MÉTABOLISME DES ŒSTROGÈNES
CHEZ LA TRUIE GRAVIDE
I.
—LES ŒSTROGÈNES
URINAIRESM. TERQUI
Ginette LÉPINE
Sylvie
LARA Station centrale dePhysiologie animale,
Centre nationad de Recherches
zootechniques,
I. N. R.A.,
., 78 -Jouy-en-Josas
RÉSUMÉ
Chez la Truie
gravide
l’oestrone est leprincipal oestrogène
dansl’urine ; cependant
diverstravaux montrent l’existence d’autres
oestrogènes
urinaires.Après injection
intraveineuse d’oestrone-l
’C et d’oestradiol
17p-sH
à une Truiegravide
nous avonsentrepris l’analyse
des oestro-gènes
radioactifs dans l’urine à l’aide de deux méthodes :- la
première
a été décrite par BREUER( 19 6 4 ) ;
1- la seconde dérive de celle
qui
a été décrite par ADLERCREUTZ et LUUKAINEN( 19 6 7 ) (fig.
1et
2 ).
Nous avons isolé et identifié par le test de cristallisation
jusqu’à
activitéspécifique
cons-tante les
oestrogènes
suivants dans l’urine de Truiegravide:
cestrone,z-méthoxy-cestrone,
i6ahydroxy-aestrone,
16 céto-oestradiolI 7fi>
oestradiol I70t et17 [3,
et l’oestriol et ses 3épimères ;
tous ces
composés
sontmarqués
au tritium et aucarbone- 1 (tabl.
2et3 ).
L’aestrone a été isoléeen
quantité
suffisante pour être identifiée par sonspectre infrarouge (fig. 3 )
et sonpoint
de fusion.Une
grande partie
de l’oestrone(8o
p.100 )
n’est pas métabolisée(tabl. 4 ) ;
l’oestradiolI7Ô injecté
estcomplètement transformé, principalement
en œstrone; la i6ahydroxy-oetrone
etle 16 céto-oestradiol
17 9
sont ensuite lesprincipaux
métabolites. Il y a très peu d’aestriol.Bien que certaines transformations n’aient pas été démontrées chez la Truie
gravide,
nousavons établi un schéma du métabolisme des
oestrogènes,
schéma(fig. 4 ) qui
est discuté.INTRODUCTION
Les oestrogènes, chez la Truie, sont exclusivement éliminés dans l’urine (1’!RQtn,
RoaasaUTS, FÈ VRE , 19 68). Les travaux de FÈ VRE ( 19 68, i97o a et b) ont montré
d’une part le rôle essentiel de l’ensemble foetus-placenta dans la biosynthèse des
oestrogènes, d’autre part la très faible utilisation des précurseurs stéroïdes d’origine
maternelle. Le dosage des oestrogènes dans l’urine,
au coursde la gestation chez la Truie, permet donc de déterminer la production d’oestrogène et d’apprécier ainsi
l’activité foeto-placentaire.
Chez la Truie, l’oestrone est le principal oestrogène urinaire (VE LLE , 1959 ) et
son
élimination par l’urine,
au coursde la gestation, est bien
connue(L UNAAS , 19 6 2 ; RO
MB A U
TS, i 9 62 ; R!ASID!, i 9 6 3 ). BRE D ECK et MA Y ER ( 195 8), RO M ME L et RO MM E I . (
19 6 2
), Kusonzrcxl ( 19 66) ont trouvé de l’cestradiol et de l’oestriol dans l’urine de Truie ; VELLE ( 1959 ) pour
sapart n’excluait pas la présence de
cesdeux composés cependant
enfaible quantité. Nous avions montré que l’oestrone et l’oestradiol
nereprésentent que 5 0 à 75 p.
100de la ] radioactivité del’urine après injection d’oestrone-
4 - 14
C
etd’oestradiol 17 p -6, 7 3 H à des Truies (T!xQuI, RoHIBAUxs, Fi;vx!, i 9 68).
Ces différents résultats laissaient supposer l’existence dans l’urine de Truie
gravide d’autres composés radioactifs dont
nous avonsentrepris l’analyse et l’iden-
tification.
I. -
MATÉRIEL ET MÉTHODES
A. - Matériel ,
I. - Animaux.
Nous avons utilisé des Truies de race
Large
White. L’oestrone 1°C et l’oestradiol’HI7!
radio-actifs furent administrés par voie intraveineuse à différents moments de la
gestation.
