Chap 4 La transmission synaptique

Chap 4 La transmission synaptique
Rappel sur la communication cellulaire
Communication cellulaire
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Autocrine : la molécule
influence le comportement de la
cellule qui vient de l’émettre.
Quelquefois ces molécules
peuvent se disperser et devenir
paracrine.
La transmission synaptique
Comment un PA dans un neurone présynaptique peut influencer l’activité électrique d’une
cellule postsynaptique.
– Transmission électrique
– Transmission chimique (le plus fréquent)
La transmission électrique
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Ces cellules sont « électriquement
couplées » par des jonctions de
type gap (communicante).
Ces jonctions permettent le
passage de tous les ions et des
petites molécules.
Les jonctions gap sont formés
par des connexons. Les pores
des canaux sont connectés l’un
à l’autre créant une continuité
électrique entre les deux
cellules.
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Ca2+ indépendante.
La conduction passive du courant à
travers la jonction gap est
instantanée.
Les synapses électriques ont pour rôle plus général de synchroniser l’activité électrique de
populations de neurones.
– Les neurones de l’hypothalamus à fonction neuroendocrine;
– Le muscle cardiaque
– Le muscle lisse
Les synapses chimiques
• Anatomie d’une synapse
• Bases de la neurotransmission
• Libération quantique d’un neurotransmetteur
• Recyclage des vésicules
• Rôle du Ca2+
• Bases moléculaires de la neurotransmission
Anatomie d’une synapse
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Fente synaptique : c’est l’espace
séparant la membrane
présynaptique de la membrane
postsynaptique.
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Les vésicules synaptiques :
organites de petites tailles
remplis d’un ou plusieurs
neurotransmetteurs.
La transmission chimique
La transmission quantique aux synapses neuromusculaires
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Un PA dans le motoneurone présynaptique déclenche une dépolarisation transitoire de
la cellule musculaire, appelée PPM (potentiel de plaque motrice).
Les PM des cellules musculaires présente des variations spontanées en l’absence de
toute stimulation du neurone présynaptique, c’est le PPMm (PPM miniature).
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De même, les incréments d’amplitude des PPM se font par échelons unitaires de la
taille des PPMm individuels.
Ces fluctuations quantiques de l’amplitude des PPM suggèrent qu’ils sont constitués
d’unités individuelles équivalant chacune à un PPMm.
La libération de NTM se fait par paquets discrets, équivalant chacun à un PPMm.
Ainsi, un PA présynaptique déclenche un PA postsynaptique parce qu’il synchronise
la libération de nombreux quanta de NTM.
Les PPM provoqués par la stimulation du nerf moteur sont supraliminaires et
produisent un PA dans la cellule musculaire postsynaptique.
Il y a libération d’ACh et ouverture de canaux non sélectif qui déclenchent un PPM.
Le potentiel de membrane des cellules musculaires présente des variations spontanées
en l’absence de toute stimulation émanant du motoneurone présynatique. Ces
variations sont de même forme que les PPM, mais beaucoup plus petit.
-En réduisant le taux de Ca2+, on
diminue la quantité de NT libéré par
un PA.
-Dans certains cas, le PA ne
déclenche aucun PPMm.
-Sinon, il s’agit d’une libération d’un à
six quanta
Le recyclage des vésicules synaptiques
La fusion, régulée par le
Ca2+, des vésicules avec la
membrane présynaptique est
suivie d’une récupération de la
membrane vésiculaire par
endocytose, par
l’intermédiaire des vésicules
recouvertes de clathrine et
des endosomes, puis de la
reconstitution de nouvelles
vésicules synaptiques.
Références
• Neurosciences DeBoeck Université
• Neurobiologie cellulaire et moléculaire (Constance Hammond)
• Abrégé Neurotransmetteurs
• Physiologie animale (humaine) DEUG et PCEM 1
Rôle du Ca2+ dans la sécrétion des transmetteurs
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Les PA présynaptiques ouvrent
des canaux Ca2+ VD et l’entrée
de calcium qui en résulte
déclenche la libération du
transmetteur.
Le traitement d’une terminaison
par le cadmium, qui bloque les
canaux Ca2+, empêche la
libération du transmetteur.
Une injection de Ca2+ dans la
terminaison présynaptique
déclenche la libération de
transmetteur.
Une injection d’un chélateur
des ions Ca2+, le BAPTA, dans la
terminaison présynaptique
empêche la libération du
transmetteur.
Mécanismes moléculaires
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Il existe beaucoup de
molécules impliquées dans la
libération des vésicules.
Trois protéines sont mieux
connues : les protéines SNARE
(récepteur des protéines
SNAP), la synaptotagmine et
les canaux Ca2+.
SNAP-25 régule l’assemblage
des deux autres SNARE.
Une SNARE est vésiculaire
(synaptobrevine)
L’autre SNARE est sur la
membrane plasmique
(syntaxine)
La vésicule peut s’accrocher lorsque les protéines sont en place.
-SNARES
-Synaptobrevine
-SNAP-25
-Synaptotagmine
-Canaux Ca2+
La vésicule est prête pour l’exocytose :
La dépolarisation ouvre les canaux Ca2+ VD situés très prêt de la vésicule.
Il y a une augmentation de Ca2+ intracellulaire à proximité de la vésicule :