Exercice — Reproduction humaine (6 points), dans l'esprit des sessions de contrôle 2015–2025
Deux jeunes filles X et Y, âgées de 17 ans, consultent pour une aménorrhée primaire : aucune menstruation n'est encore apparue et les caractères sexuels secondaires sont peu développés (seins atrophiés, pilosité axillaire absente). On cherche à préciser l'origine de ce retard pubertaire et à proposer un traitement adapté.
Document 1 — dosages plasmatiques (moyennes sur un mois ; pour la fille pubère témoin, valeurs de début de phase folliculaire du cycle).
| LH (mUI/mL) | FSH (mUI/mL) | Œstradiol (pg/mL) | |
|---|---|---|---|
| Fille X | 0,6 | 0,9 | 8 |
| Fille Y | 32 | 48 | 9 |
| Fille pubère témoin | 5 | 6 | 50 |
Test 1 — Chez la fille X, on dose la LH et la FSH toutes les 10 minutes pendant 12 heures. À partir de la 6ᵉ heure, une pompe portable lui injecte une faible dose de GnRH toutes les 90 minutes (administration pulsatile). Les résultats sont présentés dans le document 2.
Test 2 — Une biopsie ovarienne montre que les ovaires de la fille Y renferment de nombreux follicules primordiaux et primaires, mais aucun follicule cavitaire. Des cellules folliculaires prélevées lors de cette biopsie chez la fille Y, et chez une femme fertile, sont cultivées en présence de doses croissantes de FSH radioactive. On mesure la radioactivité fixée à la surface des cellules (document 3).
- Comparez les résultats de chaque fille (document 1) à ceux de la témoin. Dégagez l'information commune aux deux filles concernant l'activité de leurs ovaires.
- En faisant appel à vos connaissances sur les relations entre hypothalamus, hypophyse et ovaires :
- proposez deux hypothèses sur le niveau défaillant chez la fille X ;
- expliquez les taux de LH et de FSH de la fille Y, puis proposez une hypothèse sur l'origine de son trouble.
- Exploitez le document 2 (test 1) afin de préciser la cause du retard pubertaire de la fille X.
- Exploitez les données du test 2 afin de préciser la cause du retard pubertaire de la fille Y.
- Proposez un traitement hormonal adapté à chaque fille. Justifiez le mode d'administration choisi pour X et précisez, pour Y, ce que le traitement corrige et ce qu'il ne corrige pas.
- En vous limitant aux informations tirées des documents, représentez par un schéma fonctionnel les relations entre l'hypothalamus, l'hypophyse, l'ovaire et l'utérus chez la fille Y, en y faisant apparaître l'origine de son aménorrhée.
Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche
1. Idée : comparer chaque valeur au témoin, puis relier l'œstradiol à l'activité des follicules. Chez les deux filles, l'œstradiol (8 et 9 pg/mL) est environ 6 fois plus faible que chez la témoin (50 pg/mL). Or l'œstradiol est sécrété par les follicules ovariens en croissance : les ovaires de X et de Y ne sécrètent presque pas d'œstradiol, ce qui explique le non-développement des caractères sexuels secondaires et de l'endomètre (pas de règles). Les gonadostimulines, elles, s'opposent : chez X, LH (0,6) et FSH (0,9) sont très inférieures aux valeurs témoins (5 et 6) ; chez Y, elles sont très supérieures (32 et 48, soit environ 6 et 8 fois plus).
2.a Chez X, tout est bas : l'ovaire n'est pas stimulé. Hypothèse 1 : l'hypothalamus ne sécrète pas (ou pas assez) de GnRH. Hypothèse 2 : l'hypophyse antérieure ne sécrète pas LH et FSH (cellules gonadotropes déficientes ou insensibles à la GnRH).
2.b Idée : une gonadostimuline élevée avec une hormone ovarienne basse signe la levée du rétrocontrôle négatif. Chez Y, l'œstradiol très faible n'exerce plus de rétrocontrôle négatif sur le complexe hypothalamo-hypophysaire : la GnRH, puis la LH et la FSH, sont sécrétées en excès. L'axe hypothalamo-hypophysaire de Y fonctionne donc. Hypothèse : l'ovaire ne répond pas aux gonadostimulines (absence de follicules, ou cellules folliculaires dépourvues de récepteurs à la FSH).
3. Idée : si la GnRH apportée relance l'hypophyse, c'est la GnRH qui manquait. Pendant les 6 premières heures, LH (≈ 0,6 mUI/mL) et FSH (≈ 0,9 mUI/mL) restent basses et constantes, sans pulsatilité. Après chaque injection de GnRH apparaît un pic de LH, d'amplitude croissante (≈ 4 puis ≈ 7 mUI/mL, du niveau de la témoin) ; la FSH augmente plus lentement, jusqu'à ≈ 3 mUI/mL. L'hypophyse de X possède donc des récepteurs fonctionnels à la GnRH et sécrète LH et FSH quand elle est stimulée : l'hypothèse 2 est rejetée. Cause du retard pubertaire de X : un défaut de sécrétion de GnRH par l'hypothalamus (hypothèse 1 retenue).
4. Idée : une fixation qui sature signe des récepteurs spécifiques en nombre limité ; pas de fixation = pas de récepteurs. Chez la femme fertile, la radioactivité fixée augmente avec la dose de FSH radioactive puis tend vers un plateau (≈ 90 UA) : la FSH se fixe sur des récepteurs spécifiques, qui finissent par être tous occupés. Chez Y, la radioactivité reste très faible (au plus 3 UA) quelle que soit la dose : ses cellules folliculaires ne fixent pas la FSH, elles sont dépourvues de récepteurs à la FSH. Les follicules existent (biopsie), mais, insensibles à la FSH, ils ne dépassent pas le stade de follicule primaire, ne deviennent jamais cavitaires et ne sécrètent pas d'œstradiol. Cause du retard pubertaire de Y : ovarienne, par absence de récepteurs à la FSH.
5. Idée : on apporte l'hormone qui manque juste en aval du niveau défaillant. Fille X : injections pulsatiles de GnRH (pompe portable, une dose toutes les 90 minutes environ) : c'est le mode naturel de sécrétion de la GnRH, et c'est lui qui a relancé l'hypophyse au test 1 ; une administration continue finirait au contraire par bloquer la réponse hypophysaire. Des injections de LH et FSH seraient une autre solution. Fille Y : GnRH, LH et FSH sont inutiles (déjà élevées, et sans récepteurs à la FSH). On lui apporte un traitement substitutif d'œstrogènes, puis d'œstrogènes et de progestatif de synthèse : il développe les caractères sexuels secondaires et l'endomètre, et fait apparaître des règles ; il ne rend pas la fertilité, car les follicules restent bloqués et aucune ovulation n'aura lieu.
6. Idée : le schéma ne garde que les liens prouvés par les documents, et marque le point de rupture. Schéma fonctionnel attendu chez la fille Y :
- Hypothalamus —GnRH (sécrétion accrue)→ hypophyse antérieure —FSH et LH (48 et 32 mUI/mL, élevées)→ ovaire ;
- au niveau de l'ovaire : cellules folliculaires sans récepteurs à la FSH (✗) → pas de croissance folliculaire → œstradiol très faible (9 pg/mL) ;
- œstradiol faible → pas de rétrocontrôle négatif sur l'hypothalamus et l'hypophyse (flèche barrée) → FSH et LH restent élevées ;
- œstradiol faible → endomètre non développé → pas de menstruation : aménorrhée primaire, caractères sexuels secondaires non développés.