Cours 3 Flashcards
Qu’est-ce que la neurotransmission ?
Communication entre les neurones (fonctionnement)
À quoi sert de comprendre la neurotransmission ?
Comprendre l’action des médicaments et drogues sur le cerveau
Comprendre les impacts d’une maladie sur le cerveau
Comprendre les conséquences comportementales d’une médication
Prédire le potentiel thérapeutique (ou toxique) d’un nouveau composé chimique
L’étude des interactions biochimiques et physiologiques
entre une molécule pharmacologique et son tissu cible se nomme…
Pharmacodynamique
En modifiant l’activité de la cible, on modifie la _____, donc le fonctionnement des neurones, et ultimement, on modifie le _____.
Neurotransmission
Comportement
Quelle molécule provenant d’un poisson empêche le potentiel d’action de passer et comment ?
La tétrodotoxine (TTX), du poisson tétrodon, en se liant sur les axones
Nomme et décris les deux types de synapses
Synapse électrique : Le courant électrique est transmis d’un neurone à l’autre
Synapse chimique : Signal transmis via un médiateur chimique nommé neurotransmetteur
Synapse électrique : signaux excitateurs ou inhibiteurs ?
Signaux excitateurs seulement
Synapse chimique : signaux excitateurs ou inhibiteurs ?
Les deux
Glutamate est un excitateur ou inhibiteur ?
Excitateur
GABA est excitateur ou inhibiteur ?
Inhibiteur
Pourquoi la synapse électrique n’est pas pertinente pour la pharmacologie ?
Pas de possibilité de régulation
Contact synaptique entre deux dendrites
Dendrodendritique
Contact synaptique entre la terminaison axonique et une épine dendritique
Axodendritique
Terminaison axonique sans cible spécifique. Le transmetteur est sécrété dans le liquide extracellulaire.
Axoextracellulaire
La terminaison axonique fait synapse au niveau du corps cellulaire
Axosomatique
La terminaison axonique fait synapse avec une autre terminaison axonique
Axosynaptique
La terminaison axonique fait synapse avec l’axone
Axoaxonique
La terminaison axonique fait synapse avec un petit vaisseau sanguin et sécrète le transmetteur directement dans le sang
Axosécrétrice
Nomme (5) caractéristiques d’un neurotransmetteur
- Fabriqué par un neurone
- Libéré à la suite d’un signal
- Induit une activité physiologique sur le neurone cible
- Un apport exogène produit le même effet
- Inactivation
Vrai ou faux : Le cerveau peut aussi produire ses propres antidépresseurs,
anxiolytiques, antidouleurs et hallucinogènes
Vrai
Vrai ou faux : Plusieurs médicaments ont été découverts avant le
neurotransmetteur naturel
Vrai
Nomme les (8) étapes du cycle de vie d’un neurotransmetteur
- Disponibilité des matières premières (substrat, précurseur)
- Synthèse du neurotransmetteur
- Stockage dans les vésicules
- Libération dans la synapse
- Action sur le neurone post-synaptique
- Action sur le neurone pré-synaptique
- Mécanisme de recapture (recyclage ou dégradation)
- Enzyme de dégradation (intra neuronal, ou dans la synapse)
Vrai ou faux : Tous les mécanismes des 8 étapes du cycle de vie d’un neurotransmetteur peuvent être des cibles potentielles d’agents pharmacologiques
Vrai
En réponse à un ___ ___, le neurotransmetteur est libéré au travers de la membrane présynaptique par un processus d’exocytose.
Potentiel d’action
Les stimulants, comme la cocaïne, empêchent quelle étape du cycle de vie du neurotransmetteur ?
