Chap 2 - Neurotransmetteurs 1/2 Flashcards

1
Q

Quels sont les rôles des neurotransmetteurs ?

A

1/ transmission d’information aux cellules postsynaptiques (neurones ou autres)

2/ régulation du métabolisme cellulaire

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2
Q

2 grands types de récepteurs postsyn

A

Récepteur ionotropique
ou canal ligand dépendant

Récepteur métabotropique
qui stimule une protéine G

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3
Q

PPSE si…

A

si entrée suffisante de cations
tels que Ca2+ ou Na+

> > dépolarisation&raquo_space; PA

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4
Q

PPSI si…

A

entrée suffisante d’anions
tels que Cl-

ou sortie de cations
K+

> > hyperpolarisation
déclenchement d’un PA devient + difficile

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5
Q

pour être qualifiée de « neurotransmetteur »,
une molécule neuro-active doit répondre
à certains critères :

1/
2/

A

1/ substance doit être présente dans le neurone présyn
ainsi que les enzymes et précurseurs
permettant sa biosynthèse

2/ libération de la substance
doit se faire en réponse à une dépolarisation présyn
et doit être dépendante au Ca2+

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6
Q

pour être qualifiée de « neurotransmetteur »,
une molécule neuro-active doit répondre
à certains critères :

3/
4/

A

3/ des récepteurs spécifiques à la substance
doivent être présents au niveau de la cellule postsyn

4/ substance doit être éliminée de la fente syn
soit par dégradation soit par recapture

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7
Q

pour être qualifiée de « neurotransmetteur »,
une molécule neuro-active doit répondre
à certains critères

si un de ces critères n’est pas rempli la molécule est qualifiée de ?

A

neuromodulateur
ou neuromédiateur

> avec les NT ils sont très nbx et divers

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8
Q

2 catégories de NT/NM :

A
  • molécules de petite taille
    > acides aminés, acétylcholine, monoamines
  • molécules de grande taille
    > neuropeptides et lipides
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9
Q

Rappel des 4 modes d’élimination du NT

A

1/ DIFFUSION
hors de la fente syn
» pourra alors se lier à des hétérorécepteurs de synapses voisines, être capturé par la glie ou métabolisé par différentes enzymes

2/ RECAPTURE
par des protéine transporteuses spécifiques de la membrane présyn

3/ CAPTURE PAR LA GLIE
via des protéines transporteuses spécifiques
des cellules gliales
pour recyclage&raquo_space; précurseurs

4/ DEGRADATION ENZYMATIQUE
dans la fente synaptique
sous l’action d’enzymes de dégradation spécifiques
» produit éliminé ou précurseur
mais aussi au niveau présyn pour limiter excès de NT

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10
Q

Quel est le premier NT identifié
qui joue un rôle majeur à la fois dans le SNC et le SNP ?

On alors parle de ?

A

L’Acétylcholine (ACh)

> > système cholinergique

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11
Q

Au niveau du SNP l’ACh est libérée par ?

général
+ 1 et 2

A

Tous les neurones moteurs de la moelle épinière :

1/ neurones somatomoteurs
des muscles squelettiques (striés)
> principal NT de la jonction neuromusculaire
(ou plaque motrice)

2/ neurones pré-ganglionnaires
du SN végétatif (autonome)

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12
Q

Au niveau du SNP l’ACh est libérée par ?

2 et 3

A

3/ neurones ganglionnaires
du système parasympathique
> notamment responsables du ralentissement
du rythme cardiaque

4/ certains neurones ganglionnaires
du système sympathique
> qui innervent glandes sudoripares
et vascularisation des muscles

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13
Q

Au niveau du SNC l’ACh est présente dans ?

3

A

1/ de nombreux interneurones
des corps striés du cortex et de l’hippocampe

2/ plusieurs noyaux du télencéphale
(noyau de Meynert et noyaux du septum)
qui participent à la régulation veille/sommeil

3/ noyaux mésopontins
(au niveau du tronc cérébral)
qui régulent aussi alternance veille/sommeil

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14
Q

Quels sont les 2 précurseurs permettant
la synthèse de l’ACH ?

leur provenance ?

