Ecdysone

Définition

Une ecdysone est une hormone stéroïde déclenchant la mue des insectes et crustacés. L'ecdysone est une prohormone stéroïde de la 20-hydroxyecdysone, l'une des principales hormones de la mue sécrétée par les glandes prothoraciques. Les hormones de mue des insectes (ecdysone et leurs homologues) sont généralement appelées ecdystéroïdes. Les ecdystéroïdes agissent comme des hormones de l'exuviation chez les arthropodes, mais ils existent également dans d'autres phylum apparentés où ils peuvent jouer différents rôles.

La voie de l'ecdysone :

La voie de l'ecdysone. Abréviations : hormone juvénile (JH), hormone prothoracicotrope (PTTH), cible de la rapamycine (TOR), 20-hydroxyecdysone (20^ème), récepteur de l'ecdysone (EcR), ultraspiracle (USP), glande prothoracique (PG). Les références sont en bleu. L'ecdysone déclenche l'éversion et l'allongement du disque imaginal, qui s'accomplissent par des changements de forme cellulaire, plutôt que par une division cellulaire supplémentaire. Au fur et à mesure que les nouveaux appendices émergent des disques imaginaux, les tissus larvaires subissent une mort cellulaire programmée et sont finalement remplacés par les structures adultes. Environ 12 heures après la formation de la pupe, une autre impulsion majeure d'ecdysone initie la transition prépupe-pupe et forme le plan corporel de base de la mouche adulte. Cette impulsion provoque l'éversion de la tête de l'extrémité antérieure du puparium, la croissance finale de la patte et des ailes, ainsi que l'élimination de la plupart des tissus larvaires restants. Les 4 jours suivants de développement pupal impliquent la différenciation terminale des tissus restants pour former la mouche adulte.

Explications

Chez la mouche Drosophila melanogaster, une augmentation de la concentration en ecdysone, l'hormone de mue, induit l'expression de gènes codant pour les protéines requises par la larve et provoque la formation de bouffées chromosomiques (sites de forte expression).

⭐ Chez les insectes, elle est synthétisée par les glandes pro-thoraciques sous forme de α-ecdysone.

Dans les corps gras, une C20-monoxygénase l'hydroxyle en 20-hydroxyecdysone ou β-ecdysone. Chez les Crustacés, les ecdystéroïdes sont synthétisés par l'organe Y et sont convertis en une p-ecdysone appelée crustecdysone.

Fonctions

Les ecdystéroïdes sont des composés à action hormonale qui, chez les arthropodes, induisent la synthèse de la chitine stimulant la mue et la métamorphose. Ecdysone est l'hormone de la mue spécifique aux insectes.

Les ecdystéroïdes remplissent également d'autres fonctions secondaires chez les arthropodes. Par exemple, chez les insectes, l'ecdysone régule la diapause et est donc à la base des mécanismes d'hivernage des formes juvénile ou adulte. Chez les vertébrés, les cardiologues effectuent différentes actions entrant dans le cadre général de l'activité biologique des stéroïdes.

Ecdysone α et β:

Il existe deux formes d'ecdysone, appelées α-ecdysone et β-ecdysone, respectivement. La forme α est identifiée dans l'ecdysone proprement dite, biologiquement inactive. Pour l'hydroxylation du carbone 20, l'α-ecdysone est convertie en sa forme active, la β-ecdysone (20-hydroxyecdysone).

Biosynthèse

Les insectes sont incapables de synthétiser à partir de rien le noyau polycyclique des stéroïdes. Ils doivent donc utiliser les composés stéroïdiens acquis comme précurseurs comme précurseurs. La principale source d'ecdystéroïde est donc représentée, pour les phytophages, par les phytostérols présents dans les plantes et, pour les zoophages, par le cholestérol présent chez les animaux.

Les sites de synthèse des ecdystéroïdes varient selon la catégorie systématique. Chez les insectes, l'organe principal est représenté par les glandes prothoraciques, situées généralement de manière ventrale entre la tête et le prothorax des stades juvéniles. L'ecdysone peut également être produite par d'autres organes à sécrétion endocrine, tels que les énocytes, les glandes unicellulaires disloquées dans le tégument et le tissu adipeux.

La biosynthèse de l'ecdysone est stimulée par l'hormone cérébrale, produite par les cellules neuricrines de la partie intermédiaire protocérébrale et libérée sous sa forme active par les corps pharyngés. Une fois produite, l'ecdysone est libérée dans l'hémolymphe et atteint les sites cibles, où elle est convertie en forme β.

Mue et métamorphose

L'ecdysone induit à la fois la mue et la métamorphose au cours du développement postembryonnaire. Son action est cependant subordonnée à celle de la néoténine. Ce dernier, également appelé "hormone juvénile", interfère avec l'action de l'ecdysone, empêchant ainsi l'effet inducteur de la métamorphose. En d'autres termes, en présence de néoténine, l'ecdysone stimule la mue sans se métamorphoser. L'insecte grossit donc tout en maintenant la morphologie du stade juvénile (larvaire ou nymphale).

Applications phytosanitaires

Les connaissances sur les mécanismes hormonaux avec l'ecdysone régulant le développement des insectes ont permis la création d'insecticides de nouvelle génération agissant en interférant avec le développement. Ces insecticides appartiennent à deux catégories de base :

• Régulateurs de développement : indiqués avec l'acronyme IGR (acronyme de Insecticides Growth Regulators), ils bloquent le développement du jeune insecte en empêchant, selon les cas, la croissance ou la métamorphose.
• Accélérateurs du costume. Indiqués avec l'acronyme MAC (acronyme de Moulting Accelerating Compounds), ils provoquent un changement prématuré.

Les régulateurs de développement peuvent être rattachés à deux types fonctionnels :

• Inhibiteurs de chitine : ils agissent en interférant avec la biosynthèse de l'ecdysone. Par conséquent, ils empêchent la réabsorption de l'ancienne cuticule et le dépôt de la nouvelle cuticule, bloquant ainsi la mue et, par conséquent, la croissance de l'insecte.
• Juvénoïdes : ils agissent en interférant avec le rapport néoténine-ecdysone. Ces insecticides simulent l'action de la néoténine et empêchent ainsi la métamorphose.

Les accélérateurs de la poursuite ont un mécanisme d'action qui est conceptuellement opposé à celui des régulateurs du développement. En fait, ils exercent la même activité que l'ecdysone et induisent la mue précoce, ce qui a des conséquences mortelles sur l'insecte.

En rapport avec "ecdysone"

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  Un astéroïde est un petit objet rocheux qui orbite autour du Soleil. Bien que les astéroïdes tournent autour du Soleil comme des planètes, ils sont beaucoup...

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