4. Transmission et transduction Flashcards
Qu’est-ce que la transmission synaptique électrique?
- Jonction étroite
- Connexons: canaux laissant passer ions et petites molécules
- Passage direct du courant
- Bidirectionnelle
- Très rapide
- Synchronise l’activité d’une population de neurones
- Minoritaire !!!
Dans quels neurones se trouvent les synapses électrique?
Cellules bipolaires de la rétine
Comment se passe une transmission synaptique chimique?
- L’arrivée d’un PA provoque dans la région présynaptique la libération de molécules (neurotransmetteurs) qui sont libérées dans l’espace synaptique, s’y diffusent et entrent en contact avec des récepteurs de la membrane post-synaptique de la cellule cible
- La cellule cible répond à la stimulation de ses récepteurs de manière spécifique, qui varie selon le neurotransmetteur et le récepteur
Qu’elle est la première étape d’une synapse chimique?
Le neurotransmetteur est synthétisé et stocké dans le neurone
Qu’est-ce qu’un neurotransmetteur (NT)? Nommer les 4 propriétés essentielles.
Molécule (chimique) endogène qui transmet un signal d’un neurone à sa cellule cible (autre neurone, cellule musculaire, cellule glandulaire) via un récepteur post-synaptique.
- Doit être synthétisé dans le neurone
- Présent dans le terminal présynaptique et libéré en quantités suffisantes pour exercer une action définie dans la cible post-synaptique
- Si est administré de manière exogène (par exemple dans une expérience scientifique), il imite exactement l’action du transmetteur endogène
- Un mécanisme spécifique existe pour le retirer de l’espace synaptique
De quoi dépend l’effet d’un NT sur une cellule cible?
Elle dépend des actions du récepteur de la cellule cible. Donc un même NT peut causer des réponses différentes
Est-ce que la cocaïne est un NT?
Non, parce que même si elle agit sur des récepteurs, elle n’est pas produite par un neurone (pas naturel).
Quelles sont les étapes 2 à 6 d’une synapse chimique?
- La vague de dépolarisation (PA) se propage dans l’axone et atteint la terminaison nerveuse
- Les canaux calciques voltage-dépendants s’ouvrent
- L’ouverture des canaux calciques permet l’entrée de calcium
- L’afflux de calcium se fusionne aux vésicules contenant le NT
- Le NT est libéré dans la fente synaptique
Qu’est-ce qui détermine la qté de NT qui est relâché dans une synapse?
Plus il y a de Ca, plus il y a des vésicules qui fusionnent. (même qté de NT dans chaque vésicule)
(Le NT est libéré en quanta correspondant au NT stocké dans les vésicules présentes dans le terminal présynaptique)
Comment le calcium aide-t-il à la libération des NT?
- Les vésicules sont ancrées par les synapsines à un réseau de filaments cytosquelettiques
- Le calcium entrant via les canaux calciques voltage-dépendants phosphoryle les synapsines par une protéine kinase dépendante du calcium
- Les vésicules sont libérées et se dirigent vers la membrane présynaptique
Quelles sont les étapes 7 à 11 d’une synapse chimique?
- Le NT est libéré dans la fente synaptique
- Le NT interagit avec les récepteurs membranaires postsynaptiques
- Les récepteurs réagissent
- La stimulation du récepteur provoque une modification dans l’excitabilité de la cellule post-synaptique
- NT est éliminé de la synapse
Comment se passe la diffusion des NT dans la synapse?
- Lorsque les vésicules fusionnent au niveau de la membrane pré-synaptique, tout le contenu (NT) est libéré dans la synapse par exocytose
- La NT est alors libre d’interagir avec les récepteurs post-synaptiques pour provoquer l’effet souhaité dans les cellules post-synaptiques
- Le NT et la membrane sont constamment recyclés
Quelles sont les deux grandes familles de récepteurs? Expliquer
− Les récepteurs ionotropes, qui comportent : un site extracellulaire qui se lie avec les neurotransmetteurs (un ligand) et un domaine transmembranaire formant un canal ionique
− Les récepteurs métabotropes, qui ne comportent pas de canaux ioniques mais qui agissent en stimulant des molécules intermédiaires appelées ‘protéines G’ avec généralement des effets lents mais durables
De quoi dépend le déclenchement d’un potentiel d’action?
