MS1-4 UE: Neurotransmission/Neuroadaptations : plasticité neuronale et mémorisation Objectif: Système nerveux central sous l’angle de la plasticité des réseaux 1. Embryologie, Développement du système nerveux central (Rappels) 2. Notion de systèmes de neurotransmission 3. Notion de réseaux 4. Adaptations Neuronales après traitements chroniques aux psychotropes 3. Organisation morpho-fonctionnelle des réseaux de neurones Exemple du système limbique Néocortex FigureA1: Schéma du circuit de Papez (d’après Fix, 1996) Cortex cingulaire Thalamus antérieur f. mam.thal Hippocampe fornix Hypothalamus 3. Organisation morpho-fonctionnelle des réseaux de neurones Exemple du système de la récompense Circuit cérébral de la récompense Ce circuit peut être considéré comme constitué de plusieurs structures corticales et sous-corticales qui sont reliées entre elles par des cellules effectrices. Les neurones dopaminergiques, modulateurs, innervent toutes ces structures de façon divergente à partir de l'aire tegmentale ventrale (ATV) et la substance noire (SN). L'ensemble des informations traitées par les neurones du circuit de la récompense converge vers l'hypothalamus qui lui-même interagit avec les neurones dopaminergiques du mésencéphale (ATV/SN). Il est à noter qu'aucune information issue de l'environnement extérieur n'atteint l'hypothalamus sans avoir été préalablement traitée par une au moins des structures qui constituent le circuit de la récompense. DA = dopamine, Sep/Acc = septum / noyau accumbens, double flèche = interaction entre système effecteur et système modulateur. Kauer et Malenka, 2007 Nature Review, Neurosciences MS1-4 UE: Neurotransmission/Neuroadaptations : plasticité neuronale et mémorisation Objectif: Système nerveux central sous l’angle de la plasticité des réseaux 1. Embryologie, Développement du système nerveux central (Rappels) 2. Notion de systèmes de neurotransmission 3. Notion de réseaux 4. Adaptations Neuronales après traitements chroniques aux psychotropes Adaptations Neuronales après traitements chroniques aux antidépresseurs La Dépression Vincent van Gogh, 1890 I. Présentation de la dépression - Prévalence sur la vie: 5-12% des hommes, 10-20 % des femmes - Prévalence annuelle: 3-10% -Symptômes: - Anhédonie - Incapacité de se réjouir à l’annonce d’un événement agréable - Incapacité à agir: ralentissement psychomoteur - Dépréciation de soi-même - Incapacité à éprouver des sentiments autres que la tristesse - Sentiment de culpabilité et d’impuissance - Douleur morale intense - Anxiété quasi-constante - Idées noires, pensées suicidaires - Risque suicidaire Outils de détection : lDSM IV, 1994 (American Psychiatric Association Diagnostic and Statistical Manual) ICD-10 , 1992 (World Health Organisation International Classification of Disease) • EPISODE DEPRESSIF MAJEUR • Tiré du Mini DSM-IV – Critères diagnostiques – Editions Masson – 1996 • Diagnostic d’EDM si A+B+C+D+E • A – Au moins cinq des symptômes suivants doivent être présents pendant une période d’une durée de deux semaines et avoir représenté un changement par rapport au fonctionnement antérieur ; au moins un des symptômes est soit (1) une humeur dépressive, soit (2) une perte d’intérêt ou de plaisir. • NB : ne pas inclure des symptômes qui sont imputables à une affection médicale générale, à des idées délirantes ou à des hallucinations non congruentes à l’humeur. • (1) Humeur dépressive présente pratiquement toute la journée, presque tous les jours, signalée par le sujet (par exemple, se sent triste ou vide) ou observée par les autres (par exemple pleurs). • (2) Diminution marquée de l’intérêt ou du plaisir pour toutes ou presque toutes les activités pratiquement toute la journée, presque tous les jours (signalée par le sujet ou observée par les autres) • (3) Perte ou gain de poids significatif en l’absence de régime ou diminution ou augmentation de l’appétit presque tous les jours. • (4) Insomnie ou hypersomnie