Neurophysiologie et signalisation cellulaire

1
UNIVERSITE Dr Tahar Moulay Saida Faculté des
Sciences Département de Biologie
2- Transmissions nerveuses 1.1. Voies
cholinergiques 1.2. voies catécholaminergiques 1.
3 voies sérotoninergiques 1.4 voies GABA ergiques
Pr.SLIMANI.M
2
DIFFERENTS TYPES DE SYNAPSES synapse représente
zone de contact entre neurones , spécialisées
dans la transmission de l'information. Les
différents types de synapses présents dans le SNC
1-les synapses électriques ou jonctions
communicantes ("gap junctions") sont rares dans
le SNC de mammifères , caractérisées par
l'accolement des deux membranes plasmiques
(canaux jonctionnels - connexons), car elles
relient directement le cytoplasme de deux
cellules adjacentes. Le rôle de ces jonctions
communicantes est de permettre Les signaux
électriques sont directement transmis d'une
cellule à l'autre sans intermédiaire chimique
(pas de délai synaptique). le couplage
électrique entre cellules au moyen de pores
rassemblés dans des zones dapposition
membranaire étroite(2-3 nm) appelées gap
junctions . Les pores sont formés par la
connexion de 2 complexes macromoléculaires
consistant eux-mêmes en un assemblage de 6
sous-unités de connexine (protéine de 25 kDa).
les gaps assurent le couplage métabolique , le
transferts des seconds messagers(AMPc, GMPc...).
entre les cellules couplés.
3
les synapses électriques ou jonctions
communicantes ("gap junctions )
4
Synapses chimiques On classe les synapses
chimiques en deux catégories - les synapses ou
jonctions neuro-musculaires celles qui existent
entre les terminaisons axonales d'un neurone
moteur et les fibres musculaires (ex entre le
motoneurone et les fibres musculaires striées
d'une unité motrice). - les synapses
neuro-neuronales du système nerveux central.
Les synapses chimiques se caractérisent
morphologiquement par la présence d'un espace
entre les membranes plasmiques des cellules
connectées fente synaptique. de lordre de 20 à
40 nm .Le délai synaptique est de lordre de 0,5
ms et dépend essentiellement du mécanisme de
libération du neurotransmetteur NT (et non pas
du franchissement de lespace synaptique). -La
présence dans lélément présynaptique des
vésicules synaptiques de stockage des NT , de
200 Å à 600 Å de diamètre et renferme la
machinerie nécessaire à la synthèse, au stockage,
à la libération et à linactivation des NT. -
Lélément post-synaptique, spécialisé dans la
réception des messages, renferme dans sa membrane
plasmique les protéines réceptrices du NT
récepteurs canaux et récepteurs liés aux
protéines G (RCPG).
5
Synapses chimiques
6
Parmi les synapses chimique, on distingue -Les
synapses réciproques formées par la juxtaposition
de deux synapses chimiques orientées en sens
inverse lune de lautre. -Les glomérules formés
par un ensemble de synapses chimiques. Dans
certains cas, c'est un axone qui se trouve
entouré par un ensemble de dendrites avec
lesquelles il effectue des synapses chimiques
. Les synapses électriques ou jonctions
communicante(jonctions gap) qui se caractérisent
par laccolement des membranes plasmiques. Les
signaux électriques sont transmis directement
sans intermédiaire chimique. . Les synapses
mixtes synapse chimique et jonction
communicante Parmi les synapses chimiques,
certaines ont une organisation particulière
7
Différents types de synapses
8
La liaison du récepteur avec le neurotransmetteur
peut avoir deux effets
Canaux ouverts par les NT perméables à Na
Canaux ouverts par les NT sont perméables aux
ions Cl- voire canaux supplémentaires à K
hyperpolarisation
Le potentiel de membrane tend vers le seuil . La
dépolarisation transitoire de la membrane post
synaptique causée par une libération
présynaptique de neurotransmetteur est désigné
PPSE
Cet effet tend à éloigner le potentiel
membranaire du seuil du déclenchement du P.A ,
est dit inhibiteur PPSI
NT
NT
9
Intégration de linformation par le neurone
post-synaptique sommation des PPS Au niveau du
neurone post synaptique, les différentes
variations du potentiel de membrane engendrés par
les différentes synapses au niveau du même
neurone vont être additionnés  potentiel global,
qui traduit deux phénomènes de  sommation  -somm
ation temporelle (même neurone avec deux
stimulations suffisamment rapprochées)  les
signaux parviennent à la même cellule à
différents moments. il est possible davoir un
deuxième PA arrivant à la terminaison nerveuse
qui va générer un autre PPSE avant que le 1er ait
diminué. Les 2 PPSE sadditionnent
dépolarisation plus forte, en raison de
louverture dun plus grand nombre de canaux
ioniques et, par conséquent, dun flux plus
important dions positifs vers la cellule.