A

1/ la choline
> naturellement présente dans l’alimentation
et également sécrétée par le foie

2/ l’acétyl Coenzyme A
> issue du métabolisme du glucose
et stockée dans les mitochondries

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15
Q

Quelle enzyme spécifique est nécessaire
à la synthèse de l’ACh ?

élaborée dans ?

où la trouve-t-on ?

où se produit la synthèse de l’ACh ?

A

la choline acétyl-transférase ou ChAT

élaborée dans
le corps cellulaire
(puis transport axoplasmique)

ne se trouve que dans les neurones cholinergiques
» bon marqueur de ceux ci

ChAT synthétise l’ACh
dans le cytosol de la terminaison axonale

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16
Q

Par quoi l’ACh est-elle dégradée ?

Quels produits ?

A

par l’enzyme de dégradation
produite par les neurones cholinergiques :

l’acétylcholinestérase ou AChE

ACh dégradée en choline et acide acétique
> très rapide et efficace

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17
Q

Comment l’AChE peut elle être inhibée ?

Quelles conséquences ?

A

AChE cible de nbrx gaz toxiques
et de certains insecticides
qui l’inhibent

> empêche dégradation de l’ACh

> > modif transmission dans synapses cholinergiques
au niveau du muscle squelettique
et du muscle cardiaque

> > > réductions importantes
de fréquence cardiaque et tension artérielle

> > > paralysie respiratoire entraînant la mort
en cas d’inhibition irrversible de l’AChE

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18
Q

Quels sont les 2 types de récepteurs sur lesquels l’ACh agit ?

leurs noms proviennent de ?

A
  • récepteurs ionotropiques
    dits nicotiniques
  • récepteurs métabotropiques
    dits muscariniques

> noms proviennent de leurs agonistes respectifs
(càd molécule qui a les mêmes propriétés
et active les même récepteurs
qu’une autre molécule)

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19
Q

Qu’est ce qu’un antagoniste ?

A

molécule qui diminue l’effet d’un NT

> compétitif :
se lie sur les mêmes récepteurs que le NT
mais n’entraine aucune réponse cellulaire

> non compétitif :
se lie sur d’autres récepteurs
qui vont bloquer l’effet du NT

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20
Q

Quelles sont les 2 formes de
récepteurs ionotropiques à l’ACh ?

quelles particularités ?

A
  • récepteurs musculaires
    > en particulier dans plaque motrice
    > perméables aux ions Na+
  • récepteurs neuronaux
    > perméables aux ions Na+ et Ca2+
    > laissent donc entrer bcp de cations
    » activation très dépolarisante
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21
Q

Citer un antagoniste aux récepteurs nicotiniques

et donner son action

A

curare
bloque action de l’ACh ce qui bloque les muscles squelettiques largement innervés par neurones cholinergiques
» paralysie
mais aussi utilisé à très faible dose comme anesthésiant

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22
Q

Les fumeurs ont ils plus ou moins de récepteurs nicotiniques comparé aux non fumeurs
dans leur cortex préfrontal ?
Comment a-t-on pu observer ce phénomène ?

A

Plus de récepteurs chez les fumeurs
> leur densité augmente avec le tabagisme chronique pour recevoir encore davantage de nicotine

Phénomène observé par autoradiographie :
localisation des récepteurs en les assemblant avec
une version radioactive
de molécules de nicotine ou d’ACh
dans le tissu étudié
> concentration ressort par gradient de couleur

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23
Q

Les récepteurs métabotropiques de l’ACh

sont qualifiés de muscariniques car…

A

ils sont stimulés par la muscarine,
un poison contenu dans les champignons
de type amanite.

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24
Q

Quelles sont les deux types de formes de récepteurs muscariniques ?

Diffèrent selon quoi ?

