A LEPTINE OU COMMENT UNE HORMONE PEUT REGULER L’EFFORT REPRODUCTEUR

hez les animaux, l’activation et le fonctionnement du système reproducteur dépendent de la quantité d’énergie dont dispose l’individu. En effet, sauf dans de très rares cas (comme le saumon), l’investissement d’énergie dans la reproduction suit une règle simple : « ne dépense pas tout ce que tu possèdes, sinon la mort te guette ». Ainsi, il est primordial pour l’organisme de bien évaluer à l’avance ce dont il dispose pour se reproduire, ce qui se résume souvent à connaître l’état de ses réserves corporelles. Celles-ci sont formées principalement par un seul type de tissu qui à l’avantage de contenir beaucoup d’énergie en peu de place (parce que ne contenant que très peu d’eau), la graisse. Or, comment le cerveau, siège des modifications comportementales comme celles présidant à l’entrée en période de reproduction, peut-il savoir s’il dispose de suffisamment de graisses? Un nouvel acteur, une hormone, semble devoir devenir la vedette de cette histoire : la leptine. Voyons en quoi cette hormone est importante, et comment elle peut nous amener à réfléchir sur la gestion des populations d’oiseaux sauvages.

Qu’est-ce que c’est qu’une hormone ?
L’insuline, la testostérone, les oetrogènes, etc... sont des protéines ou des lipides, présents chez le mâle, la femelle ou indifféremment dans les deux sexes. Elles agissent sur tous les organes du corps, mais dans ce capharnaüm, comment s’y retrouver ? Les hormones englobent toute une variété de substances produites par l’organisme, par des cellules spécialisées, qui sont déversées en quantités très faibles dans le sang. Chacune ayant une cible précise, elles vont en réguler l’activité d’une façon lente et durable, permettant le maintien de la constance de certaines grandeurs physiologiques précises. Donnons un exemple concret. L’insuline, une protéine produite par le pancréas va agir sur le foie pour stimuler l’absorption du glucose sanguin. Elle permet ainsi le maintien à une valeur constante de la concentration en glucose dans le sang, évitant que celle-ci n’augmente brusquement suite à un repas.

Bien, mais la leptine là-dedans, à quoi sert-elle ?
Nous l’avons vu, la leptine, une hormone protéique, est produite par le tissu adipeux (synonyme de la graisse). Cette production est définie comme suit : plus vous avez de graisse, plus vous produisez de leptine, et inversement. Une fois libérée dans le sang, la leptine va remonter jusqu’au cerveau, où elle va se fixer sur des récepteurs spécifiques présents à la surface de certains neurones et va entraîner leur stimulation. En résumé, plus vous avez de leptine, plus vous stimulez le cerveau, renseignant celui-ci sur les réserves de l’organisme. Le rôle principal de la leptine est d’éviter d’avoir trop de réserves graisseuses, en d’autres termes d’avoir une surcharge pondérale. Ainsi, la stimulation du cerveau par la leptine va induire une baisse de la prise alimentaire et une augmentation de la dépense énergétique (via par exemple la production de chaleur), permettant ainsi le contôle de la masse corporelle sur le long terme.

