Effet Vandenbergh
L'effet Vandenbergh est un phénomène étudié chez les souris où, par exposition à l'urine de souris mâles, les souris femelles prépubères atteignent leur maturité sexuelle précocement[1]. Il a été pour la première fois décrit par J. G. Vandenbergh en 1969 chez la souris domestique[2]. La présence de signaux olfactifs identifiés comme des hormones primaires[3] causent une cascade de réactions physiologiques contribuant à une puberté précoce chez les souris femelles prépubères en contact avec la litière de souris mâles adultes. C'est un phénomène important pour la compréhension de l'écologie reproductive et de la communication chimique chez les mammifères.
Expériences de Vandenbergh (1960-1980)
modifierEn 1969, Vandenbergh démontre que la présence d'un mâle ou de son odeur induit une maturité sexuelle prématurée chez les souris prépubères femelles. Ainsi le contact d'un mâle avec un groupe de jeunes femelles, la présence d'un mâle séparé des jeunes femelles par un grillage ou seulement son odeur causent une ouverture vaginale et une apparition du premier œstrus de 15 jours plus tôt que chez les souris femelles non-stimulées[2].
En 1975, Vandenbergh démontre que l'acquisition de caractères sexuels précoce chez la souris femelle est due à la présence d'hormones primaires volatiles présentes dans l'urine des souris mâles. Les résultats suggéreraient que ces phéromones auraient une origine protéique ou seraient liées à des protéines se retrouvant dans l'urée des souris[3].
En 1976, il démontre partiellement par chromatographie que la phéromone impliquée dans l'effet Vandenbergh est faite de peptides et a un poids moléculaire de 860 Da[4].
Les expérience de Vandenbergh ont permis de déterminer que la présence de signaux olfactifs peuvent amorcer le système endocrinien et induire des changements physiologiques sur le long terme. Ainsi, ils ont permit de concrétiser les notions de phéromones primaires et de phéromones de déclenchement (de l'anglais releaser pheromones)[5], notions théoriques et non-appliquées aux mammifères avant ses travaux.
Anatomie, physiologie et communication chimique
modifierLigands et protéines urinaires majeures
modifierDepuis les travaux de Vandenbergh, il a été prouvé que les molécules impliquées n’étaient pas des fractions de protéines mais plutôt des ligands de petite taille liés à des protéines urinaires majeures (MUPs)[6]. Certains de ces ligands avaient été déjà identifiés comme impliqués dans la synchronisation des œstrus dans l'effet Whitten[6],[7]. Les MUPs servent donc à la communication chimique intra-espèce et permettent, en étant captées par l'organe voméronasal, de déclencher la puberté.
Captation des MUPs et stimulation de la puberté
modifierLes phéromones sont captées chez les mammifères par le système olfactif accessoire. Elles sont détectées par les neurones sensoriels voméronasaux. Le message nerveux passe alors de l'organe voméronasal vers le bulbe olfactif accessoire, puis à l'amygdale voméronasale. Le message est ensuite relayé jusqu'à l'hypothalamus[8].
Le message nerveux atteint l'hypothalamus où il est capté par les neurones à kisspeptine. Ces neurones stimulent les neurones à GnRH[9], les synchronisant et stimulant alors l'axe hypothalamo-gonado-hypophysaire, permettant la maturation des organes sexuels.
Ainsi, la captation de phéromones par l'organe voméronasal permet un contrôle de l'acquisition des caractères sexuels secondaires chez des individus prépubères.
Hormones stéroïdiennes
modifierL’œstradiol joue un rôle important dans l'effet Vandenbergh car c'est une hormone stéroïdienne permettant l'acquisition de caractères sexuels secondaires chez la femelle. Cette hormone affecte aussi la capacité des souris mâles à causer l'effet Vandenbergh. En effet, la seule présence d’œstradiol peut causer la maturation précoce de souris prépubères en passant par le biais des souris mâles[10] et restaure la capacité des mâles castrés à causer l'effet Vandenbergh[11].
