Cours 6&7 - Neurotransmetteurs, récepteurs, etc. Flashcards

1
Q

Quel est le neurotransmetteur le plus important pour le fonctionnement normal du cerveau?

A

glutamate

présent dans presque tous les neurones excitateurs du SNC

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2
Q

Le glutamate est un neurotransmetteur qui ne peut pas franchir la barrière hémato-encéphalique. Par conséquent, où est-il synthétisé?

A

dans le neurone à partir de précurseurs locaux: glutamine (libéré par les cellules gliales)

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3
Q

Une fois le glutamate libéré dans la fente synaptique que se passe-t-il? (2)

A
  1. il est récupéré directement par la membrane présynaptique = auto-récepteurs couplé à la protéine G
  2. recapture par la cellule gliale pour le retransformer en glutamine et recommencer le cycle de réaction enzymatique dans le neurone suite à la libération du glutamine
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4
Q

Lorsque le glutamate est récupéré par la terminaison synaptique, comment est-il envoyé du cytosol vers une vésicule?

A

par le cotransport (moyen de transport actif) qui nécessite l’échange de H+

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5
Q

À quoi servent les récepteurs?

A

ils permettent de capter l’environnement et d’adapter l’organisme aux changements de T° et douleur

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6
Q

En quoi l’astrocyte est important dans son rôle dans la synapse?

A

Enveloppant la synapse, le glutamate peut se coller sur celui-ci qui contient aussi des récepteurs glutamatergiques. À cette liaison, il va libérer de ses vésicules une molécule de transmission (pas un neurotransmetteur) soit la D-sérine. Celle-ci agit comme tous neurotransmetteurs en se liant à la synapse dans le but d’aider à l’activation des récepteurs NMDA en déplaçant le Mg+

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7
Q

Vrai ou Faux? les récepteurs ont un rôle dans la croissance synaptique pour l’apprentissage et la mémoire?

A

vrai! l’ajout de récepteurs sur la tête de l’épine dendritique permet une plus grande efficacité de transmission synaptique

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8
Q

a) La mémoire fonctionne dans 2 sens, lesquels?

b) comment la mémoire se consolide-t-elle?

A

a) 1. avance acquisition (apprentissage) ; 2. par l’oublie
b) la consolidation se fait par l’action des épines et de leur densité qui est distribué de façon stratégique pour la fonction cellulaire. En effet, elle peut augmenter de taille par le cou qui fixe la tige à la dendrite puis la tête qui peut monter avec ses récepteurs, intégrer plus de vésicules et donc plus de récepteurs…

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9
Q

Pourquoi est-il important d’avoir un équilibre des neurotransmetteurs dans le milieu?
(donnez un exemple avec la cocaïne)

A

car sił y en a trop ou pas assez, ceci crée des pathologies

ex: Cocaine: effet psychotrope dont son action a pour conséquence une augmentation nette du taux de dopamine dans la fente synaptique ; se fixe sur DAT (transporteur dopamine dépendant du Na+) et les inhibe

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10
Q

a) qu’est-ce que la cellule de Bergmann?

b) Pourquoi est-elle importante?

A

a) c’est une cellule gliale (astrocyte) qui est présente que dans le cervelet au niveau des synapses des cellules de Purkinje

  1. elle englobe la terminaison synaptique et possède des canaux Na/K ; elle produit le glutamate et régule H+ extracellulaire (permet de transférer le glutamate dans la cellule, sans lui on ne pourrait donc plus en produire…)
    * *Cellule gliale protège et régule le milieu unique de la fente synaptique**
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11
Q

Dites les différences entre les 2 types de neurotransmissions (PPSE)

A

ouverture des canaux qui fait entrer le Na2+ et sortir le K+

  • conduction total
  • ouverture se fait rapidement
  • pas de messager secondaire
  • nature de la transmission: PPSE donné par médiateur (neurotransmetteur classique)

fermeture des canaux qui empêche le K+ de sortir donc la conduction totale diminue

  • lent
  • besoin d’un messager secondaire (AMP-cyclique)
  • nature de la transmission: effet modulateur i.e. moduler le potentiel membranaire en jouant sur la perméabilité potassique
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12
Q

Pourquoi la voie de neurotransmission qui ferme les canaux est importante dans le rôle du sommeil ?

