CM.2 Pharmacologie PDF

CM.2 Pharmacologie : 1. Régulation de la Glycolyse par la PKA : Au cours de la glycolyse, la PKA est activé ce qui entraîne la phosphorylation d’enzymes. —> Activation déclenché par l’augmentation en AMPc produit sous l’action de l’adénylate cyclase elle même stimulé par la protéine Gs (alpha). 2...

CM.2 Pharmacologie : 1. Régulation de la Glycolyse par la PKA : Au cours de la glycolyse, la PKA est activé ce qui entraîne la phosphorylation d’enzymes. —> Activation déclenché par l’augmentation en AMPc produit sous l’action de l’adénylate cyclase elle même stimulé par la protéine Gs (alpha). 2. La déphosphorylation par les protéines phosphatases : —> Processus réversible et temporaire où les GP phosphate sont éliminés par des enzymes « phosphatase ». Un équilibre entre phosphorylation et déphosphorylation permet la régulation des voies métaboliques et l’adaptation des cellules aux besoins énergétique. —————————————————————————————————————————— Effecteur des protéines G / PG —> PG module l’activité d’enzyme effectrice (AC et PLC) qui génèrent des 2nd messagers. Phospholipase C Activé par la sous unité alpha(q) ainsi que le complexe bêta (gamma) de la protéine Gq. Action = clivage du PIP2 afin de produire 2 seconds messagers : - IP3 = se fixe sur des R du réticulum endoplasmique (libère du Ca2+ dans le cytosol) - DAG = active PKC (enzyme impliqué dans la régulation de la prolifération, différenciation et de l’activité enzymatique des cellules). Adénylate cyclase Active par Gs (stimulatrice) et Gi (inhibitrice). - GS = active AC entraînant la conversion de l’ATP en AMPc - Gi = inhibe AC ce qui réduit la production d’AMPc. Récepteur de l’IP3 (3 isoforme —> IP3-1, 2 et 3) : —> R canaux homo-tétramérique constitué de 4 sous-unités identiques présent sur le réticulum endoplasmique. Ces R possèdent leur extrémité NH2 et COOH orientées vers le cytosol Page 1 sur 8  Calcium et son rôle physiologique —> Permet d’activé de nombreuse protéines et enzyme comme : - PLA2 / phospholipase A2 - Troponine C (impliqué dans la contraction musculaire) - Calmoduline (protéine de signalisation) - Canaux ionique (module transmission des signaux électriques dans les cellules). Les R adrénergiques et leur rôle physiologiques R alpha adrénergique Alpha 1 —> post synaptique, couplé à une protéine Gq qui active la PLC entrainant une augmentation du Ca2+ intracellulaire (vasoconstriction + augmentation PA) via l’IP3. Effet physiologique : - Oeil = mydriase (dilate pupille) en activant la calmoduline ce qui provoque la contraction du muscle radial de l’iris (Augmente le champs de vision) - Cellule musculaire lisses vasculaire = vasoconstriction induite par l’adrénaline + augmentation de la PA. - Tractus gastro-intestinal et vessie = contraction sphincter (limite excrétion involontaire). Ligands agoniste (stimulant) = adrénaline, NA, éphédrine, phényléphrine, naphtazoline. Antagoniste Alpha 1 (anti HTA) = Prazosine (provoque une vasodilatation en bloquant les récepteurs alpha 1 adrénergique). Alpha 2 —> pré synaptique, couplé à une protéine Gi qui inhibe AC réduisant ainsi la production AMPc et l’activité de la PKA. Effet physiologique : - Oeil (corps ciliaire) = réduction de la sécrétion de l’humeur aqueuse - Pancréas = diminue sécrétion d’insuline - Tissu adipeux = inhibe lipolyse. R bêta adrénergique Bêta 1 : —> situé au niveau du coeur et rein, Couplés à une protéine Gs (active AC et augmente AMPc) Effet = Stimulation cardiaque Ligand = Agoniste B-1 (isoprénaline et dobutamine) ; antagoniste B-1 (cardiosélectif comme acébutolol, atenolol ET non cardiosélectif comme labétalol ou carvédilol). Indication = HTA et contre indique en cas de BPCO. Bêta 2 : —> Situé au niveau des poumons, utérus et vaisseaux coronaire Effet = B2 mimétique (ventoline) provoquant une bronchodilatation Mécanisme = Activation AC donc augmentions AMPc (relaxation des muscles lisse bronchique). —> L’asthme est liée à une inflammation + bronchoconstriction donc usage d’un corticoïdes + B2-agoniste. Bêta 3 : —> Situé au niveau des tissus adipeux et