RESULTATS :

III - SOMATOSTATINE ET REGULATION DE L'HORMONE DE CROISSANCE :

III-1 LA SOMATOSTATINE ET SES RECEPTEURS :
III-11 La somatostatine :
La saga de la somatostatine (somatotropin-release-inhibitory factor, SRIF) commença lorsque Krulich et al. eurent l'idée, alors qu'ils recherchaient le facteur stimulant la sécrétion de l'hormone de croissance (growth hormone, GH), de tester l'activité de plusieurs sous-régions de l'hypothalamus (Krulich et al., 1968). Certains extraits étaient stimulateurs tandis que d'autres étaient inhibiteurs. Dès 1968, l'hypothèse d'un double contrôle stimulateur et inhibiteur de la sécrétion de la GH était donc déjà proposée. La somatostatine, découverte un peu plus tard, en 1972 dans le laboratoire de Roger Guillemin, est un peptide de 14 acides aminés (Ala-Gly-Cys-Lys-Asn-Phe-Phe-Trp-Lys-Thr-Phe-Thr-Ser-Cys), très largement distribué dans le système nerveux central (pour revue : Patel, 1992 - Epelbaum et al., 1994). Néanmoins, une quantité élevée de SRIF est concentrée dans les neurones hypophysiotropes des noyaux périventriculaires (pour revue : Priestley et al., 1991 - Gillies, 1997). Indépendamment de son action neurohormonale sur la libération de l'hormone de croissance (Brazeau et al.,1973), le SRIF joue le rôle d'hormone périphérique, de neuromédiateur et de facteur autocrine ou paracrine (pour revue : Tannenbaum et Epelbaum, 1999).

La famille de la somatostatine n'est pas restreinte au SRIF-14 ; une part non négligeable de l'activité correspond à un peptide de 28 acides aminés (Pradayrol et al., 1980) issu du même précurseur pro-hormonal (Goodman et al., 1982) : La somatostatine-28, extension N-terminale du SRIF-14 . Plus récemment, le gène codant pour un troisième membre de cette famille, la cortistatine, particulièrement exprimée dans le cortex et l'hippocampe et présentant 11 sur 14 acides aminés en commun avec le SRIF, a été cloné (De Lecea et al., 1996 - De Lecea et al., 1997).

Le rôle anti-prolifératif de la somatostatine et la présence de sites de liaison sur de nombreuses tumeurs humaines (hypophysaire, prostatique, pancréatique...) présente un intérêt clinique important, à commencer par la régularisation des sécrétions de GH chez l'acromégale.

III-12 La diversité des récepteurs de la somatostatine :
III-121 Identification des récepteurs :
Les effets biologiques de la somatostatine s'exercent par l'intermédiaire de récepteurs membranaires spécifiques. Depuis l'étude originelle de Schonbrunn et Tashjian en 1978, sur une lignée cellulaire hypophysaire GH4C1 (Schonbrunn et Tashjian, 1978), la présence de sites de liaison au SRIF a pu être décrite dans le système nerveux, la glande pituitaire et de nombreux organes périphériques (pour revue : Patel et al., 1995 - Reisine et Bell, 1995). Basée sur les différences d'affinité et d'action du SRIF-14 et du SRIF-28, l'existence de plusieurs sous-classes fût rapidement supposée (Mandarino et al., 1981 - Srikant et Patel, 1981). Par la suite, l'utilisation d'analogues plus spécifiques tels que l'octréotide ou le MK678, agonistes synthétiques biologiquement stables, permit de distinguer deux classes de récepteurs somatostatines (SS1 et SS2) (Tran et al., 1985 - Raynor et Reisine, 1989).

