2022_1_Tissu_Nerveux_Cours_VE_2Dia.pdf

PLAN COURS UEA Rappels anatomiques 1- Tissu nerveux Neurophysiologie Rappels anatomiques Généralités sur les messages sensitifs 2Physiologie sensitive Sensibilité somatique ou somesthésie Sensibilité sensorielle Neurophysiologie Rappels anatomiques Muscles striés squelettiques Motricité somatique et...

PLAN COURS UEA Rappels anatomiques 1- Tissu nerveux Neurophysiologie Rappels anatomiques Généralités sur les messages sensitifs 2Physiologie sensitive Sensibilité somatique ou somesthésie Sensibilité sensorielle Neurophysiologie Rappels anatomiques Muscles striés squelettiques Motricité somatique et son contrôle Composantes du SNV 3- Système nerveux somatique 4- Système nerveux végétatif Contrôle central des fonctions végétatives Neurotransmission dans le SNV Le tissu nerveux 1 Corps cellulaire SOMMAIRE Description d’un neurone =unité fonctionnelle Structure du tissu nerveux Dendrites Axone ou cylindraxe Structure du système nerveux Système nerveux central ou névraxe Système nerveux périphérique Mesure et définition du potentiel de membrane 1- Tissu nerveux Fonction des neurones Potentiel de repos Potentiels gradués Modifications du potentiel de membrane Potentiels d’action Définition et types de synapse Mode de communication des neurones Fonctionnement de la synapse chimique Neurotransmetteurs Récepteurs I. LES ÉLÉMENTS ESSENTIELS DU TISSU NERVEUX A. Description d’un neurone 1. Le corps cellulaire ou soma ou péricaryon 2. Les dendrites 3. L’axone ou cylindraxe a. La membrane de l’axone ou axolemme b. Le cytoplasme de l’axone ou axoplasme c. Les terminaisons de l’axone et ses collatérales 4. Classification des neurones a. Selon la structure des neurones b. Selon la fonction des neurones B. La structure du système nerveux 1. Le système nerveux central ou névraxe a. Au sein de l’encéphale b. Au sein de la moelle épinière 2. Le système nerveux périphérique a. La structure des nerfs b. La division du système nerveux périphérique Travail personnel 4 2 II. NEUROPHYSIOLOGIE A. Les différents potentiels de membrane d’un neurone 1. Mesure du potentiel de membrane 2. Définition du potentiel de membrane 3. Le potentiel de repos de la membrane 4. Les modifications du potentiel de membrane 5. Les potentiels gradués 6. Les potentiels d’action a. Déclenchement et déroulement d’un PA b. Les courants ioniques pendant le PA c. Le fonctionnement des canaux ioniques impliqués d. Les périodes réfractaires e. La propagation des PA dans les neurones f. La propagation des PA dans les nerfs g. La codification de l’intensité du stimulus 5 B. La synapse et la transmission synaptique 1. La définition d’une synapse 2. Les deux types de synapse 3. Le fonctionnement de la synapse chimique a. Libération du neurotransmetteur b. Les potentiels postsynaptiques c. Sommation spatiale et temporelle des PPS d. Facilitation et inhibition présynaptiques e. Elimination du neurotransmetteur 4. Les neurotransmetteurs a. La cotransmission b. Les différents neurotransmetteurs 5. Les récepteurs a. Les récepteurs canaux b. Les récepteurs métabotropes 6 3 Corps cellulaire SOMMAIRE Description d’un neurone =unité fonctionnelle Structure du tissu nerveux Dendrites Axone ou cylindraxe Structure du système nerveux Système nerveux central ou névraxe Système nerveux périphérique 1- Tissu nerveux RESUME DES STRUCTURES DES NEURONES 8 4 Corps cellulaire SOMMAIRE Description d’un neurone =unité fonctionnelle Structure du tissu nerveux Dendrites Axone ou cylindraxe Structure du système nerveux Système nerveux central ou névraxe Système nerveux périphérique 1- Tissu nerveux Mesure et définition du potentiel de membrane Fonction des neurones Potentiel de repos Potentiels gradués Modifications du potentiel de membrane