Cours 8 - Formation des synapses (complet)

Question 1

OBJECTIFS

Answer 1

1) Comprendre ce qu’est une synapse

2) Comprendre les étapes conduisant à la formation des
synapses
• Premier contact entre les cellules pré- et post-synaptiques
• Stabilisation de ce contact et début de la formation de la synapse
• Différenciation / maturation de la terminaison pré-synaptique
• Différenciation / maturation de la terminaison post-synaptique

3) Comprendre les méthodes expérimentales utilisées pour
étudier la formation des synapses

Question 2

Vrai/Faux : il y a à peu près autant de synapses chimiques qu’électriques dans le SN

Answer 2

Faux, 90% chimiques

Question 3

Pourquoi dit-on que les synapses chimiques sont plus faciles à moduler?

Answer 3

Neurotransmetteurs ont plus d’effets différents que les signaux électriques des synapses électriques

Question 4

Décrire l’effet des 7 neurotransmetteurs principaux du SNC

Answer 4

1) Glutamate : principal nt excitateur de la post-synapse
2) GABA : principal nt inhibiteur de la post-syn
3) Glycine : nt inhibiteur dans la moelle, le tronc et la rétine
4) Acétylcholine : nt des synapses motrices, ganglions autonomes et certaines synapses du SNC

5-6-7) Dopamine, sérotonine, noradrénaline : neuromodulateurs, modulent réponse post-synaptique

Question 5

Quels sont les trois localisations possible des synapses sur un neurone POST-synaptique?

Answer 5

1) Corps cellulaire
2) Dendrite
3) Segment initial de l’axone

Question 6

Vrai/Faux : les épines dendritiques sont le site des synapses GABAergiques des neurones pyramidaux du cortex

Answer 6

Faux, synapses glutamatergiques

Question 7

Donner deux exemples de pathologies impliquant un défaut synaptique

Answer 7

1) Retard mental pédiatrique : aug. longueur et densité des épines dendritiques
2) Schizophrénie : nombre de synapses GABAergiques réduit

Question 8

Nommer les 5 étapes de formation des synapses

Answer 8

1) Premier contact pré-post
2) Stabilisation du contact, début de formation synapse
3) Différenciation/maturation présyn
4) Différenciation/maturation postsyn
5) Plasticité synaptique

Question 9

Pourquoi est-il difficile d’identifier une synapse naissante? Quelle est la solution pour les étudier?

Answer 9

Caractéristiques des synapses jeunes différentes :

• Peu/pas vésicules pré-syn
• Pas spécialisation post-syn
• Terminaisons pré et post très rapprochées (pas de fente synaptique)

Utiliser une combinaison de techniques :

• Morpho par microscopie électronique
• Marquage des molécules syn par immunochimie
• Test fonction syn par électrophysiologie
• Étude de systèmes par cultures de neurones dissociés

Question 10

Comment et pourquoi le cône de croissance peut-il libérer des neurotransmetteurs? Expliquer la preuve expérimentale

Answer 10

Machinerie moléculaire de libération nt est déjà présente, mais immature. Neurotransmetteur pourrait avoir rôle dans maturation neurones.

Technique FM : FM4-64, colorant fluo traverse pas membrane, peut entrer neurones par endocytose, puis sortir SLM par exocytose. Dépolarisation relâche FM4-64 du cône de croissance, donc il y a eu libération vésiculaire

Question 11

Vrai/Faux : un cône de croissance libérera plus lentement des neurotransmetteurs lorsqu’en contact avec sa cible post-syn

Answer 11

Faux, il libérera plus de neurotransmetteurs

Question 12

Quels sont les deux phénomènes précédent le contact cône de croissance-cible post-syn qui permettent la maturation fonctionnelle de la synapse en quelques minutes?

Answer 12

1) Libération de nt par le cône

2) Expression de récepteurs pour le nt par la cellule post-syn

Question 13

Quels sont les deux évènements importants de la stabilisation du contact pré-post?

