HAL Id: hal-00899603
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Submitted on 1 Jan 1993
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Revue bibliographique quantitative sur l’utilisation des
hormones anabolisantes à action stéroïdienne chez les
ruminants en production de viande. Il. Principaux
modes d’action
Philippe Schmidely
To cite this version:
Philippe Schmidely. Revue bibliographique quantitative sur l’utilisation des hormones anabolisantes
à action stéroïdienne chez les ruminants en production de viande. Il. Principaux modes d’action.
Reproduction Nutrition Development, EDP Sciences, 1993, 33 (4), pp.297-323. �hal-00899603�
Article de
synthèse
Revue
bibliographique
quantitative
sur
l’utilisation des hormones anabolisantes à action
stéroïdienne chez les ruminants
en
production
de viande.
Il.
Principaux
modes d’action
P
Schmidely
INA-PG,
station Nutritionet Alimentation,
16, rueClaude-Bernard,
75231 Pariscedex,
France(Reçu
le 4janvier
1993;accepté
le 22juin 1993)
Résumé ― Différentes
hypothèses
sur les modes d’action des hormones anabolisantes ont été étu-diées au travers deplus
de 120publications
récentes chez l’animal en croissance. La testostéroneet les
cestrogènes
commel’cestradiol-1 7! (E-17j3) agissent
par 2 voiesprincipales.
Premièrement,
latestostérone
(et
probablement l’E-1 75) agit
directement sur différentstissus,
et enparticulier
auni-veau de la cellule musculaire par liaison avec un
récepteur spécifique.
Lecomplexe
hormone-récepteur interagit
avec unrécepteur
nucléaire localisé dans lachromatine,
cequi
accroît laprotéo-synthèse
(et
laprotéolyse probablement).
L’acétate de trenbolone(TBA)
réduit laprotéosynthèse
etplus
intensément laprotéolyse.
Cette action de TBApourrait
être reliée à la diminution de l’activitécatabolique
desglucocorticoïdes,
en réduisant leur concentrationplasmatique,
en lesdéplaçant
de leursrécepteurs,
ou en diminuant le nombre de leursrécepteurs.
Deuxièmement,
une actionindi-recte de ces molécules est
probable,
via des modifications d’activité d’autres hormonesimpliquées
dans la croissance. Les concentrations de l’hormone de croissance et de l’insuline-like
growth
fac-tor-1 sont accrues par
l’E-17!,
lezéranol,
lediethylstilbestrol
et latestostérone,
mais pas par TBA.L’insuline
apparaît
être stimulée par lescestrogènes
indirectement,
via l’accroissement de laGH,
tandis que les
androgènes
semblent réduire l’insulinémie. L’activité des hormonesthyroïdiennes
(tri-ettétra-iodothyronine)
est réduite par lesandrogènes,
tandis que l’action desoestrogènes
sembledépendre
de la maturitéphysiologique
de l’animal. Les modes d’action de cesagents
hormonaux anabolisants sont discutés en relation avec les modifications de la vitesse de croissance et de lacomposition corporelle.
hormones anabolisantes i croissance I mode d’action
Summary ―
Quantitative review on the use of anabolic hormones with steroidalactivity
inru-minants reared for meat
production.
II. Modes of action. Thehypotheses
on the modes of action of hormonal anabolicagents
ingrowing
animals have been reviewed in more than 120 recentpubli-cations. The mechanisms of action are still not
fully
understood.Androgens
such as testosteroneand
estrogens
such asoestradiol- 1 7p (E- 170)
may act in different ways:firstly,
testosterone (andprobably
alsoE- 1 7fl)
actsdirectly
on differenttissues,
and particularly
at the level of the muscle cellby
binding
to aspecific
receptor.
Thehormone-receptor complex
interacts with the nuclearreceptor
located in the chromatin and enhances
protein synthesis (and
probably
alsoprotein degradation).
Trenbolone acetate (TBA) reduces
protein synthesis
and to agreater
extentprotein
degradation.
This action of TBA could takeplace
via a reduction in theactivity
of catabolicglucocorticoids,
eitherby
adiminution in their
secretion,
orby displacing
them from theirreceptor,
orby reducing
the number ofreceptors.
Secondly,
an indirect action of anabolic hormones isprobable
via the modifications inactiv-ity
of othergrowth-regulating
hormones. Growth hormone and insulin-likegrowth
factor-Iconcentra-tions are enhanced
by E- 1 7g, diethylstilbestrol,
zeranol and testosterone but notby
TBA. Insulin ap-pears to beindirectly
enhancedby estrogens
through
an increase ingrowth
hormone,
whereasandrogens
reduce insulin levels.Thyroid
hormone(tri-
andtetra-iodothyronine) activity
is reducedby
androgens,
whereas the action ofoestrogens depends
on thephysiological maturity
of the animal. The modes of action of these anabolic hormones are discussed in relation togrowth
rate andbody
composition.
anabolic hormone /
growth
/ mode of actionINTRODUCTION
Dans
unprécédent
article(Schmidely,
1993),
l’effet des anabolisants
hormonauxà activité
stéroïdienne sur la croissance et lacomposition
corporelle
desruminants,
ainsi
que
les facteurs de variation de cetteréponse
ont été étudiés.Cette
revue fait l’état des connaissances actuelles sur lesmécanismes
d’action de cesmolécules,
enélargissant
l’étude
aumonogastrique.
Le
dimorphisme
sexuel,
les différences de croissance et decomposition corporelle
entre mâles et femelles sont en
partie
dusaux
différences
de concentrationdes
hor-mones sexuelles ainsi
qu’au
nombre
et àl’affinité de
leursrécepteurs
tissulaires.
Il estpossible
eneffet
d’obtenir unecrois-sance
comparable
à celle d’un mâle chezune femelle par l’administration
d’andro-gènes,
au moins chez la ratte(Martinez
etal, 1984).
L’évolution
dynamique
des
concentra-tionsplasmatiques
des hormonesimplan-tées ainsi que leur relation avec
les
hor-mones sexuelles
endogènes
etcelles
de l’axehypothalamo-hypophysaire
sont lespremiers
facteurs à considérer car lapré-sence
plus
ou moinsprolongée
de ceshormones détermine
enpartie
laréponse
aux anabolisants.