A

formes inhibitrices M2-M4
et excitatrices M1-M3-M5

Récepteurs diffèrent selon
le type de protéine G
et les 2nds messagers qu’ils contrôlent

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25
Formes inhibitrices des récepteurs muscariniques > localiser > rôle ?
M2 = dans le coeur > participent au ralentissement cardiaque M4 = au niveau présyn >> les 2 formes inhibent Adenyl-cyclase (enzyme permettant de produire le 2nd messager AMP cyclique à partir d'ATP)
26
Formes excitatrices des récepteurs muscariniques | > mode d'action et rôles ?
M1-M3-M5 (glandes) qui stimulent l’enzyme Phospholipase C (PLC) > et participent ainsi à la contraction musculaire, > stimulent diverses sécrétions telles que la sueur, > favorisent la libération d’adrénaline > et modulent l’excitabilité des neurones.
27
En résumé quelles sont les deux actions possibles | des récepteurs muscariniques ?
> soit une inhibition de l'adényl cyclase, > soit une activation de la phospholipase C (PLC)
28
Un des principaux antagonistes des récepteurs muscariniques est ? effets à forte / faible dose ?
L'atropine > contenue dans plantes herbacées, toxique à forte dose : Entraine la mort par paralysie respiratoire A faible dose contrôlée : antidote de certains gaz de combat neurotoxiques ou pour des traitements lors de malaises
29
Quels acides aminés ont un rôle excitateur ?
glutamate aspartate
30
Quels acides aminés ont un rôle inhibiteur ?
GABA glycine
31
Pourquoi les acides aminés sont importants ?
Ils sont majoritairement responsables de l'équilibre de la balance excitation / inhibition indispensable au fonctionnement normal du SNC > Par exemple, toute diminution de leur effet inhibiteur ou toute augmentation non contrôlée de leur effet excitateur peut faire basculer la balance vers un état général d’hyperexcitation, comme c’est le cas dans l’épilepsie.
32
Glutamate > importance ? > localisation ? > en somme ?
Le glutamate est le principal NT excitateur au niveau du SNC. Il est localisé dans environ 50% des neurones. ``` Il est présent dans le cortex, le thalamus, l’hippocampe et plusieurs noyaux du tronc cérébral. ``` En somme, les neurones glutamatergiques projettent dans la quasi-totalité des structures cérébrales.
33
Le glutamate est-il un AA essentiel ?
Non, il doit être synthétisé dans les neurones à partir de précurseurs locaux
34
Comment est synthétisé le glutamate ?
Plusieurs voies métaboliques possibles Dans les synapses glutamatergiques le précurseur dominant est la glutamine qui est synthétisée dans les cellules gliales
35
Le glutamate est métabolisé par ?
par une enzyme de synthèse : | la glutaminase
36
Qu'arrive-t-il aux molécules de glutamate | une fois synthétisées ?
- stockées dans vésicules synaptiques - puis une fois relâchées dans la fente syn elles sont éliminées par recapture grâce à des transporteurs spécifiques des cellules gliales
37
``` Expliquer comment cellules gliales et terminaisons synaptiques coopèrent pour assurer un approvisionnement adéquat en glutamate ? ```
Cycle glutamate-glutamine : Après recapture, une fois dans les cellules gliales, le glutamate est métabolisé en glutamine par l’enzyme glutamine-synthétase. > chaque molécule est en quelque sorte précurseur de l'autre
38
Citer les récepteurs ionotropiques au glutamate
récepteurs NMDA | et récepteurs NonNMDA
39
Récepteurs NMDA > lient ? > distribution ? > perméables à ? > particularité ?
> lient spécifiquement le N-methyl-D-aspartate > largement distribués dans tout le SNC > perméables au Ca2+ > particularité : sont à la fois chimio- et voltage-dépendants càd ne laissent passer le Ca2+ que pour certaines valeurs du potentiel membranaire
40
récepteurs NonNMDA > perméables à ? > on distingue principalement les récepteurs ?
> perméables au Na+ > on distingue récepteurs AMPA et récepteurs Kaïnate
41
