Sérotonine - cloudfront.net

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Sérotonine
Un neurotransmetteur est une molécule chimique libérée au niveau d’une synapse et
qui possède un effet sur l’activité d’une autre cellule (neurone ou cellule de l’organe cible). Pour
appartenir à la classe des neurotransmetteurs une molécule doit respecter cinq critères définis
en 1951 par Eccles.
 Elle doit être synthétisée par le neurone
 Elle doit être présente dans la terminaison présynaptique
 Elle doit être libérée en quantité suffisante pour exercer une action sur la cellule
post-synaptique
 Elle doit avoir des récepteurs spécifiques post-synaptiques
 Elle doit être inactivée de façon spécifique.
La sérotonine est une monoamine. Sa formule brute est C10H12N2 O et sa masse molaire
est de 176.2 g/mol. Elle joue un double rôle de neurotransmetteur et d’hormone. Son rôle en
tant que neurotransmetteur est important car elle intervient au niveau du système de
régulation circadien. C’est le système gérant nos phases d’éveil et de sommeil. De plus elle est le
neurotransmetteur d’un des systèmes modulateurs diffus, le système sérotoninergique. Pour
présenter ce neurotransmetteur nous allons nous baser sur les cinq critères d’Eccles.
Figure 1. Formule de la sérotonine.
« Serotonin (5-HT) » par NEUROtiker
— Travail personnel. Sous licence
Public domain via Wikimedia
Commons
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HT).svg#mediaviewer/File:Serotonin_(
5-HT).svg

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Synthèse
La sérotonine est synthétisée dans les neurones ou les cellules entérochromaffines à
partir d’un acide aminé, le tryptophane. Cet acide aminé est capturé par les neurones à partir de
la circulation sanguine. Une première réaction enzymatique catalysée par la tryptophane
hydroxylase produit du L-5-hydroxytryptophane. Ce produit est ensuite décarboxylé par la 5-
hydroxytryptophane-décarboxylase donnant naissance à la sérotonine. Il est intéressant de
noter que cette enzyme est aussi impliquée dans la décarboxylation de la L-Dopa, elle n’est
donc pas spécifique à la synthèse de la sérotonine. Ces réactions enzymatiques se font dans le
cytoplasme, la sérotonine est ensuite transportée jusqu’aux terminaisons présynaptiques dans
des vésicules. La synthèse se fait donc bien dans le neurone, la sérotonine respecte donc bien le
premier critère d’Eccles.

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Présence présynaptique
La sérotonine est stockée dans des vésicules présynaptiques provenant du cytoplasme
des neurones sérotoninergiques. Ces neurones sont situés (au niveau cérébral) dans les noyaux
du raphé et sont à l’origine du système modulateur diffus pré-synaptique. On les retrouve aussi
au niveau du thalamus et de l’hypothalamus et au niveau du cervelet.
Libération
Figure 2. Synthèse de la sérotonine. « Serotonin metabolism1 » par
Pancrat — Travail personnel. Sous licence Creative Commons
Attribution-Share Alike 3.0-2.5-2.0-1.0 via Wikimedia Commons -
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ng#mediaviewer/File:Serotonin_metabolism1.png

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C’est en 1953 que Betty Twarog et Page montrent que la sérotonine est une molécule
présente dans le système nerveux central, sa libération étant suffisante pour créer un effet
post-synaptique.
Récepteurs postsynaptiques
Les récepteurs spécifiques à la sérotonine peuvent être soit couplés à une protéine G ou
soit être des récepteurs canaux. Ils sont présents au niveau du système nerveux central et
périphérique, de plus ils peuvent avoir une fonction excitatrice ou inhibitrice. On distingue 7
familles de récepteurs appelés 5 - HT1 à 5 - HT7 (5-hydroxytryptamine), le tableau 1 résume leur
mécanisme d’action et leur type.
Famille
Type
Mécanisme
Effet
5-HT1
Protéine G
Diminue l’AMPc
Inhibiteur
5-HT2
Protéine G
Augmente IP3 et DAG
Excitateur
5-HT3
Canal ionique
Dépolarisation
Excitateur
5-HT4
Protéine G
Augmente l’AMPc
Excitateur
5-HT5
Protéine G
Diminue l’AMPc
Inhibiteur
5-HT6
Protéine G
Augmente l’AMPc
Excitateur
5-HT7
Protéine G
Augmente l’AMPc
Excitateur
Au vue de la diversité des récepteurs sérotoninergiques, ce neurotransmetteur est
impliqué dans de très nombreuses fonctions comme la gestion de l’humeur et de l’appétit. Il va
influencer la sécrétion d’autre neurotransmetteur (GABA, glutamate ect…) et de certaines
hormones comme l’ocytocine et le cortisol.

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Inactivation
La sérotonine est recapturée spécifiquement au niveau de la partie présynaptique. Cette
recapture se fait grâce au transporteur SERT. En plus de ce système de recapture, la sérotonine
peut être dégradée par une enzyme appelé la monoamine oxydase qui donne le 5-hydroxy-
indole acétaldéhyde. Ce produit sera ensuite dégradé et éliminé par voie urinaire.
La sérotonine est un neurotransmetteur central, son rôle dans la régulation de l’humeur
et de l’appétit est aujourd’hui très étudié. On retrouve le résultat de ces recherches dans les
molécules utilisées contre la dépression comme les IMAO (inhibiteurs de la monoamine
oxydase). Ces molécules vont empêcher la dégradation de la sérotonine et donc compenser le
manque de libération de cette dernière lors de la dépression.
QCM
Question 1
 Un neurotransmetteur est une molécule chimique libérée au niveau d’une
synapse Vrai
 Un neurotransmetteur est une molécule chimique libérée dans le sang
 Un neurotransmetteur est une molécule chimique libérée dans la lymphe
 Un neurotransmetteur est une molécule chimique libérée dans le liquide
céphalo-rachidien
Question 2
 Un neurotransmetteur doit être synthétisé par les astrocytes
 Un neurotransmetteur doit être présent dans la terminaison postsynaptique