Potentiels d’action II. NEUROPHYSIOLOGIE A. Les différents potentiels de membrane d’un neurone les neurones : = cellules facilement excitables car seuil d’excitation très bas savoir ce qu’est : - un potentiel de membrane - un potentiel de repos - un potentiel d’action 10 5 1. Mesure du potentiel de membrane Electrode de référence Electrode de mesure Electrode de mesure (milieu extracellulaire) Electrode de mesure (milieu intracellulaire) mesure du potentiel de membrane = Vm : - au moyen d’électrodes (solution conductrice) - potentiel de repos de la membrane = -70 mV - intérieur de la cellule négatif / au milieu extracellulaire 11 2. Définition du potentiel de membrane Distribution inégale des ions de part et d’autre de la membrane : - milieu intracellulaire riche en K+ 140 mM - milieu extracellulaire riche en Na+ (et en Cl-) 105 mM ↓ Concentration intracellulaire (mM) Concentration extracellulaire (mM) K+ 150 4,5 Na+ 15 140 Cl- 10 105 Ca2+ 10-4 1 Déséquilibre électrique ↓ Potentiel de membrane 12 6 2. Définition du potentiel de membrane Distribution inégale des ions de part et d’autre de la membrane : ▪ à la perméabilité relative de la membrane pour les ions ↔ canaux ioniques de fuite - sélectifs à un ion donné, toujours ouverts - ouverture  passage des ions selon leur gradient de concentration ▪ à des différences de concentration d’ions spécifiques ↔ transporteurs actifs en particulier la pompe Na+-K+ ATPase Canaux de fuite 13 2. Définition du potentiel de membrane Genèse du potentiel de membrane : Milieu A Milieu B Membrane intracellulaire extracellulaire [K+]int = [K+]ext [K+] = 5 mM [K+] = 5 mM ▪ pas de différence de potentiel électrique (0 mV) [K+]int > [K+]ext ▪ déplacement des ions K+ de A vers B selon le gradient de concentration Milieu A Milieu B Membrane intracellulaire extracellulaire ▪ création d’un gradient électrique qui s’oppose à [K+] = 140 mM - la persistance du flux de K+ [K+] = 5 mM + ▪ arrêt du flux des ions K+: gradient de concentration (les ions K+ de A vers B) = gradient électrique (empêche les ions K+ de franchir la membrane)  potentiel d’équilibre électrochimique E des ions K+ 14 7 2. Définition du potentiel de membrane Potentiel d’équilibre électrochimique E d’un ion : Equation de Nernst: R = constante des gaz parfaits (8315 J⋅mol-1⋅K-1) T = température absolue (T°C + 273) F = constante de Faraday (96485 C.mol-1) z = charge électrique de l’ion Eion = RT/zF x ln [ion]e/[ion]i Soit: Eion = 2,3RT/zF x log [ion]e/[ion]i Eion = 61,5/z x log [ion]e/[ion]i (pour T = 37°C) Potentiel d’équilibre pour les principaux ions : Concentration intracellulaire (mM) Concentration extracellulaire (mM) E (mV) K+ 150 4,5 - 94 Na+ 15 140 + 60 Cl- 10 105 - 63 Ca2+ 10-4 1 / 15 NB: pas de potentiel d’équilibre pour le calcium car absence de canaux de fuite pour les ions Ca2+ 3. Le potentiel de repos de la membrane Equation de Goldman-Hodgkin-Katz: Vm = 61 x log (PK x [K+]e + PNa x [Na+]e + PCl x [Cl-]i / (PK x [K+]i + PNa x [Na+]i + PCl x [Cl-]e) avec P = perméabilité de la membrane à l’ion considéré Vm au repos = - 70 mV : proche du EK (- 94 mV) mais pas équivalent… Au repos, en l’absence de tout stimulus: - nombreux canaux de fuite  circulation libre des ions en fonction de leur gradient de concentration (Na+, K+ et Cl-) - membrane plus riche en canaux de fuite K+  perméabilité au K+ très élevée >> perméabilité au Cl(x 2) et au Na+ (x 25)  potentiel de repos = potentiel de diffusion des ions K+ - la pompe à Na+-K+ ATPase  stabilisation du potentiel de repos 16 8 Mesure et définition du potentiel de membrane Potentiel de repos Fonction des neurones Potentiels gradués Modifications du potentiel de membrane Potentiels d’action 4. Les modifications du potentiel de membrane Potentiel de membrane (mV) +60 mV Dépolarisation Repolarisation Potentiel de repos Hyperpolarisation -90 mV quand le gradient de concentration ionique change  très sensible aux changements de concentration extracellulaire des ions K+  faible influence des variations de concentration des ions Na+ 18 9 4. Les modifications du potentiel de membrane Potentiel de membrane (mV) +60 mV Dépolarisation Repolarisation Potentiel de repos Hyperpolarisation -90 mV quand la perméabilité de la membrane aux ions change  suite à l’ouverture de canaux présents (dépendante d’un stimulus mécanique, chimique ou électrique)  dépolarisation ou hyperpolarisation  deux types de modification du potentiel de membrane : - potentiels gradués - potentiels d’action 19 5. Les potentiels gradués au niveau des dendrites et du corps cellulaire du neurone amplitude variable ↔ intensité du stimulus initiateur ouverture d’un canal ionique sensible à un médiateur chimique  création d’un flux de courant local Ex : entrée de Na+ avec l’acétylcholine et les récepteurs nicotiniques diminution de l’amplitude avec la distance parcourue : - car résistance du cytoplasme au flux d’électricité - car existence de courants de fuite 20  rôle dans la communication de proximité ! 10 6. Les potentiels d’action le potentiel d’action diffère du potentiel gradué : - amplitude constante - pas de perte de force (d’amplitude)  transmission de l’information nerveuse sur de longues distances ! a. Déclenchement et déroulement d’un PA PA = variation transitoire du potentiel de membrane ↔ modification brutale de la perméabilité → une onde monophasique avec : - une amplitude d’environ 100 mV - un potentiel de pointe (ou spike) - suivi de post-potentiels 21 a. Déclenchement et déroulement d’un PA (-55 mV) un stimulus supraliminaire → le seuil de déclenchement du PA = -55 mV si intensité infraliminaire  création potentiels électrotoniques le PA est très bref (1 à 2 ms) répond à la loi du « tout ou rien » différentes phases du PA : (2) dépolarisation; (3) repolarisation, (4) hyperpolarisation et (5) retour au potentiel de repos  implication de canaux ioniques différents 22 11 b. Les courants ioniques pendant le PA la phase de dépolarisation du PA ▪ début : atteinte du seuil de déclenchement du PA ▪ ouverture de canaux Na+ voltage-dépendants à réponse très rapide  entrée passive d’ions Na+  dépolarisation de la cellule et inversion de la polarité de la cellule = overshoot ▪ Vm proche du ENa+ (+60 mV) conformation instable des canaux Na+ V-D et fermeture = pic à +30 mV 23 b. Les courants ioniques pendant le PA les phases de repolarisation et d’hyperpolarisation du PA ▪ ouverture de canaux K+ voltage-dépendants (V-D) à réponse plus lente  sortie passive d’ions K+  repolarisation de la cellule jusqu’à -70 mV ▪ à -70 mV  canaux K+ V-D pas encore fermés  hyperpolarisation ou undershoot ▪ fermeture des canaux K+ voltage-dépendants 24 12 b. Les courants ioniques pendant le PA le retour au potentiel de repos ▪ seule phase active du PA (énergie-ATP) ▪ activation de la pompe Na+/K+-ATPase  rétablissement de la composition ionique de base de la cellule 25 c. Le fonctionnement des canaux ioniques impliqués les variations de conductances membranaires au Na+ et au K+ lors du PA ↔ ouverture de canaux Na+/dépolarisation et de canaux K+/repolarisation une dépolarisation initiale de la membrane  ouverture de ces canaux voltage-dépendants 26 13 Le canal sodique dépendant du potentiel ▪ quatre domaines comportant six segments (S1 à S6) ▪ le segment S4 = détecteur de potentiel ou « voltage-sensor » → courant de porte ▪ chaque canal : - deux portes, une porte d’activation et une porte d’inactivation - un filtre de sélectivité ne laissant passer que les ions Na+ 27 Le canal sodique dépendant du potentiel ▪ au potentiel de repos : - porte d’activation fermée et porte d’inactivation ouverte  pas de passage d’ions Na+ = état 1 ou état fermé ▪ Lors de la dépolarisation : - déplacement des charges membranaires dans le segment S4  courant de porte  ouverture de la porte d’activation  passage d’ions Na+ = état 2 ou état ouvert ▪ Lors d’un potentiel de membrane positif : - fermeture de la porte d’inactivation et porte d’activation encore ouverte  arrêt de l’influx des ions Na+ = état 3 ou état inactivé ▪ A la fin de la repolarisation et pendant l’hyperpolarisation : - retour à la position de départ  réponse possible à une 2ème stimulation 28 14 Le canal sodique dépendant du potentiel ▪ fonctionnement du canal Na+ voltage-dépendant  existence des périodes réfractaires ▪ spécificité des canaux Na+ voltage-dépendants : - spécifiques aux ions Na+ - canal sensible à la tétrodotoxine (TTX) - canal sensible à certains anesthésiques locaux 29 Le canal potassique dépendant du potentiel ▪ quatre domaines identiques ▪ détecteur de potentiel ou « voltage-sensor »  courant de porte ▪ une seule porte d’activation ▪ deux conformations du canal : - porte fermée (et activable) = état 1 - porte ouverte = état 2 ▪ spécificité du canal K+ voltage-dépendant : - spécifique aux ions K+ - canal sensible aux ions tétra-éthyl-ammonium (TEA) 30 15 Mesure et définition du potentiel de membrane Potentiel de repos Fonction des neurones Potentiels gradués Modifications du potentiel de membrane Potentiels d’action d. Les périodes réfractaires La période réfractaire absolue ▪ impossibilité de générer un potentiel d’action quelque soit l’intensité de la stimulation ▪ entre le franchissement du seuil et la fin de repolarisation (retour Na+ V-D en position initiale) ▪ pas de chevauchement et progression unidirectionnelle des PA ▪ PRA → fréquence maximum des influx nerveux - capacité de transmission des fibres nerveuses : 10 à 1000 influx / s - dépend du diamètre de la fibre nerveuse 32 16 d. Les périodes réfractaires La période réfractaire relative ▪ déclenchement possible d’un second PA seulement si l’intensité du stimulus > intensité du stimulus normal ▪ canaux K+ V-D encore ouverts et canaux Na+ V-D revenus à l’état de repos 33 e. La propagation des PA dans les neurones PA = flux de courant local qui se ressource en permanence propagation du PA de proche en proche le long de la membrane dans un seul sens au niveau d’une fibre non myélinisée : 34 17 e. La propagation des PA dans les neurones la vitesse de conduction des PA dépend : - du diamètre de la fibre résistance à l’écoulement du courant ↔ friction sur la membrane - de la présence de myéline déperdition de courant à travers les canaux de fuite de la membrane au niveau d’une fibre myélinisée : ▪ fibre myélinisée normale : conduction saltatoire ▪ maladies démyélinisantes (sclérose en plaque) : perte de myéline → ↓conduction des PA 35 f. La propagation des PA dans les nerfs PA des nerfs = somme algébrique des PA des différents axones recrutement des fibres nerveuses en fonction de l’intensité du stimulus - stimulation < seuil du neurone le plus facilement excitable (R1) : aucune réponse - stimulation croissante (R2 à R4) : entrée en action des axones à seuil de plus en plus élevé - réponse maximale du nerf à R4 (stimulus maximal) = recrutement de l’ensemble des fibres du nerf PA polyphasique ↔ différence de vitesse de conduction des influx dans les différentes fibres 36 18 Intensité du stimulus g. La codification de l’intensité du stimulus PA : amplitude constante en fréquence d’influx = nombre de PA générés par unité de temps réponse physiologique à un stimulus (neurone sensitif ou moteur) : une volée d’influx 37 Corps cellulaire SOMMAIRE Description d’un neurone =unité fonctionnelle