La transmission synaptique et les neurotransmetteurs -3 Flashcards
Quelle est la définition d’une synapse?
Structure qui permet la transmission de signaux, électriques ou chimiques, d’un neurone A vers un neurone B.
Quelles sont les caractéristiques de la synapse électrique?
- Jonction étroite
- Bi-directionnelle
- Couplage électrotonique
- Réponse instantanée (pratiquement aucun délais)
- Potentiel post-synaptique plus faible
- Synchronisation inter-neurale
- Intégration synaptique
Nomme quelques endroits où on peut retrouver des synapses électriques
- Bulbe olfactif
- Cortex sensoriel
- Cervelet
Quelle est la structure qui permet la transmission de l’information dans les synapses électriques?
Les deux connexons qui s’assemblent et forment un canal (gap junction)
- Formés de 6 unités de connexine 36
Quels sont les rôles des gap junctions?
1) Synchronisation de l’activité des neurones (ex: contrôle de la respiration)
2) Libération rythmique et synchronisée des NT et des hormones
3) Oscillation de type Gamma (sommeil et acquisition de l’information)
Vrai ou faux: sans la connexin36, la transmission synaptique s’arrête complètement
Faux, il y a un phénotype normal de la souris et la transmission synaptique chimique se fait normalement (mécanismes compensatoires?)
il n’y a tout simplement plus de synchronisation inter-neuronale (entre neurone A et B)
Quelles sont les caractéristiques de la synapse chimique?
- Jonctions plus grandes
- Uni-directionnelle
- Plus complexe
- Diversité de récepteurs et de NT
- Co-relâche de NT (plusieurs NT libérés simultanéments)
Explique le fonctionnement d’une synapse chimique
Le neurone pré-synaptique libère des neurotransmetteurs vers le neurone post-synaptique.
Les NT vont se fixer aux récepteurs sur la membrane post-synaptique, ce qui induit des voies de signalisation.
La transmission synaptique se termine par la recapture du NT ou par sa destruction grâce à des enzymes.
Quels sont les types d’arrangement synaptiques et pourquoi existe-il différents types?
- Axo-dendritque: intégration des signaux de plusieurs neurones, souvent excitatrices
- Axo-somatique: impact plus fort sur l’excitabilité du neurone, souvent inhibitrices
- Axo-axonale: modulation de la libération de NT en influençant la qté de Ca2+
Avoir différents types de synapses permet d’avoir un contrôle fin sur l’activité neuronale
Quel est la définition d’un NT?
Substance chimique libérée au niveau de la synapse suite à la stimulation de l’élément pré-synaptique et qui stimule (dépolarise) ou inhibe (hyperpolarise) l’élément post-synaptique.
Quels sont les critères pour qu’une substance soit considérée comme un NT?
1) Elle doit être synthétisée et stockée dans l’élément pré-synaptique
2) Elle doit être libérée par la terminaison axonique présynaptique suite à une stimulation
3) La molécule doit générer une réponse similaire à la réponse physiologique produite par la libération du NT par le neurone présynaptique (?)
Vrai ou faux: deux NT, un excitateur et un inhibiteur, peuvent avoir le même précurseur.
Vrai, le glutamate (excitateur) et le GABA (inhibiteur).
Le glutamate est le précurseur du GABA
Quel est le précurseur commun des catécholamines?
La tyrosine
Explique le processus de la neurotransmission chimique
- Synthèse et empaquetage des NT
- Le PA dépolarise la terminaison et provoque l’ouverture des canaux à Ca2+
- Le Ca2+ entre dans la terminaison pré-synaptique
- Le Ca2+ agit comme un messager intracellulaire qui entraîne la fusion des vésicules avec la membrane plasmique et les libération des NT par exocytose
- Les NT diffusent dans la fente synaptique et se lient aux récepteurs de la membrane postsynaptique
- Ouverture des canaux ioniques, ce qui engendre un changement du Vm (potentiel de membrane)
- Les PPSE ou PPSI changent l’excitabilité du neurone postsynaptique
- Les NT sont détruits par des enzymes ou recapturés par des astrocytes
Quelles sont les différences entre les petites molécules et les neuropeptides?