A

dans un cycle comme sommeil, éveil, REM = on dépolarise un ensemble de neurones pour atteindre le seuil plus rapidement avec moins de neurotransmetteurs (NT) car la fermeture des canaux fait passer le potentiel de repos à -50mV, donc il faut juste 10mV pour dépolarisé vs d’habitude -40 à -60 => si passe de 20mV à 10mV nécessaire, ceci permet d’avoir besoin de moins de NT pour avoir un PA

ex: les synapses glutaminergiques amènent la cellule au seuil pour avoir un PA, mais possible avoir besoin de moins de glutamate pour atteindre le seuil

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13
Q

Quelles sont les 2 possibilités de transmission présynaptique?

A
  1. inhibition présynaptique

2. facilitation présynaptique

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14
Q

en quoi consiste l’inhibition présynaptique?

A

Axo-axonique : la synapse présynaptique qui bloque un autre axone = libération NT excitateur qui dépolarise préalablement le bouton terminal de l’autre axone. Cette pré-dépolarisation n’est pas attribué à un changement post-synaptique, donc soit on diminue flot de Ca2+ (car stimule avant arrivée PA), soit on augmente l’entrée de Cl- (hyperpolarisation = ajout charges -)

Dans un cas ou un autre, on diminue l’amplitude du PA (soit dépolarisation bouton terminal) donc qté NT libérés est plus petite
- PA diminue de 30mV donc la qté NT est plus faible car pas autant dépolarisation, pas autant Ca2+ pour exocytose

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15
Q

en quoi consiste la facilitation présynaptique?

A

On ralentit la dépolarisation (dépolarisation temporel élargi) donc on va plus longtemps pré-dépolarisé ce qui libère davantage de NT
- Dépolariser plus longtemps = plus de Ca2+ qui entre car voltage-dépendant, donc plus de libération NT car la fusion est plus grande

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16
Q

Lors d’une sensation de douleur que se passe-t-il au niveau des synapses?

A

tout d’abord, le nocicepteur (un neurone) va apporter le message de douleur à ses récepteurs spécifiques au niveau de la moelle épinière, soit sur un interneurone spinale qui amène le signal de douleur au cortex. Cependant, ce stimulus sensitif douloureux peut être modulé
- l’action de substance enképhaline (NT naturel); morphine, libérés au niveau du bouton pré-synaptique, à la liaison avec son récepteur il peut avoir une inhibition présynaptique!!

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17
Q

expliquez l’inhibition présynaptique dans une sensation de douleur

A

la quantité de substance P (pain) qui est un neurotransmetteur des voies sensitives de la moelle (libéré par les fibres C afférentes) peut être diminué par l’interaction de de peptides opioïdes (genre enképhaline) en provenance des interneurones spinaux = suppression de la douleur

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18
Q

Vrai ou faux? l’ATP peut être un neurotransmetteur

A

vrai! car il peut induire une dépolarisation de la synapse

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19
Q

quel est le rôle des grosses molécules (neurotransmetteurs) ?

A

agir partout sur la cellule, pas nécessairement dans la fente synaptique simplement ; donc moduler l’activité du neurone de façon prolongé et globale
ex: le monoxyde de carbone et le monoxyde d’azote = vasodilatateur particulier => viagra

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20
Q

Quel est le rôle du neurotransmetteur dans l’expérience pour déterminer la relation entre la terminaison axonale et post-axonale?

A
rôle: changer les  canaux post-synaptiques pour permettre PPSE ou PPSI
Donc il module l'excitabilité de la cellule autour cellule
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21
Q

Quelle est la différence entre un neuromédiateur et un neuromodulateur?

A

neuromédiateur: action localisé au niveau de la synapse = agit sur les récepteurs post-synaptiques

neuromodulateur: pas d’action localisé (pas niveau synapse) donc il n’est pas associé nécessairement à un PA ; il peut être libéré de n’importe où ; il module l’activité cellulaire

22
Q

Qu’est-ce qu’un neurohormone?

