Cours 11 - Vieillissement de la jonction neuro-musculaire ✓ Flashcards
Qu’est-ce que la plaque d’extrémité? Qu’est-ce que la clé de jonction synaptique?
plaque d’extrémité : À la surface des cellules musculaires, région très spécialisée et riche
en récepteurs. La surface est ondulée.
clé de jonction synaptique : Contient du liquide
extracellulaire et permet aux neurotransmetteurs de
se déplacer vers le muscle.
Synthèse et entreposage de l’acétycholine.
-> synthèse
1 - Synthétisé à partir de la choline et de l’acétylcoenzyme A. La majorité de la choline provient du liquide extracellulaire
2 - La réaction est catalysée par l’enzyme choline-acétyltransférase. L’enzyme est produite dans le corps cellulaire du neurone moteur.
-> entreposage
- La terminaison axonale contient plusieurs vésicules d’acétylcholine
- 1% des vésicules sont pour le relâchement immédiat (proche de la surface). 50-100 vésicules sont relâchées à chaque impulsion nerveuse.
- 80% des vésicules constituent la réserve.
Types (2) de relâchement de l’acétylcholine
- spontané
- En réponse à une impulsion nerveuse
Type de relâche spontanée de l’acétylcholine (4)
1) Quantal : Exocytose d’une seule vésicule synaptique.
2) Subquantal : Exocytose d’une vésicule chargée de manière incomplète.
3) Géant : Une quantité d’axoplasme contenant de l’acétylcholine est éjecté par la membrane.
4) Fuite moléculaire (fuite non-quantal) : Diffusion d’acétylcholine par la membrane.
Qu’est-ce que l’acétylcholinestérase et où se trouve-t-elle?
C’est l’enzyme qui dégrade l’acétylcholine encore présente dans la synapse
- elle est sécrétée par le muscle, mais demeure collée à la surface du muscle (se trouve dans la synapse)
Concernant les récepteurs de l’acétylcholine,
- quel type?
- formé de quoi?
- nom des sous-unités
- type : nicotinique
- formé de 5 sous-unités, formant une ouverture dans la membrane
- Chaque récepteur contient 2 sous-unités α, 1 β, 1 δ
et 1 ε (adulte) ou γ (fétal).
Quelle structure de la jonction neuromusculaire permet le relâchement du calcium?
tubule T
Quels sont les 2 types de formation et maturation de la jonction neuromusculaire? Quelle est la différence entre les 2?
- neurocentrique : c’est l’approche du neurone aux fibres musculaires qui cause l’apparition de regroupements primitifs sur les fibres musculaires
- myocentrique : il y a des regroupements primitifs avant même l’approche du neurone
Étapes de la formation et maturation de la jonction neuromusculaire de la façon myocentrique (4)
- Préparation : Formation de petits regroupements primitifs de récepteurs Acétylcholine (AChR).
- L’innervation mène a l’apparition de regroupements plus gros dans la région synaptique.
- Les regroupements AChR sont innervés par plusieurs axones
- Raffinement : Les regroupements AChR sont innervés par un seule axone.
La formation de la jonction neuromusculaire est dépendante de quoi?
calcium
Quels sont les 3 mécanismes cellulaires de la formation et maturation de la jonction neuromusculaire? (important)
1) Formation des regroupements par mouvement latéral, diffusion dans la membrane plasmique ou endo- et exocytose.
2) Les gènes codant les sous-unités du récepteur sont seulement transcrit par le « noyau synaptique ».
3) Actions coordonnées des signaux positifs et négatifs.
Quelles sont les 3 voies de signalisation de la formation et maturation de la jonction neuromusculaire? Quelle est la plus importante?
- Voie Agrin-LRP4-MuSK : + importante
- Voie MuSK-Wnt
- Voie MuSK-BMP
Étapes de la voie de signalisation de la formation et maturation de la jonction neuromusculaire par Agrin-LRP4-MuSK?
1- Agrin va lier LRP4 ce qui va permettre la liaison LRP4 et MuSK
2- Activation de MuSK par phosphorylation et phosphorylation de Dok7
3- Initiation d’une cascade de signalisation via Rapsyn et ancrage des récepteurs
V ou F. Certaines études in vitro ont démontré que les neurones moteurs peuvent ignorer les regroupements et former des synapse a un nouvel
endroit.