-sommation spatiale Comme une cellule nerveuse
peut recevoir plusieurs synapses possibilité
davoir ajout de plusieurs PPSE en même temps .
  Linteraction de plusieurs PPSE par
lintermédiaire de la sommation temporelle et de
la sommation spatiale peut augmenter le flux des
ions positifs vers lintérieur de la cellule et
amener la membrane jusquau seuil afin quun
potentiel daction puisse être engendré.
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Sommation spatiale
Sommation temporelle
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Les neurotransmetteurs Les acides aminés
Les
amines Les peptides Les
neurotransmetteurs appartenant au groupe des
acides aminés ( glutamate , acide gama
aminobutyriqueGABA., Glycine) et des amines
(acétylcholine , dopamine , adrénaline
Noradrénaline , Histamine et Sérotonine )
représentent tous de molécules organiques
contenant un atome dazote, ils sont stockés et
libérés par les vésicules synaptiques. Les
neurotransmetteurs peptidiques (Enképhalines
,Dynorphine , Neuropeptide Y, Cholécystokinine ,
etc ) représentent des molécules de taille plus
importante qui sont stockés et libérées par les
granules de sécrétion.
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ACETYLCHOLINE  neurotransmetteur localisé au
niveau du système nerveux central, de la jonction
nerf-muscle squelettique, dans le système
autonome (libérée par les neurones pré
ganglionaires sympathiques et para sympatiques,
et par les neurones post-ganglionnaires
parasympathiques. principales voies
cholinergiques sont formées  -Les neurones
cholinergiques du noyau basal de Meynert qui
projettent vers de nombreuses aires du cortex
cérébral. -les neurones de circuits locaux du
striatum ( noyau caudé putamen). -Les neurones
cholinergiques du noyau du tarctus diagonalis de
Broca et du noyau septal médian qui projettent
vers lhippocampe  voies septo- hippocampique.
13
Synthèse et libération de lAcétyl
choline -Choline acétyl transférase ( Ch AT)
est élaborée dans le soma , puis transportée au
niveau des terminaisons axoniques par le
transport axoplasmique. Cette enzyme ne se
retrouve que dans les neurones cholinergiques,
constitue un bon marqueur des cellules qui
utilisent lAch comme neurotransmetteur. La ChAT
synthétise lAcétylcholine (Ach )dans le cytosol
de la terminaison axonique. la ChAT transfère le
groupment acétyl de lacétyl CoA à la
choline.LAch synthétisée est transportée
activement dans les vésicules synaptiques ou elle
est stockée .La protéine responsable de ce
transport actif est un transporteur qui utilise
du gradient de protons. Le gradient de protons
serait établi par le transport actif dions H
du cytoplasme vers lintérieur des vésicules par
une pompe ATPase à H. Catabolisme 
L'acétylcholine présente dans la fente synaptique
est dégradée par l'acétylcholinestérase (AChE).
L'AChE est secrété dans lespace synaptique et se
fixe sur les membranes de la terminaison
axonique. Elle hydrolyse l'acétylcholine en
choline et acide acétique. 50 de la choline
ainsi libérée est recaptée par la terminaison
présynaptique , par un transport actif et
réutilisée pour la synthèse lAch. .
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Acétyl Co enzyme A
Synthèse de lacétylcholine Terminaison nerveuse
Dégradation de lAch Fente synaptique
Recaptée par la cellule pré synaptique
15
Le déclenchement de la fusion - Rôle du
calcium Le P.A déclenche la libération des NT.