La recapture
Nomme (3) caractéristiques d’une hormone et (2) différences avec le neurotransmetteur
Caractéristiques :
- Synthèse dans les neurones et
autres cellules sécrétrices - Action locale et lointaine,
transporté par le sang - Peut affecter le fonctionnement
du cerveau (ex: cortisol)
Différences :
- Neurotransmetteur : Synthèse dans les neurones
uniquement - Neurotransmetteur : Action locale dans la
synapse (µm)
Nomme un agent qui peut avoir à la fois le rôle de neurotransmetteur et d’hormone
Norépinéphrine
Nomme les (7) familles de neurotransmetteurs classiques
- Glutamate
- GABA
- Acétylcholine
- Dopamine
- Norépinéphrine
- Sérotonine (5-hydroxytryptamine)
- Histamine
Nomme (4) familles de neurotransmetteurs autres que les classiques
- Peptides
- Lipide : cannabinoïdes
- Gaz
- Facteurs neurotrophiques
Vrai ou faux : Un neurone donné peut produire plus d’un neurotransmetteur
Vrai
Je joue un rôle actif dans le maintien de l’activité EEG d’éveil au niveau du néocortex (système)
Système cholinergique
Je suis supposé jouer un rôle dans la mémoire en assurant le maintien de l’excitabilité des neurones (système)
Système cholinergique
La dégénérescence des neurones cholinergiques et la diminution des fonctions cholinergiques dans le néocortex sont très fortement suspectées de jouer un rôle dans la maladie _____
D’Alzheimer
Jouent un rôle dans le maintien d’un comportement moteur normal (système + voies)
Système dopaminergique, voies nigrostriées
La perte de neurones dopaminergiques est associée à la maladie _____, maladie dans laquelle les muscles deviennent rigides et les mouvements difficiles
de Parkinson
On pense que ce système de neurotransmission est la principale cible d’action de la plupart des drogues (système + voies)
Système dopaminergique, voies mésolimbiques
La libération de _____ est impliquée dans le renforcement et le plaisir
Dopamine
Un accroissement de l’activité dopaminergique pourrait être associé à la _____
Schizophrénie
Joue un rôle dans le maintien d’un tonus émotionnel (système)
Système noradrénergique
Une décroissance de l’activité noradrénergique pourrait être associée à la _____
Dépression
Un accroissement de l’activité noradrénergique pourrait être associé à des épisodes _____ (comportements, traduisant une surexcitation) et à certaines formes d’_____
Maniaques
Anxiété
Joue un rôle dans le maintien de l’activité EEG d’éveil (système)
Système sérotoninergique
Un accroissement de l’activité sérotoninergique est associé à des comportements _____ _____, mais aussi à la _____
Obsessionnels compulsifs
Schizophrénie
Une décroissance de l’activité sérotoninergique est associée à la _____
Dépression
Je suis une macromolécule, souvent co-localisée avec des neurotransmetteurs classiques
Peptide
Nomme (6) principaux peptides
- Corticotropine (hormone impliquée dans la réponse au stress)
- Ocytocine (hormone attachement et bien-être)
- Beta-endorphine (gestion de la douleur)
- Substance P (transmission de la douleur)
- Méthionine (construction de protéines)
- Leucine (construction musculaire)
Principal neurotransmetteur gazeux
Oxyde nitrique (NO)
L’oxyde nitrique est fabriqué par la _____
NOS (nitric oxide synthetase)
Il existe trois versions de la NOS. Dans le cerveau, c’est la version _____ qui est présente.
Neuronale (nNOS)
Vrai ou faux : Le NO (oxyde nitrique) n’a pas de récepteurs qui lui sont propres
Vrai, il traverse les membranes cellulaires car il est gazeux
Vrai ou faux : Le NO (oxyde nitrique) est stocké dans des vésicules avant d’être libéré
Faux, pas de stockage dans des vésicules, il est fabriqué sur demande lorsque nécessaire
Le NO (oxyde nitrique) active la synthèse du _____
Second messager cGMP
Neurotransmetteur associé à la vasodilatation (Viagra) et aux vertus calmantes chez le dentiste
Oxyde nitrique (NO)
Qu’est-ce qu’une enzyme ?
Protéine permettant une réaction chimique (synthèse, dégradation) qui agit comme catalyseur
Vrai ou faux : L’enzyme demeure intact à la fin d’une réaction
Vrai, car elle est un catalyseur
Vrai ou faux : Le produit d’un enzyme peut devenir le substrat d’un autre enzyme
Vrai
À quoi sert l’utilisation d’inhibiteurs d’enzyme ? (2 fonctions)
- Empêcher la synthèse de neurotransmetteurs
- Bloquer les enzymes de dégradation des neurotransmetteurs pour en augmenter la disponibilité et prolonger les effets physiologiques
Vrai ou faux : Certains inhibiteurs d’enzymes sont réversibles et certains sont irréversibles
Vrai
Que se passe-t-il dans le cas d’un inhibiteur réversible ?
L’inhibiteur se détache et l’enzyme redevient fonctionnel
Que se passe-t-il dans le cas d’un inhibiteur irréversible ?