V
Comment maturent les récepteurs à acétylcholine?
-> au stade foetal, les récepteurs ont la sous-unité γ
-> au stade adulte, les récepteurs ont la sous-unité ε
- dans les fibres de type II, le remplacement se
fait dans la première semaine post-natal
- Dans les fibres de type I, la transition est
retardée
- Dans certains muscles (extra-oculaire), les fibres de type I gardent la sous-unité γ
Quelles sont les 3 caractéristiques importantes de la maturation de la jonction neuromusculaire? (important)
- Regroupement des récepteurs nicotiniques au centre de la fibre musculaire (Les gènes codant les sous-unités du récepteur sont seulement transcrit par le « noyau synaptique »)
- Changement dans la composition des récepteurs nicotiniques.
- Le passage a l’innervation par un seul axone (raffinement)
Quels sont 3 effets du vieillissement qui ont un impact sur le muscle et la jonction neuromusculaire? Qu’est-ce que ça cause en fin de compte?
- inflammation
- stress oxydatif et dysfonction mitochondriale
- neurodégénération
-> ça cause une dysfonction de la jonction neuromusculaire et de la sarcopénie
Anomalies au niveau de la mitochondrie causées par le vieillissement (4)
- Augmentation du stress oxydatif
- Augmentation de la fusion
- Moins de mitochondries (diminution de la fission)
- Moins d’ADN mitochondriale
Quels sont les impacts négatifs (4) de la dysfonction mitochondriale et du stress oxydatif causées par le vieillissement?
- Les fibres musculaires sont moins bien organisées.
- Diminution de la capacité de dégradation des lysosomes.
- Accumulation de protéines endommagées dans les fibres musculaires
- Agrégation et mauvais repliement des protéines
membranaires menant a une mauvaise manipulation du calcium.
Qu’est-ce que l’inflammaging?
l’inflammation reliée au vieilissement
Quels sont les impacts au niveau cellulaire de l’inflammaging? (3) Quel en est le résultat?
- Sécrétion insuffisante de myokines (IL-6, Il-7) par le muscle
- Augmentation des marqueurs inflammatoires (exemple: IL-6, TNF- α) et changement
pour un profil pro-inflammatoire - Mauvais fonctionnement des cellules immunitaires
-> résultat : composition corporelle altérée (les muscles diminuent en force et en masse et sont remplacés par de la masse adipeuse)
Quel est le rôle de IL-6 dans l’inflammaging?
1- Le vieillissement fait pencher la balance de la signalisation IL-6 vers un statut pro-inflammatoire
2- L’exposition chronique à l’IL-6 et la libération de cytokines pro-inflammatoires favorisent les effets pro-inflammatoires et le catabolisme musculaire
3- La libération pulsatile d’IL-6 en réponse à l’exercice est diminuée dans la sarcopénie, ce qui entraîne une réduction des effets anti-inflammatoires et une altération de l’anabolisme musculaire médié par l’IL-6
Quels sont les impacts du vieillissement sur le muscle et la jonction neuromusculaire? (important)
- dégénérescence morphologique des récepteurs acétylcholine
- changement dans l’expression des sous-unités du récepteur (+ de sous-unité gamma que epsilon)
- défaut d’innervation des jonctions neuromusculaires (cycle dénervation, ré-innervation)
- déclin de la capacité de régénération à cause de la diminution du nombre de cellules satellites disponibles
- Diminution de la taille des unités motrices menant à une atrophie musculaire
- Diminution du nombre et atrophie des fibres de type II.