La sommation des PPSE et PPSI permet au neurone d’intégrer tous les inputs électriques transmis par les milliers de synapses. Le déclenchement du potentiel d’action dépend de la balance entre PPSEs et PPSIs.
- si les PPSEs l’emportent et le seuil est atteint, un potentiel d’action est déclenché au cône axonique et se propage le long de l’axone
-si les PPSIs l’emportent, le neurone ne transmet pas son influx
La sommation peut être spatiale ou temporelle
Comment les NT sont-ils éliminés (inactivation synaptique)?
L’élimination (rapide) des transmetteurs peut se faire par:
− Diffusion à partir des récepteurs synaptiques
− Recapture par les terminaisons nerveuses ou par cellules gliales
− Dégradation par des enzymes spécifiques (ex. acétylcholine)
Comment l’Ach est-elle dégradée dans une synapse?
Elle est rapidement hydrolisée par l’acetyl-chlolinesterase dans la fente synaptique.
Puis, la choline est recyclée en étant réabsorbée par le neurone présynaptique
Comment se fait le recyclage de vésicules?
La membrane des vésicules fusionnées est récupérée et réintégrée dans le cytoplasme par un processus d’endocytose.
Puis, elle se joint à l’endosome pour devenir de nouveaux vésicules
Qu’est-ce que la myasthénie grave?
Maladie auto-immune qui attaque les récepteurs d’acétylcholine dans les jonctions musculaires
-> Cause une faiblesse fatiguable
Comment agissent les médicaments anti-crises?
Ils ont beaucoup de différentes cibles, à plusieurs niveaux de la synapse. Les plus communs sont des bloqueurs de canaux sodiques
Qu’est-ce que le syndrome myasthénique Lambert-Eaton?
Maladie auto-immune qui attaque les canaux calciques de la membrane présynaptique
-> Cause une faiblesse qui s’estompe avec le temps
-> Réflexes estompés à partir du repos puis plus normaux suite à des mouvements répétés
Quels sont les deux types de NT? Nommer leur sous-catégories.
NT à petites mol : enzymes pour les générer sont produites dans le noyau et transport axonal lent vers le bouton terminal où les NT sont synthétisés
* Acétylcholine
* Acides aminés
* Purines
* Monoamines
NT peptidiques (grosses mols) : synthétisés dans corps cellulaire (RE) et transport rapide des NT dans l’axone
* NT peptidiques
Quels sont les principaux NT?
- Glutamate
- GABA
- Dopamine
- Sérotonine
- Histamine
- Glycine
- Acétylcholine
- Norépinéphrine/ noradrénaline
Qu’est-ce que l’acétylcholine? Comment est-elle synthétisée et éliminée? Ses fonctions?
C’est un NT à petite molécule
* Synthèse: Choline (présente dans le plasma) + acétylcoA (cycle du glucose) forme acétylcholine par choline acétyltransférase
* Élimination: dégradation par l’enzyme acétylcholinestérase (AChE)
* Multiples fonctions dans le système nerveux avec deux classes majeures de récepteurs
Qu’est-ce que le récepteur nicotinique ionotrope? Où se trouve-t-il?
C’est un récepteur d’acétylcholine ionotrope :
- Laisse passer les ions Na+ et K+, évoquant un PPSE
Trouvé dans:
- Jonction neuromusculaire (JNM)
- Système nerveux autonome
- SNC
Qu’est-ce que le récepteur muscarinique métabotrope?
C’est un récepteur d’acétylcholine métabotrope :
- Majoritaire dans lecerveau, répond à l’acétylcholine
- Effets inhibiteurs
Se retrouve dans:
- Striatum (système moteur)
- Système autonome parasympathique :
-Ganglions périphériques
-Coeur (nerfvague)
-Muscles lisses
-Glandes
Qu’est-ce que le glutamate? Comment est-il synthétisé et éliminé? À quels types de récepteurs peut-il se lier?
