2. Étage hypothalamo-hypophysaire
Les phénomènes hormonaux qui régissent le déroulement physiologique du cycle menstruel se trouvent sous l'influence de l'hypothalamus. Cette région minuscule, qui se trouve à la base du cerveau à proximité du IIIe ventricule, fabrique des substances peptidiques qui stimulent et modulent l'activité hypophysaire. Leur particularité est liée à leur mode d'action. En effet, ces peptides se propagent le long des voies nerveuses reliant l'hypothalamus à l'hypophyse, avant de se déverser dans la circulation sanguine du système porte hypophysaire ; on parle ainsi de neurosécrétion.
Un décapeptide appelé LH-RH module donc l'activité des deux hormones hypophysaires impliquées dans le cycle menstruel : la FSH et la LH. La molécule exacte de la LH-RH est connue et fabriquée par synthèse chimique depuis environ trente ans (1971). Les travaux sur la synthèse des polypeptides hypothalamiques ont d'ailleurs valu à Roger Guillemin, un savant français expatrié aux États-Unis, un prix Nobel de médecine avec un Américain, Andrew V. Schally, en 1977.
La FSH et la LH, hormones protidiques sécrétées dans l'hypophyse, sont identiques dans les deux sexes ; il s'agit de glycoprotéines dont le poids moléculaire est élevé, et c'est pour cette raison que leur synthèse chimique n'a pas été possible jusqu'à présent. Depuis peu de temps, elles sont fabriquées grâce au génie génétique.
Chez la femme, la FSH participe au recrutement des follicules primordiaux (qui commence à la fin de la phase lutéale du cycle précédent) et stimule la croissance folliculaire au cours du cycle. Grâce à une sensibilité plus forte à la FSH, l'un des follicules deviendra par la suite dominant. La LH affinera la maturation du follicule dominant. Ce follicule, qui deviendra mûr quelques jours plus tard, se rompra à la suite d'une décharge hypophysaire de LH.
Ainsi, environ quarante heures après le pic de LH se produit l'ovulation, qui est l'événement suprême du cycle menstruel (figure).
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