L’axe HPA, ou axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien, est un ensemble complexe d’interactions entre l’hypothalamus, l’hypophyse et les glandes surrénales. Il joue un rôle essentiel dans la régulation des réponses au stress, de l’humeur, de la digestion, de la fonction immunitaire, ainsi que du stockage et de la dépense d’énergie dans l’organisme. La voie de l’axe aboutit à la production de cortisol.
La réponse au stress vise à fournir de l’énergie pendant une période prolongée. Elle n’a pas besoin d’être rapide, c’est pourquoi elle utilise des hormones pour transmettre des signaux.
Lorsqu’un facteur de stress chronique est perçu, l’hypothalamus libère le facteur de libération de la corticotrophine (CRF), qui est transporté par la circulation sanguine jusqu’à l’hypophyse, qui produit alors l’hormone adrénocorticotrophique (ACTH).
La circulation sanguine transporte également cette hormone vers les glandes surrénales. Le cortex des glandes surrénales produit des corticostéroïdes, dont le plus important est le cortisol.
Le cortisol mobilise le glucose stocké dans le foie, ce qui permet à l’organisme de disposer en permanence de l’énergie nécessaire pour faire face à l’agent stressant.
L’hypothalamus est situé juste au-dessus du tronc cérébral et joue un rôle clé dans le contrôle de nombreuses fonctions de l’organisme, notamment la libération d’hormones et le maintien de l’équilibre interne du corps.
L’hypophyse, également située juste au-dessus du tronc cérébral, est un organe de la taille d’un petit pois qui commande aux autres glandes de libérer des hormones.
Les glandes surrénales, situées au-dessus des reins, produisent des hormones qui aident à réguler le métabolisme, le système immunitaire et la pression artérielle, ainsi que la réponse au stress et d’autres fonctions.
L’activation de l’axe HPA entraîne plusieurs changements comportementaux et physiologiques qui peuvent améliorer les chances de survie d’un individu lorsqu’il est confronté à des problèmes d’homéostasie.
Notre première réponse au stress se produit presque immédiatement et entraîne la sécrétion d’hormones appelées épinéphrine et norépinéphrine.
Ces hormones modifient l’organisme pour maintenir l’homéostasie en période de stress, par exemple en augmentant le rythme cardiaque et la transpiration.
Un peu plus tard, l’axe HPA est stimulé en réponse à des signaux tels que des niveaux élevés de norépinéphrine.
Comment fonctionne l’axe HPA ?
Lorsqu’un événement stressant se produit, le système nerveux sympathique est le médiateur de la réponse initiale. Il provoque la libération des hormones épinéphrine et norépinéphrine, qui déclenchent des réponses physiques au stress, telles que l’accélération du rythme cardiaque.
Environ 10 secondes après cette première réponse, l’axe HPA est stimulé. Tout d’abord, l’hypothalamus libère l’hormone de libération de la corticotrophine (CRH). La CRH est le régulateur central de l’axe HPA.
En plus d’augmenter l’activité du système nerveux sympathique, la CRH envoie un signal à l’hypophyse, située juste en dessous de l’hypothalamus.
L’hypophyse se compose de deux parties, l’hypophyse postérieure et l’hypophyse antérieure. Toutes deux libèrent différents types d’hormones vers leurs organes cibles, dont les effets varient.
Pour l’axe HPA, l’hypophyse antérieure libère une hormone dans la circulation sanguine, les glandes surrénales étant l’organe cible. Cette hormone est appelée hormone adrénocorticotrope (ACTH).
L’hypophyse libère l’ACTH qui descend jusqu’aux glandes surrénales situées au-dessus des reins. Les glandes surrénales sont composées de la médullosurrénale, située au centre des glandes, et du cortex surrénalien, la couche la plus externe des glandes.
La médullosurrénale est généralement activée lors des premières phases de stress et libère de l’épinéphrine pour stimuler la réaction de lutte ou de fuite. Le cortex surrénalien, qui est la cible de l’ACTH, produit des hormones stéroïdes.
La corticosurrénale se compose de trois couches, mais la deuxième couche, la zone fasciculée, présente un intérêt particulier pour l’axe HPA. L’ACTH se lie aux récepteurs de la corticosurrénale, où la zone fasciculée produit une hormone appelée cortisol, un type de glucocorticoïde.
Les glucocorticoïdes sont des hormones qui peuvent affecter le métabolisme et ont des effets anti-inflammatoires et immunosuppresseurs. Le cortisol est ensuite libéré par la corticosurrénale où il exerce divers effets sur l’organisme. Le cortisol est la principale hormone de stress qui augmente les sucres (glucose) dans le sang.
Cortisol (hormone du stress)
Le cortisol aide à mobiliser l’énergie de l’organisme par l’utilisation du glucose afin que l’organisme dispose de suffisamment d’énergie pour faire face à un facteur de stress prolongé.
Cette libération de cortisol a plusieurs effets sur l’organisme pour l’aider à faire face aux facteurs de stress qui durent plus de quelques minutes. L’une des fonctions importantes du cortisol est l’augmentation de la pression artérielle.