La dépolarisation de la membrane des terminaisons
nerveuses provoque louverture des canaux
calciques dépendants du potentiel( VOC voltage
operated channels).Une force électromotrice
sexerce sur les ions Ca, vont pénétrer dans la
terminaison axonique. L'augmentation de la
concentration en calcium intracellulaire qui
constitue un signal pour que les vésicules
synaptiques libèrent les NT par exocytose après
fusion de la membrane vésiculaire avec la
membrane pré synaptique. Un PA libère un quanta 
200, 2000 vésicules qui souvrent ? libération
quantique Cette libération se fait parce que le
PA entraîne lentrée de Ca2. Il faut environ 4
ions Ca2 pour libérer 1 quanta donc une
vésicule. Le délai synaptique est de lordre de
0,5 ms et dépend essentiellement du mécanisme de
libération du NT (et non pas du franchissement de
lespace synaptique). lACH libéré va
diffuser de lautre côté de la synapse et se
fixer sur des récepteurs postsynaptiques et il va
y avoir une modification de la perméabilité
ionique membranaire. Le récepteur va être soit
dépolarisé soit hyperpolarisé ? cela dépend de la
combinaison médiateur/récepteur. Avec le délai
nécessaire pour provoquer l'exocytose, c'est
l'étape qui nécessite le plus de temps dans la
transmission synaptique.
16
Synthèse et libération de lAcétyl choline
17
- Protèine impliquée dans la régulation de
lexocytose Lexocytose des vésicules
synaptiques est un phénomène mécanique dépend du
Ca.La phosphorylation de protéines liées aux
vésicules synaptiques par des mécanismes
dépendants des ions Ca qui modulent
lexocytose. La synapsine existe sous deux
formes   une forme déphosphorylée (déphospho
synapsine I) et forme phosphorylée(phosphosynapsin
e I).  Au repos , la forme déphosphorylé de la
synapsine , diminue la possibilité de diffusion
des vésicules dans le cytoplasme et leur
possibilité de fusionner avec la membrane 
séquestsrtaion des vésicules synaptiques. Lorsque
lélément présynaptique est activée  la proteine
kinaseII Ca /calmoduline dépendante , activée
par lentrée de Ca , phosphorylerait la
synapsine. Les vésicules synaptiques nétant plus
liées aux éléments du cytosquelette par
lintermédiaire de la synapsine I, elle pourrait
diffuser jusqu'à la membrane présynaptique de la
zone active et fusionner avec elle
déséquestration des vésicules.
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L'arrimage des Vésicules à la membrane plasmique
Le complexe SNARE Lexocytose est assurée par
Le complexe appelé SNARE (Soluble
N-ethylmaleimide-sensitive-factor Attachment
protein Receptor) qui est composé de 3
protéines  -VAMP (synaptobrévine), insérée dans
la membrane plasmique de la vésicule, la
syntaxine et SNAP 25 sont fixées dans la
membrane plasmique. Lors d'une dépolarisation
ouvrant des VOC au calcium , une brusque entrée
de calcium précipite la fusion de VAMP avec SNAP
25 et la syntaxine, ce qui arrime la vésicule à
la membrane plasmique. La modification
tridimensionnelle de ce complexe ternaire conduit
à la fusion de la vésicule avec la membrane et à
la libération du neurotransmetteur dans la fente
synaptique. La fusion opérée par les SNAREs est
considérablement accélérée par la présence dans
la membranes des vésicules synaptiques de
la synaptotagmine . la synaptotagmine semble
jouer un rôle important dans la sensibilité de
l'exocytose au Ca2 Larrêt de lexocytose est
marqué par la repolarisation membranaire , la
fermeture des canaux Ca et la baisse conséquente
de la Cai. Celle-ci est due au pompage du Cai
hors de la cellule et vers les organites
intracellulaires (ex. réticulum) par des
Ca-ATPases.