Évolution
des concentrations
plasmatiques
des hormonesà
action stéroïdienneaprès
implantation;
interaction avec les hormones de l’axegonadotrope
Dynamique
d’évolutionDans le cas de
I’oestradiol-175
(E-17!),
saconcentration
plasmatique
s’accroîtrapide-ment
(fig
1)
jusqu’aux
alentours du14
e
j
après
la pose del’implant
chez le mâleen-tier ou castré
(Heitzman
etal, 1981 ;
Scaife et
al,
1982 ;
Gray
etal,
1986).
Les écartsde
concentrationplasmatique
enE-17! après
traitement ne sont différents des animauxtémoins
quedurant
30 à 60j,
cequi correspond
à la durée maximale d’effi-cacitéde
ceshormones
sur legain
moyenquotidien (GMQ) (Schmidely,
1993).
Desdynamiques équivalentes
ont été obtenues pour le zéranol(Calkins
etal,
1986),
bien que la concentration enE-17! puisse
être réduite chez des mâlesentiers traités
defaçon répétitive
dès la naissance par le zé-ranol(Gray
et al,
1986).
Avec desimplants
à libération contrôléede
l’hormone,
les concentrations enE-17!
demeurentsupé-rieures à celles des valeurs témoins pen-dant environ
200 j
(Peters
etal, 1988;
Moran et
al, 1991). Chez
lemâle
entier,
associés
àl’acétate
de trenbolone(TBA)
réduit
latestostérone
plasmatique (fig
1
),
surtoutlorsque l’implantation
esteffectuée
en
phase prépubertaire
(cf infra).
L’implantation
de TBAaccroît
saconcentration
plasmatique jusqu’aux
envi-rons
de
la 3e semaine(fig
1
Des
diffé-rences entre
bovins
etovins à
même dose parkg
depoids
vif semblentcependant
exister
sur le niveauplasmatique
de TBA(Donaldson et al,
1981 ;
Mac Vinish etGal-braith, 1988).
Un accroissementde
l’E-17!
après
traitement par TBA chez lagénisse
ou la brebis
(Mac
Vinish etal, 1983 ;
Hen-ricks etal, 1988 ;
Moran
etal, 1991)
a étéégalement rapportée (cf infra).
L’implantation
simultanée d’unandro-gène
et d’unoestrogène
induit une interac-tion entre la libérainterac-tion del’androgène
etcelle de
i’œstrogène.
les deux hormonesse
potentialisant.
Ainsi,
l’efficacité
del’E-17!
sur leGMQ
n’apparaît qu’après
traite-ment avecTBA
(Galbraith
etWatson,
1978),
cequi
peut
êtrerapproché
dufait
queles concentrations
enE-17!
restentdurablement
plus
élevées
chez desani-maux
traités
avecE-17!-TBA
quechez
ceux
traités
parE-17!
seul(fig
1 ;
Donald-son et
al, 1981 ;
Heitzman etal, 1981 ;
Scaife
etal,
1982;
Hunt etal, 1991
Cela
peut
laissersupposer
uneréduction de la
dégradation
hépatique
desoestrogènes
oude leur utilisation par les tissus
périphéri-ques sous
l’influence de TBA.
Des différences
importantes
dans
la vi-tesse derelargage
des hormones del’im-plant
existent,
puisque
des différences deconcentrations
enstéroïdes
avec lesani-maux témoins ont été observées
80 j
après
la posed’implant,
alors
quechez
certains animauxles écarts
ontdéjà
dispa-ru moins
de
50 j après
traitement(Lobley
et al, 1985).
Dans
tous les cas,le meilleur
GMQ
est obtenu avec laplus
forte
persis-tance des concentrations en
hormones
(Lobley
et al, 1985 ;
Gray
et al,
1986).
Interaction
descestrogènes
et desandrogènes
avecl’axe
gonadotrope
L’axegonadotrope joue
un rôle central dans le contrôle de la fonction derepro-duction
et de lavitesse
de croissance chez le mâle.TBA
seul ou enassociation
avec un
oestrogène
réduit la testostéronecirculante
(fig 2)
etla sensibilité
hypophy-saire
auGnRH
par réduction despics
deLH
(Fabry
ef al,
1983 ;
Silcox
et al,
1986).
L’effet des
cestrogènes
sur laconcen-tration
sanguine
de testostérone
apparaît
êtrefonction
del’âge
autraitement
(fig
2).
En
phase prépubertaire,
l’implantation
d’E-17!
ou du zéranol inhibe la libérationde
LH
(Amann
etSchanbacher, 1983 ;
Fabry
et
al, 1983 ;
D’Occhio
etal, 1984 ;
Gettys
et
al, 1984 ; Schanbacher,
1984 ;
Silcox
etal, 1986 ;
Deschamps
et al, 1987),
par
uneprobable
inhibition de
lalibération
hypotha-lamique
deGnRH
(Schanbacher
etal,
1983b ;
Schanbacher, 1984 ;
Henricks
etal, 1988),
qui
conduità
une réduction de la testostérone. Enconséquence,
chez le mâle entierl’implantation trop précoce
par desosstrogènes
réduit la vitesse decrois-sance
probablement,
d’unepart,
par dimi-nution de laproduction
de testostéroneet,
d’autre
part,
par leur effetnégatif
propreà
forte dose sur lesépiphyses
osseuses.Cette
castrationchimique apparaît
réver-sible(Schanbacher
etal, 1983a ;
Unruh
etal, 1986 ;
Peters etal, 1988) :
la faible sé-crétion de testostéroneaprès
un test auGnRH chez
les individus traités parzéra-nol
revient à des niveaux normauxlorsque
le
temps
après
implantation
s’accroît
(Sil-cox et
al,
1986 ;
Godfrey
etal, 1989).
Cette réversibilité
pourrait
cependant
ne concernerque
lefeed-back
négatif
des
stéroïdes
au niveauhypothalamo-hypophysaire.
