Biochimie NH neuro ch4 : Neurotransmetteurs et Synapses

Que se passe-t-il au niveau d’une terminaison synaptique? (rough overview)

• Une fois que signal nerveux traverse axon & arrive à boutons terminaux.

• Ici, surtout canaux Ca2+ voltage dépendant. S’ouvrent aussi avec changement de pot. Meme is conc faible, ratio de conc extra : intra est énorme. (1: 20000)

• Plus de Ca dans extra. C’est un messager secondaire. Il déclenche une cascade de rxns qui permet aux vésicules synaptiques de faire exoocytose—libération des neurotransmetteurs dans fente synaptique.

• Se lient à récépteurs dans neurone post-synaptique. Là, changement de conformation des récépteurs, trigger pot.

Types de synapses (3)

majoritaire

• axo-dendritiques: fin d’axone de neurone presyn forme synapse avec dendrites de neurone post.

• axo-somatiques : boutons terminaux forment synapses directement avec corps cellulaire de prochain neurone plutot qu’avec les dendrite

minoritaire

• axo-axonales (moins nombreuses): axone lié à axone. souvent role inhibiteur

Vésicules synaptiques: principes généraux

• Vésicules synaptiques formées dans corps cell. traversent Rough ER, golgi & longent axon

• secretory granules sont forme moins mature de vesicules synaptiques

• Suite à signal Ca2+, vésicules fusionnent avec la membrane.

Décris l’exocytose des neurotransmetteurs médiée par le complexe SNARE dans le système nerveux

• Il y a 2 familles prot: T-SNARE (attachée à membrane) & V-SNARE (attachées à vésicules) qui sont activées avec entrée de Ca

• Une fois signal Ca, Vsnare sont activés—-complexe snare forme, tire vesicules & permettent de se fusionner avec membrane & secretion du neurotransmetteur dans fente synaptique via exocytose.

• Ils se lient à la membrane post-synaptique à des réécpteurs LIGAND DEPENDANT (contrairement à previous volt dependant)--- TRIGGER OUVERTURE DE CANAL via changement conformationnel, INDUIT CHANGEMENT DE POT MEMBRANAIRE de membrane post, les choses continuent.

On est passé de signal voltage dépendant à message biochimique.

Acetylcholine receptors: name 2 types

1. Recepteurs nicotiniques (a nicotine comme antagoniste)

2. Recepteurs muscariniques (a muscarine comme antagoniste)

• antagoniste: mime activité du ligand

Recepteur muscarinique décris

• Gauche: récepteur muscarinique couplé à proteine G. Activée, cascade de rxns, ouverture de canal—passage des ions.

• Attention ! c’est PAS les recepteurs à jonction neuromusculaire

• On dit qu’ils sont métabotropes—-lents

La jonction neuromusculaire

• quels recepteurs ?

• comment on forme neurotransmetteur ?

• neurone presyn suivi par muscle ou plaque motrice

• Ici, recepteurs nicotiniques (nAChR: nicotinic acetylcholine receptor)

• ACH formée par choline acetyltransferase

• suite à stimulation ACh lachée, se lie aux canaux ligands dépendants—-passage d’ions vers intra (ie potentiel)

Recepteur nicotinique décris

• rapides, ionotropic

• pas de cascade de signalisation pour ouverture canal. Neurotransmetteur se lie direct au recepteur qui s’ouvre pour permettre le passage de l’ion vers milieu intracellulaire

Que fait la curare ?

Curare (antagoniste) competes with acetylcholine,

Sites nicotiniques d’acétylcholine bloqués (recepteurs ligand dependant post syn)-- pas de transmission nerveuse.

Paralysie flasque.

Que font les organophosphates ?

• normalement ACh lie recepteurs puis est dégradée & recyclée par enzyme acetylcholinesterase

• Organophosphates bloque acetylcholinesterase (liaison cov entre organophosphate et un acide amine dans enzyme).