19
Le fonctionnement de la synapse
Le complexe SNARE
20
Récepteurs cholinergiques -Récepteur nicotinique
ionotrope , sont présents dans le cerveau, la
moelle épinière, les ganglions des systèmes
nerveux orthosympathiques et parasympathiques et
dans la synapse entre les neurones moteurs et les
effecteurs. -Récepteur mucsarinique
métabotrope 1-Un récepteur métabotrope ne
possède pas de pore à travers lequel peuvent
passer les ions , produisent une série de
modifications en cascade à proximité de canaux
ioniques ou modifient lactivité métabolique de
la cellule. Les récepteurs métabotropes
consistent en une seule protéine transmembranaire
comportant un site de liaison extracellulaire
pour le neurotransmetteur ,Acétylcholine (dans
la fente synaptique) et un site de liaison
intracellulaire pour la protéine G et qui sont
spécifiquement stimulés par muscarine et bloqués
par latropine. Ce sont des récepteurs à 7
domaines transmembranaires, couplés à une
protéine G et largement distribués dans
l'organisme et sont très représentés dans le
cerveau (M1, M3 et M4). Ces récepteurs sont
responsables de la transmission parasympathique
post ganglionnaire et sont divisés en cinq
classes 
21
-Les récepteurs de types M1 (système nerveux
central et ganglions), M3 et M5sont couplés à
l'hydrolyse des phosphoinositides par la PLC et à
lactivation de la voie protéine kinase C (PKC),
un effet excitateur -Les récepteurs de types M2
et M4 inhibent l'adénylate cyclase via
l'activation de la sous-unité alpha d'une
protéine Gi .,sont couplés aux canaux K dont ils
favorisent l'ouverture créant une
hyperpolarisation de la membrane
post-synaptique Les récepteurs métabotropes
sont à l'origine d'une réponse plus lente mais
plus prolongée, grâce à la mise en jeu des
cascades de réaction qui explique le délai et la
durée prolongées d'action liés à ces récepteurs.
Les effets post synaptiques liés aux récepteurs
couplés aux protéines G sont lents et prolongés
que les effets liés aux récepteurs ionotropes (
courts et brefs).
22
Structure du
Récepteur métabotrope La superfamille des
récepteurs couplés aux protéines G. - ils
possèdent tous 7 domaines transmembranaires
d'environ 25 à 35 résidus consécutifs
représentant 7 hélices a interconnectées par des
boucles internes et externes alternées. à sept
hélices alpha transmembranaires. Il existe 3
boucles extracellulaires (E1, E2 et E3) et 3
boucles intracellulaires (I1, I2 et I3). -ils
ont la capacité d'interagir avec les petites
protéines G
23

• Go(o pour other autre) des protéines Go Gp,
  Gk, GCa.
• Gp qui modulent l'activité de la phospholipase C.
  
• Gk qui modulent l'ouverture des canaux
  potassiques.
• GCa qui modulent l'ouverture des canaux Ca2.

24
Récepteurs métabotropes à canal ionique
25
Gp qui module l'activité de la phospholipase C
26
Récepteurs nicotiniques  L'activation des
récepteurs N1 (système nerveux central et
ganglions périphériques) produit l'ouverture de
canaux perméables aux ions sodium et potassium.
Ces récepteurs pentamériques (2a, ß, ?, d ) d'une
masse moléculaire de 280 kDa forment un canal
d'un diamètre de 6,5 Å qui ne s'ouvre qu'après
fixation de deux molécules d'acétylcholine.
Chacune des sous unités possède quatre domaines
transmembranaires (M1-M4), les domaines
N-terminal et C-terminal étant extra-cellulaires .
Les domaines M1, M2 et M3 sont proches et
traversent la membrane lipidique sous forme
d'hélice alpha. C'est le domaine M2 de chacune
des sous-unités qui participe à la constitution
du canal ionique . La fixation du
neurotransmetteur aux sites spécifiques du
domaine extracellulaire du canal entraîne un
changement de conformation des sous-unités qui,
en quelques microsecondes, provoque l'ouverture
du pore . Un site de liaison de lAch est situé
sur chacune des sous unités alpha en position 192
-193 , correspondant à un pont dissulfure entre
résidus cystéine. L'entrée importante d'ions
sodium dans le neurone post-synaptique crée une
dépolarisation rapide de la membrane et assure la
propagation de l'influx nerveux. Ces récepteurs
sont à l'origine d'une réponse rapide (1 à 2 ms)
et brève (quelques dizaines de ms).
