Le GABA, acide gamma- aminobutyrique

Le GABA, acide gamma-
aminobutyrique
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.
Le GABA ou acide gamma-aminobutyrique est une molécule organique de petite taille,
sa formule brute est C4H9NO2 et sa masse molaire est de 103.1 g/mol. Ce neurotransmetteur est
LE neurotransmetteur inhibiteur du système nerveux central, avec la glycine. Environ un tiers,
au moins, des synapses cérébrales l’utilise. Le GABA se retrouve principalement au niveau des
Figure 1. Formule du GABA. «gamma-aminobutyric
acid» par NEUROtoker — Travail personnel. Sous
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aminobutyric_acid.svg

interneurones des circuits locaux exception faite des cellules de Purkinje du cervelet. Pour
présenter ce neurotransmetteur nous allons nous baser sur les cinq critères d’Eccles.
I. Synthèse
Le GABA est synthétisé au niveau neuronal à partir du glucose et plus précisément de
l’alpha-cétoglutarate un intermédiaire du cycle de Krebs. Le pyruvate ou la glutamine peuvent
aussi servir de précurseur. L’alpha-cétoglutarate est métabolisé par une transaminase donnant
de l’acide glutamique qui est ensuite métabolisé en GABA par la décarboxylase de l’acide
glutamique (GAD). Cette enzyme est presque exclusivement retrouvée dans les neurones
GABAergiques. Il est intéressant de noter que l’enzyme GAD nécessite un co-facteur qui est
dérivé de la vitamine B6. Un manque de cette vitamine (rare dans les pays développé car dû à
une malnutrition), entraîne une diminution de la quantité de GABA et donc une perte
d’inhibition synaptique qui peut provoquer de fortes crises d’épilepsies.
II. Présence présynaptique et libération
Une fois synthétisé le GABA est transporté dans les vésicules synaptiques par un
transporteur appelé VIAAT pour Vésicular Inhibitory Amino Acid Transporter. On ne peut définir
de spécificité spatiale quant aux neurones GABAergiques car ils sont présents dans
pratiquement toutes les régions du cerveau. Par contre il en existe deux grands types, les
neurones courts (interneurones) et les cellules de Purkinje du cervelet. Enfin, la libération du
GABA se fait comme n’importe quel neurotransmetteur, par exocytose à partir des vésicules de
stockage présynaptique.

III. Récepteurs postsynaptiques
Il existe trois types de récepteurs GABAergiques, les récepteurs GABAa, GABAb et
GABAc. Les récepteurs GABAa et GABAc sont des récepteurs ionotropes alors que les récepteurs
GABAb sont métabotropes.
Les récepteurs ionotropes sont généralement inhibiteurs car ils sont spécifiques aux ions
Cl-. En effet un courant d’ion chlorure va entraîner une hyperpolarisation de la membrane post-
synaptiques. Ces récepteurs ionotropes sont largement distribués dans le cerveau et sont la
cible de l’alcool qui va modifier leur comportement. L’intoxication alcoolique produit certaines
des manifestations comportementales de l’ivresse en modulant les récepteurs ionotropes du
GABA. De plus, les molécules telles que les benzodiazépines, utilisées pour leurs effets
tranquillisants, vont cibler certaines sous unités des récepteurs GABAa et GABAc. Cela aura pour
effet d’activer ses récepteurs et donc d’augmenter leurs effets inhibiteurs. On peut aussi citer
les barbituriques qui sont utilisés comme anesthésiant et qui vont cibler d’autres sous-unités de
ses deux types de récepteurs.
Les récepteurs métabotropes sont aussi largement distribués dans le cerveau et sont
également inhibiteurs. Par contre l’inactivation se fait par l’activation de canaux K+.
IV. Inactivation
L’élimination du GABA de la fente synaptique se fait selon des mécanismes similaires à
ceux utilisés pour l’élimination du glutamate. Les neurones et les cellules gliales possèdent des
transporteurs à haute affinité pour le GABA, les GAT. La majorité du GABA est transformé en
succinate ou acide succinique qui sera lui-même métabolisé par le cycle de Krebs. Les enzymes à
l’origine de cette métabolisation sont deux enzymes mitochondriales, la GABA Transaminase
(GABA-T) et la SSA déshydrogénase.

Une autre voie existe qui va former un produit appelé gamma-hydroxybutyrate ou GHB.
Cette molécule peut être utilisée comme une drogue (« drogue du viol »). Ses effets, lors d’une
prise orale, sont une euphorie, une inconscience et des déficits mnésiques. Cela est
vraisemblablement dû à son action sur les synapses GABAergiques du système nerveux centrale.
Son utilisation associée avec de l’alcool ou certaines molécules comme les benzodiazépines ou
les barbituriques peut être extrêmement délétère car ces dernières sur le même récepteur
GABAergique (c.f. partie récepteurs post-synaptiques).

Figure 2. Métabolisme du GABA (synthèse et degradation). «GABA
etabolisme» par Pancrat — Travail personnel. Sous licence Public
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olisme.png