- Accumulation d’adipocytes et diminution de la
capilarisation
Comment les récepteurs à acétylcholine changent avec le vieillissement?
ils dégénèrent, ce qui entraîne :
- Augmentation de la diffusion de l’agrin
- Activation réduite de MuSK
- Augmentation de la dégradation de LRP4
Quel est l’impact de la diminution des fibres de type II lors du vieillissement? (2)
- Plus grande réduction du pool de cellule satellite
- Plus sensible a la sécrétion de IL-6, donc + sensible à l’inflammation
Classes de pathologies neuromusculaires selon ce qui est affecté. Dites ces pathologies se classent dans quoi :
- SLA
- dystrophie musculaire
- syndrome myasthénique (SMA)
- myasthénie grave
- myopathies
- Les neurones moteurs (SLA, SMA)
- Le muscle (dystrophie musculaire, myopathies)
- La communication entre les neurones et le muscle (myasthénie grave)
Classes de pathologies neuromusculaires selon la cause. Dites ces pathologies se classent dans quoi :
- SLA
- dystrophie musculaire
- syndrome myasthénique (SMA)
- myasthénie grave
- myopathies
- Génétique (SLA, SMA, dystrophie musculaire, myopathies)
- Auto-immune (myasthénie grave, certaines myopathies)
- Inconnue (SLA, dystrophie musculaire, myopathies)
Hypothèses de début de la maladie SLA (2)
- dying back : débute à la jonction neuromusculaire ou au muscle (stress oxydatif, dysfonction mitochondriale)
- dying foward : débute dans le cortex moteur (excitotoxicité glutamate)
-> les 2 créent une dénervation de la jonction neuromusculaire
Quel est le mécanisme cellulaire de la déficience en acétylcholine dans le syndrome myasthénique? Il y a mutation dans quel gène?
- mutation dans ColQ
- cette mutation entraîne une défectuosité dans les brins de collagène-like qui servent d’ancrage aux sous-unités catalytiques de l’acétylcholine
- si les sous-unités catalytiques sont moins nombreuses, alors il y a moins ou pas de dégradation de l’acétylcholine, donc les résidus ne sont pas recyclés pour produire d’autre acétylcholine
- il y a donc une déficience en acétylcholine car elle n’est pas recyclée
Quel est le mécanisme cellulaire des récepteurs à acétylcholine défectueux dans le syndrome myasthénique? Il y a mutation dans quel gène? Quelle est la différence entre la forme dominante et la forme récessive?
- mutation dans le gène CHRNB1
- ce gène code pour une sous-unité du récepteur à l’acétylcholine, ce qui le rend défectueux et entraîne des difficultés au niveau des PA
- forme dominante (1 seule mutation cause la déficience) : les canaux sont « lents », ils ont une ouverture prolongée, ce qui cause un courant synaptique prolongé, donc on ne revient pas au niveau basal assez rapidement et c’est difficile d’obtenir des PA
- forme récessive : cause une déficience en récepteurs, donc si pas assez de récepteurs, alors pas de PA
Quel est le mécanisme cellulaire de la déficience en agrin dans le syndrome myasthénique? Il y a mutation dans quel gène?
- mutation dans plusieurs gènes (causent différents types de myasthénie) : AGRN, LRP4, MuSK, DOK7
- mécanisme lors d’une mutation dans DOK7 :
1- mutation dans DOK7 diminue la phosphorylation de MuSK, donc moins activé
2- si MuSk est moins activé, ça diminue le nombre de récepteur à acétylcholine, donc diminue les regroupements d’AChR
3- ça cause une dénervation et instabilité de la jonction, ce qui imite les effets du vieillissement
Quel est le mécanisme moléculaire de la dystrophie musculaire? Quel gène est muté?
- gène muté : RYR1
-> c’est un mécanisme mutationnel :
1- dans un premier temps, le calcium intramusculaire augmente, la contraction augmente et devient prolongée : - Augmentation de l’activation de RYR1 par la dépolarisation de la fibre musculaire
- Fuite de calcium au niveau du canal
2- dans un 2e temps, la quantité de calcium augmente dans le réticulum sarcoplasmique, donc moins de calcium entre dans le muscle : - Contraction inefficace due a une déficience dans le
relâchement du Ca2+ - Diminution de l’expression de RYR1
Quel est le mécanisme moléculaire de la myasthénie grave? Quel en est le résultat final?
mécanisme :
1. Les sites de liaison de l’acétylcholine sont bloqués
2. Réduction du nombre de récepteurs
3. Destruction des repliements post-synaptique
-> résultat : Potentiel à la plaque d’extrémité insuffisant pour générer un potentiel d’action