Eneffet,
l’effet
duzéranol
sur la
spermatogenèse
nedisparaît
pas,en
dépit
d’une
réponse
normale auGnRH
(Godfrey
et al, 1989),
cequi
laisse
suppo-ser une action
possible
directe descestrogènes
au niveau testiculaire.En
phase
post-pubertaire,
l’activité
descestrogènes
sur l’axegonadotrope
appa-raît réduite
puisque
nila sécrétion
detes-tostérone
(fig
2)
ni ledéveloppement
testi-culairen’apparaissent
modifiés(Ford
etGregory,
1983 ;
Gregory
etFord, 1983 ;
Vanderwert
et al, 1985a,b).
Celapeut
êtreattribué,
soità
une dose d’hormoneinsuffi-sante
compte
tenu dupoids
del’animal,
soit à une sensibilité réduite de l’axe
hypo-thalamo-hypophysaire
aux mécanismes ré-presseurs des stéroïdes.Chez
lafemelle,
l’E-17!
accroîtforte-ment
la
sécrétionde
LH enphase
post-pubertaire,
alors
qu’en
phase
pré-pubertaire
l’E-17!
réduit
lafréquence
despulses
de LH defaçon
d’autantplus
mar-quée
que l’animal est sous-alimenté(Fitz-gerald,
1984;
Imakawa etal,
1987).
Des résultatséquivalents
ont été obtenus avecle zéranol
(Elsasser
et al,
1983).
L’accroissement de
l’E-17! après
traite-ment par TBA chez lagénisse
peut
êtreat-tribué à l’activité stimulante de TBA
surle
développement
desfollicules
ovariens par réduction de laprogestérone
circulante
(Zarkawi et al, 1991),
conduisant à
une sti-mulation de lastéroïdogenèse
folliculaire
(Reynolds
et al, 1988).
La similarité
de
structure entre leshor-mones
stéroïdiennes
et les anabolisants utilisés enélevage
apermis
de mettre enparallèle
les modes d’action de ceshor-mones sur divers tissus
cibles,
enparticu-lier sur le muscle
squelettique
pour
lequel
le
dimorphisme
sexuel est leplus marqué.
Bien
qu’imparfaitement
connus,les
méca-nismes
d’action
desanabolisants
auni-veau du
muscle
ontdéjà
faitl’objet
denombreuses
revues(Buttery
etal,
1978 ;
Heitzman, 1979, 1980;
Broome,
1980;
Buttery
etVernon, 1983 ;
Michel
etBau-lieu, 1984 ;
Sharpe
etal, 1986a).
Leurac-tion
serait
soitdirecte
auniveau des
tissus(muscle,
os ou tissuadipeux)
via unrécep-teur
spécifique,
soit indirecte par interac-tion avec d’autres hormones contrôlant lesphénomènes
de croissance.Activité directe des anabolisants
à action
stéroïdienne,
surles
tissus via unrécepteur
spécifique
Activité sur le muscle
et le métabolisme
protéique
Caractérisation
derécepteurs
aux stéroïdes
naturels
ou desynthèse
Récepteurs
desandrogènes
Un
récepteur
des
androgènes
naturels auniveau de la fibre
musculaire
aété
caracté-risé chez le rat mâle etfemelle
(Michel
etBaulieu,
1980),
chez le porc(Snochowsky
et al,
1981
), les
bovins mâles et femelles(Sauerwein
etMeyer,
1989)
etles
ovins(Sinnet-Smith et al, 1987).
Ilprésente
uneforte affinité pour la testostérone et la
dihy-drotestostérone,
ainsi que pour les
andro-gènes
desynthèse
chez la femelle
(Sinnet-Smith
etal, 1983c,
1987).
Ceré-cepteur
seraitcapable
defixer
i’E-17p
(mais
pas
leDES)
avec une affinitéplus
faible(Michel
etBaulieu, 1984)
ouéquiva-lente de celle des
androgènes
(Sinnet-Smith
et al, 1987)
mais
il nefixerait pas
lesglucocorticoïdes.
En
présence
de
testostérone,
lerécep-teur est
activé
et selie
aunoyau
(Pelletier
et al, 1985),
cequi
explique
laplus grande
concentration derécepteurs
libres
après
castration
(Sauerwein
etMeyer,
1989).
Une
plus grande
affinité
desrécepteurs
aux
androgènes
existedans les
musclesde
l’avant-main,
qui
sontles
plus
sensibles
aux
traitements
par les anabolisants. Parrapport
aumâle,
lafemelle
et le castratprésentent
uneconcentration
supérieure
en
récepteurs
libres
auxandrogènes,
prin-cipalement
au niveau des muscles lesplus
typiques
dudimorphisme
sexuel(Sauer-wein et
Meyer,
1989).
Ces résultats
per-mettent enpartie d’expliquer
lafaible
ré-ponsezootechnique
autraitement
par lesandrogènes
chez le mâleentier,
àl’oppo-sé de la femelle et du castrat.
L’existence
d’un
accepteur
nucléaire
ducomplexe
androgène-récepteur
n’a pas été clairement mise en évidence dans lemuscle.
Des liaisons entre lecomplexe
hormone-récepteur
et unaccepteur
nu-cléaire ont été démontrées avec de l’ADN
hépatique
isolé(Barraud
etal,
1984)
ou avec desprotéines
histones ou nonhis-tones.
Cette
liaisonpermet
unerégulation
de la
synthèse
des ARN ribosomaux(Blair, 1983)
et/ou uneexpression
permis-sive au niveau de
gènes
déjà
actifs oure-dondants.
Ainsi,
le traitement par latestos-térone
stimule lasynthèse
d’ARN dans le musclesquelettique
chez le rat(Powers
etFlorini, 1975)
mais pas chez le moutoncastré
(Lobley
etal,
1990).
Le TBA réduit la concentration en ARN mais accroîtl’ac-tivité des ARN chez la femelle ou le mâle castré
(tableau 1),
alors
quechez
le rat fe-mellel’injection
quotidienne
deTBA
pro-duit
uneffet inverse
(Vernon
etButtery,
1978b).
Parcontre,
peu d’effets sur lasyn-thèse d’ADN
ont pu être mis enévidence,
ce
qui
conduit
à unediminution du
rapport
ADN/protéines.
Lesandrogènes
semblent
doncprésenter
uneactivité
hypertrophique
(accroissement
durapport
protéines/ARN)
plutôt qu’hyperplasique.
