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Iris SchusterAntonia Pérez-Martin
Département de PhysiologieFaculté de Médecine Montpellier-Nîmes
Service d’Exploration et Médecine Vasculaire - Pr M. Dauzat CHU de Nîmes
Physiologie endocrinienne (2)Croissance staturo-pondérale
mai 2011
Université Montpellier I
ACULTÉFde
MÉDECINEMontpellier - Nîmes
La croissance
Auxologie � science métrique de la croissance
croissance
état de santéde l’enfant
conditions de vie
potentiel génétique
croissances staturale et pondérale sont imbriquées
Déterminants
Hormonaux
- GH- H thyroïdiennes- H sexuelles- glucocorticoïdes- insuline
Génétiques
- hérédité : taille cible- anomalies génétiques
Environnementaux
- nutrition- facteurs psychologiques- pathologies associées- RCIU
Hormone de croissance (growth hormone – GH)
place centrale + + +: stimule croissance et développement post-natal
hormone polypeptidique de 191 aa, gène en 17q22-24
spécificité d’espèce et antigénicitésécrétée par cellules somatotropes de l’antéhypophyse
Déterminants hormonaux
dosage : radio-immunologiquesujet normal, à jeun, repos: 1 à 5 ng/ml
SRIH ou SMS
Action sur tissus cibles :
Action via les somatomédines ou IGF: insuline-like-growth-factorsIGF1 = médiateur essentiel de la GH sur la croissance peptide de 7 kD, analogue proinsuline, sécrétion stable,½ vie longue, liaison protéine porteuse
> 6 protéines porteuses connuesIGFBP-3 agit comme un réservoir
protéines de liaison - binding proteins
1. Croissance osseuseCartilage de conjugaison:
hyperplasie des chondroblastes � vascularisation, � activité ostéoblastes���� allongement os diaphysaire
GH: stimule la maturation ±, stimule la prolifération +++
Périoste: � croissance en épaisseur os longs - plats
IGF-1 stimule croissance des cartilages de conjugaisonen favorisant proliférationdes chondrocytes
GH favorise différenciationpréchondrocytes,leur permettant d’exprimer R à l’IGFet de produire eux-mêmes de l’IGF(action paracrine)
Interaction GH - IGF au niveau du cartilage de croissance
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2. Effets métaboliques
Protides: anabolisant: hypertrophie et hyperplasie de tous les organes
Glucides: hyperglycémiant
Lipides: lipolytiqueeffet rapide : lipogéniqueeffet prolongé : lipolytique
effet rapide : hypoglycémiant = cataglykineeffet prolongé : hyperglycémiant =somantine
Injections répétées de GH
Mise en évidence expérimentale
Hypophysectomie totale
sujet jeune : « nanisme harmonieux »sujet âgé : troubles métaboliques
sujet jeune : « gigantisme »sujet adulte : « acromégalie »troubles métaboliques (diabète sucré)
Contrôle de la sécrétion de GH
NGC : neurones adrénergiques, dopaminergiques et sérotoninergiques
Somatocrinineou somatolibérine
GH releasinghormone [GH-RH]
Somatostatine(somatotropin
releasinginhibiting hormone
[SRIH])
Sécrétion maximale :- en période post-natale- et au cours de la puberté- puis diminue ensuite avec l’âge
Modalités de la sécrétion de GH
Sécrétion pulsatile
4/5 de la sécrétion � nocturne (3 à 5 pics enfant, 1 à 2 adulte)
- hypoglycémie- � AGL- arginine- catécholamines- cortisol- stress (anesthésie, fièvre, chirurgie)- sommeil profond- exercice physique
Facteurs favorisant sécrétion de GH Hormones thyroïdiennes Déterminants hormonaux
indispensables pour la croissance
maturation osseuse harmonieuseet parallèle à la croissance
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Hormones thyroïdiennes Déterminants hormonaux
période post-natale: indispensable à la croissance somatiqueAction en synergique avec la GH au niveau de l’os
GH
chondrogénèsecroissance cartilage
HT: notamment T3
sécrétion de GHRH et GH� production hépatique et chondrocytaire d’IGF
potentialise effet d’IGF
stimule autres facteurs de croissance:- erythropoiétine
-EGF (epidermal growth factor)- NGF (nerve growth factor)
� développement système nerveux(ramifications dentritiques et myélinisation)
maturation cartilageossification
fœtus: différenciation et maturation masse osseuse, pas d’effet sur croissance
Hormones thyroïdiennes Déterminants hormonaux
Carence : nanisme dysharmonieux
hypothyroïdie congénitale non traitée chez un garçon de 17 ans
nanisme dysharmonieuxet retard intellectuel
dépistage systématiquedepuis 1978
ne respecte pas les proportions des différents segments du corps
nanisme dysharmonieux
achondroplasie hypothyroïdie de l'enfant
trisomie 21syndrome de Turnermucopolysaccharidoses …
jumeaux
ne respecte pas les proportions des différents segments du corps
nanisme dysharmonieux
achondroplasie hypothyroïdie de l'enfant
trisomie 21syndrome de Turnermucopolysaccharidoses …
jumeauxnanisme harmonieux
insuffisance antéhypophysaire � déficit en GHcarence nutritionnelleRCIU non rattrapépetite taille constitutionnelle
l’aînée est à gauche!