C’est le NT excitateur le plus important dans le SNC
- Synthèse: glutamine ou cycle de Krebs
- Élimination: Transporteurs à haute affinité (EAAT) côté présynaptique et glie
Trois récepteurs ionotropes:
- AMPA : courants Na+ et K+
- kaïnate : courants Na+ et K+
- NMDA: courants Na+, K+ et Ca2+
Trois groupes de récepteurs métabotropes:
- Effets plus lents et divers
- Diminue ou augmente l’excitabilité
Qu’est-ce que le récepteur NMDA? Comment s’ouvre-t-il? Pourquoi est-il important?
C’est un récepteur de glutamate dépendant du voltage
- Il est bloqué par Mg2+ au potentiel de repos
-> Dépolarisation repousse le Mg2+ et laisse entrer Na+ et Ca2+
- Activation à deux étapes, important pour l’apprentissage du cerveau
Qu’est-ce que le GABA?
NT inhibiteur le plus important
- Synthèse: glutamate ou pyruvate
- Élimination: transporteur à haute affinité (GAT)
Trois types de récepteurs:
- GABAa, GABAc: ionotropes(Cl-)
- GABAb: métabotrope (ouverture de canaux K+)
Qu’est-ce que la glycine? Localisation, synthèse, éliminitaion, récepteur
NT surtout dans interneurones inhibiteurs de la moelle
- Synthèse: sérine
- Élimination: transporteurs spécifiques
- Récepteur similaire à GABAa (Cl-)
Comment le GABA produit-il son effet sur un récepteur GABAa? Est-il inhibiteur ou excitateur?
L’ouverture de canaux chloriques rend la membrane plus négative, l’éloignant du seuil de déclenchement d’un PA→effet inhibiteur
Nommer des monoamines. Que sont-ils et que font-ils?
- Catécholamines (synthétisés à partir de la tyrosine) : dopamine, noradrénaline, adrénaline
- Histamine
- Sérotonine
Impliqués dans nombre de fonctions cérébrales
Ce sont des grands systèmes provenant du tronc cérébral modulant la sensation, le mouvement et la conscience.
Qu’est-ce que la noradrénaline? Rôles, récepteurs, synthèse, élimination, cible de quels meds?
NT dans le locus coeruleus et projections cérébrales diffuses
- Relié à l’excitation, vigilance et attention, stress (sympathique), apprentissage
- Rôle dans le sommeil/éveil
- Récepteurs métabotropes (couplés aux protéines G)
- Synthèse: Dopamine
- Élimination: Recapture par transporteurs, NET
- Cible des amphétamines et de certains antidépresseurs
Qu’est-ce que la dopamine? Rôles, récepteurs, synthèse, élimination, cible?
- Rôle dans les comportements de récompense renforcement et motivation
- Rôle de la dopamine dans la motricité : substance noire (progressivement détruite dans la maladie de Parkinson)
- Se lie à des récepteurs métabotropes qui activent ou inhibent l’enzyme adénylylcyclase
- Synthèse: Tyrosine
- Élimination: Recapture par transporteurs, DAT et dégradée par enzymes (ex. MAO).
- Cible des amphétamines et certains antidépresseurs
Qu’est-ce que l’adrénaline? Localisation, rôles, récepteurs, synthèse, élimination?
NT avec projections vers les ganglions sympathiques de la moelle (vasomoteur); vers l’hypothalamus (réponses cardiovasculaire et endocrine)
* Taux faible au niveau du SNC
- Synthèse et élimination: Similaires à noradrénaline
- Agit de pair avec la noradrénaline
Qu’est-ce que l’histamine? Localisation, rôles, récepteurs, synthèse, élimination, cible?
NT concentré dans l’hypothalamus
* Rôle dans l’éveil et l’attention et dans les allergies
* Récepteurs métabotropes, couplés aux protéines G
- Synthèse: Histidine
- Élimination: Transporteur inconnu puis dégradé par enzyme
*Cible des anti-histaminiques (contre allergie, produit un endormissement)
Qu’est-ce que la sérotonine? Localisation, rôles, récepteurs, synthèse, élimination, cible?
