synapses et jonction pdf/cours4_physio_g_synapses... · physiologie générale pcem1 synapses et...

Download Synapses et Jonction pdf/cours4_physio_g_synapses... · Physiologie générale PCEM1 Synapses et Jonction

If you can't read please download the document

Post on 11-Sep-2018

212 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Physiologie gnrale PCEM1

    Synapses et Jonction neuromusculaire.

    I. Les synapses: Gnralits.

    A. Les synapses: Dfinition

    C'est une zone de transfert et de transmission de l'information entre un neurone et une autre cellule (autre neurone ou cellule musculaire, par exemple).

    Types anatomiques

    1. Synapses neuro-neuronales: axo-dendritiques, axo-axonales, axo-somatiques.

    2. Synapses neuro-musculaires: axone-fibre musculaire strie ou fibre musculaire lisse.

    3. Synapses neuro-glandulaires (mdullo-surrnales)...

    Types fonctionnels

    1. Synapses lectriques ou gap-junctions (cf cours sur l'excitabilit cellulaire)

    2. Synapses neuro-chimiques: les plus nombreuses dans le systme nerveux des mammifres. Une substance chimique ou neuro-mdiateur ou neuro-transmetteur assure la transmission de l'information entre les lments pr et post synaptiques.

    Fonctionnement

  • Toute synapse comporte donc un lment pr synaptique, une fente synaptique et un lment post synaptique.Il est trs important de noter que l'activit du neuro-mdiateur (N.M.) est unidirectionnelle, les synapses chimiques ne fonctionnent donc que dans un seul sens et elles sont excitatrices ou inhibitrices.

    Il y a un dlai synaptique: 1ms. (correspondant au temps de passage du N.M. dans la fente synaptique.)

    lment pr-synaptique

    1. Synthse du N.M.,2. Stockage du N.M. dans les vsicules,

    Sous l'effet de l'arrive d'un potentiel d'action dans l'lment prsynaptique:3. Libration des vsicules,4. Fusion des membranes vsiculaire et plasmique,5. Exocytose du N.M. dans la fente synaptique.

    Fente synaptique et lment post-synaptique

    Le N.M. libr dans la fente synaptique agit sur des structures spcifiques de la membrane post-synaptique: les rcepteurs.

    Son action est facilitatrice ou inhibitrice. Son action est trs rapide, de l'ordre de la milliseconde. Il est en partie dtruit dans la fente, Et en partie capt dans l'lment pr-synaptique.

    Les neuromdiateurs

    Ils sont trs nombreux, Ils sont de plusieurs classes:Actyl-Choline et amines: Ach, Noradrnaline, Srotonine, Histamine, Dopamine.Acides amins: Acide glutamique et Acide aspartique (excitateurs); GABA et Glycine ((inhibiteurs).Neuropeptides: Endorphines, Enkphalines...

    B. Le message nerveux au niveau d'une synapse

    Le N.M. est synthtis dans le bouton prsynaptique. Il est stock dans des vsicules au niveau du bouton

    prsynaptique. Ces vsicules sont en partie concentres dans des

    zones actives au niveau du bouton terminal. D'autres restent un peu plus distance.

    Arrive d'un potentiel d'action (PA)

    Quand un PA nait dans le corps cellulaire du neurone prsynaptique, il se propage dans l'axone et atteint l'extrmit axonale.

    Dans cette extrmit se trouvent des canaux calciques dpendant du potentiel.

    Le PA dpolarise le bouton prsynaptique et cette dpolarisation entraine l'ouverture des canaux calcium du bouton prsynaptique.

    La permabilit au Ca2+est donc trs augmente, La concentration des ions Ca2+ tant trs suprieure l'extrieur de la cellule par rapport l'intrieur, les

    ions Ca2+ entrent massivement dans la terminaison prsynaptique. Cette entre du Ca2+est indispensable l'exocytose du NM.

  • Devenir des vsicules et du Ca 2+

    La vsicule synaptique est totalement incorpore la membrane prsynaptique puis est restitue dans le cytoplasme par endocytose. La vsicule recycle est nouveau disponible pour incorporer le NM.

    Le Ca2+ est soit limin du neurone par une calcium ATPase ou un changeur Na+/Ca2+; soit stock dans les mitochondries, le rticulum endoplasmique et les vsicules synaptiques.

    Effet post-synaptique

    Le N.M. agit sur des rcepteurs spcifiques de la membrane post-synaptique, situs en regard des zones actives, constituant la densit post-synaptique.

    Ces rcepteurs activs souvrent.

    Le courant entrant travers les rcepteurs dpolarise ou hyperpolarise la membrane post-synaptique et cre un potentiel post-synaptique (PPS).

    Le potentiel post-synaptique ainsi cr peut tre excitateur: PPSE ; ou inhibiteur PPSI.

    Le nombre de rcepteurs activs lors de la transmission synaptique dpend de la quantit de N.M. libr. Ainsi est dtermine la valeur des PPS.

    Devenir du neuromdiateur

    Le NM interagit avec la membrane post-synaptique et est ensuite limin de l'espace synaptique.

    Il peut soit diffuser distance, soit tre dtruit par des enzymes dans cet espace.

    Il est souvent rintgr dans la terminaison prsynaptique par un processus actif avec des transporteurs protiques spcifiques.