III-122 clonage des récepteurs de la somatostatine :
Exactement vingt ans après la découverte du SRIF, la structure du premier récepteur a été élucidée par clonage moléculaire (Yamada et al., 1992). Très rapidement, cinq récepteurs de la somatostatine différents, désignés sst1-5 (Hoyer et al., 1995) ont été clonés (ne sont indiqués ici que les récepteurs sst clonés chez la souris, le rat et l'homme) : sst1 (Yamada et al., 1992 - Meyerhof et al., 1991 - Li et al., 1992), sst2A (Yamada et al., 1992 - Kluxen et al., 1992), sst3 (Yasuda et al., 1992 - Meyerhof et al., 1992 - Yamada et al., 1992 - Corness et al., 1993), sst4 (Schwabe et al., 1996 - Bruno et al., 1992 - Xu et al., 1993 - Rohrer et al., 1993b - Yamada et al., 1993a - Demchyshyn et al;, 1993) et sst5 (Lublin et al., 1997 - Moldovan et al., 1998 - Gordon et al., 1999 - Baumeister et al., 1998 - O'Carroll et al., 1992 - Panetta et al., 1994 - Yamada et al., 1993a - O'Carroll et al., 1994). Par ailleurs, le sst2 est exprimé sous deux isoformes générées par épissage alternatif à partir du même gène : Une forme longue (sst2A) et une forme épissée (sst2B), tronquée de 23 acides aminés dans la partie C-terminale (Vanetti et al., 1992 - Schindler et al., 1998). Ces récepteurs clonés appartiennent à la sous-classe 1b des récepteurs à sept domaines transmembranaires couplés aux protéines-G, à l'exception toutefois du récepteur sst3 pour lequel la question se pose encore (voir chapitre I-31).

III-123 Distribution des récepteurs de la somatostatine au niveau du complexe hypothalamo-hypophysaire :
La régulation de la libération pituitaire de l'hormone de croissance est sous le contrôle de la somatostatine. Afin de comprendre le rôle éventuel de chaque récepteur du SRIF dans la régulation du taux de GH, il est nécesssaire d'avoir un aperçu de leurs localisations au niveau du complexe hypothalamo-hypophysaire.

Les cinq récepteurs sont synthétisés dans l'hypothalamus (Raulf et al., 1994). L'évaluation de la proportion relative de chaque récepteur est très différente d'une étude à l'autre. Par exemple, une étude immunohistochimique révèle que le sst1 semble être le sous-type préférentiellement exprimé suivi de près par le sous type sst2 ; les autres récepteurs sst3, sst4, sst5 étant moins abondants (Kumar et al., 1999). A l'inverse, des résultats obtenus par RT-PCR présentent le sst4 comme le sous-type majoritaire ; le niveau d'expression décroît ensuite dans l'ordre suivant pour les autres récepteurs sst2, sst1, sst3, sst5 (Viollet et al., 1995). La localisation des ARNm codant pour les récepteurs sst au niveau hypothalamique est néanmoins bien détaillée pour les sous-types sst1 et sst2 (Breder et al., 1992 - Kong et al., 1994 - Beaudet et al., 1995). Ces deux récepteurs sont principalement concentrés dans les neurones des noyaux hypothamiques contrôlant la sécrétion de la GH. En effet, le sst1 est détecté dans les neurones à SRIF du noyau périventriculaire (Helboe et al., 1998) et les récepteurs sst1 et sst2 sont localisés au sein d'une sous population de neurones à GHRH (growth-hormone-releasing hormone) du noyau arqué (Tannenbaum et al., 1998).

Au niveau de l'hypophyse antérieure (adénohypophyse), les cinq récepteurs sont également présents (Bruno et al., 1993 - Senaris et al., 1994 - O'Carroll et al., 1995). Comme pour l'hypothalamus, la proportion de chaque récepteur ainsi que leur localisation cellulaire précise est soumise à controverse (pour revue : Meyerhof, 1998 - Patel, 1999 - Tannenbaum et Epelbaum, 1999). Néanmoins, il semble que les cellules somatotropes responsables de la sécrétion de la GH expriment majoritairement les récepteurs sst2 et sst5 (Kumar et al., 1997 - Day et al., 1995 - Epelbaum et al., 1998 - Kimura et al., 1998 - Mezey et al., 1998).