Cours 4 : Transmission synaptique et transduction Flashcards
Comment fonctionne globalement une transmission synaptique électrique?
- Jonction étroite qui communique entre le neurone pré et pot synaptique
- La jonction est tapissée de connexons: canaux laissant passer ions et petites molécules
- Cela permet un passage direct du courant bidirectionnel (rien qui l’empêche d’aller dans l’autre direction)
Quel est le plus grand avantage et «désavantage» de la transmission synaptique électrique?
- avantage : très rapide
- désavantage : Synchronise l’activité d’une population de neurones (peut pas juste dépolariser un neurone, c’est toute la gang obligée, sont comme dépendants affectifs lol)
Quel sens utilise particulièrement la transmission synaptique électrique?
- la vue, les cellules bipolaires de la rétine communiquent comme ça
Explique généralement les étapes de la transmission synaptique chimique (11 LOL)
- Le neurotransmetteur est synthétisé et stocké dans le neurone
- La vague de dépolarisation (PA) se propage dans l’axone et atteint la terminaison nerveuse (bouton terminal du neurone pré-synaptique)
- 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 qui se fusionne alors dans la membrane présynaptique
- Le NT est libéré dans la fente synaptique par exocytose
- Le NT interagit avec les récepteurs membranaires postsynaptiques
- Les récepteurs réagissent (ouverture ou fermeture)
- La stimulation du récepteur provoque une modification dans l’excitabilité de la cellule postsynaptique (naissance de PPSE ou PPSI)
- NT est éliminé de la synapse (recapture ou enzyme)
- Récupération de la membrane du vésicule à partir de la membrane plasmique
Qu’est-ce qu’un neurotransmetteur?
- Molécules chimiques endogènes (produites par le neurone) qui transmettent un signal d’un neurone à sa cellule cible (autre neurone, cellule musculaire, cellule glandulaire) via un récepteur post-synaptique. Leur fonction dépend du système dans lequel elles interviennent
Vrai ou faux : l’effet du signal transmis par un neurotransmetteur dépend des actions du récepteur de la cellule cible et non du NT lui-même
Vrai!
Quelles sont les 4 propriétés essentielles d’un neurotransmetteur?
- Doit être synthétisé dans le neurone (endogène)
- 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 ou médicament), il imite exactement l’action du transmetteur endogène
- Un mécanisme spécifique existe pour le retirer de l’espace synaptique
Dans quel sens est orienté le gradient électrochimique du Ca2+? Quel est l’effet sur la dépense énergétique des cellules?
- il est orienté très fortement vers le liquide intra cellulaire
- donc, les cellules dépensent une énergie importante pour maintenir les ions de calcium à l’extérieur des
cellules et dans le liquide interstitiel
Quel est l’effet de la dépolarisation sur les canaux calciques voltage dépendants dans le bouton terminal? Quel est l’effet secondaire sur les neurotransmetteurs?
- Les canaux calciques voltage-dépendants sont fortement concentrés à la membrane terminale présynaptique et s’ouvrent lors de l’arrivée d’un potentiel d’action (dépolarisation de la membrane). L’afflux de calcium est très sensible à l’ouverture de ces canaux et donc rentre fckn bcp
- permet la libération de neurotransmetteur : Le NT est libéré en quanta correspondant au NT stocké dans les vésicules présentes dans le terminal présynaptique, selon la quantité de Ca2+ qui entre dans la cellule
Comment le calcium permet-il la libération des vésicules de NT dans le neurone pré-synaptique?
- Les vésicules sont ancrées par les synapsines (protéines) à un réseau de filaments cytosquelettiques (donc coincées dans le bouton terminal)
- Le calcium entrant via les canaux calciques voltage-dépendants phosphoryle les synapsines par
une protéine kinase dépendante du calcium (donc détachent les vésicules) - Les vésicules sont libérées et se dirigent vers la membrane présynaptique, elles y fusionnent
De quoi dépend la vitesse de libération du neurotransmetteur dans le bouton terminal?
- La vitesse de libération dépend de la distance entre les vésicules et les
canaux calciques voltage dépendants (plus c’est près, plus c’est vite yahoo)
Compare la libération de NT pour les vésicules (petites molécules) et les vésicules à centre dense (neuropeptides).
