE :


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• Cibles des PE :

=> Membres de la famille des récepteurs nucléaires, en particulier les récepteurs d'oestrogène (ER) et le récepteur d'androgène.

=> En outre, les récepteurs d'hormones thyroïdiennes, et plus récemment, de rétinoïde X récepteur (RXR) et les récepteurs peroxisome proliferator-activated (PPAR) sont présentés comme des cibles pour l'action des PE (5).


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• Cibles des PE :

• PE peuvent affecter ces systèmes de plusieurs manières différentes, par exemple en interférant directement avec la signalisation du récepteur ou par l'activation d'autres voies de signalisation, en particulier celle du récepteur d'hydrocarbure d'aryle (AhR), un récepteur impliqué dans le métabolisme de nombreuses substances xénobiotiques (5).


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A. Agoniste de recepteur d’hormone; B. Antagoniste de recepteur d’hormone ;C. Inhibiteur de la synthèse d’hormone ; D. Inducteur de la clairance d’hormone ;E. Action sur le transport de l’hormone.

III. Endocrinotoxicité : 1. Mécanismes :

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• Substances stimulatrices des processus physiologiques hormono-dépendants en l'absence du ligand endogène du recepteur (hormone).

• Les récepteurs d’eostrogène sont les plus susceptibles d’agonisme chimique.

• Drogues : diethylstilbestrol (DES). • Autres :


A. Agoniste de recepteur d’hormone

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• Beaucoup de récepteurs nucléaires d'hormone sont susceptibles de l'antagonisme chimique.

1. Récepteur d’œstrogènes :• Drogues : raloxifene. • Conséquences : déféminisation.2. Recepteurs d’androgene (+++): • Drogues : flutamide. • Produits chimiques environnementaux: métabolite de DDT. • Conséquence : démasculinisation : réductions de la taille de prostate et

le poids de la vésicule séminale. 3. Récepteur glucocorticoïde :• Drogues : mifepristone.• Action anti corticoïdique et anti-progestative : perturbation la

croissance, développement, et autre processus régulés par ces hormones.


B. Antagoniste de recepteur d’hormone

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•Cyt P450 : enzyme clés dans la synthèse des androgènes et d’autres hormones stéroïdiennes (réaction d’hydroxylation) :• l’inhibition de ces enzymes peut avoir comme conséquence une série d'effets antisteroïdiques.

Les conséquences toxicologiques de l'abaissement des niveaux d'hormones stéroïdiennes sont comparables aux effets obtenus par des antagonistes du rec de l'hormone.• Ex :Le ketoconazole est capable d’inhiber les cyt P450 et réduire

la synthèse et le taux sanguin de testostérone et d'autres hormones stéroïdes.


C. Inhibition de la synthèse :

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•Les principaux processus de métabolisation des hormones chez les vertébrés sont:• L'hydroxylation, la glucurono et la sulfoconjugaison.

• L'exposition aux produits chimiques tels que les dioxines et les polychlorobiphényles ( PCBs) => élimination accrue d'hormones thyroïdiennes : une hypothyroïdie.


D. Inducteur de la clairance:

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•Les hormones sont distribués grace à des liaisons réversibles aux protéines de transport plasmatiques tel que :• SHBG (sexe hormone binding globulin), •CBG (corticostéroïd binding globulin), •TBG (thyroxin binding globulin),• Albumine.•La forme liée de l’hormone n'est pas active mais sert de réservoir pour maintenir un état d’équilibre lors de la diminution du taux de l’hormone active ou libre.•Mécanisme : compétition.


E. Action sur le transport :

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• 1. ADH : • Nanopeptide à fonction antidiuétique (rec V2) + vasoconstrictrice (rec V1) +

rôle dans l’hémostase (action aggrégante plaquettaire). Agents augmentant la sécrétion de l’ADH : • ADT, ISRS, nicotine, neuroleptique, carbamazépine (10). • Conséquences : augmentation de la rétention d’eau (oligurie) avec

hyponatrémie de dilution. • Augmentation de l’osmolarité extracellulaire, hyperhydratation hypotonique

provoquant le gonfflement cellulairedont la conséquence la plus dangeureuse est l’eodème cérébral.