Il forme un lien covalent avec l’enzyme, les effets sont permanents
Donne un exemple d’inhibiteur d’enzyme irréversible
Insecticide
Définition d’un transporteur
Protéine qui permet le passage sélectif de molécules à travers la membrane cellulaire
Nomme trois types d’interventions pharmacologiques en ce qui concerne les transporteurs
- Inhibition des mécanismes de recapture des neurotransmetteurs (augmenter la disponibilité et prolonger les effets physiologiques)
- Inhibition des transporteurs des précurseurs (matières premières nécessaires à la synthèse des neurotransmetteurs)
- Inhibition des transporteurs pour le stockage des neurotransmetteurs dans les vésicules synaptiques
Définition d’un récepteur
Protéine située sur la surface ou à l’intérieur d’une
cellule qui est le site d’action initial d’une molécule bioactive (neurotransmetteur) menant ultimement à son effet physiologique
Les récepteurs ont une structure _____
Tridimensionnelle, dynamique et mobile
L’affinité entre le récepteur et un ligand dépend de la _____ et de l’_____
Complémentarité de structure
Attirance électrochimique
Lorsqu’un ligand endogène se lie au récepteur, il provoque un changement de _____ et, par conséquent, un changement de _____
Conformation
Fonction
Nomme les familles de récepteurs (3)
Canaux ioniques (ou ionotropiques)
Métabotropiques (couplés aux protéines G)
Intracellulaires
L’action physiologique des récepteurs ionotropiques est _____
Rapide (en millisecondes)
Décris le fonctionnement d’un récepteur ionotropique
- Liaison du neurotransmetteur
- Ouverture du canal
- Flux d’ions passe à travers la membrane
Les canaux ioniques permettent de modifier le potentiel membranaire, causant une _____ ou une _____ selon les ions qui traversent le canal
Dépolarisation
Hyperpolarisation
Les récepteurs métabotropiques sont composés de trois unités ___, ___ et ___ et lient le ___
Alpha, beta, gamma
GTP
Qu’est-ce que le GTP ?
Carburant cellulaire, le GTP est synthétisé à partir du glucose
Quand le ligand se lie au récepteur, la portion
intracellulaire du récepteur se lie au complexe protéine G et provoque la dissociation de l’unité ___ .
Alpha
L’action physiologique des récepteurs métabotropiques est _____
Plus lente (en secondes ou minutes)
*Actions cliniques peuvent être en terme de jours, semaines, mois avant d’avoir un effet
Canal ionique couplé à un récepteur métabotrope
- Le transmetteur se lie au récepteur
- La liaison du transmetteur déclenche l’activation d’une protéine G
- La sous-unité alpha de la protéine G se lie au canal, occasionnant un changement de structure qui permet aux ions de le traverser
Récepteur métabotropique couplé à une enzyme
- Le transmetteur se lie au récepteur
- La liaison du transmetteur déclenche l’activation d’une protéine G
- La sous-unité alpha se lie à l’enzyme, ce qui provoque l’activation d’un messager secondaire
- Le messager secondaire peut activer d’autres processus cellulaires (comme l’activation de l’ADN ou la formation d’un canal ionique)
Pour les récepteurs intracellulaires, les ligands sont _____, souvent des dérivés du cholestérol. Ainsi, ils peuvent traverser la _____
Hydrophobes
Membrane cellulaire
Le complexe ligand-récepteur intracellulaire se lie à l’___ et initie la transcription d’un gène
ADN
L’action physiologique pour les récepteurs intracellulaires est _____
Prolongée, à long terme
Nomme (5) ligands qui se lient à des récepteurs intracellulaires
Glucocorticoïde, cortisol, testostérone, estrogènes et Vitamine D3
Vrai ou faux : Le temps requis pour obtenir un effet d’un médicament est un indicateur de son mécanisme d’action et, inversement, le mécanisme d’action d’un médicament peut prédire le temps pour
obtenir un effet
Vrai
Vrai ou faux : Un même neurotransmetteur peut lier des récepteurs ionotropiques et métabotropiques. Si oui, nomme (3) exemples
Vrai
Glutamate, GABA, acétylcholine
Vrai ou faux : Tous les récepteurs sont pareils
Faux, chaque récepteur provient de son propre gène, donc il a son identité propre
Comment nomme-t-on les récepteurs dont on ne connait pas de neurotransmetteur endogène ?