Cela se traduit par une augmentation de l’apport de sang aux muscles squelettiques dans une situation de stress nécessitant un effort physique, comme la fuite ou le combat.
Les effets anti-inflammatoires du cortisol sont obtenus en réduisant la sécrétion pro-inflammatoire de cytokine et d’histamine et en stabilisant les membranes des composants cellulaires, les lysosomes.
Le cortisol peut également influencer l’apprentissage et la mémoire. On a constaté que le cortisol et le stress peuvent tous deux bloquer transitoirement la récupération des souvenirs, la récupération des souvenirs émotionnels étant plus fortement affectée que celle des souvenirs neutres.
De même, le cortisol favoriserait la consolidation de la mémoire, principalement des informations qui suscitent des émotions. Le cortisol agit pendant l’expérience de facteurs de stress graves pour inhiber l’activité de processus jugés sans importance au moment du stress.
Par exemple, le désir de reproduction est inhibé car il n’est pas essentiel à la survie au moment du stress.
Le cortisol est souvent libéré pendant plusieurs heures après avoir été confronté à un facteur de stress. À partir d’une certaine concentration de cortisol dans le sang, des récepteurs situés dans des régions du cerveau telles que l’hypothalamus et l’hippocampe le détectent.
Le cortisol exerce ce que l’on appelle une rétroaction négative sur l’hypothalamus, qui libère la CRH, inhibant ainsi cette libération hormonale. Le cortisol inhibe également l’hypophyse antérieure, qui libère l’ACTH, inhibant ainsi cette libération hormonale.
La réponse au stress s’arrête alors, car l’homéostasie est alors rétablie. Ces boucles de rétroaction négative sont conçues pour protéger l’organisme contre une activité HPA prolongée.
Les nerfs régulent l’axe HPA, qui agit comme un capteur de tout le stress présent dans l’environnement et relaie ensuite ces signaux à toutes les glandes impliquées dans l’axe HPA.
L’axe HPA peut être activé, par exemple, lorsqu’une personne subit des périodes prolongées de stress au travail ou lorsqu’elle est confrontée à beaucoup d’anxiété.
L’axe HPA fait donc partie intégrante de notre réponse saine au stress. Globalement, une réponse saine au stress se caractérise par une augmentation rapide du taux de cortisol, suivie d’une diminution rapide lorsque la situation stressante prend fin.
Dysfonctionnement de l’axe HPA
Comme nous l’avons vu, l’axe HPA joue un rôle important dans la régulation de la réponse de l’organisme au stress. Cependant, il peut arriver que cette réponse soit perturbée, par exemple par une surstimulation, ce qui peut entraîner des problèmes physiques et/ou psychiatriques.
Les causes du dysfonctionnement de l’axe HPA peuvent être génétiques, biologiques (par exemple, les médicaments), liées à l’environnement précoce (par exemple, les traumatismes subis pendant l’enfance) et aux facteurs de stress de la vie actuelle.
Les symptômes généraux du dysfonctionnement de l’axe HPA sont les suivants
- Sentiment d’irritabilité
- Maladies fréquentes
- Difficulté à faire face au stress
- Fatigue inexplicable
- Sentiment d’accablement
- Réaction exagérée au stress
L’hypercortisolisme, également connu sous le nom de syndrome de Cushing, est une affection qui peut survenir lorsque l’organisme présente une quantité excessive de l’hormone cortisol sur une longue période.
Cette affection peut être causée par la prise prolongée de fortes doses de corticostéroïdes ou par une production excessive de cortisol ou d’ACTH par l’organisme. Les personnes atteintes du syndrome de Cushing présentent souvent des symptômes tels que la prise de poids, des dépôts de tissus adipeux, une peau fragile, une cicatrisation lente des coupures et des infections, et de l’acné.
Les personnes qui présentent des niveaux élevés de cortisol peuvent, en général, voir leur système immunitaire s’affaiblir, ce qui les rend plus vulnérables aux infections. Des niveaux élevés de cortisol peuvent également conduire à d’autres conditions physiques, telles que :
- Le diabète
- L’hypertension
- L’obésité
- Irrégularités menstruelles
- Faiblesse musculaire
- Insomnie
- Maladie cardiovasculaire
Le stress chronique dû aux événements de la vie peut provoquer une suractivation répétée et prolongée de l’HPA. Le stress chronique, qu’il soit lié au travail, à la maladie ou au deuil, peut modifier le rythme circadien normal de la libération de cortisol ainsi que les événements induits par le stress.
Après un stress chronique, les niveaux de base de cortisol sont élevés. Cela peut entraîner une diminution de la réponse du corps au cortisol en cas de stress aigu. Il peut également falloir plus de temps pour que les niveaux de cortisol induits par le stress reviennent à leur niveau d’avant le stress.
Le stress chronique peut rendre l’axe HPA plus sensible, ce qui se traduit par une exposition plus importante au cortisol ou une charge de cortisol plus élevée après chaque épisode de stress. Une exposition excessive peut alors influencer le développement de troubles neuropsychiatriques et métaboliques.