Petites molécules:
- Synthèse à la terminaison axonale
- Relâche rapide
- (Réponse) soutenue
- Recapture et/ou recyclage
Neuropeptides
- Synthèse au corps cellulaire
- Relâche lente
- Aucun mécanisme de recapture, donc doivent être resynthétisés
Nomme une similarité entre les petites molécules et les neuropeptides
Les deux sont calcium dépendants
Dans quel type de vésicules les opioïdes endogènes et les neuropeptides sont-ils stockés?
Vésicules à coeur dense
Qu’est-ce que la libération quantique?
Libération de NT par des unités discrètes, ou vésicules individuelles (quanta), qui provoque des potentiels postsynaptiques miniatures (MEPP).
Vrai ou faux: chaque vésicule contient le même nombre de NT
Vrai
Combien de temps après une stimulation les NT sortent-ils par exocytose?
5-6 msec
Quel mécanisme permet la fusion de la vésicule à la membrane présynaptique?
Le complexe SNARE
Vésicule: V-SNARE
Membrane: T-SNARE
Les SNARE fusionnent pour rapprocher les membranes
Le calcium entrant se lie à la synaptotagmine, et elle catalyse la fusion membranaire.
Comment peut-on comprendre l’importance du calcium? À l’aide de quelle méthode?
En ajoutant du cadmium au neurone pré-synaptique.
En effet, le cadmium est un inhbiteur compétitif du calcium. En présence de cadmium, le potentiel de membrane postsynaptique devient nul.
Cela est dû au fait que les vésicules contenant les NT ne peuvent plus fusionner avec la membrane, car il n’y a plus de calcium pour catalyser la réaction.
Les micro-domaines de Ca2+ sont donc indispensables à la libération des NT.
Quels sont les mécanismes de recyclage des vésicules?
a) Classique: manteau de clathrine, pour des fréquences normales et élevées
b) Kiss and run: la vésicule fusionne partiellement avec la membrane, ce qui forme un pore de fusion transitoire. (ultra-rapide)
c) Bulk: profonde invagiation de la membrane internalisée sous forme de gros endosomes qui formera plusieurs vésicules. Utilisé suite à de fortes stimulations.
Quel type de NT sera relâché lors d’une stimulation à basse fréquence?
Les petites molécules, car à basse fréquence, la concentration de Ca2+ est faible et localisée près des canaux calciques, ce qui n’est pas suffisant pour atteindre les vésicules à coeur dense contenant les neuropeptides.
Quel type de NT sera relâché lors d’une stimulation à haute fréquence?
Les petites molécules ET les neuropeptides.
À haute fréquence, la [Ca2+] est suffisamment grande, grâce au train de stimulation, pour atteindre les vésicules à coeur dense.
Quels sont les mécanismes d’inactivation des NTs?
1) Le NT peut être recapturé par le neurone présynaptique et les cellules gliales
2) Le NT peut être métabolisé et inactivé par des enzymes présentes dans la fente synaptique
3) Le NT peut diffuser hors de la fente synaptique
Quels sont les types de transporteurs des NTs?
- Transporteurs vésiculaires: sur la membrane des vésicules synaptiques, permettent le stockage des NT dans les vésicules.
- Transporteurs membranaires: sur la membrane plasmique des neurones et cellules gliales pour faire la recapture des NT et les recycler.
Quelle est la différence entre les PPSE et les PPSI?
PPSE (excitateur): entrée d’ion Na+, donc dépolarisation (le Vm devient plus positif), ce qui augmente la probabilité d’un potentiel d’action.
PPSI (inhibiteur): entrée d’ion Cl-, donc hyperpolarisation (Vm devient plus négatif), ce qui diminue la probabilité d’un potentiel d’action.
Que sont les sommations spatiales et temporelles?
- Spatiale: lorsque plusieurs synapses à différents endroits sur un neurone libèrent des NT simultanément. Leur PPS peuvent s’additionner pour atteindre le seuil.
- Temporelle: lorsqu’une synapse libère des NT de manière répétée et à haute fréquence. Les PPSE successifs peuvent s’accumuler et atteindre le seuil d’activation.
Qu’est-ce que le shunting inhibition?
C’est lorsqu’une synapse inhibitrice dissipe les courants excitateurs d’une synapse excitatrice en laissant entrer du Cl-. Il y a une annulation de la dépolarisation.