Hormones sexuelles
accélération- croissance - maturation osseuse + +
stéroïdes stimulent sécrétion de GH+ action directe sur le cartilage de croissance
retard pubertaire � le plus souvent associé à un retard statural
fin de puberté : soudure des cartilages de conjugaison
Déterminants hormonaux
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naissance
pré-pubaire ossification complète
Déterminants génétiques
Hérédité, héritabilité
influence + + + sur la croissance staturale
père et mère contribuent de manière égale
amplitude des variations de la taille adulte entre – 2 et + 2 écarts-types
≈ 25 cm dans population standard≈ 16 cm au sein des fratries ≈ 1,6 cm pour les jumeaux homozygotes
Déterminants génétiques
taille cible parentale et prédiction de taille finale
taille cible (formule de Tanner)
taille cible (garçon) = (taille de la mère + taille du père + 13)/2
taille cible (fille) = (taille de la mère + taille du père – 13)/2
précis à +/- 8 cm
Déterminants génétiquesAnomalies chromosomiques
Influence de certaines anomalies implique la présence de déterminants génétiques de la croissance
Gènes de la croissance staturale
Accroissement séculaire de la taille
depuis quelques décennies � accélération de la croissance
actuellement enfants plus grands dans les deux sexes : allongement relatif des jambes)avec plus de masse grasse (la masse maigre a peu changé)
Déterminants nutritionnels
malnutrition (carence d’apport ou d’une malabsorption) � retard de croissance
excès de poids� accélération de la croissance � avance globale de maturation
essentiels
part de la croissance dans la dépense calorique relativement faible et représente 12 % entre 6 et 12 ans
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Pathologies aiguës et chroniques
maladies chroniques entraînent souvent un retard statural. Certaines (maladie coeliaque, mucoviscidose, maladies inflammatoires, etc.) peuvent même être révélées par un retard staturo-pondéral
maladies aiguës ralentissent temporairement la croissance et sont ensuite habituellement suivies d’une phase de croissance rapide de rattrapage
Retard de croissance intra-utérin (RCIU)
RCIU influence la croissance postnatale
10 à 20 % des enfants nés avec un RCIU gardent un retard statural notable à l’âge adulte
croissance intra-utérine
facteurs génétiques et placentaires + + +
facteurs environnementaux(nutrition maternelle, alcoolisme, etc)
Facteurs psychologiques et socio-économiques
Niveau socio-économique défavorisé
à âge chronologique égal, enfants plus petits et une puberté plus tardive
nanisme psychosocial
taux d’IGF-1 effondré,alors que la sécrétion de GH est normale
Environnement affectif + + +
saisons rythment la croissance un peu plus rapide au printemps et en étéqu’en automne et en hiver
Environnement naturel
taille en haute altitude significativement plus petite qu’en bord de la mermais niveau socio-économique plus faible et alimentation généralement plus pauvre
Évaluation de la croissance staturale
position allongée < 2 ans
position debout > 2 ans
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Évaluation de la croissance staturalecourbes de croissance
essentiel afin de surveiller l’évolution
poids et taille à la naissanceapprécier la dynamique de croissance staturale et pondérale
- croissance régulière- pas de changement de « couloir » (infléchissement/cassure)
taille
poids
croissance normale si les paramètres auxologiquesévoluent de manière parallèle aux courbes de références dans un même couloir