27
Récepteurs canaux
Na
Ach
Ach
a
a
Extra cellulaire
Intracellulaire
Récepteur Nicotinique
28
Les récepteurs Niccotiniques N2    situés sur
les jonctions neuromusculaires sont couplés à des
canaux sodiques. Quand un potentiel daction
arrive à une jonction neuromusculaire, il
provoque le relâchement dacétylcholine. Celle-ci
se fixe sur les récepteurs nicotiniques situé sur
la "plaque motrice", provoque l'entrée de Na, ce
qui produit une dépolarisation localisée appelée
potentiel de plaque motrice (PPM). Ce PPM ouvre
les canaux Na voltage-dépendant et déclenchent
un potentiel d'action classique. Celui-ci
parcourt la fibre musculaire et pénètre dans le
tubule transverse, où il stimulera la libération
du calcium contenu dans le réticulum
sarcoplasmique. L'élévation de la concentration
intracellulaire en ions calcium provoque la
contraction des muscles squelettiques. LAch est
détruite par lacétylcholinestérase enzyme de
la membrane plasmique du muscle, ce qui
interrompt la réponse de la fibre musculaire.
29
(No Transcript)
30
Les Catécholamines Les catécholamines sont
des composés organiques synthétisés à partir de
la tyrosine et jouant le rôle de neurotransmetteur
. Les catécholamines les plus courantes sont
l'adrénaline (épinéphrine) la noradrénaline (norép
inéphrine) et la dopamine. Elles sont
synthétisées par les neurones postganglionnaires
du système nerveux orthosympathique
La structure des catécholamines est basée sur un
noyau catéchol portant en position 1 une chaîne
latérale éthylamine éventuellement substituée. Le
noyau catéchol est caractérisé par la présence de
deux groupements hydroxyles adjacents sur un
noyau benzénique en position 3 et 4.
Dopamine Noradrénaline Adrénaline
31
Les voies de projections dopaminergiques  Dans
le système nerveux central, la dopamine joue un
rôle complexe et intervient dans diverses
fonctions importantes, telles que le
comportement, la cognition, les fonctions
motrices, la motivation, les récompenses, le
sommeil ou la mémorisation. La dopamine est
principalement synthétisée et libérée par des
populations de neurones très restreintes situées
dans la substance noire (SN) et dans laire
tegmentale ventrale (VTA) . Les voies
dopaminergiques 1-La voie nigro-striatale ou
nigrostriée Les neurones dopaminergiques de la
pars compacta de la substance noire projettent
majoritairement dans la partie supérieure du
striatum, constituée du noyau caudé et du
putamen. La voie nigrostriée représente 80 des
neurones dopaminergiques centraux. 2- La voie
méso-limbique (mésencéphale ? système
limbique).  3 -La voie mésocorticale. 4-la voie
tubéro-infundibulaire a son origine dans
l'hypothalamus et projette sur l'éminence
médiane.
32
Les principales composantes des systèmes
dopaminergiques
33

• Neurones noradrénergiques 
• les neurones du locus coeruleus, envoient des
  projections ascendantes diffuse vers de
  nombreuses régions de lencéphale.
• les neurones de petits noyaux localisés
  ventralement et caudalement au locus coeruleus,
  envoient des projections ascendantes ou
  desendantes comme, par exemple , vers le noyau du
  tract solitaire.
• Les neurones adrénergiques localisés dans
  lhypothalamus et le bulbe rachidien.