Agents diminuant la sécrétion de l’ADH : • Phénitoine, minéralocorticoide, glucocorticoide, éthanol.• Conséquences: Excrétion de quantités importantes d'urine faiblement

concentrée et le développement d'une déshydratation hypertonique ; • Un diabète insipide par perte du pouvoir de concentration des urines.

III. Endocrinotoxicité : 2. Cibles des PE:1. L’axe hypothalomo-hypophysaire :

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• 2. Ocytocine :

• La sécrétion d'ocytocine est augmentée par stimulation du col utérin, du vagin, du sein, et est diminuée par la prise d'éthanol, ce qui explique que l'alcool ait pu être utilisé autrefois comme tocolytique en cas de menace d'accouchement prématuré (10).


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• 3. Prolactine : • Polypeptide impliqué dans le développement des glandes mammaires. Augmente

pendant la grosesse, et initie la lactation.• A. Hyperprolactinémie : 1. Antihypertenseurs : Méthyldopa (inhibition de la synthèse de DOPA => dépletion

hypothalamique en dopamine).2. Phénothiazine : chlorpromazine (action anti-dopaminergique). 3. Antidépresseurs tricycliques : Amitriptyline, imipramine. 4. Stimulants (stimulation du système sérotoninergique): Amphétamine. 5. Opiacés : morphine : pas d’effet direct in vitro et il est probable qu’elle agit

comme les endorphines et les enképhalines en modulant, au niveau hypothalamique, la sécrétion d’un prolactin releasing factor (PRF) ou la production de dopamine.

• Conséquences : Syndrome aménorhée galactorée : caractéré chez la femme de stérilité +

diminution de la libido et trouble érectile chez l'homme.


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• 3. Prolactine :

B. Hypoprolactinémie : Dérivés de l'ergot de seigle, les agonistes

dopaminergiques (la dopamine), la bromocriptine...


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4. Stomatotropine ou hormone de croissance (GH) :

Joue un rôle majeur dans la croissance tissulaire. Augmentation de GH : Traitement mal contrôlé par les hormones de croissance.Utilisés comme dopant. Conséquence :• Acromégalie , HTA ;• Développement de tumeurs.


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Mécanismes :

1. Effet sur la biosynthèse des hormones thyroidiennes;

2. Effet sur la sécretion ; 3. Effet sur le transport ;4. Effet sur le métabolisme.

III. Endocrinotoxicité : 2. Cibles des PE:2. Thyroide :

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SNC-ClO4-

Carbimazole

Li+

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1. Effet sur la biosynthèse des hormones thyroidiennes:1. Antithyroïdiens de synthèseMédicament : Carbimazole , Benzylthiouracile : inhibent l’organification. Mécanisme d’action :

• Le carbimazole en inhibant l'activité de la thyroïde-peroxydase empêche l'oxydation des iodures, leur captation par les radicaux tyrosyles et le couplage des iodotyrosines en iodothyronines (T3 et T4).

• Le carbimazole inhiberait également la deshalogénase, enzyme qui permet de récupérer l'iode organifié non sécrété. Cette action conduit à une élimination progressive de l'iode intrathyroïdien, et a pour conséquence de rendre la thyroïde avide d'iode (9).

Surdosage :Passage en hypothyroïdie avec élévation de la TSH et augmentation du volume du goitre.

