Hormone juvénile - Définition

Introduction

L'hormone juvénile est une hormone qui contrôle le développement post-embryonnaire chez les insectes. Elle doit son nom au fait qu'elle maintient les caractères juvéniles, en favorisant les mues larvaires et en retardant la métamorphose. Toutefois, elle n'intervient pas que chez les larves, puisqu'elle a aussi un rôle très important chez l'insecte adulte, où elle régule la reproduction, en particulier la vitellogenèse et l'ovogenèse chez la femelle.

Il est quasiment impossible d'évoquer le rôle de l'hormone juvénile, au cours du développement comme lors de la reproduction, sans mentionner une autre hormone, l'ecdysone, avec laquelle elle a des interactions nombreuses. Mais le mode d'action exact de l'hormone juvénile, contrairement à celui de l'ecdysone, n'a pas encore été percé à jour.

De nombreuses substances mimétiques de l'hormone juvénile ont été découvertes, dans des extraits de plantes d'une part, mais aussi grâce à la synthèse chimique d'autre part. Certains de ces modulateurs endocriniens, appelés juvénoïdes, ont été utilisés avec succès comme insecticides très spécifiques, présentant une toxicité quasiment nulle pour la végétation et les autres animaux.

Formules du méthyl-farnésoate (MF) et des hormones juvéniles (en rouge, les différences par rapport au MF)

Nature de l'hormone juvénile

On peut trouver chez les insectes plusieurs formes moléculaires d'hormone juvénile. D'une manière générale, ce sont des dérivés sesquiterpénoïdes proches de l'ester méthylique de l'acide farnésoïque (méthyl-farnésoate ou MF) et possédant un ou deux groupements époxydes. Les premières formes décrites ont été nommées dans l'ordre de leur découverte : JH1, JH2 et JH3 (JH venant évidemment de l'abréviation anglaise pour juvenile hormone). Puis d'autres formes ont été trouvées, dont la dénomination n'a plus suivi la même logique, notamment la JH0 (prononcer JH-zéro) trouvée dans les œufs de lépidoptères ou la JHB3 (JH3-bisépoxyde) trouvée chez les mouches. La plupart des insectes ne contiennent que de la JH3, hormis les mouches qui ont également de la JHB3 et les lépidoptères qui peuvent avoir plusieurs JH (JH0, 1, 2 ou 3) au sein de la même espèce.

Formulaire des différentes JH :

• JH1 (ou JH I) : hormone juvénile à 18 carbones et 1 époxyde : C₁₈H₃₀O₃
• JH2 (ou JH II) : hormone juvénile à 17 carbones et 1 époxyde : C₁₇H₂₈O₃
• JH3 (ou JH III) : hormone juvénile à 16 carbones et 1 époxyde : C₁₆H₂₆O₃
• JH0 : hormone juvénile à 19 carbones et 1 époxyde : C₁₉H₃₂O₃
• JHB3 : hormone juvénile à 16 carbones et 2 époxydes : C₁₆H₂₆O₄

Rôles biologiques de l'hormone juvénile

Rôle dans le développement

De nombreuses expériences ont montré que l'hormone juvénile maintenait les caractères larvaires lors des mues et qu'au contraire, l'absence de cette hormone favorisait la métamorphose. C'est Sir Vincent Wigglesworth qui a découvert le rôle de l'hormone juvénile par des expériences sur une punaise hématophage, Rhodnius prolixus. Il a ainsi montré que l'hémolymphe d'une jeune larve était capable de retarder la métamorphose d'une larve plus agée. Par contre, l'ablation des corps allates, source de l'hormone juvénile, conduit l'animal à effectuer une métamorphose précoce, donnant un adulte de taille plus petite que la normale. D'autres expériences ont également été faites par cet auteur sur le ver de farine, Tenebrio molitor, qui a donné son nom à une méthode très sensible de dosage de l'activité biologique de l'hormone juvénile, le Tenebrio-test.

Les effets de l'hormone juvénile sur le développement ne s'expriment qu'en présence de l'hormone de mue ou ecdysone, dont elle module les effets : l'ecdysone (ou plus exactement son dérivé actif, la 20-hydroxy-ecdysone) déclenche une mue larvaire en présence d'hormone juvénile, et entraîne une mue de métamorphose en son absence.

Rôle dans la reproduction

Le rôle le plus connu de l'hormone juvénile au cours de la reproduction est le contrôle de la vitellogenèse. Dans la plupart des espèces d'insectes (sauf les diptères supérieurs), cette hormone induit la synthèse de vitellogénines dans le corps gras de l'insecte : ces vitellogénines sont sécrétées dans l'hémolymphe puis absorbées par l'ovaire, et stockées dans les œufs pour constituer le vitellus. Chez les diptères supérieurs, c'est plutôt l'ecdysone qui a cette fonction, mais l'hormone juvénile intervient néanmoins de manière synergique.