A

actif mais à distance, il est libéré dans le sang (ex : hormones du complexe hypothalamo-hypophysaire)

23
Q

Donnez un exemple de neurotransmetteur à 2 récepteurs et nommez les

A

l’acétylcholine (Ach)

  1. récepteur nicotinique (ionotrope) : muscle squelettique (bloqué par le curare)
  2. récepteur muscarinique (métabotrope) : système organe-végétatif (ganglionnaire) (bloqué par l’atropine)
24
Q

Donnez un exemple de neurotransmetteur à 3 récepteurs et nommez les

A

glutamate

  1. AMPA
  2. NMDA
  3. Kaïnate
25
Q

Expliquez brièvement le rôle des récepteurs couplés à la protéine G (principalement des récepteurs métabotropes)

A
  • Lorsque elle neurotransmetteur se fixe sur le récepteur de la protéine G ayant 3 sous-unités (alpha, beta et gamma), il va détacher la composante alpha de celui-ci en recrutant la GTP du cytosol. Une fois que le récepteur est activé et la partie alpha détachée, elle va migrer vers la protéines effectrice soit ionotrope ou un autre canal.
  • le GTP sera ensuite hydrolyser en GDP pour rapporter la protéine G à son état inactif.
26
Q

Vrai ou faux? l’action de la protéine kinase peut avoir un effet chronotrope?

A

vrai, elle peut être soit excitatrice soit négative à partir d’un même récepteur

27
Q

Donnez 2 exemples de seconds messagers

A
  1. le calcium qui est stocké dans le réticule endoplasmique

2. la DAG et l’IP3 (produits à partir de PIP2)

28
Q

Décrivez brièvement comment le calcium agit en tant que second messager

A

Le réticulum endoplasmique (RE) est un réservoir Ca2+ intracellulaire agit sur le récepteur IP3 (ouverture ou fermeture des canaux)

la PIP2 produite à partir d’une phopholipase C va produire IP3 qui va ouvrir les canaux calciques du RE et ceci remplit le milieu intracellulaire de calcium ce qui induit une contraction musculaire, une croissance terminaison axonale ou réaction de co-enzyme, mais uniquement à partir d’un petit PA

29
Q

qu’est-ce que l’IP3?

A

un second messager qui permet ouverture ou fermeture des canaux permettant la libération du calcium intracellulaire

30
Q

Décrivez brièvement comment la DAG et l’IP3 agissent en tant que second messager

A

l’enzyme PIP2 est clivée par la phospholipase C (qui est activé par des protéines G et calcium) pour produire 2 seconds messagers:

  1. l’IP3 qui quitte la mem et se diffuse dans le cytosol = va ensuite lui-même se lier à d’autres récepteurs qui sont des canaux calciques du RE qui vont libérer du Ca2+ à la liaison de l’IP3
  2. la DAG qui reste dans la membrane, en présence de Ca2+ (préalablement libéré par l’IP3) peut stimuler une protéine-kinase C (PKC)
31
Q

Quel est l’autre moyen pour libérer du calcium (outre que DAG, IP3)?

A

par les récepteurs associés à des canaux (NMDA et AMPA) dont leur connexion simultané avec des neurotransmetteurs permet la libération du Ca2+

32
Q

Vrai ou faux? le calcium doit avoir une bonne homéostasie dans le milieu intracellulaire?

A

vrai, il engendre des mécanismes pour sa baisse est d’autres pour son augmentation de concentration intracellulaire

33
Q

Qu’est-ce qui est significatif d’une voie de signalisation ?

A

la présence d’une cascade amplificatrice i.e. suite à un PA donné, il y a l’activation de beaucoup de protéines signales tel qu’un neurotransmetteur, un récepteur, une protéine G, un second messager, une protéine kinase… qui au bout du compte a pour conséquence un accroissement considérable de la puissance du signal initial (voir p.147 manuel)

34
Q

Suite à la cascade amplificatrice qu’est-ce qui est utile à la mémoire?

A

Protéines cibles = ce qui peut être imprimé ds la mémoire par la synthèse protéique spécifique à l’expérience qu’on retient

35
Q

Sur quoi s’appuie la mémoire?

A

la synthèse de protéine (déclenché par une cascade amplificatrice)

36
Q

Comment se fait la synthèse d protéine pour la formation de la mémoire?

A

AMP-cyclique (dérivé de l’ATP lorsque protéines G activent adénylyl cyclase de la membrane plasmique) agit sur une kinase (PKA) (phosphorylation de la protéine) trans-membranaire ce qui va détacher l’une des composantes qui tombe dans cytosol à la suite de la phosphorylation. Cette sous-ui va aussi être phosphorylée puis va se déplacer dans le cytosol, va traverser la membrane nucléaire (noyau) pour activer lecture ADN via quelques relais protéiniques et va activer ARNm et autres synthèses protéiques qui va entrer dans membrane cellulaire (p.155)

-Phosphorylation sous-ui protéinique = cascade de réaction pour arriver au noyau et donc synthèse protéinique via ARNm donc on a changé structure membranaire.