2. Inhibition de la captation de l’iode: Thiocyanates SNC- et perchlorate ClO4-.


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2. Effet sur la sécrétion des HT : Lithium• Le lithium a des effets puissants sur la glande thyroïde. Il est concentré

dans le tissu thyroïdien environ trois fois plus que dans le plasma. • Peut affecter plusieurs étapes de la fonction thyroïdienne.• Mécanisme principal : diminution de la sécrétion des hormones

thyroïdiennes. • Mais aussi diminution de leur synthèse, par blocage du couplage des

iodotyrosines. • Le lithium entraîne l'apparition de goitre (7 à 50 %), d'hypothyroïdie (8

à 19 %).• C'est la raison pour laquelle, chez tous les patients traités par le

lithium, la fonction thyroidienne doit être régulièrement contrôlée (3).


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3. Effets sur le transport des HT :

Aspirine, furosémide, héparine, pesticides organochlorés (DDT), phtalate se lient compétitivement à ces protéines et inhibent ainsi leur fonction.


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• 4. Effets sur le métabolisme des HT :• Amiodarone : inhibent la désiodation de la thyroxine en

triiodothyronine par inhibition de la la monodésiodase de type 1.• Phénobarbital, Carbamazépine, Rifampicine: inhibent la

glucuronoconjugaison ( - UGT) de la T4 et diminuent ainsi son élimination.

NB : Lévothyroxine : • Hormone thyroïdienne, chimiquement définie sous sa forme

naturelle L plus active que la forme D.

• La lévothyroxine augmente essentiellement la consommation tissulaire d'oxygène, le métabolisme de base, le rythme cardiaque (9).


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• Conséquences : • Hypothyroidie : Goitre, dépression et trouble de

mémoire, Intolérance au froid, Prise de poids, Peau sèche et pale, Chute de cheveux, Constipation, Bradycardie, Rigidité musculaire.

• Hyperthyroidie : Goitre ou nodule, Excitation et agressivité, Intolérance à la chaleur, Perte de poids, Peau chaude et molle, cheveux cassants, diarrhée, Tachycardie, Faiblesse musculaire, Exophtalmie –Tremblements.


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• Destruction des glandes parathyroïdes :secondaire à une irradiation cervicale externe /traitement par iode radioactif => Altération de la glande => diminution de la PTH.

• Une hypoparathyroïdie transitoire :intoxication alcoolique aiguë, secondaire aux effets de la déplétion intracellulaire en magnésium sur la fonction parathyroïdienne.

III. Endocrinotoxicité : 2. Cibles des PE:3. Parathyroide :

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• Conséquences:• Osseux : diminution du remodelage osseux et

augmentation de la minéralisation osseuse ;• Neuromusculaires :• Tétanie, paresthésies. • Cardiaques : arythmie, troubles de la

conduction.

III. Endocrinotoxicité : 2. Cibles des PE:3. Parathyroide :

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1. Corticosurrénale :A. Métyrapone : • Au niveau de la corticosurrénale : La métyrapone inhibe de façon réversible la

biosynthèse du cortisol, de la corticostérone et de l'aldostérone dans la corticosurrénale en bloquant l'hydroxylation enzymatique en 11-bêta du noyau stéroïde.

• La suppression du rétro contrôle inhibiteur du cortisol sur l'hypophyse a pour conséquence l'augmentation de la libération de corticotrophine (ACTH) dans le plasma.

• L'inhibition prolongée de la biosynthèse de cortisol et de la corticostérone est marquée par une augmentation de leurs précurseurs immédiats : 11-désoxycortisol et désoxycorticostérone, qui sont de faibles inhibiteurs de la sécrétion d'ACTH.

Utilisé pour l’exploration de la fonction hypophysaire (9).• Surdosage: Symptômes gastro-intestinaux + des signes d'insuffisance corticosurrénalienne aiguë. • En cas d'intoxication, outre les mesures générales, il convient de donner de fortes

doses de glucocorticoïdes, de compenser les pertes hydro-électriques et d'administrer du glucose.