vessie. Spécificité = absent du coeur donc non cardiosélectif. Page 2 sur 8  R de l’acétylcholine R muscarinique / mAChR R métabotropique couplé aux PG. —> R M3 localisé dans les muscles lisses, glande exocrine et oeil. Effet = Stimule muscle lisse et augmente la sécrétion glandulaire. Rôle dans le TTT du glaucome = pilocarpine (contraction du muscle ciliaire qui fais une rétraction de l’iris et la fermeture de la pupille donc augmentation de l’écoulement de l’humeur aqueuse via le trabéculum ce qui réduit la pression intra- oculaire. Action opposée à l’adrénaline qui dilate la pupille et limite l’écoulement de l’HA. Glaucome à angle ouvert = évolution lente et asymptomatique (compression progressif du nerf optique) ; diagnostic tardif. Glaucome à angle fermé = apparition soudaine (douleur oculaire, nausée..) ; angle de drainage est obstrué empêchant l’évacuation de l’humeur aqueuse. R nicotinique / nAChR R inotropique permettant l’entrée de Na+ et Ca2+ après fixation de l’acétylcholine. R nAChR musculaire = localisé dans les jonction musculaire (permet la contraction musculaire). R nAChR neuronaux = localisé dans les ganglions autonomes et le SNC (permet la transmission synaptique). Phospholipase A2 / PLA2 : —> Enzyme clé dans l’inflammation qui agis avec les COX On retrouvera PLA2 membranaire (activé par la protéine Gq) et PLA2 cytosolique (activé par le calcium). R activant PLA2 = Vasopression, IL-1, Thrombine. Phospholipase D : —> Activé par le DAG et participe avec la PLC. Couplage direct entre PG et canaux ionique : - R sérotoninergique (5HT1A) = régule excitabilité neuronale. - R GABA = module canaux K+ et Ca2+ - R cholinergique muscarinique = active canaux K+ (hyperpolarisation cellulaire) - R dopaminergique = régule transmission nociceptive - R histaminergique = module réponse allergique et inflammatoire. Ce que monsieur Duckic veut (étape général d’une cascade de signalisation) : - Activation du R (liaison ligand - RCPG) - Couplage avec une protéine G (Gas , Gai, Gaq) - Activation de l’effecteur (enzyme ou canal ionique) - Production de 2nd messager - Réponse cellulaire (activation kinase ; libération Ca2+ ; changement potentiel membrane). Exemple 1 = R bêta adrénergique (NA) —> protéine Gs —> activation AC donc augmente AMPc et PKA (ce qui fais une stimulation cardiaque par la NA via les R-B1). Exemple 2 = R alpha adrénergique (NA) —> Protéine Gq —> activation PLC donc production de DAG et IP3 —> libération Ca2+ (ce qui fais une contraction musculaire). Exemple 3 = R muscarinique (M2) —> protéine Gi —> inhibe AC donc diminue AMPc —> effet inhibiteur de l’excitabilité cardiaque (ralenti le rythme cardiaque par Acetylcholine via le nerf vague). Page 3 sur 8  II — Récepteur de la membrane plasmique à activité enzymatique ou couplé à une enzyme 1. Généralité —> Double fonction = fixation du ligand à leur domaine extracellulaire ; Leur activation déclenche une activité enzymatique soit directement soit via un couplage à une enzyme intracellulaire. Structure —> 1 seule hélice transmembranaire Extrémité Extra-C (NH2) Fixation du ligand —> Lors de la xation sur le R, il se dimérise obligatoirement avec un autre R (2R identique se joignent). Extrémité intra-C (COOH) Activité enzymatique (Guanylyl-cyclase ; Tyrosine-kinase ; tyrosine- phosphatase). Rôle = processus cellulaire comme la prolifération et sont utilisé en « oncologie ». A. R à activité Guanylyl-cyclase (ils en existent 7 isolé) : —> 2 forme = cytosolique et membranaire Fonction catalyse la synthèse de GMPc (2nd messager qui active les PKG) Ligand / médiateur - Peptide atrial natriurétique (ANP ou ANF) péptidique - Peptide natriurétique cérébral (BNP) - Peptide natriurétique de type C (régule la concentration en Na dans l’organisme) - Guanilines - Entérotoxine (proviennent des bactéries). Récepteur Ce sont des homodimère transM avec une partie extra-C servant de R et une partie intra-C ayant une activité enzymatique. —> Les domaines intra-C se phosphorylent mutuellement sur des tyrosine (activation du signal). Rôle - Relaxation des muscles lisses vasculaire = activation des R par ANP, BNP, CNP entraine leur dimérisation (synthèse de GMPc). - Vision = GMPc joue un rôle dans la régulation de la Lumière et la rétine. - Flux ionique rénaux et intestinaux = GMPc active des canaux (élimination des ions). Cible - PKG = favorise vasodilatation (relaxation muscle lisse) - Canaux HCN et CGN = entré d’ions Na+, Ca2+, K+ (favorise élimination du sodium). - Phospodiestérase = régule la dégradation du GMPc (réduction de la PA). Page 4 sur 8 fi B. Récepteurs à activité Tyrosine-kinase / RATK On distingue 2 types de RATK = R des facteurs de croissance + R de l’insuline. Caractéristique = R des Fc possède une seule chaine polypeptidique transmembranaire ET les R de l’insuline sont de 2 chaines polypeptidiques. R des facteurs de croissance (Déclenche une cascade de signalisation impliquant les protéines adaptatrices) Rôle —> Développement embryonnaire + multiplication et différenciation cellulaire. —> Régulation du fonctionnement cellulaire. —> Processus de sénescence et apooptose Exemple EGF = présent dans divers tissus (utilisé en Thérapeutique). FGF = impliqué dans la croissance et cicatrisation. VEGF = formation des VS, développement tumoral et cicatrisation CSF = production des cellules sanguines (GR, GB et plaquette). Interleukine = impliqué dans les réponses inflammatoires. Mécanisme Fixation du ligand sur R d’activation des RATK Dimérisation du R (association de 2 monomères) Auto-activation = chaque monomère phosphoryle des résidus tyrosine via l’ATP. Phosphorylation des protéines intra-C —> Obtention d’une réponse cellulaire spécifique. Fixation EGF sur R —> Phosphorylation des résidus tyrosine du R (activation du R) —> Recrutement PLC qui hydrolyse PIP2 en DAG et IP3 —> Activation PK et mobilisation du calcium intra-C —> synthèse protéique. Protéine adaptatrice Ce sont des intermédiaires entre les R membranaires et les systèmes enzymatiques. —> Pas d’activité enzymatique mais interprète et transmet signal en recrutant d’autre protéines. Approche thérapeutique : - Anticorps monoclonaux = cible la partie extracellulaire du R - Cancer = absence ou mutation du RATK (entraine une signalisation anormal). - Certains médoc agissent au niveau intra-C pour bloquer ou moduler la voie de signalisation. Application T des HER2 et son implication en cancérologie : RATK —> 4 récepteurs (HER1, 2, 3, 4) ; contrôle plusieurs fonction cellulaire (croissance, survie, adhésion, migration et différenciation cellulaire). Rôle en cancéro = dans certains cancer du seins, HER2 est amplifié de 20 à 30%. HER2 peut se dimériser avec les autres Récepteur HER. Thérapie ciblée anti-HER2 / Trastuzumab : —> Ac monoclonal issu de la souris ; Il se fixe sur la région extra-C de HER2 (bloquant sa dimérisation) mais peut aussi favoriser la formation de tétramères inactif empêchant l’activation de HER2 Résultat = ralentissement de la prolifération des cellules cancéreuses. Page 5 sur 8  Thérapie ciblé en cancérologie On retrouvera 2 types d’inhibiteurs : - Inib = inhibiteur de tyrosine-kinase (agis intra-C) - Mab = Ac monoclonaux (agis extra-C) Imatinib / Glivec —> 1er inhibiteur de la signalisation intra-C Indication = LMC / Leucémie myéloïde chronique Mécanisme = bloque signalisation des tyrosine-kinases anormales (responsable de la prolifération cancéreuse). Sunitinib / Sutent —> Inhibiteur de tyrosine-kinase ciblant plusieurs R impliqué dans la prolifération tumorales. - VEGFR2 = impliqué dans la vascularisation tumorales - PDGFR-bêta = favorise la croissance des cellules tumorales. Indication = tumeurs digestive ; carcinome rénal. R membranaire couplés à une tyrosine-kinase —> Situé à la membrane plasmique (activité tyrosine-kinase intrinsèque). —> impliqué dans la transduction du signal via plusieurs protéines : - Domaine SH2 = HRB2, SHC, APS, IRS - Activatrice des petites PG = Ras, Rho - Protéine GAP et adaptatrice. Page 6 sur 8  R de l’insuline Structure + caractéristique —> Glycoprotéine hétérodimérique composé de 2 sous unités alpha et bêta. - Alpha = extra-C ; glycosylée ; fixe insuline - Bêta = transmembranaire ; reliée à son extrémité NH2 ; possède un domaine transmembranaire intra-C tyrosine-kinase. —> Ce R est toujours associé par 2 (dimère) —> Extrémité COOH possède un site de fixation de l’ATP. —> Extrémité NH2 extra-C joue le rôle de R pour l’insuline —> Chaque sous unité alpha peut fixer une molécule d’insuline. —> Mode d’action similaire au facteur de croissance (sans dimérisation). Insuline et son action Hormone impliqué dans le métabolisme cellulaire, transcription des gènes et la croissance cellulaire. Mécanisme d’action de l’insuline : Phosphorylation des résidus tyrosine des protéines intra-C après fixation de l’insuline. Activation du domaine tyrosine-kinase du R qui phosphoryle 2 protéines cytosoliques (IRS1 + Shc). Ces protéines interagissent avec des P à domaines SH2 (permettant d’activer plusieurs voies de signalisation). Le complexe IRS1 et Shc permet une diversification des effets biologiques de l’insuline. Réponse cellulaire = transport du glucose ; synthèse glycogène ; Croissance cellulaire. Diabète Type 1 = maladie auto-immune qui détruit les cellules bêta des îlots de Langerhans (pas de production d’insuline + patient jeunes et maigre) Type 2 = résistance des cellules cible à l’insulines (retrouvés chez les patients âgés et en surpoids). —> Médoc utilisé visent à stimuler la sécrétion d’insuline ou à réduire la réabsorption du glucose. Mécanisme d’action du Activation IRS1 par phosphorylation —> association IRS1 à PI3K —> transport du glucose Augmentation de transporteur de glucose à la surface des cellules. —> Entrée massive de glucose dans la cellules C. R à activité sérine-thréonine-kinase —> Structure similaire au RATK ; on retrouvera le R du TGF-bêta qui phosphoryle des résidus de sérine et thréonine. Rôle = résorption osseuse, inhibition de la prolifération des cellules épithéliales, endothéliales et hématopoïétiques. Effet supresseur des tumeurs. Si surproduction du TGF-bêta = diminue RI ce favorise la progression tumorale. Page 7 sur 8  III — Pompes ioniques, transporteurs 1. Transport actif : Direction peut se faire contre ou dans le sens du gradient de concentration. Besoin en énergie = souvent sous forme d’ATP Saturabilité = une fois toutes les pompes occupées, la vitesse de transport ne peux pas augmenter. —> Si 2 médoc ciblent le même transporteur, c’est celui ayant la meilleure affinité qui se fixera. IAM = 2 agissant sur le même transporteur peuvent moduler leur effet (synergie ou inhibition). Type de transport actif Primaire —> Utilise directement l’ATP comme source d’énergie —> structure comprenant plusieurs sous unité : - Alpha = catalytique ; 4 isoforme ; permet l’utilisation de l’ATP et la fixation des ions transportés. - Bêta = présente systématiquement, rôle auxiliaire. - Gamme = spécifique du néphron, modifie l’affinité de la pompe Na+ et K+ A. Pompe Na+/K+ ATPase (consomme + de la moitié de l’énergie cellulaire pour fonctionner) —> Transport Na+ : - Dans neurones et cellules gliales = maintiens gradients ioniques Na+ extra-C et K+ intra-C - Dans rein = assure réabsorption du Na+ (contribue à l’équilibre hydrique et la régulation de la PA). Fonctionnement : - Activation = libération 2 ions K+ dans milieu intra-C et 3 ions Na+ se fixe sur le site intra-C. - Phosphorylation = ATP hydrolysé en ADP phosphorylant la pompe - Sortie des Na+ = Libération de 3 ions Na+ dans le milieu extra-C - Entrée des K+ = 2 ions K+ se fixent sur la pompe - Fixation des K+ - Sortie des K+ = 2 ions K+ relâchés et le cycle recommence —> Bilan global = sortie de 3 Na+ ; entré de 2 K+ ; Conso d’une molécule d’ATP par cycle. B. Les Ca2+ ATPase —> Enzyme membranaires régulant la concentration de Ca2+ intra-C + existe 2 type : - PMCA = situé dans la membrane plasmique et permet l’exportation du Ca2+ - SERCA = situé dans le reticulum endoplasmique et assure le stockage du Ca2+ Rôle = maintiens gradients calcique entre cytoplasme et compartiments intra-C ; Relaxation musculaire en pompant le Ca2+ après une contraction ; régulation du Ca2+ cytosolique (essentiel à la concentration musculaire). Page 8 sur 8