Structure du tissu nerveux Dendrites Axone ou cylandraxe Structure du système nerveux Système nerveux central ou névraxe Système nerveux périphérique Mesure et définition du potentiel de membrane 1- Tissu nerveux Fonction des neurones Potentiel de repos Potentiels gradués Modifications du potentiel de membrane Potentiels d’action Définition et types de synapse Mode de communication des neurones Fonctionnement de la synapse chimique Neurotransmetteurs Récepteurs 19 B. La synapse et la transmission synaptique  fonctionnement du SN : la transmission de l’influx nerveux d’un neurone à un autre ou d’un neurone à une cellule effectrice au niveau des synapses 1. La définition d’une synapse zone de contact fonctionnel entre la terminaison axonale d’une fibre nerveuse et : - une autre cellule nerveuse - ou une cellule musculaire - ou une cellule glandulaire au niveau : - d’une dendrite = synapse axo-dendritique - d’un soma = synapse axo-somatique - d’un axone = synapse axo-axonale 39 1. La définition d’une synapse transmission de l’information d’une cellule présynaptique à une cellule postsynaptique synapse = clapet unidirectionnel plasticité de certaines synapses → rôle dans l’apprentissage et la mémorisation modifications du fonctionnement : - par des substances pharmacologiques - par des drogues - dans de nombreuses maladies mentales 40 20 2. Les deux types de synapse Synapse électrique passage direct du signal électrique à travers les jonctions communicantes (gap junctions) Synapse chimique passage indirect du signal électrique au moyen des neurotransmetteurs 41  vitesse de transmission des influx nerveux : 100 µsec pour une synapse électrique contre 0,5 à 1,5 ms pour une synapse chimique 3. Le fonctionnement de la synapse chimique problème : franchissement de la fente synaptique large de 30 à 50 nm solution : libération des neurotransmetteurs - contenu dans les vésicules synaptiques - diffusion à travers la fente synaptique - fixation sur les récepteurs postsynaptiques - génération de potentiels postsynaptiques = potentiels gradués puis transcodage en potentiels d’action : Signal présynaptique = influx nerveux codé en fréquence d’influx signal chimique = neurotransmetteur codé en quantité de NT  délai synaptique de 0,5 ms signal postsynaptique = potentiel gradué codé en amplitude 42 potentiel d’action codé en fréquence d’influx 21 a. Libération du neurotransmetteur arrivée du PA dans le bouton terminal ouverture de canaux Ca2+ voltagedépendants et entrée passive des ions Ca2+ ↑[Ca2+]intracellulaire → migration, fusion et exocytose des vésicules synaptiques → libération du neurotransmetteur (NT) dans la fente synaptique a : diffusion du NT dans la fente synaptique et fixation sur des récepteurs spécifiques postsynaptiques  génération potentiels postsynaptiques c : élimination du Ca2+ et recyclage des vésicules  libération des neurotransmetteurs = phénomène quantique = libération de NT par « paquet » (ouverture de chaque vésicule synaptique) 43 b. Les potentiels postsynaptiques liés à une ouverture de canaux ioniques dépendante d’un médiateur chimique et insensible au potentiel nombre de canaux ouverts ↔ quantité de neurotransmetteurs libérés PPS excitateur ou PPS inhibiteur ▪ Excitateur = dépolarisant ou PPSE → dépolarisation générée inférieure au seuil donc un seul PPSE insuffisant pour déclencher un PA Ex : récepteur-canal l’acétylcholine nicotinique de ▪ inhibiteur = hyperpolarisant ou PPSI → hyperpolarisation de la membrane Ex : canaux ligand-dépendants à K+ ou à Cl- 44 22 c. Sommation spatiale et temporelle des PPS état d’excitation du neurone postsynaptique ↔ somme algébrique des PPSE et PPSI Somme > seuil d’excitation : déclenchement d’un potentiel d’action sommation des PPS fréquente, facilitée