III. Endocrinotoxicité : 2. Cibles des PE:4. Surrénales :

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1. Corticosurrénale :B. Hydrocortisone : Hormone physiologique du cortex surrénal (9). Le surdosage entraine des troubles : • Hydroélectrolytiques : • Hypokaliémie ; alcalose hypokaliémique ; rétention hydrosodée avec

HTA.• Endocriniens et métaboliques : Gonflement du visage ; parfois

irrégularités menstruelles. • Cutanés : atrophie cutanée ; retard de cicatrisation ; ecchymoses. • Neuropsychiques : surexcitation avec euphorie et troubles du sommeil.


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• Conséquences :• Insuffisance surrénale : suite a un hypocorticisme• Symptômes : léthargie, anorexie, douleurs

abdominales, perte de poids• Signes de gravité : hypotension orthostatique,

vomissements, nausées, déshydratation. • Syndrome de cushing : suite à un hypercorticisme : • Symptômes acné, faciès lunaire, ostéoporose, obésité

abdominale, vergetures abdominales, alopécie, bosse de bison, hypertension, amincissement de la peau


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1. Corticosurrénale :

La réglisse :

Substance active : l’acide glycyrrhizique, qui inhibe la 11 béta Hydroxy Stéroide Déhydrogénase type 2 ce qui reproduit à l’hyperaldostéronisme.


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2. Médullosurrénale :

• Les catécholamines augmentent la sécrétion de rénine, de

vasopressine et de parathormone.

• Inhiber la libération d’insuline et d’augmenter celle de glucagon.

• L’adrénaline et le glucagon constituent les deux facteurs majeurs

de contre-régulation en cas d’hypoglycémie.


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1. Cyclosporine et tacrolimus :• Diminution de la synthèse et la sécrétion de l’insuline. • Diminution du volume des cellules bêta avec vacuolisation

cytoplasmique, dégranulation et dilatation du réticulum endoplasmique.

2. Diurétiques thiazidiques et diurétiiques de l’anse : diminution de la sécrétion de l’insuline (chu.jussieu).

3. Contraceptifs oraux : Diminution de la sensibilité des tissus périphériques à l’insuline.

4. Glucocorticoïdes : augmentation de la production hépatique du glucose et une résistance périphérique à l’insuline.

III. Endocrinotoxicité : 2. Cibles des PE:5. Pancréas :

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• DES : • Diéthylstilbestrol (DES) est un œstrogène puissant qui a été utilisé

principalement à partir des années 1940 aux années 1970 dans l'espoir de prévenir une fausse couche chez les femmes enceintes.

• Des décennies plus tard, DES est connu pour augmenter le risque de cancer du sein chez les femmes exposées, et causer une variété d'effets indésirables congénitales (7).

• DES estrogène synthétique 5 fois plus puissant que l’eostrogène naturel (7). • Le premier œstrogène de synthèse, prescrite aux femmes enceintes, permettrait

d'éviter les fausses couches :• Les filles DES rencontrent des problèmes : fausses couches au premier trimestre

et grossesses extra-utérines, fausses couches tardives (4e et 5e mois), accouchements prématurés ; Les examens gynécologiques révèlent alors des anomalies de l'appareil génital : anomalies du col de l'utérus, des trompes, du corps utérin.

• Chez les garçons des malformations de l'appareil génital (hypotrophies des testicules, cryptorchidies).

III. Endocrinotoxicité : 2. Cibles des PE:6. Gonades :

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2. BPA : • Il s’agit d’un produit industriel utilise comme monomere dans la synthese des

matieres plastiques et des resines epoxy. Il est present dans les revetements de boites de conserve, certains biberons, les resines d’obturation utilisees en dentisterie.

• Le bisphenol A est un oestrogeno-mimetique capable de se lier au recepteur α des oestrogenes et son action est environ 1 000 fois inferieure a celle de l’oestradiol (1).