    Dans le cytosol de la terminaison, il est dtruit par des enzymes ou nouveau incorpor dans des vsicules synaptiques.

    C. Les potentiels post-synaptiques excitateurs

    Lunit lmentaire de libration des N.M. correspond au contenu dune seule vsicule synaptique.

    Chaque vsicule contient le mme nombre de mol de N.M. (plusieurs milliers, environ 3000) cest dire un quantum de N.M.

    Un PPSE rsulte de laction du nombre de quanta ou vsicules libres et du nombre de rcepteurs disponibles.

    Dans les synapses du SNC, c'est le contenu d'une seule vsicule qui est le plus souvent libr par le PA prsynaptique, gnrant un PPSE de seulement quelques diximes de millivolts.

    Ceci est trs diffrent au niveau de la JNM.

    Dans tous les cas, le NM active le rcepteur avec augmentation de la permabilit au Na+ et au K+.

    Le Na+ rentre massivement dans la cellule selon le gradient lectrique et le gradient de concentration qui vont dans le mme sens.

    Pour le K+, le gradient lectrique est oppos au gradient de concentration et la sortie du K+ est minime.

    Le mouvement net d'ions positifs se fait l'intrieur de la cellule avec dpolarisation: c'est la PPSE.

  • D. Les potentiels post-synaptiques inhibiteurs

    Dans les synapses inhibitrices, la modification de potentiel en post-synaptique est un potentiel gradu hyperpolarisant ou PPSI.

    Il peut exister une simple stabilisation du potentiel de membrane sa valeur existante. L'activation d'une synapse inhibitrice

    diminue la probabilit de dpolarisation jusqu'au seuil de la cellule post-synaptique et la frquence des PA.

    Les rcepteurs activs de la membrane post-synaptique ouvrent des canaux au Cl- et au K+ sans modification des canaux Na+.

    Le potentiel d'quilibre du Cl- est plus ngatif (-80mV) que le potentiel de repos. Avec l'ouverture des canaux Cl-, cet ion pntre dans la cellule induisant une hyperpolarisation et le PPSI.

    Les ions K+ sortent et augmentent l'hyperpolarisation.

    II. La jonction neuromusculaire (JNM).

    A. Description

    En prsynaptique

    1. Synthse de l'Ach (actylcholine- cf schma) avec l'tape limitante d'entre de la choline.

    2. Mise en rserve de l'Ach dans les vsicules synaptiques de 50nm de diamtre grce des protines de la membrane vsiculaire.

    3. Ces vsicules sont regroupes avec des protines de diffrenciation membranaire qui ressemblent des pyramides sur la face intracellulaire de la membrane au niveau des zones actives.

  • En post-synaptique En regard des zones actives, une rgion spcialise de la fibre musculaire avec de nombreux replis: la

    plaque motrice aussi appele Appareil sous neural de Couteaux. C'est une zone de densit post-synaptique.

    Chaque fibre musculaire a une seule plaque motrice dans sa partie moyenne. La plaque motrice est innerve par un seul axone.

    La fente synaptique C'est l'espace synaptique sparant l'lment pr de l'lment post-synaptique. Il a 200 Angstrms en moyenne (100 500).

    B. Libration de l'Actylcholine

    Synapse au repos: Une lectrode au niveau de la plaque motrice d'une JNM enregistre la libration spontane de petits potentiels, d'amplitude constante de 400V, un rythme irrgulier et alatoire de 1 par seconde environ.

    Ce sont les MEPP ou miniature end plate potentiels. Ce sont des potentiels locaux au niveau de la membrane post-synaptique.

    Chaque potentiel correspond la libration d'une vsicule d'Ach ou quantum d'Ach, soit 3000 molcules.

    Arrive d'un PA dans l'lment prsynaptique : Le PA nait dans le corps cellulaire, il se dplace le long de l'axone et atteint l'extrmit axonale, o sont les canaux calciques dpendant du potentiel ou lectro rcepteurs au Ca2+.

    Il se produit une dpolarisation et une entre massive d'ions Ca2+ dans l'extrmit prsynaptique. Cette entre de Ca2+ permet la fusion des membranes vsiculaires et plasmique et l'exocytose du NM.

    La fusion des membranes de la vsicule synaptique et de la membrane plasmique prsynaptique met en jeu diffrentes protines qui s'associent en deux complexes transitoires successifs, un complexe 7s et un complexe 20s.

    (D'aprs Bennett et Scheller, 1994)

    Note: Aucune fusion ne peut se faire sans une de ces protines.

  • Note: Les synapsines sont phosphorylables par PKC.

    La libration d'Ach est trs rapide, soit 0,2 ms aprs afflux des ions Ca2+. Si le milieu extracellulaire est dpriv en Ca2+, si les ions Mg2+ ou du strontium remplace les ions Ca2+, il

    n'y a plus d'entre d'ions Ca2+ et pas d'Ach libr dans la fente synaptique. Si Ca2+ du est inject par iontophorse en prsynaptique, la libration d'Ach se produit.

    C. Action de l'Ach en post-synaptique

    L'Ach va se fixer sur des chmorcepteurs ou rcepteurs spcifiques, sensibles l'Ach. Ces rcepteurs sont des canaux cationiques, non voltages sensibles mais mdiateurs dpendants. L'Ach une fois fixe sur ces rcepteurs modifie la configuration de la protine canal et provoquent leur

    o