Une hormone : la vasopressine et son mode d'action

L’hormone antidiurétique (ADH), aussi appelée vasopressine, est un peptide formé de neuf acides aminés dont deux sont des molécules de cystéine liées ensemble par un pontdisulfure. L’ADH est synthétisée dans l’hypothalamus et elle est ensuite libérée par la neurohypophyse. La neurohypophyse est le lobe postérieur de l’hypophyse qui, elle, se trouve dans une cavité osseuse à la base du cerveau. 

• Rôle

Cette hormone augmente la perméabilité du tube collecteur et favorise la réabsorption de l'eau grâce à l''exposition membranaire de protéines transmembranaires : les aquaporines. Par conséquent, l'ADH influence la concentration de l'urine sécrétée et influence le volume sanguin.

• Sécretion

La voie de régulation de l’ADH est une voie neurohormonale simple et sa libération dépend essentiellement de deux facteurs : l'osmolalité et la volémie.

- Stimulus osmotique : La diminution de l'osmolalité du sang qui irrigue le complexe hypothalamo-hypophysaire déclenche la sécrétion d'ADH afin de maintenir constant l'équilibre hydrique. (Voir schéma 1)

- Stimulus volémique : La diminution du volume des liquides extracellulaires (pression artérielle), diminuent la stimulation de récepteurs nerveux sensibles aux variations de pression situés au niveau des oreillettes, des veines pulmonaires, et du sinus carotidien, et augmente la sécrétion d'ADH (et inversement). 

Lorsqu’il y a un taux trop faible d’eau dans le sang (restriction hydrique), un stimulus nerveux déclenche la production d’ADH. Ce signal nerveux est capté par un neurone sensitif de l’hypothalamus dont les neurones sécrétoires fabriquent l’ADH. L’hormone est d’abord stockée et ensuite libérée par la neurohypophyse, suite à un signal nerveux de l’hypothalamus via un neurone sécrétoire dans le sang. Elle se rend jusqu’aux reins et elle stimule la réabsorption de l’eau grâce à l'ouverture des aquaporines, faisant ainsi diminuer le volume d’urine. À l'inverse, l'augmentation du volume de soluté dans le sang (charge orale hydrique) inhibe la sécrétion d'ADH, ce qui entraîne l'excrétion d'eau par les reins (fermeture des aquaporines), donc l'émission d'une grande quantité d'urine. 

L’ADH contrôle donc l’équilibre hydrique et électrolytique du sang.

Schéma 1
La sécrétion d'ADH en fonction de l'osmolalité du sang

NB: La sécrétion d'ADH est réglementée principalement par l'osmolalité du sang, mais la réactivité de ce mécanisme peut être modifiée de façon significative par des changements modestes dans le volume sanguin.

• Les effets

Les effets de l'ADH résultent de la stimulation de récepteurs de type V1 et V2, le premier est responsable de la vasoconstriction, le deuxième de l'effet antidiurétique.

- Le récepteur V1 est localisé dans de nombreux tissus (vaisseaux sanguins, foie, rein, plaquettes, système nerveux central) et est impliqué dans les effets cardiovasculaires de l'ADH, qui induit par l'intermédiaire d'une protéine G (leur activité nécessite la présence de guanosine) l'activation d'une phospholipase C et l'augmentation de la concentration intracellulaire en calcium. Les ions Ca2+ ainsi libérés favorisent les interactions entre les protéines d'actine et de myosine, ce qui conduit à la contraction des vaisseaux. 

Effet vasoconstricteur (V1): (= augmente la pression sanguine en réduisant le calibre des vaisseaux sanguins)

À des doses plus élevées que celles qui sont nécessaires pour entraîner une rétention d'eau, l'ADH entraîne une vasoconstriction. La concentration plasmatique d'ADH peut être suffisante pour augmenter les résistances périphériques et la pression artérielle.

- Le récepteur V2 est localisé sur l’anse de Henle et les tubes collecteurs rénaux. C'est à ce niveau que l'ADH va se lier à ces récepteurs  par l'intermédiaire d'une protéine G entraînant l'augmentation du taux d'AMPc (adénosine monophosphate cyclique). L'AMPc active des protéines kinases de type A qui phosphorylent des aquaporines. Ces dernières, qui sont initialement présentes dans des vésicules cytoplasmiques, migrent vers la membrane apicale où elles facilitent le passage de l'eau vers l'interstitium rénal à travers les cellules du tube collecteur.

L’insertion d’AQP2 dans la membrane des cellules du tubule collecteur est réversible. Lorsque le taux circulant d'ADH est abaissé ou lorsque l’activité du récepteur V2 est inhibée, l’AQP2 est rapidement internalisée par exocytose, réduisant ainsi la perméabilité osmotique de l’épithélium.

[En savoir plus sur l'AQP2 : ici]

Action antidiurétique (V2): (= qui diminue la sécrétion d'urine)
L'ADH augmente la perméabilité à l'eau du tube collecteur dans la partie corticale et médullaire du rein. Elle favorise en effet l'incorporation d'aquaporines dans la membrane apicale du tube collecteur, ce qui permet la réabsorption de l'eau.

 A. La présence d'aquaporines, restreinte à certains segments du néphron, explique la grande variabilité de la perméabilité à l'eau le long du néphron. 

B. L'ADH augmente la perméabilité à l'eau du canal collecteur en provoquant l'insertion d'AQP-2 à la membrane luminale.

Un certain nombre de médicaments modifient l'activité de l'ADH sur le rein (par exemple : le paracétamol, ainsi que d'autres anti-inflammatoires non stéroïdiens, peuvent augmenter l'activité de l'ADH et provoquer une rétention hydrique).

La déficience en vasopressine ou des mutations dans la séquence de l'aquaporine-2 se manifestent par l'apparition d'un diabète insipide (une maladie caractérisée par l'émission d'une grande quantité d'urine, jusqu'à 30 litres par jour).