Quels récepteurs ionotropiques au glutamate fonctionnent souvent en couplage ? Processus complexe à la base de ?
récepteurs NMDA et récepteurs AMPA > souvent colocalisés activation AMPA par glutamate >> modif locales de potentiel membranaire >> autorisent passage de Ca2+ dans canaux NMDA Processus impliqué dans les mécanismes synaptiques à la base de l'apprentissage et de la mémorisation
42
Grâce à quel phénomène les récepteurs NMDA | sont-ils à la fois chimio- et voltage-dépendants ?
grâce au couplage avec les récepteurs AMPA
43
Que se passe-t-il lors de l'arrivée de glutamate près de récepteurs AMPA couplés à des récepteurs NMDA ?
Entrée d'ions Na+ via canaux associés au récepteur AMPA >> dépolarisation (moins négatif) Canal associé au récepteur NMDA reste obstrué par un bouchon d'ions Mg2+ jusqu'à ce que dépolarisation soit suffisante (grâce à davantage de glutamate laissant entrer ions Na+) >> A REVOIR ET PRECISER >> alors bouchon saute et laisse entrer ions Ca2+
44
Quelle csq à l'augmentation de la concentration intracellulaire en Ca2+ (via récepteurs NMDA et AMPA) ?
cascade de réactions impliquées dans la PLT
45
PLT impliquée dans quelle fonction cognitive ? grâce à quelles régions cérébrales ?
Mémorisation à long terme > activation prolongée des mêmes réseaux neuronaux Hippocampe et notamment ses sous parties : les cornes d'Ammon 1 et 3 le gyrus dentelé > coordonnent stockage et récup en MLT
46
Csq de l'augmentation intracell de la concentration en Ca2+ > phase précoce ? > permet également ?
Activation de protéines kinases ayant pour effets : > augmentation sensibilité récepteurs au glutamate > création de nouveaux récepteurs AMPA >> davantage de Na+ entre >> accélération dépolarisation >> bouchon de Mg2+ des récepteurs NMDA saute plus vite L’augmentation en Ca2+ permet également la libération de messagers qui agissent sur le neurone présynaptique pour augmenter la fréquence de libération des NT
47
Csq de l'augmentation intracell de la concentration en Ca2+ > phase tardive ?
Protéines kinases modifie expression des gènes au niveau des neurones > modifs à long terme
48
De quoi la PLT est elle un exemple ?
Plasticité cérébrale > modif structure neuronale et réseaux de neurones grâce à stimulation des protéines kinases
49
Que provoque l'excès de glutamate ?
sur-stimulation de ses récepteurs ionotropiques >> csq négatives sur le fonctionnement cérébral - épilepsie - mort cellulaire par excitotoxicité
50
Rôle du glutamate dans l'épilepsie
Epilepsie résulte d'une activité excessive d'un groupe +/- important de cellules nerveuses >> provoque équivalent de court circuit dans les neurones ``` Excès de glutamate >> crée hyperexcitabilité neuronale en particulier des récepteurs NMDA >> équilibre excitation-inhibition perturbé >> courts circuits = crise d'épilepsie ```
51
Rôle de glutamate et aspartate | dans le phéno d'excitotoxicité
Lésion cérébrale (exp AVC) >> ischémie (insuffisance circ° sanguine) >> diminution O2 cerveau >> augmentation brutale du glutamate extracellulaire >> hyperexcitation des neurones postsyn >> entrées massives de Ca2+ >> mort cellulaire par apoptose (gonflement des corps cellulaires jusqu'à destruction des membranes)
52
Peut on lutter contre les effets de l'excitotoxicité ?
Effets peuvent être bloqués par administration d'antagonistes des récepteurs iono du glutamate > résultats décevants chez l'homme (protection espérées contre atteintes dues aux AVC ou hypoxies)
53
Les mécanismes très complexes de l’excitotoxicité́ sont aujourd’hui soupçonnés d’être à l’origine...
des dégénérescences neuronales responsables des maladies de Parkinson et d’Alzheimer via pollution environnementale
54
Effets du glutamate et de l'aspartate | contenus dans l'alimentation ?