• L'exposition : essentiellement par l'alimentation.• Chez la femelle, les études montrent que le BPA peut induire une puberté

précoce, des altérations de l’utérus, du vagin et de l’ovaire. • Chez le mâle, certaines études révèlent des effets du BPA sur l’appareil génital

(diminution de la production de spermatozoïdes, hypotrophie testiculaire, hypertrophie prostatique...).


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3. Phyto-oestrogènes• Les aliments a base de soja peuvent contenir des teneurs

importantes en phyto-oestrogenes (PO), principalement de la daidzeine et de la genisteine.

• Des travaux expérimentaux ont montré une augmentation du taux de cancers mammaires chez des rats exposes in utero a la genisteine , l’induction d’adenocarcinomes de l’uterus chez des souris traitees pendant les cinq premiers jours de la vie par 50 mg de genisteine/kg/j , un lien entre regime riche en PO au cours de l’enfance et apparition d’un diabete insulino-dependant, et le nombre apparemment plus eleve d’enfants atteints d’hypospadias chez les meres vegetariennes (1).


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4. Phtalates : Les phtalates sont des derives diesters de l’acide phtalique. • Utilisation : fabrication et composition d’un grand nombre de materiaux

et produits tels que chlorure de polyvinyle (PVC), polyethylene teraphtalate (PET), jouets, peintures industrielles.

• Le phtalate de di-n-butyle, le phtalate de butylbenzyle et le phtalate de di-(2-ethylhexyle) peuvent provoquer une atteinte de l’appareil reproducteur male (au cours du developpement et au stade adulte) et une toxicite embryo-foetale pouvant conduire a une augmentation de la mortalite intra-uterine ou a une diminution du taux de survie postnatale.

• Mécanisme : au recepteur des androgenes, les phtalates bloquent le fonctionnement normal de ces hormones, sans pour autant activer ces recepteurs (effet antagoniste).


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PESTICIDES : Organochlorés DDT :

• Les analogues du DDT, dont l’utilisation est interdite en occident depuis 1970, mais dont la rémanence est longue, sont des inducteurs puissants de l’activité mono-oxygénase microsomale hépatique et accélèrent la dégradation des androgènes endogènes.• Le métabolite du DDT, le pp-DDE qui a une action antiandrogénique. • Ces organochlorés analogues du DDT peuvent être responsables d’effets sur la reproduction masculine , en particulier d’oligospermie.

III. Endocrinotoxicité : 2. Cibles des PE:

6. Gonades :

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1. Expérimentale : in vivo, in vitro. 2. Clinique.

VI. Evaluation de l’endocrinotoxicité :

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In vivo :

1- OCDE ligne directrice N° 440 : Bio-essai utérotrophique : Essai de dépistage à court terme des propriétés oestrogéniques.


1. Expérimentale :

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In vivo : 440 : • Le bio-essai utérotrophique est un essai de dépistage à court terme qui

remonte aux années 30 et qui a été normalisé pour la première fois en 1962. • Essai internationnalement validé dans 21 laboratoires/9 pays (13). • L’utérus des rongeurs est un organe cible approprié pour le dépistage in vivo

des agonistes et antagonistes des oestrogènes. Cet essai se fonde sur l’augmentation du poids utérin, encore appelée réponse utérotrophique.

• Il évalue la capacité d’un produit chimique à provoquer une activité biologique analogue à celle des agonistes ou antagonistes des oestrogènes naturels (17ß-estradiol par exemple),

• Beaucoups plus utilisé dans la détection des agonistes que dans la détection des antagoniste.

• A l’heure actuelle deux méthodes sont disponibles, l’une utilisant des femelles adultes ovariectomisées (méthode adulte-ovx) et l’autre des animaux immatures, non ovariectomisés (méthode immature).