34
SYNTHESE La tyrosine , un des acides aminés ,
est le précurseur de trois neurotransmetteurs
aminergiques différents possédant en commun une
structure chimique le noyau catéchol. Ces
neurotransmetteurs sont dénommés catécholamines
( dopamine , noradrénaline et adrénaline). Les
neurones qui utilisent la NA comme
neurotransmetteur contiennent en plus de la
tyrosine hydroxylase et de la DOPA décarboxylase
, une enzyme dopamine beta hydroxylase( DBH) qui
transforme la DA en NA. La DBH est présente dans
les vésicules synaptiques. Ainsi dans les
neurones noradrénergiques, la DA est transportée
du cytosol dans les vésicules synaptiques ou , la
seulement , elle est convertie en NA . Les
neurones adrénergiques ( adrénaline ou
épinephrine) contiennent une enzyme enplus la
phentolamine N-méthyl transférase (PNMT) qui
transforme la NA en adrénaline.la PNMT est
présente au niveau du cytoplasme des terminaisons
axoniques adrénergiques. Ainsi la NA est
synthétisée au niveau des vésicules synaptiques,
puis libérée dans le cytosol pour être
transformée en adrénaline, et enfin ladrénaline
doit de nouveau être incorporée dans les
vésicules pour être libérée.
35
Biosynthèse des catécholamines
36
Les catécholamines sont dégradées par deux
enzymes la monoamine oxydase dans la terminaison
présynaptique et le catéchol-O-méthyltransférase
dans le liquide extracellulaire de la fente
synaptique. La dégradation de la dopamine
s'opère soit dans la fente synaptique par
une ectoenzyme, la catécholamine-O-méthyltransféra
se (COMT) soit à l'intérieur du neurone par des
enzymes mitochondriales, les monoamine-oxydases A
et B (MAO). La première voie produit de l'acide
homovanillique(HVA) et la seconde, de l'acide
dihydroxyphénylacétique (DOPAC). La mesure du
taux de ces deux métabolites dans le liquide
céphalorachidien sert à indiquer l'activité des
neurones dopaminergiques centraux.
37
Catabolisme des catécholamines par les enzymes
M.A.O et C.O.M.T
38

• Récepteurs de la dopamine On distingue cinq
  types de récepteurs dopaminergiques regroupés en
  deux familles
• - la famille D1 (récepteurs D1 et D5)
• la famille D2 (récepteurs D2, D3 et D4)
• les récepteurs de la dopamine sont des cibles
  communes de médicaments neurologiques.
• -la famille des récepteurs de type D1, comprenant
  les sous-types D1 et D5 , sont activés par la
  liaison d'un agoniste , ils induisent la
  formation d'AMP cyclique par activation de
  l'adénylate cyclase par l'intermédiaire de la
  protéine Gs. La cascade de réactions qui s'ensuit
  aboutit à une dépolarisation et donc à une
  augmentation de la fréquence d'émission
  des potentiels d'action.Ces récepteurs ont une
  localisation somato-dendritique dans le système
  nerveux central. Ils sont fortement exprimés par
  le striatum, le noyau accumbens, les tubercules
  olfactifs, le cortex cérébral, l'hypothalamus,
  le thalamus, et lapars reticulata de la substance
  noire. Le récepteur D5 dont l'affinité pour la
  dopamine est 10 fois supérieure à celle du
  récepteur D1 se trouve essentiellement dans
  l'hippocampe et l'hypothalamus. Pour les
  récepteurs D1 et D5, la protéine G est
  excitatrice et la localisation est post
  synaptique.

39
Les récepteurs dopaminergiques de type
D2  comportent les sous-types D2, D3, D4 et
leurs isoformes. Ils réagissent différemment à la
liaison de la dopamine, puisque la protéine Gi à
laquelle ils sont couplés induit une diminution
du taux d'AMP cyclique et donc de l'activité PKA.
Cette voie de signalisation aboutit à
une hyperpolarisation au niveau postsynaptique et
à une diminution de la libération de
neuromédiateur (par inhibition de l'exocytose) au
niveau présynaptique. Au niveau central, ces
récepteurs sont principalement localisés dans le
striatum, la pars compacta de la substance noire,
le noyau accumbens, les tubercules olfactifs et
le cortex cérébral D2 et D3 récepteurs
présynaptiques D4 récepteurs post
synaptiques -inhibition de ladénylate
cyclase -stimulation de la sortie de
potassium -inhibition de lentrée e
Ca -Activation de lATPase Na/K dépendant
40
La dopamine et ses récepteurs
R synapse synapse second messager localisation centrale
R pré post second messager localisation centrale
D1 AMPc IP3 - néostriatum (noyau caudé putamen)
D2 AMPc Ñ Ca Ñ K - substance noire - néostriatum - hypophyse
D3 AMPc - substance noire - noyau accumbens
D4   AMPc - cortex frontal - amygdale
D5   AMPc - thalamus - hypothalamus - hippocampe
41
- les récepteurs alpha-adrénergiques et les
récepteurs beta-adrénergiques, avec des
sous-types a1, a2, ß1, ß2, ß3 .