Answer 13

1) Aug. Ca2+ dans cône de croissance (après contact avec la bonne cible post-syn)
2) Aug. rapide d’adhérence cône-cible (après contact avec cible)

Question 14

Décrire brièvement les 4 familles de molécules responsable de l’augmentation de l’adhérence cône-cible

Answer 14

1) Cadhérines : calcium-dépendantes (profitent de l’aug. de Ca2+ lors du contact cône-cible)
2) Ephrine-Eph : EphBs sont des trk divisés en sous-classes A et B ayant respectivement affinité pour ligand Ephrine A ou B.
3) SynCAM : contient domaines immunoglobines, situé sur membranes pré et post syn, induit différenciation pré-syn
4) Neurologine-Neurexine : système d’adhérence hétérophilique, induisent spécificité synaptique (neurexines = spécialisation post-syn, neurologine = spécialisation pré-syn)

Question 15

Expliquer l’expérience qui permet d’inférer que la différenciation pré-syn se produit plus vite que la post-syn

Answer 15

Variation de FM4-64 : après détection d’un nouveau site synaptique cultures sont fixées et on marque les protéines pré-syn et post-syn.
Après 45min, 90% sites pré ont prots dispo, alors que slm 30% post

Question 16

Quels sont les signaux moléculaires induisant différenciation terminaisons pré-syn? Décrire brièvement

Answer 16

1) Molécules d’adhésion cellulaire : signaux asymétriques (différents en pré et post-syn)
- PRÉ ; Fournit instructions de recrutement de vésicules synaptiques et mise fonction machinerie moléculaire de libération de nt
- POST ; Regroupe récepteurs au bon endroit

2) Neurotrophines (ex. NGF, BDNF, CTNF)

Question 17

Quels sont les trois changements ayant lieu lors de la différenciation des post-syn de la jonction neuromusculaire?

Answer 17

1) Agrégation de récepteurs à l’acétylcholine (AchR) pré-existants
2) Activation transcriptionnelle de gènes de synthèse d’AchR dans noyaux en dessous de la synapse
3) Répression transcriptionnelle de gènes de synthèse d’AchR dans noyaux loin de la synapse

Voir diapo 49

Question 18

Quel est le marqueur des AchR?

Answer 18

Bungarotoxine (a-BGT)

Question 19

Nommer et expliquer le mécanisme du facteur moléculaire qui médie le phénomène d’agrégation des récepteurs AchR en présence d’une terminaison pré-syn correcte

Answer 19

Agrine dans membrane basale

Argine –> phosphorylation (activatrice) de MuSK –> activation rapsyne –> phospho et agrégation de AchR

Question 20

Vrai/Faux : l’argine musculaire produit l’agrégation de AchR la plus importante

Answer 20

Faux, c’est l’argine des motoneurones

Question 21

Vrai/Faux : l’activité neuronale augmente la synthèse d’AchR loin de la jonction

Answer 21

Faux, aug synthèse à proximité

Question 22

Quel est le rôle de la neureguline à la jonction neuromusculaire?

Answer 22

Stimule la synthèse de différentes sous-unités d’AchR selon le stade de développement

Question 23

Quel(s) récepteur(s) sont régulés et regroupés par la voie Neureguline-ErbB?

Answer 23

Glutamatergiques (AMPA et NMDA) et GABAergiques

Question 24

Quelles molécules sont responsables du regroupement des récepteurs glutamatergiques (AMPA et NMDA)?

Answer 24

Ephrines/Eph B et NARP

Question 25

Expliquer le mécanisme qui permet que des nouveaux récepteurs soient produit dans les dendrites

Answer 25

ARNm sont transcrits dans noyau ou se trouvent les gènes, et ces ARNm sont transportés dans la dendrite ou ils sont stockés et peuvent être traduits en protéines lorsqu’ils sont nécessaires.