1. Expérimentale :

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In vivo : 440 : • Principe de l’essai : • La sensibilité du bio-essai utérotrophique exige un dispositif

d’essai dans lequel l’axe hypothalamo-pituito-ovarien n’est pas fonctionnel, d’où de faibles niveaux d’oestrogènes endogènes en circulation. Cela assurera des poids utérins de référence peu élevés et un éventail le plus large possible de réponses aux oestrogènes administrés. Les rongeurs femelles remplissent ces conditions dans deux cas :

• i) Femelles immatures, après sevrage et avant la puberté • ii) Jeunes femelles adultes ovariectomisées, passé le délai

nécessaire à la régression des tissus utérins.


1. Expérimentale :

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In vivo :

2- OCDE ligne directrice N° 441: Bio-essai de Hershberger sur le rat Essai de dépistage à court terme de propriétés (anti)androgéniques.


1. Expérimentale :

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• Le bio-essai de Hershberger est un essai de dépistage in vivo à court terme qui emploie des tissus accessoires de l’appareil reproducteur mâle. L’essai date des années 30 et il a été modifié dans les années 40 par l’inclusion de muscles de l’appareil reproducteur mâle qui répondent aux androgènes.

• L’essai biologique actuel est fondé sur les variations de poids de cinq tissus dépendant des androgènes chez le rat mâle péripubertaire castré.

• Il évalue la capacité d’un produit chimique à induire des activités biologiques analogues à celles induites par des agonistes (augmentation du poinds de ces organes) et des antagonistes d’androgènes ou des inhibiteurs de 5α-réductase (diminution).

• Les cinq tissus cibles dépendant des androgènes inclus dans cette Ligne directrice pour les essais sont la prostate ventrale (PV), la vésicule séminale (VS) (plus les fluides et les glandes coagulantes), les muscles élévateur de l’anus et bulbocaverneux (EABC), la paire de glandes de Cowper (COW) et le gland (G).


1. Expérimentale :

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Animaux OCDE LD 441 : Essai de Hershberger

Souche Rat.

Nombre 6 animaux par groupe de dose.

Nombre de groupe 2 groupes d’essai au minimum et T (+) et T (-).

Groupe témoin (+) Test d’un agoniste : TP. Test d’un antagoniste ou d’un inhibiteur de la alph 5 réductase : TP + co-administration de FT.

Groupe témoin (-) Test d’un agoniste : vehicule. Test d’un antagoniste ou inhibiteur de la 5 alpha réductase : TP.

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Protocole OCDE LD 441 : Essai de Hershberger

Méthode Rats males péripubertaires, castrés.

Age de castration Avant le 42e jours.

Age de trt après castration 49e jours, jamais après 60jrs.

Poids Variation doit étre minimale.

Voie d’administration Gavage gastrique (TP), S/C (FT).

Durée de l’essai 10 jours.

Date de sacrifice 24H après la dernière dose.

Réponse positive Augmentation statistiquement significative du poids d’au moins 2 organes cibles ou plus.

Substance androgéne de référence TP (propionate de testostérone).

Substance anti-androgène FT (flutamide).

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In vivo :

3- OCDE ligne directrice N° 407: étude de toxicité après administration réitérée :

• Permet d’identifier des produits chimiques potentiellement neurotoxiques, pouvant justifier des études plus approfondies de cet aspect, et des produits chimiques qui interfèrent avec la physiologie de la thyroïde.

• Elle pourrait également fournir des données sur les produits chimiques qui affectent les organes reproducteurs mâles et/ou femelles des jeunes animaux adultes et donner des indications sur leurs effets immunologiques.


1. Expérimentale :

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In vivo :• La substance à tester est administrée quotidiennement par voie

orale à différents niveaux de dose à plusieurs groupes d'animaux, à raison d'un niveau de dose par groupe, pendant une période de 28 jours.

• Chaque jour au cours de cette période, les animaux sont examinés soigneusement afin de déceler tout signe de toxicité.

• Les animaux qui meurent ou qui sont euthanasiés au cours de l’essai sont autopsiés et, au terme de l’essai, les animaux survivants sont également euthanasiés et autopsiés.