Quels sont les précurseurs de l’acétylcholine et à quel endroit est-elle synthétisée et dégradée?
- Précurseurs: acétyl-CoA et choline
- Synthèse? Neurone présynaptique
- Dégradation? Fente synaptique
Quelles sont les fonctions du système cholinergique?
- États de vigilance
- Cycle éveil-sommeil
- Mécanismes d’apprentissage et de mémoire
Qui relache la dopamine et quelles sont ses fonctions?
- Relâchée par: aire tegmentale ventrale et substance noire
- Dépression, addiction, motivation, etc.
Qui relâche la norepinéphrine et quelles sont ses fonctions?
- Relâchée par: locus coeruleus
- Troubles déficit d’attention, vigilance et attention, apprentissage et mémoire
Quels sont les rôles des neurones sérotoninergiques?
- Humeur
- Émotions
- Cycle éveil-sommeil
- Apprentissage et mémoire
- Anxiété
- Dépression
Nommes quelques NT du système aminergique et s’ils sont excitateurs ou inhibiteurs
- Glutamate: excitateur
- Glycine: inhibiteur
- GABA: inhibiteur
Quels sont les types de récepteurs des NTs?
- Canaux ioniques ligands-dépendants: activation directe du canal suite à la liason du NT
- Récepteurs couplés aux protéines G: activation indirecte du canal par une cascade de signalisation (seconds messagers) via la protéine G
Vrai ou faux: la dopamine et la noradrénaline agissent seulement via des GPCR
Vrai
Quelle est la structure du récepteur à l’ACh?
Le récepteur nicotinique est composé de 5 sous-unités. Chaque sous-unité est composée de 4 hélices transmembranaires (M1, M2, M3 et M4).
Quels sont les canaux ioniques du glutamate?
Ce sont des canaux ioniques ligands dépendants (glutamate)
- AMPA: permet l’entrée de Na+
- NMDA: nécessite une dépolarisation préalable pour que l’ion Mg2+ qui le bloque au repos soit éliminé. Il permet ensuite l’entrée de Na+ et Ca2+.
Ces canaux permettent d’augmenter les chances d’une dépolarisation
Quel est le rôle des benzodiazépines dans l’inhibition du SNC?
Les benzo se lient au récepteur du GABA. Ils sont des modulateurs allostériques positifs et augmentent la fréquence d’ouverture du canal, ce qui permet l’entrée de plus d’ions Cl-.
L’activité des récepteurs GABA devient alors plus importante.
Explique la transduction du signal par les GPCRs
- Liaison du NT
- GDP remplacé par du GTP sur la sous-unité a
- Dissociation des sous-unités a et By
- Activation des protéines effectrices par les sous-unités
- Hydrolyse du GTP en GDP par sous-unité a
- Retour à l’état de repos
Quelles sont les protéines effectrices de chaque sous-unité de la protéines G?
- By: ouverture du canal à K+ (réponse rapide)
- a: activation de l’adényalte cyclase, ce qui provoque une conversion de l’ATP en AMPc. L’AMPc active ensuite la PKA, qui phosphoryle les canaux à potassium (réponse plus lente)
Comment se fait la désensibilisation et l’internalisation des GPCRs?
Grâce aux B-arrestines 1 et 2. Ce sont des protéines d’échafaudages qui peuvent:
1) Désensibiliser le GPCR au ligand (core conformation)
2) Internaliser le GCPR (tail conformation)
Vrai ou faux: il y a seulement des récepteurs cannabinoïdes dans le SNC.
Faux. Le CB1 est dans le SNC et le CB2 est dans le SNP.
Quels sont les rôles des récepteurs cannabinoïdes?
Ce sont des GPCR qui
- Inhibent des canaux calciques présynaptiques
- Inhibent la transmission synaptique (activent canaux potassiques)
Nomme une fonction particulière des endocannabinoïdes
Ils font de la signalisation rétrograde, c’est-à-dire de la cellule postsynaptique vers celle présynaptique (c’est pourquoi ils inhibent le relâchement des NT par le neurone présynaptique).
Explique la divergence et la convergence entre les systèmes de NT
- Convergence: plusieurs NT se liant à des récepteurs différents peuvent activer le même sytème effecteur.
- Divergence: un seul NT peut se lier à différents types de récepteurs et activer plusieurs systèmes effecteurs.