- Vésicules (petites molécules) :
sont arrimées près des canaux; un seul spike/PA induit assez de Ca2+ pour provoquer la fusion - Vésicules à centre dense
(neuropeptides) sont situées plus loin dans la terminaison; il faut un train de spikes/PA pour accumuler assez de Ca2+ et obtenir fusion
Vrai ou faux : une stimulation à basse fréquence du neurone pré-synaptique provoque une libération de tous les neurotransmetteurs?
Faux, il y aurait une libération préférentielle des transmetteurs à petites molécules (vésicules à centre dense ne pourraient pas s’ouvrir)
Comment les neurotransmetteurs sont ils libérés dans la fente synaptique?
- Lorsque les vésicules fusionnent au niveau de la membrane présynaptique, tout le contenu (NT) est libéré dans la synapse par exocytose. Il peut alors intéragir avec les récepteurs post-synaptiques
Pourquoi est-ce que les neurones votent pour le parti vert?
Parce qu’ils sont fans du recyclage : Le NT et la membrane sont constamment recyclés
Décris les 2 familles de récepteurs post-synaptiques?
- Récepteurs inotropes (canal ionique ligand dépendant)
- rapides
- comportent deux domaines : un site extracellulaire qui se lie avec les
neurotransmetteurs (un ligand) et un domaine transmembranaire formant un canal ionique - Récepteurs métabotropes
- lent, durable
- ne comportent pas de canaux ioniques
- la liaison du NT au récepteur agit en stimulant des molécules intermédiaires appelées ‘protéines G’ (ce n’est pas le récepteur qui laisse passer les ions mais bien la protéine G)
- la liaison envoie un signal intracellulaire qui provoque l’ouverture d’un canal ionique autre
Quel est l’effet net du passage d’ions à travers un récepteur ionotrope à la jonction neuromusculaire? Pourquoi?
- effet net = PPSE, forte dépolarisation, entrée d’ions positifs dans la fibre musculaire
- pourquoi : Même si les ions Na+ et K+ peuvent passer à travers ce canal d’un récepteur ‘nicotinique’, le potentiel membranaire au repos de la fibre musculaire du côté postsynaptique (-70mV à -80 mV) favorise beaucoup plus l’entrée de
Na+ que la sortie de K+.
Différencie les PPSI et les PPSE : comment peut-on les obtenir?
- PPSI :
le courant net qui passe à travers le canal éloigne le potentiel de membrane du seuil alors son effet est inhibiteur, on parle de ‘potentiel postsynaptique inhibiteur’ ou PPSI - PPSE
Si le courant net qui passe à travers le canal ionique rapproche le potentiel de membrane du seuil alors son effet est excitateur, on parle de ‘potentiel excitateur’ ou PPSE
Nomme et explique les 2 types de sommation dans l’intégration nerveuse, en prenant l’exemple du déclenchement d’un potentiel d’action
- Sommation temporelle : Un même neurone provoque plusieurs PPSE successifs (tel un enfant gossant qui veut aller à Disney); une accumulation permettant d’atteindre le seuil d’excitation
- Sommation spatiale : Différents neurones provoquent simultanément plusieurs PPSE qui atteignent le bouton terminal au même endroit permettant d’atteindre le seuil d’excitation (travail d’équipe, après un bout de temps)
Est-ce que le neurone reçoit seulement un seul type de potentiel postsynaptique? Qu’est-ce qui détermine alors quelle action (PA ou non) est effectuée?
- non, le neurone recoit tous les les inputs électriques transmis par les milliers de synapses, qui sont des PPSE et des PPSI
- donc, la sommation permet d’établir la balance entre les PPSE et PPSI et de déterminer l’action :
a- Plus de PPSE que de PPSI = atteinte du seuil d’excitation, déclenchement d’un potentiel d’action
b- Plus de PPSI que de PPSE = le neurone ne transmet pas son influx
Pourquoi le neurotransmetteur est-il rapidement éliminé de la fente synaptique? Comment?