a1  post synaptique , couplés à une production
DAG et IP3 (diacide glycérol et inositol
triphosphate) via lactivation dune PLC
(Phospholipase C) . a2 présynaptique , couplés
à protéines Gi (inhibitrice) qui inhibent
l'adénylate cyclase, inhibant ainsi la synthèse
d'AMPc ,mais aussi par inhibition de louverture
des Canaux Calciques Voltage Dépendants, et
activation des canaux potassiques ,ce qui
entraine une diminution de libération de NA. Les
récepteurs ß1, ß2, post synaptiques , couplés à
ladenyl cyclase par une protéine Gs. Leur
stimulation induit la formation dAMPcyclique
,second messager qui active la protéine Kinase A,
laquelle va phosphoryler diverses protéines
rendant compte de la diversité des effets. ß3
présynaptique, , augmentation de libération de
la noradrénaline
42
ATP
AMPc
Récepteur ß adrénergique
43
La sérotonine elle se trouve surtout dans des
neurones du tronc cérébral, qui innervent presque
toutes les autres régions du système nerveux
central dont le corps cellulaire des neurones
sérotoninergiques sont localisés dans les noyaux
du raphé du tronc cérébral doù ils se projettent
dans lensemble du cerveau et de la moelle
épinière . Les neurones sérotoninergiques du
mésencéphale se projettent rostralement dans les
hémisphères cérébraux. En général, la sérotonine
a un effet excitateur sur les voies qui
participent à la régulation musculaire et un
effet inhibiteur sur les voies sensorielles.
Lactivité des neurones sérotoninergiques est
faible ou nulle au cours du sommeil, et maximale
au cours des états de veille et de vigilance
. La sérotonine est synthétisée à partir du
tryptophane (Trp), un acide aminé qui est apporté
au cerveau par la circulation sanguine entre
autres. Le tryptophane est absorbé par les
neurones grâce à un transporteur membranaire non
sélectif. La sérotonine est une monoamine
5-hydroxytryptamine 5-HT. La synthèse de la
sérotonine est limitée par la quantité de
tryptophane disponible dans le milieu
extracellulaire baignant les neurones.
44
(No Transcript)
45
SYNTHESE DE LA SEROTONINE
CATABOLISME
46

• Récepteurs sérotoninergique On distingue 16
  types de récepteurs post-synaptiques. Ils sont
  nommés 5-HTx (la sérotonine est la 5 hydroxy
  tryptamine).
• -Ce sont des récepteurs couplés aux protéines G,
  sauf le 5-HT3 qui est lié à un canal ionique .Ils
  déclenchent la dépolarisation rapide par
  louverture de canaux cationiques et déclenchent
  un potentiel d'action postsynaptique excitateur
  (PPSE). Dans le système nerveux central, ils sont
  situés au niveau du centre du vomissement. A la
  périphérie, ils sont situés au niveau des
  extrémités libres des fibres sensitives de la
  douleur.
• Les 5-HT1A ( hippocampe), 5-HT1B, 5-HT1D, E, F
  sont couplés à une Gi qui inhibe l'adénylate
  cyclase , ouverture du canal potassium . Les ions
  K  quittent en masse le neurone postsynaptique,
  ce qui provoque une hyperpolarisation de la
  membrane postsynaptique.
• les 5-HT 1C et 5-HT2 (A,B,C)sont couplés à une
  protéine Gqui active laphospholipase C.
• -Les récepteurs 5-HT 2A et 2C sont trouvés dans
  la couche de cellules pyramidale périphérique du
  néocortex.
• - 5-HT 4 (système limbique) , 6 et 7 activent
  l'adénylate cyclase (Gs ).