Récepteurs
desoestrogènes
En
dépit
de la fixation del’E-17!
sur leré-cepteur
musculaire
desandrogènes
(Mi-chel
etBaulieu, 1984),
Toong
etai
(1981)
ont démontré undimorphisme
sexuel
pour lerécepteur
des stéroïdes
dans le muscle.Ce
récepteur spécifique
existe
chez lesovins
etles
bovins(Sinnet-Smith
etal,
1983c ;
Meyer
etRapp,
1985 ;
Sauerwein etMeyer,
1989).
Il estprésent
enplus
grande
quantité
sous formelibre
chez le mâle que chez lafemelle,
sansvariation
appréciable
de concentration entre muscles(Sauerwein
etMeyer,
1989).
Ses
propriétés
sontéquivalentes
à celles desrécepteurs
des organes cibles desoestrogènes
(utérus, mamelle),
cequi
per-met de penser que son mode d’action au
niveau musculaire
y est lemême :
aug-mentation de lasynthèse
d’ARNm et deprotéines (Bechet
etal,
1986).
Lerécep-teur des
oestrogènes
naturels semble fixer lezéranol
avec une affinitééquivalente
à
celle del’E-17! (Katzenellenbogen
etal,
1979 ;
Beverly, 1984),
mais l’activitéutéro-tropique
du zéranol semblebeaucoup plus
faible
(Katzenellenbogen
et al, 1979).
Action sur le métabolisme
protéique
(tableau 1)
Chez
le rat mâle oufemelle,
l’augmenta-tion simultanée de la
protéosynthèse
etdans une moindre mesure de
la
protéolyse
(Dumelow
etal, 1982 ;
Martinez etal,
1984 ;
Choo etEmery,
1986)
par lesan-drogènes
naturels ou certainsandrogènes
desynthèse
autres que TBA accroît la ré-tention azotée et le nombre derécepteurs
ayant
fixéles
androgènes.
lnvitro
cepen-dant,
latestostérone
nestimule
que lasyn-thèse
protéique (Ballard
etFrancis,
1983).
Contrairement
à latestostérone,
TBAseul
ou en association n’apas
d’effet stimulateur de lasynthèse protéique
(Lo-bley
etal,
1985 ;
Bohorov etal,
1987 ;
Hunter et
Magner,
1990b).
Dans certains
essais effectués chez lafemelle
(Vernon
etButtery, 1976;
Vernon etButtery,
1978b ;
Sinnet-Smith
etal, 1983a)
ou chez ledi-minue
lasynthèse protéique
musculaire(tableau 1)
etréduit
lenombre
etl’affinité
desrécepteurs
à latestostérone
chez la femelle(Sinnet-Smith
etal,
1983c).
Ce-pendant
certainsessais
avec TBA enassociation
avecE-17!
(Van
Eenaeme
etal,
1983 ;
Hayden
etal, 1992)
ontégale-ment montré des
accroissements de
lasynthèse
protéique.
Ces différences
peu-vent
être attribuées
enpremier
lieu à laprésence
d’E-17!
dans l’association utili-sée(en
dépit
de la variabilité des résultats obtenus avec lesoestrogènes,
cfci-dessous),
soit à desdifférences
inter-essais deméthodologies
utiliséespour
es-timer la
protéosynthèse
(tableau 1).
Parailleurs,
desdifférences existent
entre le métabolisme azotémesuré
sur l’ensemble de l’individu etcelui
mesuré sur un muscleparticulier
(Sinnet-Smith
etal, 1983a ;
Hunter
et al, 1987).
La
protéolyse
musculaire estquasiment
toujours
réduite par TBA(Vernon
et Butte-ry,1976, 1978a,
1981 ;
Sinnet-Smith
et al,
1983a;
Harris etal,
1984 ;
Lobley
etal,
1985 ;
Bohorov
etal,
1987 ;
Hunter
et Ma-gner,1990a,b)
et defaçon plus
intense que laprotéosynthèse.
Cette réduction de laprotéolyse
estcohérente
avec l’accrois-sement del’efficacité
alimentaire,
du fait du coûténergétique important
du turnoverprotéique
du muscle.Probablement
pour desraisons
métho-dologiques proches
de cellescitées
ci-dessus,
il existe des différencesimpor-tantes
quant
à l’effet des
oestrogènes
(tableau 1).
Selon Hunter et al(1987),
l’E-17!
ne modifie pas lasynthèse
protéi-que
quel
quesoit
le muscle considéré chez le moutoncastré,
alors
queHayden
et ai
(1992)
montrentque
l’E-17!
accroît le taux desynthèse protéique
sans modifica-tion du taux dedégradation
chez
leboeuf
castré.Selon
Gopinath
etKitts
(1982),
le
DES diminue simultanément la
protéosyn-thèse et la
protéolyse
musculaire chez
leboeuf,
alors que lezéranol
accroît lapro-téolyse
sansmodification
dela
protéosyn-thèse.
Cependant,
le
faible nombrede
récep-teurs aux
stéroïdes
dansle muscle
nepeut
rendre
totalementcompte
deleurs effets
anaboliques
et laisse supposer un moded’action indirect au niveau de
la
fibremus-culaire,
enparticulier
par
interaction avecles
glucocorticoïdes.
Interactions avec les
glucocorticoi’cles
Glucocorticoïdes
etcatabolisme
protéique
Une
revue surle
rôle desglucocorticoïdes
dans
la croissanceayant
étépubliée
récem-ment
(Sharpe
et al, 1986a),
nous nous limi-teronsà
rappeler
leurs
principales
actions.
Bien que des
récepteurs
à haute affinité desglucocorticoïdes
existent dans diverstypes
defibres du muscle strié de
rat(Snochowsky
etal,
1981)
oude
brebis(Sharpe
et al,
1986b),
seules les fibres des muscles lesplus
riches en fibresglycolyti-ques
répondent
au traitement par lesglu-cocorticoïdes
(Vigneron
et al,
1989).
Ils in-hibent l’initiation de laréplication
de l’ADN(Millward
etal,
1983)
et réduisent lapro-téosynthèse
in vivo(Bates
etal,
1984)
etin vitro
(Mac
Grath
etGoldspink,
1982).
Si-multanément ils accroissent laprotéolyse
(Tomas et al, 1984).
