Élément présynaptique et libération de neurotransmetteurs - Cours 4 Flashcards
Vrai ou faux?
La transmission synaptique électrique se produit même lorsque le courant dans la cellule présynaptique est inférieur au seuil de potentiel d’action
Vrai
De quoi est composé la synapse électrique?
Composée de connexons
6 connexines forment un connexon
Continuité cytoplasmique au travers les connexons
Comment se fait la régulation de la synapse électrique?
Les connexines des différents tissus sont codées par une grande famille de gènes contenant plus de 20 membres
-Voltage
-Acidification du pH (fermeture)
-Calcium
-Phosphorylation
Donnez 4 exemples où la transmission électrique permet l’activité rapide et synchrone de cellules interconnectées
-Chez le poisson rouge, un neurone géant dans le tronc cérébral (cellule de Mauthner) reçoit des entrées sensorielles mediées par des synapses électriques. La cellule Mauthner dépolarise les motoneurones de la queue et permet une évacuation rapide.
-Différentes classes de neurones GABAergiques du cortex des mammifères sont couplés par des synapses électriques. Ces neurones peuvent décharger de façon synchrone et induire la génération des oscillations à haute fréquence.
-Chez les mammifères, les synapses électriques sont plus fréquentes dans le cerveau en développement, où les neurones sœurs migrent ensemble et sont reliés par des jonctions communicantes.
-Les cellule gliales sont aussi couplées par des jonctions communicantes. Ondes lentes de calcium (1uM / seconde), en plus d’autres ions et de petites molécules, peuvent se propager à travers le réseau glial.
Quel est le neurone le plus fiable? Celui avec 1 ou 4 sites actifs?
Celui avec 4 sites actifs
Quelles sont les caractéristiques principales des synapses chimiques?
-Présence de délai synaptique (de 0.3msec - plusieurs millisecondes) en raison des différentes étapes biochimiques impliquées.
-Les synapses chimiques peuvent amplifier le signal : les vésicules synaptiques peuvent libérer plusieurs milliers de molécules de neurotransmetteur, qui peuvent à leur tour activer des milliers de récepteurs sur la cible post synaptique.
-Les neurotransmetteurs chimiques permettent la flexibilité : le même neurotransmetteur peut causer des réponses différentes selon le récepteur postsynaptique. Par exemple, l’ACh agit comme un neurotransmetteur excitateur à la jonction neuromusculaire et comme un neurotransmetteur inhibiteur au niveau du muscle cardiaque.
-Les synapses chimiques sont capables de signaler de façon plus variable et peuvent être modifiés (plasticité synaptique). Ainsi, ils peuvent produire des comportements plus complexes.
Quelles sont les particularités de la synapse géant du calmar?
La synapse géante du calmar se trouve dans le ganglion stellaire sur chaque côté de la ligne médiane, à la paroi postérieure du manteau musculaire du calmar. L’activation de cette synapse déclenche une contraction synchrone de la musculature du manteau, ce qui provoque l’éjection d’un jet puissant de l’eau du manteau.
Par quoi est déclenchée la libération du neurotransmetteur?
Par des changements dans le potentiel de membrane présynaptique : Forte augmentation de l’amplitude du potentiel post-synaptique excitateur en réponse à de faibles augmentations de l’amplitude du potentiel présynaptique.
Par quoi est régulée la libération du neurotransmetteur?
Par l’entrée de calcium dans les terminaisons présynaptiques via les canaux calciques voltage-dépendants.
Expliquez les synapses du calice de Held
Les cellules touffues globulaires du noyau cochléaire antéro-ventral (AVCN) envoient des axones dans le noyau interne controlatéral du corps trapézoïde (MNTB), où elles font synapse sur les cellules principales MNTB (calice de Held). Ces cellules principales projettent ensuite vers l’olive supérieure latérale ipsilatérale (LSO), où elles inhibent les neurones postsynaptiques et fournissent une base pour la localisation des sons à haute fréquence.
Quelle est l’approche expérimentale concernant le calice de Held?
Le calice de Held est rempli avec 1) des « caged-Ca2+» molécules qui libèrent le calcium lié en réponse à un éclair (flash) de lumière ultraviolette et avec 2) des molécules fluorescentes sensibles au calcium qui permettent de mesurer la quantité de calcium qui est libéré.
Expliquez la relation entre la dynamique du calcium présynaptique et la libération du transmetteur au calice de Held
La relation entre la concentration présynaptique du Ca2+ et la libération du transmetteur est non-linéaire, en conformité avec un modèle dans lequel 4 ou 5 ions Ca2+ doivent se lier à un détecteur de Ca2+ pour déclencher la libération du neurotransmetteur.