Et quel est le rapport avec la reproduction?
Si la leptine a été initialement définie comme un indicateur de l´état des réserves lipidiques, d’autres implications physiologiques de cette hormone ont été mises à jour. Il y a en effet plusieurs façons de dépenser l’énergie que l’on a patiemment économisée. L’entrée en période de reproduction en est une. Ainsi, plusieurs études ont souligné le rôle fondamental de cette hormone dans le fonctionnement de l’axe reproducteur, mais aussi dans sa maturation. Par exemple, le passage de la période de la puberté chez la souris est soumis à un contrôle par la leptine. En fait, c’est comme si l’organisme signalait qu’il est mature pour se reproduire et qu’il y a assez de réserves pour entretenir un embryon. Cela pourrait expliquer par exemple pourquoi les femmes anorexiques ont des perturbations de leur cycle menstruel et sont incapables de mener une grossesse avec succès.
Mais cela ne s’arrête pas là. En effet, pendant la gestation chez les mammifères, la production de leptine augmente chez la femelle. Il semble également que le placenta soit un lieu de production supplémentaire de cette hormone. Bien que la signification de cette forte concentration sanguine en leptine soit encore inexpliquée, il apparaît évident que cette hormone joue un rôle important soit dans la croissance du fœtus, soit dans l’évaluation de la situation énergétique entre la mère et le fœtus.
Enfin, la leptine apparaît également comme un régulateur d’autres hormones, dont le rôle dans la reproduction est bien connu. Elle stimule par exemple la libération par le cerveau de l’hormone lutéinisante (LH), responsable de l’ovulation chez les mammifères. Elle régule également la production de la prolactine, une autre hormone produite par le cerveau, et qui régule la fonction de lactation.

D’accord, mais quel est le lien avec les oiseaux sauvages ?
La leptine exerce beaucoup de rôles, dont celui de régulateur du système reproducteur. Il est vrai que pour l’instant, la plupart de ses actions a été décrite chez les mammifères, presque exclusivement chez le rat et l’homme. Cependant, la leptine est aussi présente chez d’autres mammifères, comme la chauve-souris, et est surtout conservée dans d’autres classes animales comme chez les reptiles (lézard) et les oiseaux (poulet, canard, oiseau-mouche). De plus, si ses effets sur la prise alimentaire semblent être confirmés, elle semble également influer sur le fonctionnement du système reproducteur de ces espèces. Un traitement à la leptine pendant un temps assez long peut par exemple réduire l’âge auquel les lézards peuvent se reproduire pour la première fois.
Or, si cette hormone peut contrôler l’entrée en période de production, elle est alors un acteur incontournable dans des phénomènes directement liés à la reproduction, comme la dynamique d’une population (son taux d’accroissement) ou même son évolution (car seuls les plus aptes peuvent se reproduire et survivre). De plus, certaines espèces, dont beaucoup d’oiseaux (canards, oies), associent à leur reproduction une accumulation préalable de réserves corporelles et un jeûne pendant la période d’incubation des œufs¹. Le nombre d’œufs produits, le taux de présence au nid, ou simplement l’entrée en période de reproduction dépend de la quantité des réserves que la femelle a pu accumuler. D’où un rôle primordial de la leptine. Quand on sait que la prolactine, qui régule l’assiduité au nid chez les oiseaux, pourrait être elle-même soumise à la leptine, on voit que cette hormone peut également moduler indirectement le comportement reproducteur de ces oiseaux. Enfin, la leptine diminuant avec la réduction des réserves de graisses, elle pourrait aussi être impliquée dans les mécanismes physiologiques à la base des décisions d’abandon de la reproduction.
Comme beaucoup d’espèces sont naturellement à la limite de leurs possibilités énergétiques pendant la reproduction, on peut imaginer l’impact que peut avoir une limitation d’accès aux ressources alimentaires préalablement à la période de production sur le devenir d’une population, que cette limitation soit due à de mauvaises conditions environnementales (météorologiques par exemple), ou à des dérangements divers pendant les périodes clefs du cycle de vie.
Le clonage récent de la leptine chez les oiseaux est de première importance dans le cadre d’études écophysiologiques qui s’appliquent à déterminer les mécanismes physiologiques sous-jacents aux comportements reproducteurs d’animaux sauvages. Il est en effet vital pour l’adulte d’entreprendre sa reproduction lorsque ses réserves corporelles le lui permettent, ou de l’interrompre lorsque celles-ci sont épuisées. L’implication de la leptine comme médiateur entre état corporel et reproduction s’avère être primordiale, surtout lorsque l’animal subit d’importantes variations de masse corporelle au cours de son cycle de reproduction.

F.C.