Du
fait
del’effet
hyperglycémiant
qu’ils
induisent,
lesglucocorticoïdes
stimulent laproduction
d’insuline,
dont le rôle estanta-goniste
decelui
du cortisol : lerapport
cor-tisol/insuline
dans leplasma
paraît
contrô-lerl’équilibre
entre lasynthèse
et ladégradation protéique (Millward
etal,
1983).
Au niveau du tissuadipeux,
ceteffet
hyperinsulinémiant
estcependant
contrecarré par une réduction de sa sensi-bilité à
l’insuline
et un accroissement de salipolyse.
Par
ailleurs,
lesglucocorticoïdes
réduisent
laproduction
desomatotropine
(GH)
etde somatomédines
(Asakawa
etal, 1982),
cequi agit
dans le sens d’uneInteraction
desanabolisants
androgéniques
avec lesglucocorticoi’des
et leurs
récepteurs
Chez
le mâleentier
pubère,
l’accroisse-ment dela
testostéronediminue la
produc-tion du
cortisol
par les surrénales sousACTH
(Bukoski
etal,
1986).
Par ailleurs TBAréduit
lecortisol
sanguin
chez le mâlecastré
etchez le mâle
entier nonpubère
(Sillence
etal, 1987 ;
Jones
etal, 1991 ;
Hayden
etal,
1992).
Chez
le ratfemelle,
TBA réduit la
production
deglucocorti-coïdes avec ou sans
stimulation
par l’ACTH(Thomas
etRodway,
1982;
Sillence et
al, 1985)
ainsique
l’activitéty-rosine amino-transférase
glucocorticdide-dépendante responsable
du turnoverpro-téique
(Rodway
etGalbraith, 1979).
Les associationsE-17JVTBA
chez les ovins etles bovins castrés conduisent aux mêmes résultats
(Singh
etal, 1984 ;
Sillence,
1987 ;
Hayden
et al,
1992)
alorsqu’E-17!
seul accroît le cortisol(Sharpe
etal,
1986a ;
Hayden
etal, 1992). Cependant
chez la brebis
(Sharpe
etal, 1986b),
TBA réduit le cortisoltotal,
mais il accroît lecor-tisol libre
(hormone métaboliquement
ac-tive);
cela laisse supposer que l’action de TBA ne s’exerce pasuniquement
ou pas directement par laréduction des
glucocor-ticoïdes.
L’action des
androgènes
desynthèse
pourrait
s’exercerpar
déplacement
desglucocorticoïdes
de
leurs
récepteurs
(Mayer
etal, 1976),
en accord avec unediminution de l’affinité des
récepteurs
aucortisol
après
traitement par TBA(Sharpe
et al, 1986b).
Cependant,
cerécepteur
ap-paraît spécifique
chez le rat(Snochowski
etal,
1981)
et il neprésente
d’affinité
quepour
lamethyltrienolone
dérivée de
TBA(Sauerwein
etMeyer,
1989).
Parailleurs,
in
vitro,
TBA ne modifie pas l’activitécata-bolique
de la dexamathasone(Ballard
etFrancis, 1983).
Ladiminution
deleur
capa-cité de fixation dans le muscle et la réduc-tion du catabolismeazoté
par lesglucocor-ticoïdes
seraient doncessentiellement
duesà
unediminution
dunombre
deré-cepteurs
totaux(Sharpe
et al, 1986b).
Interaction des
oestrogènes
naturels et desynthèse
avec lesglucocorticoides
Bien que le zéranolréduise la
dégradation
protéique
chez le moutoncastré
(Sinnet-Smith
etal, 1983b,c),
la teneurplasmati-que en cortisol total est accrue, sans
modi-fication
ducortisol
libre ou de la fixation desglucocorticoïdes
sur leursrécepteurs
(Sharpe
etal, 1986b).
Parailleurs,
dans lecas
d’E-17!,
la teneur en cortisol est ac-crue(Hayden
et al,
1992)
ou nonmodifiée,
de même que l’affinité des
récepteurs
auxglucocorticoïdes
(Galbraith
et al,
1988).
Activité sur le tissu
adipeux
et le
métabolisme
lipidique
Les
cestrogènes
et lesprogestagènes
Lesoestrogènes
Chez le rat et le
ruminant,
l’injection
d’oestrogènes
à dosesphysiologiques
oupharmacologiques
réduitl’ingestion
ali-mentaire etl’adiposité (Guesnet
etDe-marne, 1987), alors que l’ovariectomie ou
l’immunisation contre
E-17!
accroissent laquantité
delipides corporels
chez la ratte et lagénisse (St
Johnet al,
1987).
Chez le rat
(tableau 11),
l’activité
de lali-poprotéine
lipase
dutissu
adipeux
est ré-duitepar les
oestrogènes
ainsi que
l’activi-tétriglycéride-lipase hépatique (revue
de Wade etGray,
1979).
La réduction de l’ac-tivitélipoprotéine lipase
est due à unemoindre
production
de
l’enzyme
parle
tissuadipeux
ainsi
qu’à
unemoindre
syn-thèsehépatique
de cofacteurs nécessaires à son fonctionnementoptimal
(Kim
etKal-khoff,
1975).
Parailleurs,
lesoestrogènes
induisent
auniveau
dutissu
adipeux
unerésistance
à l’insuline(De
Pirro
et al, 1981)
et unestimulation
de lalipolyse
par l’acti-vationde
lalipase
hormono-sensibleChez
leruminant,
les modificationsdu
métabolisme
lipidique
du tissuadipeux
ap-paraissent
moins clairement établies
(ta-bleau
11).
Comme chez
lerat,
l’activité
lipo-protéine lipase
du tissu
adipeux
estréduite
par E-17f3(Alderson
et al,
1988)
maisplus
faiblement par
E-17P/TBA
(Burch
etal,
1982 ;
Singh
et al, 1988).
Les
activitésdes
enzymes clés de lalipogenèse
du tissuadipeux
sous-cutané sont activées parl’E-17!
chez le mâle entier(Prior
etal, 1983)
ou castré
(Singh
etal, 1985),
avec leplus
souvent un accroissement simultané de
l’adiposité qui pourrait
être
dueà la
réduc-tion de la testostéroneplasmatique
(Schanbacher
etal, 1983a),
dont
lerôle
est
lipolytique.