47
LES NEUROTRANMETTEURS INHIBITEURS Lacide
gamma-aminobutirique (GABA) et glycine sont les
principaux neurotransmetteurs inhibiteurs du
système nerveux central. Les neurones GABA sont
très nombreux et répartis dans tous le SNC en
tant que neurones de circuits locaux ou neurones
de projection ( neurones GABA des ganglions de
base  caudé putamen, globus pallidus et
substance noire. Ceux du cortex cerebebelleux du
noyau réticulaire du thalamus.. Le glutamate
provient de la glutamine et de l'alpha-cétoglutara
te, issu du cycle de Krebs .Le glutamate est
ensuite décarboxylé en GABA sous l'influence de
la glutamate-décarboxylase (GAD Glutamic Acid
Decarboxylase) et de son cofacteur, le phosphate
de pyroxal, dérivé de la vitamine B6. le GAD ,
constitue un bon marqueur des neurones GABA
ergiques. Le GABA est catabolisé par une enzyme
, la GABA transaminase (GABA-T). Les molécules
de GABA sont stockées dans des vésicules
synaptiques, par l'intermédiaire de transporteurs
VGat (vesicular GABA transporter), formés par des
protéines transmembranaires. L'arrivée d'un
potentiel d'action dans l'extrémité de l'axone
ouvre les canaux calciques sensibles au voltage.
L'influx de Ca provoque par exocytose, la
libération du GABA dans la fente synaptique.
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Biosynthèse du GABA
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Les récepteurs GABA de type A (GABAA), font
partie de la famille des récepteurs à canaux
ioniques (ionotropes) des membranes des neurones
qui sont activés par fixation de l'acide
gamma-aminobutyrique (GABA). Ils sont situés au
niveau du corps neuronal post synaptique . Ces
récepteurs ionotropes ont une grande importance
en physiologie des mammifères.
récepteurs GABAA est composé de cinq sous-unités
glycoprotéiques, comprenant chacune entre 450 et
550 acides aminés, et offre un pore central de
conduction ionique (ions chlorures ). Chaque
sous-unité comporte un domaine extra-membranaire
contenant les sites de fixation du GABA et
d'autres effecteurs, et un domaine hydrophobe
membranaire qui définit le pore. La fixation de
deux molécules de GABA, site le site de
reconnaissance , provoque un changement de
conformation du récepteur est transmis au pore
qui le fait passer d'un état fermé vers un état
ouvert, ce qui a pour conséquence de le rendre
perméable aux ions chlorures. Le passage des ions
induit lhyperpolarisation de la cellule cible,
le neurone post-synaptique, et linhibe en
abaissant le seuil dactivation des canaux
sodiques.. Le GABA est un médiateur à réponse
rapide. Il inhibe le fonctionnement du neurone
effecteur.
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Recepteur GABAa
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• Les récepteurs GABAB 
• cest un récepteur métabotrope ,car le flux
  dions quil induit dépend des étapes
  métaboliques en activant des protéines
  transductrices Go ou Gi, liant le guanosine
  triphosphate (GTP). Ce sont des récepteurs
  couplés à une protéine Gi/o, constitués par 7
  hélices transmembranaires. Récepteur GABAB
  entraîne au niveau pré -synaptiques , une
  inhibition de lactivité de ladénylate cyclase
  couplée aux canaux calciques ( blocage de
  lentrée de Ca) et une diminution de la
  libération de neuromédiateur.
• Au niveau post synaptique , couplée aux canaux
  potassiques , qui se traduit par une sortie
  dions potassium via louverture de canaux
  potassiques. Cette sortie dions positifs
  entraîne une hyperpolarisation des neurones
  post-synaptiques.

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• Références bibliographiques
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  exemple glial
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• -Mark F. BEAR Barry W.CONNORS , Michael
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• (Université Montpellier II) Chapitre I -
  LA NEUROPHYSIOLOGIE CELLULAIRE.
• - Hammond.C et Tritsch.D, Neurobiologie
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• des hormones et des neurotransmetteurs
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  Doctorale Inter///Bio ,mémoire de THESE , 2003).
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