- pourquoi : parce que sinon les canaux seraient toujours ouverts, le neurone post-synaptique toujours dépolarisé et donc incapable de recevoir un nouveau message
- comment :
1. Diffusion à partir des récepteurs synaptiques (vers d’autre cellules)
2. Recapture par les terminaisons nerveuses ou par cellules gliales (réintégration active)
3. Dégradation par des enzymes spécifiques (ex. acétylcholine) sur le neurone post-synaptique
Décris les mécanismes qui permettent l’inactivation synaptique de l’acétylcholine à la jonction neuromusculaire.
- Dégradation par un enzyme : l’acétylcholine est hydrolysé par l’acétylcholinérase (AChE) dans la fente synaptique. Séparé en acétate et en choline (présent dans le plasma)
- Recyclage de la choline : recapté par le neurone pour permettre la resynthèse d’une nouvelle molécule d’acétylcholine avec une molécule d’acétyl coA par la choline acétylcholinestérase
Comment les vésicules fusionnées dans la membrane synaptique sont-ils recyclés? Quelle expérience permet de confirmer ce phénomène?
- La membrane des vésicules fusionnées est récupérée et réintégrée dans le cytoplasme par
un processus d’endocytose - expérience : infiltration d’un marqeur, HRP (peroxydase de raifort), dans la fente synaptique. Le HRP se retrouve sous peu dans des vésicules recouvertes, puis
dans les endosomes, puis dans les
nouvelles vésicules synaptiques (ce qui prouve ce recyclage)
Quelle structure pourrait être atteinte chez un patient avec une force initiale adéquate, mais qui devient fatigable vite avec répétitions d’un même mouvement?
- les récepteurs acétylcholine de la membrane post-synaptique qui seraient moins nombreux (ex. myasthénie grave).
- le premier message d’activation musculaire pourrait bien passer, mais les récepteurs seraient saturés pour les mouvement suivants, créant une fatigue et diminution de force
Quelle structure pourrait être atteinte chez un patient avec une force initiale affaiblie, mais qui augmente avec répétitions d’un même mouvement?
- diminution de canaux voltage-dépendants de la membrane pré synaptique (ex. syndrome myasthénique Lambert-Eaton)
- diminution de la libération/vitesse de libération des vésicules et NT dans la fente synaptique. pour le premier mouvement, le message n’est pas assez « fort », mais plus il y a de messages (de répétitions) plus il y graduellement des NT dans la fente et on peut donc avoir une force normale
Quels sont les 3 types des principaux neurotransmetteurs?
- Acides aminés (petite molécule)
- Amines (petite molécule)
- Peptides (grosse molécule)
Quels sont les principaux neurotransmetteurs du type acides aminés? (3)
- GABA (acide y-aminobutyrique)
- Glutamate (Glu)
- Glycine (Gly
Quels sont les principaux neurotransmetteurs du type amines? (6)
- acétylcholine (ACh)
- Dopamine (DA)
- Adrénaline
- Histamine
- Noradrénaline (NA)
- Sérotonine (5-HT)
Compare la synthèse des neurotransmetteurs à petites et grosses molécules. Quelle est l’influence sur leur vitesse de transport?
- synthèse petites : synthétisés dans la terminaison (bouton terminal) grâce à des enzymes qui font un voyage lent (0.5 à 5 mm/jour) dans l’axone, vers la terminaison
- synthèse grosses molécules : synthétisés au corps cellulaire
(réticulum endoplasmique) et doivent être transportés jusqu’à la terminaison. transport rapide (400 mm/jour) le long de microtubules dans l’Axone vers le bouton terminal
Quels sont les différents types de vésicules qu’on peut retrouver dans le neurone (4)? Quels neurotransmetteurs contiennent-ils?
- vésicules arrondies à centre clair
- sphériques, de diamètre de 40 à 60 nm.
- Elles contiennent l’acétylcholine, l’acide glutamique, et la substance P - les vésicules aplaties à centre clair
- forme plutôt ovale, avec un diamètre de 50 nm.
- Elles contiennent le GABA et la glycine, donc des neurotransmetteurs inhibiteurs - les petites vésicules à centre dense
- forme sphérique, et de diamètre de 40 à 60 nm.