Parailleurs,
l’incorporation
d’acétate dans le tissu
adipeux
souscuta-né
d’ovin castré n’est pas modifiée parE-17! (Alderson et al, 1988).
Lalipolyse
ba-sale ou stimulée par l’adrénaline oul’iso-protérenol
apparaît
globablement
peumo-difiée par les
oestrogènes (tableau 11)
saufpeut-être
chez le boeuf castré(Prior
etal,
1983).
Puisque
l’activitélipoprotéine lipase
du muscle est réduite par lesoestrogènes
(AI-derson et
al, 1988),
ils semblent attribuer
en
partie l’énergie
circulante
sous forme delipoprotéines préférentiellement
vers le muscle auxdépens
du tissuadipeux.
Parailleurs,
les
cestrogènes
accroissent lestri-glycérides
circulants(Laarveld et al,
1982 ;
Scaife
etal, 1982 ;
Payne
etCope,
1991)
du
fait d’une
augmentation
de lasynthèse
et de la sécrétionhépatique
delipopro-téines
(Glueck
et al, 1975).
Cette
hypertri-glycéridémie
serait enpartie responsable
de la
diminution
d’ingestion
observée
avecde fortes doses
d’oestrogènes,
dans la me-sure oùl’ingestion
serait sous ladépen-dance de la concentration en métabolites
oxydables
comme les acides gras nones-térifiés
oules
triglycérides
(Vandermersch-Doizé
et al, 1983).
Parailleurs,
uneaction
directe desoestrogènes
au niveauhypo-thalamo-hypophysaire
n’estpas
àexclure,
puisqu’il
yexiste des
récepteurs
auxoestrogènes
et quel’implantation
intraven-triculaire
d’E-17!
diminuel’ingestion.
D’autres métabolites
lipidiques
sontégalement
modifiés par les
cestrogènes. À
l’hypertriglycéridémie
estassocié
unac-croissement
du
cholestérol,
sans modifica-tiondes
phospholipides
oudes acides
gras non estérifiés(Scaife
etal, 1982 ;
Singh
etal, 1985).
L’interaction
desoestrogènes
avec d’autres hormones sur le métabolismelipidique
n’estcependant
pas à exclurepuisqu’ils
modifient,
entreautres,
la sécrétion de
GH
et d’insuline ou d’adré-naline.Les
progestagènes
Les
effets
de laprogestérone
peuvent
êtreglobalement
décrits
comme inverses deceux des
oestrogènes :
soninjection
aug-mente’l’activité
lipoprotéine lipase
du tissuadipeux ;
elle accroît laprise
alimentaire etl’adiposité (revue
de Wade etGray,
1979).
Les
androgènes
Chez le rat
mâle,
la testostérone réduitl’adiposité
et laprise
depoids (Choo
etEmery,
1986).
La diminution
del’adiposité
peut
être
due soit à un effet indirect desandrogènes
via le niveauhypothalamo-hypophysaires,
soit à une action directe via unrécepteur
desandrogènes
auni-veau du tissu
adipeux
(Xu
etal,
1990).
lnvivo,
la castration chez le rat mâle accroîtl’adiposité
enréduisant la
lipolyse,
alors que l’administration de testostérone chez le ratcastré
(tableau 1
accroît lalipolyse
à des niveauxcomparables
aux rats mâlesentiers,
soit paraugmentation
desrécep-teurs
p-adrénergiques,
soitpar
externalisa-tion desrécepteurs
auxandrogènes (Xu
etal,
1991).
Cependant,
une aromatisation enE-17!
estégalement
possible,
puisque
le tissuadipeux
contient lesenzymes
né-cessaires(Gray
et al, 1979).
Chez le ruminant
(tableau 11),
Singh
et ai(1985)
ont montréque
ni latestostérone
ni TBA ne modifient les activités
acetyl-CoA
carboxylase
du foie ou du tissuadi-peux
sous-cutané ;
cependant
TBAaccroît
l’activité acide gras
synthétase hépatique,
mais
réduit l’effet
stimulateur del’E-17!
sur
l’activité acide
grassynthétase
du tissuadipeux.
Chez
lagénisse
noncastrée,
TBA ne modifie ni la
lipogenèse
ni l’étatd’engraissement,
à
l’inverse desobserva-tions
chez lagénisse
ovariectomisée(St
John
etal,
1987) ;
celamontre
que lesoestrogènes
masquent
probablement
l’effet
de TBAchez
lafemelle intacte.
Ce-pendant,
chez lafemelle
nonovariectomi-sée,
Croose
et ai(1987)
montrent unac-croissement de la
lipogenèse
parTBA
(dû
à une diminutionde
la concentration enE-17!) ;
ces différencespeuvent
être duesà
desdifférences,
soitd’âge
autraitement,
soit
de
régulation
de
lalipogenèse
entre tissusadipeux (St
Johnet al,
1987).
Activité
sur letissu
osseuxLes études
portent
essentiellement sur leseffets
desoestrogènes. Après
fixation
surleurs
récepteurs
dansl’os,
lesoestrogènes
inhibent
laprolifération
ducartilage,
stimu-lent laminéralisation,
et accélèrent l’ossifi-cation(Hutcheson
etal, 1992)
par lafer-meture du
plateau
de croissanceépiphyséal (Van Sickle, 1985),
surtout àl’âge
où leplateau
de croissance s’ossifie normalement(Hopkins
etDikeman, 1987 ;
Field et
al,
1990).
Activité indirecte des anabolisants à action
stéroïdienne,
via les modifications de I activifé d’autres hormones
impliquées
dansles
phénomènes
de croissance
Des revues récentes ont étépubliées
surle rôle et l’activité des autres hormones
im-pliquées
dans la croissance(insuline :
Weekes,
1986 ;
somatotropine
GH :
Peel,
1989 ;
IGF-1 : Guler
et al, 1989 ;
MacGuire
etal,
1992 ;
hormonesthyroïdiennes T3,
T4 :Spencer,
1985).
Nous
nouslimiterons
donc
à l’étudedes modifications des
activi-tés
de ces hormones par les hormonesanabolisantes.