• acetylcholinesterase est phosphorylée. Donc acetylcholine n'est jamais broken down for next secretions. Donc il y a continuous stimulation—-spasmes musculaires. (peut causer paralysie/ arret respiratoire)

Les récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine (nAChRs)

• Pour étudier, on a utilisé des organismes modèles.

• Poisson torpille se défend en envoyant décharge electrique. Elle a empilement de recepteurs ACh, 500x que dans un muscle humain. Donne des décharges

• 3 domaines de nAChRs: extracellulaire, transmembranaire, intracellulaire. ACh se fixe sur domaine extracellulaire.

• 2 sites de fixation dans recepteur ACh de muscle

Types différents de nAChR

• musculaire (2 recepteurs)

• neuronal (3 sous groupe, n de recepteur varie.)

Est-ce que les nAChRs sont selectifs?

• NON. Les recepteurs ligand dependant ne le sont pas. Ils permettent passage d’ions d’extra vers intra.

• Ils laissent surout entrer Na, juste parce que plus conc dans extra. K et Ca entrent aussi.

consquences de changement de pot dans neurone vs muscle

• Cellule neuronale: passage change pot membranaire. S’il dépasse un seuil—-potentiel d’action.

• Cellule musculaire: changement de pot —- contraction musculaire.

comment on fait pour isoler les recepteurs nicotiniques en labo ?

alpha-bungarotoxine (alpha-BTX) ?

• antagoniste des récepteurs nicotiniques de l’ACh

• toxine dans serpents. fait 74 acides aminés. se lie covalently au recepteur nico d'acetylcho IRREVERSIBLEMENT. Nous permet en labo d'isoler les recepteurs nicotiniques

Neuropharmacologie de la transmission synaptique de type cholinergique

• nomme les antagonistes, agonistes et neurotransmetteurs de recepteurs ionotropique vs metabotropique

• comment on fait pour differencier les recepteurs (ionotropique vs metabotropique)

• on peut seulement les différencier via leurs agonistes. seule manière

PPSE vs PPSI

ou s’accumulent les changement de pot membranaire ?

• chaque neurone à pres de 1000 à 10000 syn

• signal/ passage fions ne déclenche PAS forcément potentiel action

• PA est une sommation du PPSE (excitatory postsynaptic potential). Changement du pot membranaire est UN PPSE—s’accumule à zone de gachette (fin de soma)

• Si somme des PPSE dépasse -40mV : potentiel d’action

• PPSI (potentiel postsynaptique inhibiteur, concerne pas)

Est-ce qu’un type de neurone m’utilise qu’un neurotransmetteur ?

• non, mais on pensait que oui donc a basé nomenclature sur ca

Des acides aminés comme neurotransmetteurs

• AMPA, NMDA, Kainate. Tous peuvent etre recepteur du glutamate mais ont chacun agoniste différent

Sérotonine agit sur quel type de recepteur ?

Comment fonctionne le prosac ?

• neurotransmetteur produit par tryptophan. Agit sur ionotrope ET metabotrope.

• Une fois secrétée, soit reprise & dégradée par MAO (monoaminoxidase), soit capturée et récupérée.

• Médicament prosac fonctionne en empachant la capture & reuptake de la seratonine. La laisse plus lontemps dans la fente synaptique—-allège symptomes depression.

Les Catécholamines, name 3 neurotransmetteurs dans famille

• famille qui contient dopamine (motivation), norépinephrine & épinéphrine (fight or flight)

• viennent tous de la tyrosine

• quelle est la difference de pot necessaire pour PA ?

• quel impact a la distance entre synapse & zone de gachette ?

• Si sommation passe: 70 mV à -40 mV

• La position de syn rel à zone de gachette influence amplitude du signal (conduction décrementielle des PPSE le long des dendrites)

• PLUS SYNAPSE EST LOIN DE ZONE DE GACHETTE, plus amplitude de signal sur gachette est réduit

ICI: 4 synapes différents. Si on a la meme stimulation, ON A PAS LE MEME AMPLITUDE SIGNAL SUR ZONE DE GACHETTE.

- 1 a le signal le plus haut, 4 le plus loin, le plus faible. Le fait de traverser synapes, perte de potentiel