par : - durée de vie longue d’un PPS (15 ms) - pas de période réfractaire - convergence de nombreux PPS sommation temporelle des PPS sommation spatiale des PPS E1 45 = libération de NT successivement à partir d’un seul neurone présynaptique = libération de NT en même temps à partir de plusieurs neurones présynaptiques c. Sommation spatiale et temporelle des PPS zone d’intégration finale des PPSE et PPSI : - pour les neurones moteurs : la zone « gâchette » - pour les neurones sensitifs : la partie réceptrice excitabilité des neurones : fonction de la taille du soma → excitabilité plus grande pour un soma de petite taille d. Facilitation et inhibition présynaptiques - facilitation présynaptique : ↑ quantité de NT libérés - inhibition présynaptique : ↓ quantité de NT libérés 46 23 e. Elimination du neurotransmetteur étape essentielle du fonctionnement synaptique trois processus d’élimination : Ex: acétylcholinestérase et acétylcholine, et molécules anticholinestérasiques → favoriser la transmission synaptique 47 Définition et types de synapse Fonctionnement de la synapse chimique Mode de communication des neurones Neurotransmetteurs Récepteurs 24 4. Les neurotransmetteurs les neurotransmetteurs ou neuromédiateurs = substance assurant la transmission de l’information dans la synapse L’effet du neuromédiateur est fonction du récepteur mis en jeu a. La cotransmission un neurone → libération de plusieurs neurotransmetteurs : - soit dans une même vésicule (NT de même nature) - soit dans des vésicules différentes en général : nombreux neurotransmetteurs libérés mais un est présent en plus grande concentration 49 b. Les différents neurotransmetteurs (toujours localisés dans les vésicules synaptiques) Neurotransmetteur peptidique Neurotransmetteur non peptidique Synthèse du NT dans les corps de Nissl (soma) Synthèse des enzymes nécessaires à la production du NT dans les corps de Nissl (soma) Transport du NT par les microtubules Transport des enzymes par les microtubules Stockage du NT dans les vésicules synaptiques Synthèse et stockage du NT dans les vésicules synaptiques 50 25 b. Les différents neurotransmetteurs Neurotransmetteur Mécanisme de synthèse (précurseurs /enzymes) Acétylcholine (ACh) Choline + acétylCoA → Ach / Choline acétyltransférase Effet postsynaptique Excitateur (R. nicotinique) Excitateur ou inhibiteur (R. muscarinique) Groupe des amines ▪ les catécholamines* Dopamine Noradrénaline ▪ les indolamines Sérotonine ou 5-HT (5-hydroxytryptamine) ▪ les imidazolamines Histamine - Tyrosine → Dihydroxyphénylalanine (DOPA) / Tyrosine hydroxylase - DOPA → Dopamine / DOPA decarboxylase - Dopamine → Noradrénaline / Dopamine β-hydroxylase Excitateur ou inhibiteur Tryptophane Inhibiteur (selon type de R.) (en général) Excitateur ou inhibiteur Histidine (selon type de R.) 51 * l’adrénaline appartient au sous-groupe des catécholamines (Noradrénaline → Adrénaline / Phényléthanolamine N-méthyl-transférase) → fonction hormonale prépondérante b. Les différents neurotransmetteurs Neurotransmetteur Mécanisme de synthèse (précurseurs et enzymes) Groupe des acides aminés Glutamate et aspartate Glycine et GABA (acide γ-aminobutyrique) Groupe des polypeptides ▪ Peptides opioïdes Enképhalines, endorphines, dynorphine Glutamine - Glutamate Excitateur Sérine - Glutamate Inhibiteur Acides aminés (synthèse protéique) Inhibiteur (en ▪ Tachykinines Substance P Groupe des purines Adénosine, adénosine monophosphate (AMP), adénosine triphosphate (ATP) Groupe des messagers intercellulaires diffusibles Monoxyde d’azote (NO) Effet postsynaptique général) Excitateur ADP Excitateur ou inhibiteur (selon type de R.) Arginine → citrulline + NO / NO synthase Excitateur 52 26 5. Les récepteurs le neurotransmetteur → fixation sur