Écologie reproductive
modifierL'effet Vandenbergh a un rôle majeur dans les stratégies reproductive chez les mammifères concernés. Lorsque des souris colonisent un nouveau milieu, les mâles causent une maturation précoce des femelles ce qui permet à la population de proliférer.
L'effet Vandenbergh s'inscrit dans un groupe de différents phénomènes physiologiques permettant de réguler les populations de mammifères grâce à la communication olfactive par l'urine mâle ou l'urine femelles (les effets Bruce, Lee-Boot et Whitten).
Notes et références
modifier- ↑ Encyclopedia of neuroscience, Springer, (ISBN 978-3-540-23735-8, 978-3-540-35857-2 et 978-3-540-29678-2), p. 4160
- 1 2 (en) John G. Vandenbergh, « Male Odor Accelerates Female Sexual Maturation in Mice », Endocrinology, vol. 84, no 3, , p. 658–660 (ISSN 0013-7227 et 1945-7170, DOI 10.1210/endo-84-3-658, lire en ligne, consulté le )
- 1 2 (en) John G. Vandenbergh, J. M. Whitsett et Joseph R. Lombardi, « Partial isolation of a pheromone accelerating puberty in female mice », J. Reprod. Fert., vol. 43, no 3, , p. 515–523 (ISSN 1470-1626 et 1741-7899, DOI 10.1530/jrf.0.0430515, lire en ligne, consulté le )
- ↑ (en) John G. Vandenbergh, J. S. Finlayson, Walter J. Dobrogosz, Steven S. Dills et Thomas A. Kost, « Chromatographic Separation of Puberty Accelerating Pheromone from Male Mouse Urine », Biology of Reproduction, vol. 15, no 2, , p. 260–265 (ISSN 0006-3363 et 1529-7268, DOI 10.1095/biolreprod15.2.260, lire en ligne, consulté le )
- ↑ (en) « The Two Effects: Distinguishing Between Primer and Releaser Pheromones », sur Go Pheromones, (consulté le )
- 1 2 (en) M. V. Novotny, w. Ma, D. Wiesler et l. Zidek, « Positive identification of the puberty-accelerating pheromone of the house mouse: the volatile ligands associating with the major urinary protein », Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, vol. 266, no 1432, , p. 2017–2022 (ISSN 0962-8452 et 1471-2954, PMID 10584338, PMCID 1690305, DOI 10.1098/rspb.1999.0880, lire en ligne, consulté le )
- ↑ (en) W. Ma, « Induction of Estrus in Grouped Female Mice (Mus domesticus) by Synthetic Analogues of Preputial Gland Constituents », Chemical Senses, vol. 24, no 3, , p. 289–293 (DOI 10.1093/chemse/24.3.289, lire en ligne, consulté le )
- ↑ Encyclopedia of neuroscience, Springer, (ISBN 978-3-540-23735-8, 978-3-540-35857-2 et 978-3-540-29678-2), p. 5-7
- ↑ (en) M. L. Gottsch, M. J. Cunningham, J. T. Smith et S. M. Popa, « A Role for Kisspeptins in the Regulation of Gonadotropin Secretion in the Mouse », Endocrinology, vol. 145, no 9, , p. 4073–4077 (ISSN 0013-7227 et 1945-7170, DOI 10.1210/en.2004-0431, lire en ligne, consulté le )
- ↑ (en) Adam C Guzzo, Jihwan Jheon, Faizan Imtiaz et Denys deCatanzaro, « Oestradiol transmission from males to females in the context of the Bruce and Vandenbergh effects in mice ( Mus musculus ) », Reproduction, vol. 143, no 4, , p. 539–548 (ISSN 1470-1626 et 1741-7899, DOI 10.1530/REP-11-0375, lire en ligne, consulté le )
- ↑ (en) Joelle B Thorpe et Denys de Catanzaro, « Oestradiol treatment restores the capacity of castrated males to induce both the Vandenbergh and the Bruce effects in mice ( Mus musculus ) », Reproduction, vol. 143, no 1, , p. 123–132 (ISSN 1470-1626 et 1741-7899, DOI 10.1530/REP-11-0251, lire en ligne, consulté le )