II. - Stéroïdes.
Les stéroïdes standards ont été recristallisés par le
mélange
méthanol-eau ou méthanol- hexane. Lespoints
de fusion et lesspectres infrarouge
ont été contrôlés. Les abréviations et lesnoms communs utilisés dans le texte sont définis dans le tableau i.
B. - Méthodes I. -
Séparation
desoestrogènes.
Aspect qualitatif.
Pour déterminer la nature des différents métabolites radioactifs nous avons utilisé la méthode décrite par BREUER
( 19 6 4 ) qui
consiste en une série dechromatographies
surpapier..
Aspect quantitataf.
Pour mesurer la radioactivité dans les différents métabolites nous avons utilisé la
technique
suivante :
les échantillons de 20ml d’urine ont été soumis à une
hydrolyse enzyrriatique.
Lespremières étapes (extraction
par l’étheréthylique,
réaction de Girard etséparation
en fractionspolaire
et non
polaire)
sont cellesqui
ont été décrites par ADLERCREUTZ et LUUKKAINEN( 19 6 7 ).
Lesquatre
fractions ainsi obtenues ont étéchromatographiées
afin depurifier
et deséparer
les diffé-rents
oestrogènes
selon leprotocole
ci-dessous.i. Fraction
cétonique (fig. i).
a)
Fractioncétonique
nonpolaire.
Cette fraction contient l’oestrone et la 2méthoxy-
cestrone. Elle est
chromatographiée
horizontalement sur couches minces degel
de silice H(o, 5
mmd’épaisseur) pendant
une heure dans du dichlorométhane. L’oestrone(mobilité
Mb =2 ,6 cm/h)
et la 2
méthoxy-cestrone (Mb
=5 ,8 cm/h)
sont révélés par lemélange
chlorureferrique-ferri-
cyanure. Les zones
qui correspondent
aux standards sontrécupérées puis
les stéroïdes sont élués par 10ml de méthanol selon latechnique
d’ATTALet al.( 19 6 7 ) ;
le méthanol estévaporé.
Les deux fractions sont ensuite
rechromatographiées
sur couches minces desilicagel
G :- la fraction 2Me
OE,
dans le chloroforme(Rp E l
= 0,14 R F2MeOE,
=0 , 3 2) ;
- la fraction oestrone dans le
système
C de LISBOA( 19 62) (R!r E l
=0,50).
Les zones
correspondant respectivement
à la2 -méthoxy-oestrone
et à l’oestrone ont été récu-pérées
et les stéroïdes élués.Après évaporation
duméthanol,
10ml de benzène et i ml d’eau sont successivementajoutés, puis centrifugés
pour éliminer legel
de silice.b)
Lafraction cétonique polaire.
Elle estdéposée
sur couche mince desilicagel
H et lechromatogramme
estdéveloppé
successivement dans lechloroforme,
le dichlorométhane et lemélange
de benzène et d’étheréthylique ( 50 : 50 ) (R F
i6aOHE, R!r
16céto-E 2 I7!
=0 , 45 ).
La zone des
cestrogènes
acétoliques
est éluée par 10ml deméthanol, puis chromatographiée
sur colonne de
gel
de silice selon latechnique
de EECHAUTEet al.( 19 6 9 ).
L’éluatqui
renfermela i6a
hydroxy-oestrone
et le 16 céto-oestradiol17 p
estchromatographié
surpapier
Schlecher et Schull n° 2043 bMgl.
dans lesystème formamide/chloroforme (Mb
i6aOHE I
= 2,5cm/h ;
Mb 16
céto-E 2
= 2cm/h).
Les zonescorrespondant
aux deuxoestrogènes
sont éluées par le métha- nol.Après évaporation
les traces de formamide sont éliminées par unepartition
entre l’eau et l’étheréthylique.
Les deux fractions sont ensuitechromatographiées
sur couches minces degel
de silice H dans le
système
chlorofornle-étheréthylique ( 50 : 50 ) (R F
l6ocOHE 1
= 0,40Rrr
16céto-E.
=0 , 3 8) ;
les zones sont éluées par le méthanol. Legel
de silice est éliminé commeprécé-
demment
(seul
le benzène estremplacé
par de l’acétated’éthyle).
2
. La
fraction
noncétonique.
a)
Lafraction
noncétonique
nonpolaire.
Elle estchromatographiée
sur couche mince desilicagel
H dans lesystème
chloroforme-étheréthylique (6 0 : 4 0) (R F E 2
17OE =R F E 2 17 p
=0 , 33 ),
la zone oestradiol est éluée par du méthanol. Les deux isomères sont ensuite
séparés
par chroma-tographie
surpapier
Whatman n° ipendant
4o heures dans lesystème formamide/benzène
hexane
(55 : 45 ) (Mb E 2 I7! =
0,4cm/h
MbE 2
I70G = 0,5cm/h).