Nommez les différentes classes de canaux calciques
1- CaV1.1-1.4
L
Muscle, Neurons
Dihydropyrridines
HVA
Contraction, slow release
Élagage synaptique
2- CaV2.1
P/Q
Neurons
ω-Agatoxin (araignée)
HVA
Fast release+++
Cerveaux adultes
3- CaV2.2
N
Neurons
ω- Conotoxin (cone snail venom)
HVA
Fast release++
4- CaV2.3
R
Neurons
SNX-482 (tarentule)
HVA
Fast release+
5- CaV3.1-3.3
T
Muscle, Neurons
LVA
Pacemaker firing
Quelle est la différence entre HVA et LVA?
L, P/Q, N, R: Leur activation exigent une forte dépolarisation. Ils sont donc appelés «high-voltage activated » -HVA-Ca2+ channels.
T : S’ouvrent en réponse à de petites dépolarisations proches du seuil pour générer un potentiel d’action. Ils sont donc appelés « low-voltage activated » -LVA-Ca2+ channels.
Les sous-unités alpha-1 des canaux calciques sont homologues à quoi?
Aux sous-unités alpha des canaux Na+ voltage-dépendants
Comment est libéré le neurotransmetteur?
Le neurotransmetteur est libéré par incréments fixes ou quanta
Qu’est-ce que PPM? PPMm?
PPM : Potentiel de plaque motrice évoqué par la stimulation
PPMm : Potentiel de plaque motrice miniature, spontané, de 0.4mV
Quelle technique expose la zone intramembranaire?
La technique “freeze-fracture”
Qu’est-ce qui permet d’étudier directement l’exocytose et l’endocytose ?
Les changements de capacitance
Quelles sont les étapes de récupération des vésicules après l’exocytose?
1- Formation du pore de fusion
2- Extension du pore de fusion
3- Kiss-and-run, ultrafast endocytose, ou fusion complète (complexe SNARE)
4- Récupération par clathrin
Quelles sont les étapes du cycles des vésicules synaptique dans la terminaison présynaptique?
1- Bourgeonnement de l’endosome
2- Chargement du transmetteur
3- Stock de réserve
4- Mobilisation
5- Arrimage
6- Amorçage
7- Fusion
8- Couverture
9- Bourgeonnement de la membrane
10 - Démantelement
Quels sont les mécanismes moléculaires de la sécrétion des transmetteurs?
-La synapsine est une protéine qui se lie de façon réversible aux vésicules synaptiques. Elle peut accrocher les vésicules aux filaments d’actine du cytosquelette pour les maintenir immobilisées dans le stock de réserve. La phosphorylation de la synapsine permet son dissociation des vésicules et donc la mobilisation des vésicules de réserve. Étape de régulation critique en conditions normales et pathologiques !
- Le complexe SNARE régule l’amorçage (docking) et la fusion des vésicules: Syntaxine et SNAP-25 se trouvent dans la membrane plasmique, tandis que la Synaptobrévine se trouve dans la membrane des vésicules. Munc18 est une protéine cytoplasmique.
- La synaptotagmine se trouve dans la membrane des vésicules et lie le calcium à des concentrations qui peuvent déclencher l’exocytose des vésicules.
Quels sont les étapes où le complexe SNARE a un rôle ?
1) Arrimage de la vésicule
2) Formation des complexes SNARE qui rapprochent les membranes l’une de l’autre
3) Entrée du Calcium qui se lie à la Synaptotagmine
4) Catalyse de la fusion des membranes par la Synaptotagmine liée au Calcium
*Besoin d’ATP pour dissocier la synaptobrévine des autres partenaires et permettre la fermeture de la vésicule
Quelle est la structure de la synaptotagmine?
Les données éléctrophysiologiques suggère un modèle dans lequel 4 ou 5 ions Ca2+ doivent se lier à un détecteur du Ca2+ pour déclencher la libération du neurotransmetteur.
Quelle est la preuve génétique que la synaptotagmine a un rôle dans la libération de neurotransmetteurs?
Le relâche rapide du transmetteur déclenchée par le calcium est absente chez les souris mutantes qui n’exprimant pas la Synaptotagmine
Donnez un exemple de mécanisme de facilitation de la libération du transmetteur
1) La sérotonine se lie aux récepteurs couples aux protéines G.
2) Production de AMPc.
3) L’AMPc se lie aux sous-unités régulatrices de la PKA.
4) Les sous-unités catalytiques de la PKA vont phosphoryler plusieurs protéines, y compris les canaux K+.
5) La probabilité d’ouverture de canaux K+ est diminuée, donc la durée du potentiel d’action présynaptique augmente et plus de canaux Ca++ s’ouvrent.
6) Augmentation de la quantité de neurotransmetteur libéré.
Quels toxines perturbent la libération des transmetteurs?
Clivage des protéines SNARe par les toxines produites par des bactéries du genre Clostridium : Toxines tétaniques (synaptobrévine) et toxines botuliques (syntaxine, SNAP-25)
Quelle maladies sont associés aux mutations génétiques dans la sous-unité alpha 1 des canaux Ca2+ voltage-dépendants?
Migraine
Ataxie
Épilepsie