NT dans noyaux du raphé (pont) avec projections diverses
* Rôle dans le sommeil, vigilance, rythme circadien, humeur et émotivité. SI MANQUE : impulsivité, agressivité, troubles de l’humeur
* Récepteurs métabotropes et un récepteur ionotrope excitateur (5HT3)
- Synthèse: Tryptophane
- Élimination: Transporteur spécifique, SERT
- Cible des antidépresseurs et de l’ecstasy: augmente effet
Qu’est-ce que la substance P? Effet, localisation, libération?
NT hypotenseur, dans l’hippocampe et le néocortex
* Libérée par les fibres nociceptives
Que sont les peptides opioïdes? Localisation, rôle, récepteur?
- NT : Endorphines, enképhalines et dynorphines
- Disséminés dans tout le cerveau, souvent co-transmetteurs (GABA ou5-HT)
- Rôle analgésique
- Récepteurs métabotropes, couplés aux protéinesG
Nommer des seconds messagers.
- Ca2+
- AMP cyclique
- GMP cyclique
- IP3
- Diacylglycérol
Comment fonctionne un récepteur couplé à une protéine G?
- NT se connecte au récepteur
- Activation de la protéine G
- Activation de la protéine effectrice
- Activation du second messager
- Activation d’effecteurs ultérieurs
- Action sur la cible
De quels NT dépend le SNA?
- Acétylcholine
- Noradrénaline (ou norépinephrine)
- Adrénaline (ou épinéphrine)
Quelles sont les différetes composantes d’un circuit du SNA?
- Neurone préganglionnaire
- Ganglion : lieu de communication
- Neurone postganglionnaire
- Organe effecteur (muscle cardiaque, lisse, glandes, tissus adipeux)
Quelles sont les deux parties du SNAS? Où se situe le SNAS? Quel est son autre nom?
- Partie centrale incluant l’hypothalamus et la substance réticulée du tronc cérébral
- Partie périphérique composée des neurones préganglionnaires et les neurones postganglionnaires
- Entre T1 et L3
Système thoraco-lombaire
Expliquer l’organisation neuronale du SNAS. De quel type de neurones s’agit-il? Où se situent-ils? Quelles sont les exceptions?
- Les neurones préganglionnaires sont cholinergiques (ciblant récepteurs nicotiniques)
- Leur corps cellulaire est dans la corne intermédiolatéralede la moelle épinière entre T1 et L3
- Synapses dans ganglions paravertébraux ou prévertébraux avec les neurones postganglionnaires
- Les ganglions se trouvent à distance de leurs organes effecteurs
- Les neurones postganglionnaires sont le plus souvent adrénergiques parce que le neurotransmetteur sécrété est la noradrénaline
- Ces neurones postganglionnaires adrénergiques innervent plusieurs organes dont les yeux, les bronches, le coeur, les vaisseaux, le tractus gastro-intestinal, les reins, les uretères, la vessie
Exceptions:
- Glandes sudoripares sont cholinergiques muscariniques
- Les cellules de la médullosurrénale sont des neurones postganglionnaires ayant perdu leur axone et libérant la noradrénaline systémiquement
Comment interagissent les systèmes SNAS et SNAP?
Ils ont des actions opposées, et c’est l’équilibre entre les deux systèmes qui détermine l’effet
MAIS pour ce qui est d’uriner, c’est une collaboration :
- SNAS comprime la vessie
- SNAP relaxe certains sphincters
De quels types sont les neurones du SNAP? Où a lieu la synapse?