Les deux zones sont éluées par duméthanol ;
les résidus de formamide sont éliminés comme pour la fractioncétonique
nonpolaire.
b)
Lafraction
noncétonique polaire.
Elle estchromatographiée
sur couches minces desilicagel
H successivement dans les troissystèmes : chloroforme,
dichloroniéthane et dans lemélange
acétated’éthyle-chloroforme,
eau( 90 :
Io :I ).
Deux zones sontéluées,
l’une renferme l’oestriol et le 16, 17épi-oestriol,
l’autre le 16 et le 17épimère (R F E 3
= 0,25 ;R F
16, 17épi-E s
= 0
,30 ;
R F
16épi-E 3 =
0,45 ;R F
17éPi-Ea
=0,50).
Les deux fractions ont été
chromatographiées
surpapier
dans lesystème fornlamide/chloro-
forme acétate
d’éthyle ( 5 : I ).
Cettechromatographie permet,
d’unepart
laséparation
entrel’oestriol et le I6, 17
épi-oestriol
et d’autrepart,
laséparation
entre le I6épi-cestriol
et le 17épi-
oestriol. Les
quatre
fractions sont éluées par le méthanol.Après évaporation
les résidus de formamide sont éliminés selon le mêmeprocédé
que pour la fractioncétonique polaire.
Une fois l’étherévaporé
les 4 fractions sontchromatographiées
sur couches minces de
silicagel
G dans lesystème
acétated’éthyle-cyclohexane ( 70 : 30 ) (R!r E 3
= 0,13 ;
R P
16, 17épi-E s =
0,20 ;R F
16épi-E 3
= 0,37 ;R F 1 6,
17é P i-E 3
=0 , 37 ).
Les élutions sont effectuées par 10ml deméthanol,
legel
de silice est éliminé comme il estindiqué
pour la fractioncétonique polaire.
Le dixième ou la moitié de
chaque
fraction a été utilisé pour mesurer la radio activité.II. - Cristallisation
jusqu’à
activitéspécifique
constante.Les cristallisations ont été effectuées dans le méthanol et l’eau.
Les cristaux et la
liqueur-mère
sontséparés
parfiltration ;
les cristaux sont dissous sur le filtre par lemélange
benzène-méthanol(go : I o)
ou(go : 50 )
selon lapolarité
des stéroïdes.Après pesée
des cristaux et de laliqueur-mère
les mesures de radioactivité sont effectuées sur1/10
ouI/5
pour les cristaux et sur la totalité pour lesliqueurs-mères.
III. - Les
spectres infrarouges, enregistrés
au moyen d’unspectrophotomètre infrarouge
Perkin-Elmer model 457 sont obtenus à
partir
demicropastilles
de bromure depotassium
oud’iodure de césium.
Les
spectres
desoestrogènes
standards sontidentiques
à ceuxqui
ont été décrits dans lalittérature
(D OBRINER , I g6 3 ;
WEINMAN etW EINMAN , - I9 6g ;
NEUDERT etR OPKE , I9 6 5 ).
II. -
RÉSULTATS
I
. -
Nature des différents oestrogènes radioactifs
La première méthode
apermis de séparer
etd’isoler les différents œstrogènes
radioactifs de l’urine de Truie gravide qui
areçu par voie intraveineuse de l’oestrone-
4 - 1 4
C et de l’œstradiol 17 p -6,7 &dquo;H.
Dans la fraction cétonique
nonpolaire, trois pics de radioactivité ont été dis-
tingués :
t-
le premier pic avait le même comportement chromatographique que la
2 -métho g
y-oestrone dans divers systèmes et il
aété identifié à cette substance par le test de cristallisation jusqu’à activité spécifique constante (tabl. 2 ) ;
§-
le deuxième pic, qui est très important,
aété identifié à de l’oestrone par
le même
test(tabl. 2 ) ;
’-
le troisième pic correspond à
une oudes substances plus polaires que les précédentes
etqui n’ont pu être identifiées jusqu’ici.
Au sein de la fraction cétonique polaire deux
zonesradioactives ont pu être
observées ; l’une est identique à la i6a hydro g y-oestrone, l’autre
aui6-céto-oestradiol 17!, selon les mêmes critères : comportement chromatographique et cristallisation
jusqu’à activité spécifique constante (tabl. 2 ).
La fraction non-cétonique non-polaire n’a recelé après analyse que deux subs- tances radioactives : l’oestradiol 17 p et l’oestradiol 1 71X (tabl. 3 ).