Un stress à long terme entraînant une suractivation de l’axe HPA peut entraîner le développement de troubles mentaux.
La surstimulation de l’axe HPA et des niveaux élevés de cortisol sont impliqués dans les troubles de l’humeur tels que la dépression (Moylan et al., 2013) et sont liés à l’anxiété, aux sautes d’humeur et à l’irritabilité.
Le syndrome de stress post-traumatique (SSPT), qui peut survenir après un événement traumatisant, s’est également révélé être un facteur possible de dysfonctionnement de l’axe HPA en raison de l’augmentation des niveaux de stress chronique subis.
Il a été démontré qu’un excès de cortisol avait des effets néfastes sur la mémoire et la cognition. Cela a été démontré dans une étude portant sur des personnes ayant suivi un traitement à base de cortisol à haute dose.
Il a été constaté que ces personnes présentaient une diminution de la mémoire déclarative verbale et une baisse des performances de rappel immédiat et différé (Newcomer et al., 1999).
Des différences dans la régulation de l’axe HPA sont également associées à la consommation problématique d’alcool et à la dépendance. Des études ont montré que le cortisol peut interagir avec le système de récompense du cerveau, ce qui peut contribuer aux effets de renforcement de l’alcool.
On pense que le cortisol influence les processus cognitifs d’un individu et favorise l’apprentissage par l’habitude, ce qui peut contribuer à la formation d’habitudes de consommation et au risque de rechute (Stephens & Wand, 2012).
Maintenir une régulation normale de l’axe HPA
Il existe de nombreuses façons de maintenir la régulation normale de l’axe HPA, même si elles dépendent de la situation. Si des niveaux élevés de cortisol ont entraîné un syndrome de Cushing, des médicaments peuvent être pris pour contrôler la production excessive de cortisol.
Il s’agit notamment du kétoconazole, du mitotane (Lysodren) et de la métyrapone (Metopirone). De même, si vous prenez des médicaments qui affectent le cortisol, il peut être utile de consulter un professionnel de la santé s’ils semblent contribuer à l’excès de cortisol dans l’organisme.
Si des troubles mentaux tels que la dépression et l’anxiété sont à l’origine d’une hyperactivité de l’axe HHS, il peut être utile de prendre des médicaments qui s’attaquent à ces problèmes.
Il peut s’agir d’antidépresseurs qui favorisent la circulation des neurotransmetteurs essentiels dans le cerveau afin de réduire les symptômes qui pourraient être à l’origine de sentiments dépressifs et d’un stress excessif.
La psychothérapie peut être une méthode utile pour maintenir la régulation normale de l’axe HPA.
Elle peut être particulièrement utile en cas de troubles mentaux susceptibles d’affecter l’axe HPA, tels que les troubles de l’humeur et le syndrome de stress post-traumatique (SSPT). Un type de psychothérapie, la thérapie cognitivo-comportementale (TCC), a montré son efficacité dans le traitement de troubles tels que le SSPT.
De même, les séances de conseil peuvent aider les personnes souffrant d’un stress excessif à reconnaître ce qui peut déclencher leur stress et à mieux le contrôler.
Le biofeedback est une autre méthode qui peut être utilisée pour réduire le stress. Il s’agit de voir ou d’entendre des informations physiologiques sur le corps, par exemple en étant connecté à une machine qui mesure le rythme cardiaque.
En étant capable de voir un rythme cardiaque élevé, par exemple, ce biofeedback peut encourager les individus à essayer de ramener leur rythme cardiaque à un niveau normal et à comprendre quelles sont les techniques efficaces pour y parvenir.
Enfin, certains changements de mode de vie peuvent contribuer à réduire les niveaux de stress, ce qui devrait permettre à l’axe HPA de fonctionner régulièrement. Il s’agit notamment des éléments suivants
- Un régime alimentaire sain, qui met l’accent sur l’équilibre de la glycémie
- Éviter la caféine et l’alcool
- Veiller à un rythme de sommeil régulier et à une durée de sommeil suffisante
- La pratique régulière d’exercices physiques, tels que les activités aérobies
- Des techniques de relaxation telles que des exercices de respiration profonde
- La méditation, le yoga et la pleine conscience
References
Guilliams, T. G., & Edwards, L. (2010). Chronic stress and the HPA axis.
Mayo Clinic. (2021) https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/cushing-syndrome/symptoms-causes/syc-20351310
Moylan, S., Maes, M., Wray, N. R., & Berk, M. (2013). La nature neuroprogressive du trouble dépressif majeur : voies d’évolution et de résistance de la maladie et implications thérapeutiques.
Neuroscientifically Challenged. (2014) https://www.neuroscientificallychallenged.com/blog/2014/5/31/what-is-the-hpa-axis
Newcomer, J. W., Selke, G., Melson, A. K., Hershey, T., Craft, S., Richards, K., & Alderson, A. L. (1999). Diminution de la performance de la mémoire chez les humains sains induite par un traitement au cortisol au niveau du stress.