- entre le 3° et le 97 ° percentile- entre + 2 et – 2 déviations standard
un ralentissement staturalet/ou un niveau statural inférieur à – 2 DS (ou inférieur de 1,5 à 2 DS à la taille cible parentale)
� rechercher pathologie
3%
97%
englobe 95%de la population
+2DS
-2DS
Vitesse de croissance
Apprécier la dynamique de croissanceDéroulement de la croissance
foetale nourrisson0 à 4 ans
enfance4 à 12 ans
puberté
différence staturale en fonction des sexes faible :à 10 ans, la taille moyenne des garçons : 136 cm, filles : 135 cm
croissance très rapideet en décélération24 cm la 1ère année, 12 cm la 2ème année,
8 à 9 cm entre 2 et 3 ans, 7 cm entre 3 et 4 ans
nutrition + +H thyroïdiennes + +
croissance régulière5 à 6 cm par an
génétique + + +
GH/IGF-1 H thyroïdiennes
Déroulement de la croissance
fin de la croissance- quand disparition du cartilage de croissance - et soudure épiphysométaphysaire
� âge osseux :- 17 ans pour le garçon - 15 ans pour la fille
Période pubertaire
nouveau pic de croissance de 8 à 12 cm par an
tous les facteurs précédents + stéroïdes sexuels + + +
Environ 50% du poids adulte se prend durant la puberté
* Chez le garçonpic de croissance pondérale synchrone du pic de croissance staturalpoids moyen en fin de puberté est 63 kg
* Chez la fillepic de croissance pondérale postérieur au pic de croissance statural poids moyen en fin de puberté est de 53 kg
Croissance pondérale
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* A la naissance SS est presque le double de SI
* Pendant la première année SS progresse un peu plus que SI
* Jusqu'au début de la puberté SI progresse plus que SS
* Pendant la puberté le gain de SS est plus important que SI
Croissance segmentaireSegments supérieur (SS) et inférieur (SI)
Interactions entre facteurs nutritionnels, croissance staturale et pondérale et maturation osseuse
Obésité
puberté plus précoce, notamment chez les filles
taille finale atteinte plus tôt Concordante avec la taille cible parentale
croissance staturaleaccélérée
avance de maturationglobale et osseuse
croissance staturale à un niveau inférieur à la taille cible génétique puberté souvent retardéeretard de maturation osseusepic de croissance pubertaire plus tard mais plus long� taille finale proche de celle de leur taille cible génétique
Enfants de petite corpulence
Variations de la corpulenceIMC en fonction de l’âge
- IMC � au cours 1re année, puis � jusqu’à 6 ans, puis � à nouveau- remontée IMC vers 6 ans = rebond d’adiposité- risque d’obésité si : rebond d’adiposité précoce
changement de couloir vers le haut
Variations physiologiques de la corpulence
Cas clinique 1
Eric grandit normalement jusqu’à l’âge de 2 ans. Cependant, son médecin, au cours des visites ultérieures, consigne sur son carnet de santé des tailles de plus en plus réduites. A 9 ans, il est au dessous de 2 déviations standard. Il est un peu renfermé sur lui-même, peu sociable, vite fatigable.Ses parents signalent de nombreux « coups de pompe » semblant correspondre à des hypoglycémies.Il présente un certain degré d’adiposité que son entourage décrit comme un aspect « potelé ».
L’examen clinique ne retrouve pas d’anomalie. Le morphotype est harmonieux.
1 – Commentez la courbe de croissance.2 – Vers quelle pathologie vous orientez-vous et pourquoi ?3 - Quel bilan faut-il faire ?4 – Quel traitement pourra-t-on proposer ?
infléchissement progressif de la courbe (et non cassure)changement de couloir (initialement vers M � < 1 DS � < 2DS)
1 – Commentez la courbe de croissance.