Grand débat actuel car très répandus (remplacement du sucre par aspartame, glutamate comme exhausteur de goût) > Chez l’adulte sain, l’aspartame et le glutamate ne passent pas la barrière hémato- encéphalique : ils ne peuvent pas passer dans notre cerveau lorsqu’ils proviennent de l’alimentation. > En revanche, chez les enfants et dans certaines pathologies chez les adultes, ils passent la barrière hématoencéphalique et vont se fixer sur les récepteurs ionotropiques glutamatergiques. >> Consommés en grande quantité, ils vont jouer un rôle hyperexcitateurs sur le SNC et provoquer des malaises, des états d’hyperexcitation et des convulsions.
55
Récepteurs métabotropiques au glutamate | > citer les inhibiteurs et leur rôle
mGlu2, 3, 4, 7 et 8 sont inhibiteurs : ils diminuent la libération de glutamate et viennent ainsi moduler les synapses glutamatergiques et la libération de NT.
56
Récepteurs métabotropiques au glutamate | > citer les excitateurs et leur rôle
mGlu1 et 5 sont excitateurs : présents au niveau de l’hippocampe, ils catalysent le DAG (diacylglycerol) responsable de l’activation d’un type de protéine kinase. Ils participent donc à la PLT
57
Quels sont les acides aminés inhibiteurs ?
GABA et glycine
58
Présenter GABA
acide gamma-amini-butyrique principal NT inhibiteur de l'encéphale > au moins 1/3 des synapses l'utilise trouvé le plus souvent dans des interneurones
59
Synthèse et métabolisme du GABA
Principal précurseur = glutamate > converti en GABA grâce à une enzyme : décarboxylase de l'acide glutamique ou GAD ``` GAD a besoin de vitamine B6 pour assurer son activité enzymatique >> déficit dans l'alimentation peut être très grave en diminuant la synthèse de GABA et donc l'inhibition synaptique ``` Elimination de GABA par recapture par transporteurs des neurones et de la glie
60
Citer récepteurs ionotropiques au GABA
GABA-A et GABA-C
61
Récepteurs GABA-A | > généralités
canaux chimio-dépendants perméables aux ions Cl- si activés par GABA >> entrée de Cl- provoque effet inhibiteur (hyperpolarisation ou neutralisation des dépolarisations locales)
62
Récepteurs GABA-A | > cas particuliers 1
Certains possèdent sites de liaison pour benzo, barbituriques, alcool éthylique >> potentialisent effets inhibiteurs du GABA en augmentant flux d'entrée de Cl- = explique effets sédatif anesthésiant anxiolytique de ces molécules
63
Récepteurs GABA-A | > cas particuliers 2
sites de liaison pour béta-carbolines = s'opposent aux effets inhibiteurs du GABA en provoquant fermeture canal Cl- > substances anxiogènes et convulsivantes
64
Récepteurs GABA-C
même propriétés que GABA-A mais réponse au GABA un peu plus lente surtout exprimés au niveau de la rétine
65
Récepteurs métabotropiques au GABA
GABA-B > 2 formes toutes deux inhibitrices L'une inhibe synthèse d'AMPc (2nd messager) L'autre augmente perméabilité au K+
66
Ou trouve-t-on GABA-B et quelles fonctions ?
Au niveau présyn : Fonctions d'autorécepteurs sur les synapses GABAergiques et d'hétérorécepteurs sur d'autres types synaptiques (plus rarement au niveau postsyn dans le SNC)
67
Implications du GABA ?
- rôle prépondérant dans l'équilibre de la balance excit°/inhib° ``` - impliqué dans processus d'apprentissage et mémorisation, endormissement, dépendance aux drogues, régulation de l'humeur ```
68
Localisation de la glycine
Surtout dans la moelle et le tronc cérébral > inhibe neurones moteurs Peu d'effet sur neurones du cortex
69
Glycine synthétisée à partir de ? | Processus de métabolisation ?
Synthétisée à partir de la sérine Après libération dans la fente, rapidement éliminée par transporteurs membranaires spécifiques qui la capturent et la ramènent au sein des cellules gliales pour dégradation
70
Quels sont les récepteurs à la glycine ? Citer un inhibiteur connu ?
Récepteurs ionotropiques glycinergiques perméables au Cl- > fonctionnellement comparables à ceux du GABA Inhibiteur connu = strychnine > poison qui lève inhibition de la glycine sur neurones moteurs et provoque convulsions mortelles