37
Q

Vrai ou faux toutes les protéines G ont la même fonction?

A

Faux! certaines sont stimulatrices (+), produisent phospholipase ou inhibitrice (-)

38
Q

Comment avons-nous découvert les PLT (potentialisation à long terme) dans l’hippocampe?

A

Dans l’hippocampe, les corps cellulaires des neurones pyramidaux se trouvent dans une couche qui se divise en 2 régions principales: CA1 et CA3.

la stimulation peut élevée des CA3 induit des PPSE constant dans les CA1, mais si on augmente la fréquence (tétanisation) de ceux-ci, on observe un accroissement durable de l’amplitude du PPSE = PLT

39
Q

Qu’est-ce qui est caractéristique d’un PLT

A

la longue durée de la PLT montre que cette forme de plasticité synaptique peut être utilisée comme mécanisme de stockage à long terme de l’information

40
Q

Vrai ou faux? un DLT (dépression à long terme) s’exprime comme un PPSI?

A

Faux! il ne s’agit pas d’un PPSI, mais bien d’une diminution de l’amplitude du PPSE ; diminution de la réponse synaptique

41
Q

Si une terminaison post-synaptique est faiblement stimulée et qu’elle libère du glutamate qui va se fixer sur le récepteur NMDA et AMPA, est-ce suffisant pour avoir un PLT?

A

Non, puisque la mise en jeu d’un PLT se fait par, oui, l’activité du. neurone afférent (libération du glutamate), mais il faut que la stimulation soit assez forte pour libérer le Mg+ du NMDA pour vraiment induire un PLT par l’augmentation du calcium intracellulaire.

42
Q

Si on stimule à basse fréquence longtemps les cellules CA3 (dans hippocampe), que se passe-t-il ?

A

une dépression à long terme (DLT)

43
Q

Quelles sont les 2 input que reçoit les cellules de purkinje du cervelet?

A
  1. fibre grimpante

2. fibre parallèle

44
Q

En quoi la DLT dans le cervelet est particulier?

A

elle est associative i.e. il ne se manifeste que lorsque les fibres grimpantes et parallèles sont ACTIVES en même temps
- donc permis par 2 voies différentes de transduction intracellulaire du signal

45
Q

expliquez la 1ere voie de transduction qui provient des terminaisons des fibres parallèles

A

elle libèrent du glutamate qui va se fixer sur les récepteurs AMPA et mGluR (métabotropes du glutamate)

  • la liaison sur AMPA : provoque une dépolarisation donc entrée de Na2+
  • la liaison au mGluR : provoque cascade seconds messagers = active phospholipase C puis production IP3 et DAG => libération Ca2+ du réticule endoplasmique
46
Q

expliquez la 2e voie de transduction qui provient des terminaisons des fibres grimpantes

A

glutamate libéré sur le même dendrite active aussi les récepteurs AMPA ce qui dépolarise la cellule de Purkinje et amorce une seconde voie de signalisation = forte entrée de Ca2+ (qui sera utilisé par IP3 et DAG produit grâce aux fibres parallèles)

47
Q

Au bout du compte l’association des 2 fibres mène à quoi?

A

internalisation des récepteurs AMPA post-synaptiques (endocytose) et donc affaiblit la synapse de la fibre parallèle
- diminution du PPSE car glutamate a moins de sites de fixation

48
Q

Vrai ou faux? Le nombre de récepteurs est fixe, i.e. lorsqu’on en retire, de nouveaux doivent être remis éventuellement

A

faux, les neurones (tous!) n’ont pas un nombre fixe de récepteurs = certains ajoutés d’autres soustrait ; peu importe le neurotransmetteur, le nombre de récepteurs change selon comportement ou activité animal et non en fonction d’une homéostasie quelconque!

49
Q

Qu’est-ce que la facilitation à long terme?

A

processus par lequel il y a synthèse protéique = dans le cas d’un PLT, il s’agit d’un ajout de récepteurs NMDA

50
Q

Quelle est la différence entre DLT de l’hippocampe et du cervelet ?

A
  • Hippocampe : activation phosphatase et entrée calcium par récepteurs NMDA du glutamate
  • Cervelet : besoin protéine-kinase, pas entrée de calcium nécessaire par NMDA (mais par fibre grimpante et la cascade de réaction par le mGluR)