Récepteurs orphelins
La variété des rôles tenus par les récepteurs se
reflète dans la diversité de leur _____
Localisation autour de la synapse
Vrai ou faux : Plus un récepteur est localisé à plusieurs endroits, plus il est intéressant comme cible pharmacologique
Faux, on souhaite qu’il soit localisé à un seul endroit, sinon possibilité d’effets collatéraux
Que fait un agoniste ?
Il se lie au récepteur et induit la réponse cellulaire
Vrai ou faux : L’agoniste produit le même effet que le neurotransmetteur endogène
Vrai
Que fait l’antagoniste ?
Il se lie au récepteur pour empêcher le neurotransmetteur endogène d’exercer son action (on l’appelle aussi bloqueur)
L’antagoniste induit-il une réponse cellulaire ?
Non
« Bien que plus d’une clés soient compatibles avec une serrure, ce ne sont pas toutes les clés qui ont la capacité de la déverrouiller ». À quoi fait référence cette citation ?
L’antagoniste est comme une clé dont la forme lui permet d’entrer dans la serrure (récepteur), mais pas de la déverrouiller (induire réponse cellulaire). Il bloque l’accès aux autres clés (ligands).
Nommer les (5) cibles moléculaires des médicaments psychotropes
- Enzyme de dégradation des neurotransmetteurs
- Récepteurs pré-synaptiques
- Recapture des neurotransmetteurs par le neurone pré-synaptique
- 5.
Nomme (4) caractéristiques d’une cible pharmacologique
- Saturable (quantité limitée de cibles pharmacologiques, le médicament atteint une efficacité maximale)*
- Réversible (à l’exception des insecticides)
- Affinité (capacité du ligand à se lier à un récepteur)
- Spécificité ou sélectivité (capacité du ligand d’interagir avec des types restreints de récepteurs)
*Cependant les effets indésirables qui ne sont
pas causés par le récepteur en question, peuvent augmenter
Vrai ou faux : La sélectivité (spécificité) est une caractéristique redoutée par le pharmacologue
Faux, au contraire, elle est recherchée
Lorsqu’il y a compétition entre deux ou plusieurs ligands, celui qui occupera le récepteur dépend de (2) facteurs, lesquels ?
- L’affinité (le Kd) de chacun des ligands impliqués
- La concentration de chacun des ligands
Donne un exemple de compétition et d’affinité
Le monoxyde de carbone prend la place de l’oxygène dans le transporteur (hémoglobine)
- Forte affinité entre le monoxyde de carbone et la molécule d’hémoglobine, beaucoup plus que celle avec le dioxygène ou le dioxyde de carbone
Autre exemple : Overdose d’opioïdes et naloxone
La constante de dissociation (Kd) établit la force de liaison entre une cible précise et un ligand précis. S’agit-il d’une valeur fixe ? Comment cette valeur est-elle déterminée ?
Oui, valeur fixe pour une paire récepteur-ligand spécifique.
La valeur est déterminée expérimentalement in vitro.
Par quelle unité de mesure s’exprime le Kd ?
mol/L
Formules du Kd (2)
Ligand (L) + Récepteur (R) = Récepteur-Ligand (RL)
Kd = [ R ] x [ L ] / [ RL ]
Si l’affinité est faible (peu de liaisons), le Kd est _____
Grand
Si l’affinité est forte (beaucoup de liaisons), le Kd est _____
Petit
Vrai ou faux : L’affinité et la valeur du Kd sont inversement proportionnelles ?
Vrai
Le Kd est la concentration de ligand requise
pour occuper _______
La moitié des récepteurs présents dans un système
Vrai ou faux : Le % d’occupation des récepteurs est directement proportionnel à la concentration de ligand
Faux
La sélectivité est plus élevée s’il y a beaucoup d’écart entre ____
Les différents Kd.
Exemple de la Venlafaxine : prend une plus petite dose pour affecter la sérotonine (9 nM), mais beaucoup plus pour la norépinéphrine (1,060 nM) et la dopamine (9,300 nM), donc forte sélectivité
Voir les (3) scénarios de compétition pour deux ligands
Cours 3, diapo 40-42
Définition d’un ligand
Toutes molécules pouvant se lier à un récepteur avec une certaine sélectivité.
Cela inclut les neurotransmetteurs, les hormones les principes actifs d’un médicament ou d’une drogue récréative et les métabolites.