une protéine transmembranaire spécialisée = le récepteur notion d’agoniste et d’antagoniste ▪ le messager = agoniste toutes autres molécules se fixant sur le récepteur et produisant le même effet que le messager lui-même ▪ toutes substances se fixant sur le récepteur et bloquant ce dernier = antagoniste distinguer les récepteurs présynaptiques des récepteurs postsynaptiques → seuls les récepteurs post-synaptiques = rôle de transmettre l’information au niveau de la synapse 53 5. Les récepteurs classification selon l’effet généré ▪ récepteurs inhibiteurs → hyperpolarisation de la membrane ▪ récepteurs excitateurs → dépolarisation de la membrane classification selon le mode de transduction → fixation du neurotransmetteur sur le récepteur → modification de conformation → signal intracellulaire = transduction ▪ récepteurs canaux → réponse directe et rapide ▪ récepteurs métabotropes → réponse amplifiée car génération de seconds messagers 54 27 a. Les récepteurs canaux Exemple type : le récepteur nicotinique excitateur de l’acétylcholine ▪ récepteur enchâssé dans la membrane cellulaire ▪ canal au centre de cinq sous-unités (α2, β, γ, δ) ▪ fixation de l’ACh sur les sous-unités α → modification de conformation du récepteur → ↑ perméabilité du canal aux cations (Na+, K+…) → entrée de Na+ → dépolarisation de la membrane ▪ fixation d’agoniste : reproduction des effets de l’ACh (nicotine) ou d’antagoniste : blocage du récepteur et de toute action ultérieure de l’ACh (curares, anesthésiques locaux) 55 b. Les récepteurs métabotropes récepteur protéique à 7 domaines transmembranaires, site de liaison du NT et un site de liaison de la protéine G couplé à une protéine G régulatrice (face interne de la membrane) = R7G (RCPG) protéine G : 3 sous-unités, α, β et γ cycle d’activation de la protéine G → action sur des canaux ioniques (directement sensibles aux protéines G) → action sur des enzymes et production de seconds messagers 56 28 b. Les récepteurs métabotropes Les récepteurs couplés à des protéines G liées à l’adénylate cyclase ▪ Protéines G → activité adénylate cyclase → hydrolyse de l’ATP en AMP cyclique (AMPc, adénosine 3’-5’monophoshate cyclique) = second messager ▪ AMPc → activation de la protéine kinase A (PKA) → phosphorylation de protéines substrats ▪ dégradation de l’AMPc phosphodiestérases (PDE) en 5’-AMP par des ▪ fixation de noradrénaline (NA) sur récepteur βadrénergique → protéine G stimulatrice (Gs) → activation AC → ↑AMPc ▪ fixation de NA sur récepteur α2-adrénergique → protéine G inhibitrice (Gi) → inhibition AC → ↓AMPc  pour un même neurotransmetteur, la réponse dépend de la nature du récepteur ! 57 b. Les récepteurs métabotropes Les récepteurs couplés à des protéines G liées à la phospholipase C RE ▪ mise en jeu des phospho-inositides de la membrane ▪ récepteur membranaire (récepteur α1-adrénergique) → protéine Gq → activation de la phospholipase C (PLC) → hydrolyse du PIP2 (phospho-inositolphosphate) en IP3 (inositol 1,4,5,-triphosphate) et en DAG (diacylglycérol) ▪ IP3 → fixation sur des récepteurs-canaux à IP3 de la membrane du réticulum endoplasmique (RE) = réservoir de Ca2+ → ouverture des canaux et sortie de Ca2+ du RE dans le cytoplasme → ↑ [Ca2+] cytoplasmique 58 ▪ DAG → activation de la protéine kinase C (PKC) → phosphorylation de protéines substrats 29 récepteurs canaux → transmission synaptique simple et rapide vs récepteurs couplés aux protéines G → transmission synaptique plus complexe et et plus lente récepteurs couplés aux protéines G  système d’amplification du signal intracellulaire 59 Définition et types de synapse Fonctionnement de la synapse chimique Mode de communication des neurones Neurotransmetteurs Récepteurs 30 RESUME DES STRUCTURES ET FONCTIONS DES NEURONES 61 31