Inter-relations
avec l’hormonede croissance
(GH)
et lasomatomédine
C(IGF-1)
Modification
des concentrationsplasmatiques
de laGH
Les données
récentes
illustrant la modifi-cation de laGH
plasmatique
par lesana-bolisants
chezles
bovins(Borger
etal,
1973 ;
Galbraith
etWatson, 1978 ;
Gal-braith,
1980 ;
Peters
et al, 1984 ;
Gopinath
et
Kitts, 1984a ;
Williamset al,
1991 ;
Hay-den et
al, 1992;
Hongerholt
etal,
1992)
etles ovins
(Olsen et al,
1977 ;
Donaldson etal,
1981 ;
Muir etal,
1983 ;
Rhind etal,
1984 ;
Bachman etal,
1992)
ont étérap-portées
à lafigure
3. Sur cetéchantillon
dedonnées,
après séparation
entre les ovins(n
= 14 lotscomparés)
et les bovins(n
=29 lots
comparés),
iln’apparaît
aucunere-lation entre la GH circulante et la vitesse de
croissance,
probablement
du
fait,
d’unepart,
de la variabilité liée autemps
depré-lèvement
sanguin
parrapport
au momentde
l’implantation
et,
d’autrepart,
de lana-ture
pulsatile
de la sécrétion de laGH
(Davis
et al,
1977).
Rôle
desœstrogènes
Sur l’échantillon de bovins sélectionné
ci-dessus,
l’augmentation
de la vitesse de croissance(AGMQ
=GMQ(implant) -
GMQ
(témoin), kg/j)
est corrélée avec celle de GH(AGH
=GH(implant) - GH(témoin), ng/ml)
après
traitement par
lescestrogènes
(n
=9) :
R
(AGMQ, AGH)
=0,59,
P<0,10.
Chez les individus entiers ou
castrés,
laGH circulante
est accrue avecl’E-17!,
lezéranol
et les stilbènes(à
l’exception
desrésultats de Muir
et al, 1983),
par uneaug-mentation des sa
sécrétion
et de sademi-vie
plasmatique,
sansmodification
de sonélimination
(Gopinath
etKitts, 1984a).
L’ac-croissement de
saconcentration
parl’E-17p
semble être
due à uneaugmentation
du nombre des
pics
sécrétoires deGH,
de leuramplitude
ou de leurfréquence
avec ou sansstimulation par
leGRF
(Hunt
etal,
1991 ;
Hayden
etal, 1992).
Simultané-ment,
l’E-17!
accroît laréponse
de laGH
àl’adrénaline
(Bachman et al, 1992).
L’accroissement
de la GH circulante par le zéranol semble être dû à un mécanisme différent :contrairement à
l’E-17!,
il néces-site uneexposition
chronique (Wiggins
etal,
1976)
et il n’accroîtpas
lafréquence
oul’amplitude
despics
deGH
(Williams
etal,
1991). Le
zéranolpourrait
cependant
in-duire,
commel’E-17!,
uneaugmentation
de l’activité des cellules
acidophiles
res-ponsables
de lasynthèse
deGH
(Gopi-nath et
Kitts,
1984a),
ou uneaugmentation
du
poids
del’hypophyse (Galbraith
etal,
1988).
Par
ailleurs,
laréponse
de laGH
auxcestrogènes
semble être fonction de la densité nutritive de laration,
dans la me-sure où unesupplémentation
en concentré chez des agneaux traités par le zéranolac-croît la
GH
et leGMQ
defaçon plus
mar-quée
que chez les agneaux traités et ali-mentés sansconcentré
(Rhind
etal,
1984).
Rôle des
androgènes
et des associationscestrogène-androgène
Chez
le ratmâle,
la
gonadectomie
pré-pubertaire
accroît laGH
circulante,
alors quel’injection
detestostérone,
chez l’ani-malgonadectomisé
précocement,
réduit lasécrétion basale
deGH
mais accroîtl’am-plitude
despics (Janson
etal, 1984).
Enphase
post-pubertaire,
le mâle entierpré-sente des
pics
deGH
deplus
forteampli-tude que le
castrat ;
l’injection
detestosté-rone chez le castrat accroît le niveau basal
de GH
etl’amplitude
despics
sécrétoires
in vivo(Davis
etal, 1977)
et in vitroaprès
stimulation des cellules
hypophysaires
enculture
(Enright
etal, 1989).
Cependant,
TBA ne
modifie
pasla concentration
de laGH
chez lagénisse (Galbraith,
1980),
le boeuf(Galbraith
etWatson, 1978)
ou le mouton castré(Donaldson
etal,
1981),
),
bien
qu’il
accroisse laréponse
sécrétoire
deGH stimulée
par leGRF chez
le mâleentier
ou le boeuf(Hunt
etal, 1991
).
L’utilisation d’associations
oestrogène/
TBAaugmente
rarement laconcentration
plasmatique
de laGH
(Donaldson
etal,
1981 ;
Hayden
etal, 1992 ;
Hongerholt
etal,
1992)
et laréponse
auGRF
chez le boeufimplanté
parE-17!/TBA apparaît
faible(Hongerhold
etal, 1992)
ou nulle(Hayden
et al,
1992). Simultanément,
cesassociations réduisent le
plus
souvent le niveau deGH
plasmatique
parrapport
à celui obtenu avec desosstrogènes
admi-nistrés seuls(fig 3)
et ce endépit
du main-tienprolongé
d’une concentrationélevée
en
E-17!
(fig 1
). Cela
suppose une actionantagoniste
directe de TBA sur la stimula-tion de laGH
par lesoestrogènes
selon unmécanisme encore non
élucidé,
bienqu’Istasse
et ai(1988)
aient montrél’ab-sence de stimulation de la
GH
parl’argi-nine chez des boeufs traités par
E-17!/
TBA.Modifications
de la concentrationplasmatique
et de l’activité del’IGF-1
Lafigure
3indique
les modifications de laconcentration
plasmatique
del’IGF-1
après
traitement par diverses
préparations
ana-bolisantes
(Bass
etal, 1989 ;
Lee etal,
1990 ;
Hunt etal,
1991 ;
Hongerholt
etal,
1992).