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2 – Vers quelle pathologie vous orientez-vous et pourquoi ?
probable déficit en GH car :
- retard de croissance harmonieux
- adiposité et fatigabilité(rôles métaboliques et trophique de la GH)
- pas d’autre point d’appelen faveur d’une maladie chronique ou génétique
- l’âge de début:- H. thyroïdiennes et insuline in utéro- HT durant les premières années de vie- GH ensuite, en association avec les autres, en particulier HT - puis hormones sexuelles à la puberté
3 - Quel bilan faut-il faire ?
Bilan radiologiqueâge osseux:
radiographie du poignet et de la main gauche
IRM centrée sur la régionhypothalamo-hypophysaire
3 - Quel bilan faut-il faire ?
tests de stimulation pharmacologique
évaluer la réserve hypophysaire en GH
déficit si pic de GH < à 10 ng/mL (20 muI/L)sur deux test distincts
évaluer les autres fonctions hypophysairesthyréotrope, corticotrope, PRL et gonadotrope si l’enfant est en âge de puberté
Bilan biologique
exploration de l’axe somatotrope
IGF-1 (et protéines porteuses)
dosage taux basal: intérêt limité en raison du profil sécrétoire pulsatiletraitement substitutif par GH de synthèse (recombinante)
après confirmation du diagnostic
et jusqu’à obtention d’une taille définitive satisfaisanteet/ou fin de la puberté.
6 à 7 injections SC / sem
4 – Quel traitement pourra-t-on proposer ?
Véronique T… grandit normalement jusqu’à l’âge de 4 ans. A cet âge on note un ralentissement de son évolution psycho-motrice. Véronique est souvent somnolente. Elle sourit, mais à l’air absente. Elle ne pleure jamais.
A l’âge de 7 ans, ses parents finissent par s’inquiéter de cette détérioration progressive et observent un gonflement de la région cervicale antérieure basse
D’où la consultation du médecin traitant qui :- note un goitre cervical volumineux- observe un morphotype dysharmonieux avec bras et jambes trop courts- la pèse, la mesure, et place ces données sur une abaque de croissance
Décrire les données de la courbe de croissance
Quels examens biologiques demander ?
Cas clinique 2 Décrire les données de la courbe de croissance
retard de croissance avec « cassure » de la courbe« traversée » de plusieurs couloirs entre 4 ans(M) et 7 ans (-3DS)
Quels examens biologiques demander ?
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Le médecin a fait le bilan suivant :
tests de stimulation de la GH :� réponse modérément abaissée de GH, IGF-I dans la normale basse, ne permettant pas de conclure à un déficit franc en GH
TSHus 700µU/ml (N=0,1 à 3,5)T4 libre 0,2 ng/dl (N = 0,9 à 2)Ac anti-thyroperoxydase et Ac anti-Tg : taux très élevé
Hypothyroidie auto-immune
� T3l � T4l
� TSH� TSH
hypothyroïdie
CentraleInsuffisancehypophysaire
PériphériqueInsuffisancethyroïdienne(thyroïdite…)
TRHThyreotropin Releasing
Hormone
TSHThyroïd Stimulating
Hormone
hypothalamus
Anté-hypophyse
thyroïde
Hormones thyroïdiennes
Rétrocontrôlenégatif +
+
-
-
Après traitement le redressement de la courbe de croissance est spectaculaire, les résultats scolaires s’améliorent rapidement.Véronique fera sa puberté avec un léger retard et sa taille finale sera normale.
Ces phénomènes de « rattrapage » de la croissance après correction de la maladie causale ont été appelés : « homéorhexie ».
A rechercher à l’interrogatoire et à l’examen clinique:
- hérédité: taille des parents, ATCD familiaux, maladie génétique - facteurs environnementaux:
maladie chronique (malabsorption, pathologie rénale/cardiaque/hépatique)alimentation / contexte psycho-socialtraitements en cours
- signes associés pouvant orienter vers pathologie hormonale: signes en faveurdéficit en GH, d’hypothyroïdie, hypercorticisme, pan-hypopituitarisme…