1. Expérimentale :

65

Animaux OCDE LD 407

Souche Rat.

Nombre 10 animaux ( 5 + 5 ). ♂ ♀

Nombre de groupe

3 groupes d’essai au minimum + 1 groupe Témoin.

Administration Quotidiennement 7jrs/7 pendant 28 jours par voie orale.

67

In vitro :

1- Test de dépistage : HTS: high thoughput screening

Test automatisé :détecte les liaisons entre substances chimiques et R endocriniens.Témoin indirect du déplacement possible de l’hormone naturelle. • Avantage : dépistage à haut débit (environ 1000 produits /semaine). inconvénients : ne permet pas de reconnaitre les molécules qui agissent autrement que/ liaison avec le récepteur .


1. Expérimentale :

68

2- Analyse structure-activité: QSAR: modélisation informatique:

• Le nbr d'anneaux aromatiques dans les HAP, ou le nbr Cl dans les HAPC, a été utilisé pour établir la puissance relative de certains produits chimiques. • La structure seule ne suffit pas à prévoir le degrés potentiel de PE.


1. Expérimentale :

69

3-Dosages par liaison compétitive:

• Déterminer l’interférence entre le xénobiotique et l’hormone envers le rec. • La Cte de liaison (Kb): l'affinité du ligand pour le R comparer la puissance d'un composé par un autre.

• Limites:-la solubilité du xénobiotique dans le milieu de culture.-l'incapacité de faire la distinction entre ( agonistes / antagonistes)-risque de dégradation du récepteur.


1. Expérimentale :

70

4-Dosage du gène rapporteur:

Déceler l'activité transcriptionnelle provoquée/la liaison xénobiotique-R hormonal :

A l’état N: L-R transcriptiontraductionprotéine.Il est difficile de détecter la transcription endogène estrogéno dépendante.

Pour cela: transfecter 1 gène " rapporteur " dans le génome de la cellulePdts : luciférase et B galactosidase identifiable grâce à la luminescence par coloration.


1. Expérimentale :

71

5-Test de prolifération des cellules MCF-7:• MCF 7 : Michigan Cancer Foundation. 7 car elle fut établie au 7e essai. Se sont des cellules tumorales mammaires.

• Principe : déceler la présence de produits chimiques à action œstrogénique :

-½ culture+ sub présumée à action oestrogénique. -Evaluation nbr/forme cellule après 6j.

• Après TRT: cellules arrondies, se chevauchent et n'adhèrent plus au plastique de la boîte de culture. contours non délimités et nombreuses microvillosités.

• MCF7 : Contiennent plusieurs gènes régulés par œstrogènes Bon répondeur.


1. Expérimentale :

72

6- Dosages fonctionnels:

• Plus utiles pour prévoir le degré de perturbation endocrinienne que la structure chimique.

• Visent à identifier et à caractériser les effets qui intensifient, imitent ou inhibent les processus hormonaux de type œstrogénique ou androgénique.


1. Expérimentale :

73

• Surtout exploration de l’axe hypothalamo-hypophysaire :

A. Dosage statique ; B. Epreuve de stimulation ; C. Epreuve de freinage ; D. Exploration morphologique.


2. Clinique:

74

A. Dosage statique :

Dosage des hormone : FSH, LH, TSH... Technique : IRA, ELISA...


2. Clinique:

75

B. Epreuve de stimulation : Fonction gonadotrope test à la GnRH :• Apprécier la réserve hypophysaire en

gonadotrophines. • Après l’injection IV de 100 μg de LH-RH, on

étudie les variations de la FSH et de la LH plasmatiques à t- 15, t0, t15, t30, t60, t90, t120.


2. Clinique:

76

B. Epreuve de stimulation : Prolactine stimulation par TRH : • Elévation du taux de prolactine parallèlement à

celui de la TSH (taux de base de prolactine multiplier par 2, et de TSH par 2,5).