- Les neurones préganglionnaires sont cholinergiques nicotiniques
- Les neurones postganglionnaires sont aussi cholinergiques, mais muscariniques
- La fibre nerveuse préganglionnaire va jusqu’à l’organe innervé, synapse souvent dans l’organe lui-même
Quel est l’autre nom du SNAP? Décrire ces deux parties
SNA crânio-sacré
La partie crânienne du système parasympathique comprend les fibres nerveuses cheminant dans les nerfs crâniens III, VII, IX et X
* III: constriction de la pupille et l’accommodation du cristallin
* VII: Salivation et lacrimation
* IX: Salivation
* X (nerf vague): Effets cardiaques, digestifs, respiratoires
La partie sacrée du système parasympathique comprend les fibres nerveuses cheminant par S2-S4
* Côlon descendant, le sigmoïde et le rectum
* Vessie
* Organes génitaux
Quels sont les deux types de récepteurs cholinergiques?
- Nicotinique
- Muscarinique
Qu’est-ce qu’un récepteur cholinergique nicotinique? Par quoi est-il activé? Où se situe-t-il? Par quoi est-il bloqué?
- Les récepteurs nicotiniques sont activés par la nicotine et par l’acétylcholine
- Présents dans les neurones postganglionnaires
− Synapse entre les neurones préganglionnaires et postganglionnaires (SNA)
− Jonction neuromusculaire - Bloqués par le curare
Qu’est-ce qu’un récepteur cholinergique muscarinique? Par quoi est-il activé? Où se situe-t-il? Par quoi est-il bloqué?
- Les récepteurs muscariniques sont activés par la muscarine et par l’acétylcholine
- Présents dans les cellules effectrices stimulées par les neurones postganglionnaires:
− Parasympathiques
− Cholinergiques du sympathique (glandes sudoripares, vasodilatation dans les muscles squelettiques) - Bloqués par l’atropine
Qu’est-ce qu’un récepteur adrénergique?
Les récepteurs adrénergiques sont activés par la noradrénaline et l’adrénaline ou adrénaline seulement
Les récepteurs adrénergiques produisent une stimulation dans certains organes et une inhibition dans d’autres
Nommer des effets de la stimulation sympathique
- Mydriase (dilatation de la pupille)
- Vision de loin par relaxation des muscles ciliaires
- Bronchodilatation pour amener plus d’air dans les alvéoles
- Accélération du rythme cardiaque
- Augmentation de la force de contraction
- Vasodilatation musculaire pour amener plus de sang aux muscles
- Diminution du péristaltisme intestinal avec augmentation du tonus des sphincters
- Diminution du débit urinaire
- Relaxation de la vessie (rétention urinaire)
- Éjaculation, celle-ci pouvant être inhibée par certains médicaments
- Sudation (acétylcholine)
- Contraction des muscles piloérecteurs
Nommer des effets de la stimulation parasympathique
- Myosis (constriction de la pupille jusqu’à 1,5 mm) par contraction des muscles circulaires de l’iris
- Vision de près par constriction des muscles ciliaires, ce qui augmente la convexité et la force du cristallin (l’accommodation)
- Bronchoconstriction
- Ralentissement du rythme cardiaque
- Sécrétion augmentée des glandes digestives : salivaires, gastriques et pancréatiques
- Augmentation du péristaltisme intestinal avec relâchement des sphincters
- Contraction de la vessie qui se vide
- Érection
Quelles sont les 4 catégories de médicaments pouvant moduler le SNA?
- Sympathomimétiques (phényléphrine(α), salbutamol (β))
- Bloqueurs adrénergiques
- Parasympathomimétiques (pilocarpine, pyridostigmine)
- Bloqueurs cholinergiques (atropine-corrige la bradycardie)
Qu’est-ce que l’asymétrie des pupilles?
C’est lorsque les deux pupilles ne sont pas dilatées/ constrictées également
Selon si c’est un problème de constriction ou de dilatation, on sait que c’est le SNAP ou le SNAS, respectivement
Qu’est-ce que le syndrome de Horner?
Problème du SNAS
- Paupière d’un oeil + basse
- Difficulté à dilater ce même oeil
Qu’est-ce que la paralysie de Bell?
Paralysie soudaine de la moitié du visage à cause d’un problème inflammatoire du nerf crânien XII
- Signes : paralysie hémifaciale, impossibilité de pleurer
* Signes qui peuvent perdurer : pleurer au lieu de saliver et vice-versa (à cause d’une mauvaise régénérescence du nerf)