Sur
cetéchantillon
limité,
l’IGF-1
ap-paraît
comme la seule hormone corréléeavec la vitesse de croissance
(r(GMQ,
IGF-1 )
=0,70,
P <0,001
alors qu’aucune
autre hormone
(GH,
insuline, T3, T4)
Cela
peut
être attribué au fait que la sécré-tiond’IGF-1
est de nature moinspulsatile
que
celledes
autreshormones étudiées.
Rôles
desoestrogènes
Chez
lesprimates,
defaibles
dosesd’E-17!
stimulent laproduction
deGH
etd’IGF-1
(Copeland
etal, 1984),
tandis quedes doses élevées accroissent la
GH
sansaugmentation
del’IGF-1,
par diminutionde
sa
production
hépatique (Clemmons
etal,
1980).
Chez le
ruminant nonsous-alimenté,
l’E-17!
accroît leGMQ
et laconcentration
plasmatique
del’IGF-1
(Bass
ef al, 1989;
Hays
et al, 1992),
par augmen-tationde
la fixationhépatique
de laGH
(Breier
etal, 1988).
Inversement,
lasous-nutrition réduit
laréponse
duGMQ
etde
l’IGF-I
àl’E-17! (Bass
et al, 1989),
cequi
peut
êtrerelié
aucontrôle
del’activité
desrécepteurs
hépatiques
de laGH
par des facteurs nutritionnels(Breier
etal, 1986;
Elsasser
etal, 1989;
Breier etal, 1988;
Rôles
desandrogènes
etdes associations
cestrogèneslandrogènes
La testostérone stimule la sécrétion
d’IGF-1chez l’humain
(Parker
etal, 1984)
et leboeuf
(Lee et al, 1990)
et ellepotentialise
l’action de laGH
surla sécrétion
del’IGF-I
chez le rat(Kawai
et al,
1982).
Par
contre,
les effets
de TBA etde
l’as-sociation
E-17!/TBA
sur la concentrationen
IGF-1
apparaissent plus
contradic-toires : chez le bovin castré enphase
de croissance ou enfinition,
TBA seul n’ad’effet ni sur
l’IGF-1
circulant,
ni sur lasti-mulation
de laproduction
d’IGF-1 par
leGRF
(Hunt
etal,
1991);
simultanément
il n’améliore pas leGMQ
dans cet essai.À
l’inverse,
en association avecE-17!,
TBAaugmente
laconcentration
plasmatique
de
l’IGF-1
et leGMQ
(Lee
etal, 1990 ;
Hon-gerholt
etal,
1992),
et sembleaugmenter
laréponse
au GRF enphase
de finition(Hunt
etal, 1991 ;
Lee etal,
1990)
mais pas enphase
de croissance(Hongerholt
et
al,
1992).
Ces
différencespeuvent
êtreattribuées,
d’unepart
à des différencesméthodologiques
dansl’épreuve
auGRF,
et d’autre
part
à uneréceptivité
de l’axeGH - IGF-1
variable en fonction del’âge.
Chez le bovin mâle
entier, quel
que soitl’âge
del’animal,
TBA ouE-17P/TBA
nemodifient pas
l’IGF-I
circulant(Lee
etal,
1990 ;
Huntet al,
1991
et
ils accroissentplus
faiblementl’IGF-I
après
stimulation auGRF
que
chez les animaux témoins(Hunt
et al,
1991
Dans
cesdeux
essais,
ces ré-sultatspeuvent
être reliés soit à unepro-duction
déjà
élevéed’IGF-1
(non
stimu-lable),
soit
à unediminution
dela
testostérone
plasmatique
par l’associationE-17!/TBA ;
parailleurs,
leGMQ
desani-maux
témoins
estimportant (1,4
à1,6
kg/j)
et n’est
pas stimulé
significativement.
Inter-relations avec l’insuline
L’évolution
de l’insulinémieaprès
traitement
par diversespréparations
anabolisantes estrapportée
à lafigure
3(Borger
etal, 1973 ;
Wiggins
et al, 1976 ;
Olsen
et al, 1977 ;
Gal-braith,
1980 ;
Coelho
et al,
1981 ;
Donald-son
et al, 1981 ;
Wangness
et al, 1981 ;
Pe-ters et
al,
1984 ;
Rhind
etal,
1984 ;
Galbraith
etal, 1985 ;
Gray
etal,
1986 ;
Toullec et
Manis, 1986 ;
Hunter etVercoe,
1987;
Williams etal,
1987;
Galbraith
etal,
1988;
Hunter etVercoe, 1988 ; Hunter,
1989 ;
Williams etal, 1991).
Sur
cesdon-nées,
iln’y
a pas de relation entreinsuline
et
GMQ
chez les ovins(22
lotscomparés)
ou les bovins
(25
lotscomparés).
Par
ailleurs,
pour les essais où les concentra-tions enGH
et en insuline étaientindiquées
simultanément(n
= 18 lots et n = 8 lotschez les bovins et les
ovins,
respective-ment),
ilapparaît
une corrélationpositive
entreGH
etinsuline circulante
(r
(GH,
insu-line)
=0,43,
P <0,04
et r(GH, insuline)
_
=0,53,
P <0,07
chez les bovins et les ovinsrespectivement).
Rôle
descestrogènes
Dans la
majorité
des essais où l’alimenta-tion n’est pasrestreinte,
lesoestrogènes
accroissentl’insuline
etla
réponse
insulini-que à l’adrénaline(Bachman
et al,
1992).
Cependant,
l’insulinémie est peu modifiéedans les essais où
l’âge
des animaux estplus
élevé(Williams
ef al,
1991
ou
lors de sous-alimentation(Rhind
et al, 1984 ;
Hun-ter et
Vercoe, 1988).
Endépit
de l’exis-tence derécepteurs pancréatiques
auxoestrogènes,
l’effetinsulinotrope
des
oestrogènes n’apparaît cependant
pasdi-rect,
mais il passeplus probablement
parla stimulation de la
GH
à activitédiabéto-gène (Peel,
1989).
Rôle des
androgènes
et des
associations
c!strogènelandrogène
Latestostérone
àdose
pharmacologique
réduit l’insulinémie(Hunter, 1989)
etl’aug-mentation de l’insuline induite par les