presque tous les jours. (5) Agitation ou ralentissement psychomoteur presque tous les jours (constaté par les autres, non limité à un sentiment subjectif de fébrilité ou de ralentissement intérieur). • • • • • • • • (6) Fatigue ou perte d’énergie presque tous les jours. (7) Sentiment de dévalorisation ou de culpabilité excessive ou inappropriée (qui peut être délirante) presque tous les jours. (Pas seulement se faire grief ou se sentir coupable d’être malade). (8) Diminution de l’aptitude à penser ou à se concentrer ou indécision presque tous les jours (signalée par le sujet ou observée par les autres). (9) Pensées de mort récurrentes (par seulement une peur de mourir), idées suicidaires récurrentes sans plan précis ou tentative de suicide ou plan précis pour se suicider B – Les symptômes ne répondent pas aux critères d’épisodes mixtes C – Les symptômes induisent une souffrance cliniquement significative ou une altération du fonctionnement social, professionnel ou dans d’autres domaines importants. D – Les symptômes ne sont pas imputables aux effets physiologiques d’une substance (par exemple, une substance donnant lieu à abus, un médicament) ou d’une affection médicale générale (par exemple, hypothyroïdie). E – Les symptômes ne sont pas mieux expliqués par un deuil, c’est-àdire après la mort d’un être cher, les symptômes persistent pendant plus de deux mois ou s’accompagnent d’une altération marquée du fonctionnement, de préoccupations morbides, de dévalorisation, d’idéessuicidaires, de symptômes psychotiques ou de ralentissement psychomoteur. Récurrence ; Résistance Récurrence Épisode dépressif: 4-12 mois, rémission spontanée 50-80% des patients avec 1 épisode en auront plusieurs Résistance 30-40% des patients ne répondent pas au traitement de 1ère intention 10% des patients ne répondent à aucun traitement Causes de la dépression Génétiques Environnementales (stress) Psychologiques (faible estime de soi) 1. Dysfonctionnement monoaminergique 1.1. IMAO et tricycliques Hypothèse historique: les premiers antidepresseurs IMAO: iproniazide tricycliques: imipramine Rôle: augmentation des taux synaptiques de sérotonine, de noradrénaline et de dopamine, et donc amélioration des transmissions monoaminergiques ANTIDEPRESSEURS inhibiteurs de MAO Monoamine oxydase MAO-A et MAO-B Transporteur vésiculaire des monoamines ou VMAT2 Transporteur neuronal de la membrane plasmique ANTIDEPRESSEURS inhibiteurs de capture des monoamines Remarque sur les IMAO (MAO A prédomine en périphérie; MAO B prédomine au niveau central) MAO A et B existent dans les neurones, substrats différents MAO-A métabolise les catécholamines, la 5HT et la tyramine (alimentaire) MAO-B métabolise principalement la DA ( et aussi NA et la tyramine) IMAO non sélectifs: Phenelzine Pargyline Au cours du temps, amélioration de la spécificité IMAO-A pour inhiber plus spécifiquement la dégradation de la sérotonine IMAO A sélectifs Clorgyline: IMAO-A irreversible, demi-vie: 10 jours (« cheese effect ») Moclobémide (Moclamine® Roche) IMAO-A reversible, demi-vie: 16-24h Tyrosine Hydroxylase Tyramine DOPA-décarboxylase Dopamine Dopamine-β-hydroxylase Octopamine Dopamine-β-hydroxylase Noradrénaline Phényléthanolamine-N-méthyltransférase Adrénaline IMAO Figure 9.9 MAOI mode of action. MAOI antidepressants inhibit the breakdown of norepinephrine and serotonin, and increase their availability at postsynaptic receptors « Cheese effect » Tyrosine Hydroxylase DOPA-décarboxylase Dopamine Dopamine-βhydroxylase Dopamine Phényléthanolamine-N-méthyltransférase Dopamine Antidépresseurs tricycliques Figure 9.6 Tricyclic antidepressant (TCA) mode of action.TCAs inhibit the reuptake of serotonin and norepinephrine into presynaptic neurones. Additional effects at other receptors (e.g. anticholinergic effects) are largely responsible for adverse effects Antidépresseurs tricycliques Imipramine (Tofranyl ®) Amitryptiline ( ELAVYL ®, LAROXYL ROCHE ® ) Amoxapine (Defanyl ®) Clomipramine (Anafranyl ®, Clomipramine ®) …etc Produits de type TCA Maprotiline (Ludiomil ®) Miansérine (Athymil ®, miansérine ®) 1. Dysfonctionnement monoaminergique: 12. Déficience des transmissions sérotoninergiques -symptômes d’altérations de l’humeur -symptômes de conduites suicidaires -Augmentation du nombre de R 5HT2 et R 5HT1a et dans le cerveau (et dans les plaquettes sanguines) La dépression est associée à la diminution de la neurotransmission sérotoninergique au niveau des R 5HT2 et R5HT1a post-synaptiques centraux. De nombreux antidépresseurs produisent leur effets thérapeutiques en stimulant, directement ou non, les R5HT1a et R5HT2 post-synaptiques centraux SSRI SSRI = selective serotonin reuptake inhibitor • • • • • • PROZAC ® (fluoxetine) : 14 gel. Pososlogie 1 gel le matin ( 2 possible ) FLOXYFRAL ® (fluvoxamine) 15 cp sécables 100 mg . Posologie 1 cp le soir DEROXAT ® (paroxétine) cp 20 mg . Posologie 1 cp le matin. (cf en bas de page) SEROPRAM ® (citalopram ) 28 cp sécables à 20 mg : Posologie 1 à 3 cp/jour (escitalopram) ZOLOFT ® (sertraline ) 28 gel 0 50 mg . Posologie de 1 jusqu'à 4 gel/Jr par paliers de 3 semaines. Sérotonigergique intermédiaire: • STABLON ® (Tianeptine). Sérotoniergique intermédiaire ( ce n'est pas un ISRS) Délai d’action 1semaines-3 semaines Durée du traitement: minimum 6 mois Figure 9.14 SSRI mode of action. SSRIs inhibit reuptake of 5HT into presynaptic neurones. Increased availability at 5-HT1A receptors is probably responsible for antidepressant efficacy. Actions at other receptors may result in adverse effects: anxiety, insomnia and sexual dysfunction (5-HT2), and nausea and vomiting (5-HT3) 1. Dysfonctionnement monoaminergique: 13. Déficience des transmissions noradrénergiques -symptômes de ralentissement psychomoteur -Diminution du transporteur neuronal de la noradrenaline au niveau central (adaptation) -Augmentation du nombre de R α2 somatodentritiques dans le cerveau (et dans les plaquettes sanguines) Certains effets thérapeutiques des antidépresseurs seraient associés à la stimulation des R α2 somatodentritiques centraux Figure 7.13 The norepinephrine synapse Les NARI NARI = selective noradrenaline reuptake inhibitor Reboxetine: selective noradrenaline reuptake inhibitor Viloxazine Les mixtes: SNRI SNRI = serotonine and noradrenaline reuptake inhibitor Milnacipran (IXEL ® ) Venlafaxine ( EFFEXOR ® ) Figure 9.22 Mode of action of norepinephrine reuptake inhibitors. Increase availability of norepinephrine may result in improved mood, drive and capacity for social interaction Remarque: La composante temporelle Figure 8.1 Treatment phases in depression. Adapted with permission from Kupfer DJ. Long-term treatment of depression. J Clin Psychiatry 1991;52 (suppl):28–34 Le problème du délai d’action des ATD Exemple de mécanismes adaptatifs durant le délai d’action: La désensibilisation des autorécepteurs sérotoninergiques. Il existe des mécanismes de régulations des transmissions 5HT par des autorécepteurs 5HT - autorecepteurs 5HT1A somatodendritiques du raphé dorsal - autorécepteurs présynaptiques terminaux des zones de projections du raphé dorsal (cortex préfrontal, frontal, cingulaire amygdale hippocampe septum tubercule olfactif...) Figure 7.9 Possible neurobiochemical factors associated with antidepressants therapies. A. SSRIs and MAOIs desensitize the inhibitory 5-HT1A somatodendritic receptors B. SSRIs and MAOIs desensitize the inhibitory autoreceptor on the presynaptic terminal. TCAs and SSRIs inhibit the reuptake of 5-HT into the nerve terminal after acute administration by binding to the serotonin transporter C. Postsynaptic serotonin receptors activated by increased serotonin in the synaptic cleft D. Information is translated from the receptor to the cell bysecond messenger systems Modèles animaux Etude de la «résignation» des rongeurs lors de mise en situation aversive Test de la nage forcée Test de suspension par la queue