- contiennent la noradrénaline, la dopamine, et la sérotonine - les grandes vésicules à centre dense
- sphériques, de 80 à 100 nm de diamètre
Quels mécanismes sont différents entre les neurotransmetteurs à petites à et à grosses molécules?
- vitesse de la réponse postsynaptique : petites = rapides, grosses = lentes mais durables
- synthèse
- stockage
- libération
- élimination
Glutamate :
- région des corps neuronaux
- projections majeures (direction de l’axone, relâche des NT)
- sous-types de récepteurs (autres que récepteur à NT)
- Action principale
- SNC entier
- SNC entier
- AMPA, NMDA, Métabotrope
- Transmission excitative (PPSE)
GABA :
- région des corps neuronaux
- projections majeures (direction de l’axone, relâche des NT)
- Action principale
- SNC entier
- SNC entier
- Transmission inhibitrice (PPSI)
Dopamine :
- région des corps neuronaux
- projections majeures (direction de l’axone, relâche des NT)
- Action principale
- Mésencéphale
- Striatum, cortex limbique
- Neuromodulation (changer les réponses de l’organisme au même stimuli)
Sérotonine :
- région des corps neuronaux
- projections majeures (direction de l’axone, relâche des NT)
- Action principale
- Mésencéphale et pont (noyaux du raphé)
- SNC entier
- Neuromodulation
Histamine :
- région des corps neuronaux
- projections majeures (direction de l’axone, relâche des NT)
- Action principale
- Hypothalamus et mésencéphale
- SNC entier
- Neuromodulation excitatrice
Glycine :
- région des corps neuronaux
- projections majeures (direction de l’axone, relâche des NT)
- Action principale
- SNC entier
- SNC entier
- Transmission inhibitrice (PPSI)
Norépinéphrine/Noradrénaline :
- région des corps neuronaux
- projections majeures (direction de l’axone, relâche des NT)
- Sous-type de récepteurs
- Action principale
- Ganglions sympathiques
- Muscle lisse, muscle cardiaque
- a et b (alpha et beta)
- Fonctions sympathiques + neuromodulation (spécifique aux NT qui viennent du pont et qui vont dans le SNC entier, pas en gras dans le tableau mais la seconde fonction oui, lol)
Complétez la quote :
- charles, what eu happened with euh max
- nothing, ————–
just an inchident
Quelles sont les 3 régions des corps neuronaux de l’acétylcholine?
- Cornes antérieures de la moelle (motoneurone inférieur)
- Noyaux préganglionnaires du
système nerveux autonome - Ganglions parasympathiques
Acétylcholine des cornes antérieures :
- projections majeures (direction de l’axone, relâche des NT)
- Sous-type de récepteurs
- Action principale
- Muscles squelettique
- Nicotinique (ionotrope)
- Contraction des muscles
Acétylcholine des noyaux préganglionnaires du SNA :
- projections majeures (direction de l’axone, relâche des NT)
- Sous-type de récepteurs
- Action principale
- Ganglion autonomes
- Nicotinique (ionotrope)
- Fonctions autonomes
Acétylcholine des ganglions parasympathiques :
- projections majeures (direction de l’axone, relâche des NT)
- Sous-type de récepteurs
- Action principale
- Glandes, muscle lisse, muscle cardiaque
- Muscarinique (métabotrope)
- Fonctions parasympathiques
Où retrouve-on les récepteurs cholinergiques nicotiniques (ionotrope) de l’Acétylcholine? Comment crée-il un potentiel postnynaptique?
- Où
- Jonction neuromusculaire (JNM)
-Système nerveux autonome
-SNC - Comment
- canal ionique
- Laisse passer les ions Na+ et K+
- évoquant un PPSE
Quelles sont les structures qui composent le récepteur cholinergique nicotinique de l’Acétylcholine?
- Cinq sous-unités groupés formant un pore :
- alpha 1-10
- beta 1-4
- gamma (γ)
- δ (delta)
- ε (epsilon) - Sous unités alpha (2 des 5) fixent l’acétylcholine, site de liaison