La fraction non-cétonique polaire s’est avérée la plus complexe, l’oestriol et le
i6-épi-oestriol
ontété identifiés par le test de cristallisation jusqu’à activité spéci- fique constante (tabl. 3 ) ; le y-épi-oestriol
etle 1 6, y-épi-oestriol sont aussi présents,
mais ils n’ont pu être identifiés
aveccertitude ;
eneffet, les cristallisations n’ont pas été poursuivies au-delà de la deuxième, faute de matériel
enquantité suffisante (tabl. 3).
Dans
cetteanalyse, les différents métabolites n’ont pas été isolés à partir de la
même urine,
on nepeut donc pas comparer les rapports tritium
surcarbone des divers métabolites.
Il existe donc, dans l’urine de Truie gravide, à côté de l’oestrone, plusieurs autres
métabolites : 2 -méthoxy-oestrone, i6a hydroxy-oestrone, i6-céto-oestradiol 17 p ,
cestradiol 17 9, oestradiol 17 a, oestriol et
sestrois épimères. Dans l’urine
tous cescomposés sont
sousles formes libre, sulfoconjuguée
etglycuro-conjuguée
commel’ont montré des essais de séparations de
cestrois fractions.
A partir de plusieurs litres d’urine de Truie
enfin de gestation, de l’oestrone
apu être isolée
enquantité suffisante pour effectuer :
- un
spectre infrarouge (fig. 3 a) qui
estidentique à celui de l’oestrone stan- dard (fig. 3 b) ;
- un
point de fusion 250 - 25 i°C (température non-corrigée) qui est identique
à celui de l’oestrone de référence.
2
. -
Im!ortance des différents métabolites
L’analyse, selon la méthode II décrite plus haut, de la radioactivité des diffé- rents métabolites
aété effectuée à partir des urines qui ont été obtenues 24 et 4 8 h après l’administration,
au looejour de gestation, d’oestrone 4 - 14 C
etd’oestradiol 17!.H
à
uneTruie (TE RQUI , R OMBAU T S , FÈ VR E, i 9 68). Les valeurs indiquées dans le tableau 4
ne
sont pas corrigées pour les pertes
survenues au coursdes purifications et sépara-
tions, et sont exprimées
enpourcentage de la radioactivité totale retrouvée dans
l’ensemble des métabolites. La pureté radiochimique des différents métabolites
isolés par cette méthode
aété contrôlée par cristallisation jusqu’à activité spécifique
constante. Le 1 6, y -épi-oestriol
enfaible quantité n’a pas été mesuré.
Il
ressortdu tableau 4 que tous les métabolites identifiés sont marqués à la fois
au
tritium et
aucarbone l ’C. Les deux tiers du tritium
etdu carbone 14 sont retrou- vés dans la fraction cestrone ;
unegrande partie de l’oestrone administrée n’est pas transformée
etl’oestrone est le principal produit de transformation de l’oestradiol 17!.
La i6« hydroxy-oestrone et le i6-céto-oestradiol 17 9 sont ensuite les composés
les plus importants. Il existe
unedifférence entre les rapports tritium
surcarbone i 4 de
cesdeux composés et
ceuxde l’oestrone
etdes autres métabolites. La confir- mation de
cesrésultats, par d’autres expériences, est indispensable avant de conclure à
uneformation préférentielle de
cesdeux composés, à partir de l’oestrone.
La 2 -méthoxy-oestrone, l’oestriol, le i6-épi-oestriol, le 17-épi-cestriol, repré-
sentent chacun de
ià 2 , 5 p.
100de la radioactivité récupérée.
L’oestradiol i 7 a
est entrès petite quantité et est marqué par les deux radio-
isotopes ;
onpeut donc éliminer l’hypothèse d’une impureté d’oestradiol z 7 a dans l’oestradiol r 7 (3 6, 7 ’H administré.
L’oestradiol 17 g
nereprésente que 0 , 5 p.
100de la radioactivité retrouvée; il est donc complètement transformé ; il
seforme cependant
unpeu d’oestradiol 17 p à partir de l’oestrone 4 - 14 C injectée.
III. -
DISCUSSION
I,’oestrone prédomine dans l’urine
au coursde la gestation chez la Truie parce que c’est probablement le principal oestrogène synthétisé par le complexe fœto-
placentaire, mais aussi parce qu’il est moins métabolisé que l’oestradiol yp si l’on
ne
tient pas compte des sulfo- et glycuro-conjugaisons.