• Fonction thyréotrope par TRH : Après injection de 200 ug de TRH on mesure TSH

après 30 minutes.


2. Clinique:

77

B. Epreuve de stimulation : Fonction corticotrope test de l’ACTH :• L ’injection de 0,25 mg tétracosactide entraîne

après 1 heure l’ascension du cortisol plasmatique à un taux atteignant au moins 20 ug/dl.


2. Clinique:

78

B. Epreuve de stimulation : Fonction stomatotrope hGH :

• Injection IV de 0,10 U/kg d’insuline afin d’obtenir une hypoglycémie d’au moins 50 % du taux de base.

• L’hGH s’élève de 30’ à 90’ après l’injection.


2. Clinique:

79

• C. Epreuve de freinage :

Fonction corticotrope :Epreuves de freinage à la dexamétasone.

Fonction somatotrope : Hyperglycémie provoquée : • L’administration de glucose (75g) provoque dans

l’heure qui suit un abaissement du taux de l’hGH à un niveau < 1 ng/ml chez un sujet normal)


2. Clinique:

80

D. Exploration morphologique :

IRM : le plus performant pour visualiser les différentes glandes.

Le scanner.

• Une fois l’origine centrale est exclue, d’autres investigations peuvent êtres menées pour explorer chaque glande:

Une exploration morphologique :TDM, scintigraphie, échographie,


2. Clinique:

81

• Le fait que le systeme endocrinien soit indispensable au maintien des equilibres biologiques necessaires a la vie explique que l’on s’interroge beaucoup aujourd’hui sur les consequences d’une eventuelle rupture

de cet equilibre par les contaminants de l’environnement.

• Hormis le cas du DES, des pesticides comme le DDT ou le chlordecone, connus depuis longtemps comme facteurs d’infertilite chez l’homme,

et dont le mode d’action releve bien (DES) ou probablement (pesticides ci-dessus) d’une perturbation endocrinienne, il existe peu

de donnees fiables etablissant un lien entre PE et sante humaine.

• Il est donc necessaire de réaliser de nombreux travaux pour identifier les PE, leur mécanisme, et leurs doses admissibles.

V. Conclusion:

82

Bibliographie • (1) Jean-Pierre Cravedi, Daniel Zalko, Jean-François Savouret, Arnaud Menuet, Bernard Jégou. Le

concept de perturbation endocrinienne et la santé humaine. MEDECINE/SCIENCES 2007 ; 23 : 198-204.

• (2) Université Catholique de Louvain, Bruxelles, Service d'Endocrinologie et Nutrition, Cliniques Universitaires St Luc, 1200 Bruxelles, BELGIQUE Revue Française d’endocrinologie clinique. 1997, vol. 38, no3, pp. 191-195.

• (3) Larousse médicale. • (4) Ader JL et al. Abrégé de physiologie. 2e édition. Issy-les-moulineaux. Masson. 2006. • (5) Elin Swedenborg et al. Endocrine disruptive chemicals: mechanisms of action and involvement

in metabolic disorders. Journal of Molecular Endocrinology (2009) 43, 1–10. • (7) Casey E. Reeda and Suzanne E. Fentona. Exposure to Diethylstilbestrol during Sensitive Life

Stages: A legacy of heritable health effects. Birth Defects Res C Embryo Today, 4-17.• (9) www.Theriaque.org.• (10) www.pharmacorama.com.• (11) PÉREZ-MARTIN A. Faculté de Médecine Montpellier-Nîmes. PCEM2 – MI6 – Régulation

hormonale et Chronobiologie – Physiologie des hormones – Physiologie de la glande thyroïde Année 2006-2007.

• (12) OCDE LD 407, 440, 441. • (13) Olivier Foulon. Perturbateur endocriniens, modèle en toxicologie. Congrès SFT Biomarqueurs

de Toxicité. 23/24 novembre 2004, Paris.

http://www.pharmacorama.com/

20. Endocrinotoxicité

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