Si l’oestradiol z 7 (3 est produit in vivo par le complexe foetus-placenta de Truie,
comme
le laissent supposer les travaux in vit y o d’AiNswo p ,,rH et R YAN ( 19 66), il est
très rapidement transformé puisque dans le sang périphérique maternel il est
entrès
faible quantité (A!rrnr&dquo; 19 68). Le foie semble jouer
unrôle important dans cette
conversion selon les travaux de LYNGS!T et V ELLE ( 19 68). Toutefois, les pourcen-
tages de l’interconversion E i <± E a 17! observés par
cesauteurs, in vit y o,
avecdes coupes de foie, diffèrent deelos résultats ; il
y abien in vivo chez la Truie gravide
cette interconversion mais
sonbilan,
auniveau de l’urine, est très
enfaveur de
l’œstrone.
La formation d’oestradiol i 7 a chez la Truie gravide est à rapprocher de l’obten- tion in vitro d’oestradiol i 7 a, à partir de déhydroépiandrostérone, par
unepréparation
de placenta de Truie (A IN S WOR T H et R Y AN, 19 66). Sans nier la possibilité d’une biosynthèse d’oestradiol x 7 a à partir d’androgène, il
y aaussi
unefaible synthèse à partir de l’cestrone et de l’oestradiol i 7 (3 administrés. Cependant, il
ne nousest pas possible de préciser si cette transformation s’effectue à partir de l’oestrone
oude l’oestradiol i 7 (i directement (fig. 4 ).
La i6a hydroxy-oestrone et le i6-céto-oestradiol 17 9 sont les principaux méta-
bolites de l’oestrone chez la Truie gravide. Ces deux composés
sontdétruits
enmilieu
alcalin ;
cefait explique peut-être que certains auteurs
neles ont pas détectés. Les
rapports tritium
surcarbone 14 de
cesdeux composés sont très voisins,
cequi rend
vraisemblable l’hypothèse d’une interconversion 1 6ot hydroxy-œstrone ! 1 6-céto-
oestradiol I7 p (fig. 4 ). La formation d’oestriol à partir de l’oestrone et de l’oestradiol confirme les travaux cités précédemment
etil
estprobable que
saformation
etcelle de
sesépimères s’effectuent à partir des couples i6a hydroxy-oestrone
et1 6-céto-
oestradiol I7! (fig. 4 ). La formation des Z 6-épi-oestriol implique
une1 6g-stéroïde déshydrogénase qui
aété observée par C HRISTIE ( 19 68)
auniveau du trophoblaste
de Truie.
Nos résultats permettent d’établir chez la Truie
unschéma préliminaire du
métabolisme des oestrogènes (fig. 4 ), dont certaines étapes sont à préciser. En outre,
il apparaît nécessaire de déterminer l’excrétion de
ces nouveauxcomposés princi- palement celle du couple i6<x hydroxy-oestrone
eti6-céto-oestradiol 17 p
au coursde
la gestation chez la Truie.
Reçu pour publication
en mai 19i 1.SUMMARY
MSTROGEN METABOLISM IN THE PREGNANT SOW I. - URINARY CSSTROGENS
In the
pregnant
sow oestrone is the mainoestrogen
in theurine ; however,
various studies appear to show the existence of otherurinary oestrogens.
After intravenousinjection
of oestrone- laC and oestradiol
I7!-3H
to apregnant
sow we undertook toanalyze
radioactiveurinary
oestro-gens
using
two methods :- the
first,
foranalytical
purpose had been describedby
BREUER( 19 6 4 ) ;
- the
second,
forquantitative determination,
derived from those describedby
ADLER-CREUTZ and LUUKAINEN
( 19 6 7 ) (fig.
I and2).
We isolated and identified the
following oestrogens
in thepregnant
sowurine, using
theconstant
specific activity crystallisation
test : oestrone,2 -methoxy-oestrone,
i6ahydroxy- oestrone,
16 keto-oestradiolI 7fi>
oestradiol I70e and17 p ,
and oestriol and its threeepimers,
alllabelled
by
3H and 14C(table
2 and3 ).
Oestrone was isolated in sufficientquantity
to be identi-fied
by
its infraredspectrum (fig. 3 )
andmelting point.
A
large portion
of oestrone(8 0
p.100 )
is not metabolized(table 4 ).
Theinjected
oestradiolI7!-&dquo;H
is almostcompletely
transformed andespecially
into oestrone. i6ahydroxy-oestrone
and1
6 keto-oestradiol
17 P
are thus the main metabolites. There is a little oestriol.Although
some transformation had not been demonstrated in thepregnant
sow we workedout the
figure
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