Neurotransmetteurs et leurs fonctions

Un neurotransmetteur est une substance chimique qui est libérée par une cellule nerveuse et transmet ensuite une impulsion d’une cellule nerveuse à sa cible. Une cible peut être un autre nerf, un muscle, un organe ou un autre tissu.

Il fonctionne essentiellement comme un messager. Ils sont
produits dans le corps cellulaire du neurone et transportés vers le terminal axonique.
Ils sont stockés dans des vésicules.

Mécanisme d’action

Les neurotransmetteurs ont un mécanisme d’action spécifique. Ils sont libérés du terminal présynaptique. Après libération, ils provoquent une dépolarisation de la membrane terminale qui provoque finalement l’activation des canaux Ca2 + à déclenchement de tension.

Après l’activation des canaux, il y a un afflux d’ions Ca2+ qui provoquent des changements conformationnels. Il en résulte une fusion de la vésicule avec la membrane plasmique et une libération de neurotransmetteurs au niveau de la fente synaptique. (1).

Une fois libérés, les neurotransmetteurs diffusent à travers la fente synaptique. Là, ils se lient normalement aux récepteurs spécifiques de la membrane neuronale postsynaptique. Le potentiel d’action est créé au niveau de la butte axonale et par conséquent, le neurotransmetteur est libéré qui envoie ensuite un message à sa cible.

Après avoir rempli sa fonction, le neurotransmetteur a des destins différents. Il peut se diffuser hors de la fente synaptique, il peut être repris dans le terminal présynaptique par des molécules de transporteur ou des enzymes le métabolisent à l’intérieur de la fente synaptique.

Le calcium (Ca2 +) joue un rôle important dans le processus de libération du neurotransmetteur. Lorsque les canaux Ca2+ sont bloqués, la libération de neurotransmetteurs est inhibée. Un neurotransmetteur se comporte de 2 manières: inhibiteur ou excitateur augmente les chances de potentiel d’action généré. Inhibiteur: diminue les chances de potentiel d’action généré.

Types de neurotransmetteurs

Le type de neurotransmetteur dépend du type de synapses utilisées.

La fente synaptique, le terminal présynaptique et la dendrite réceptrice de la cellule suivante forment ensemble une jonction appelée synapse (2).

Il existe différents types de synapses mais
elles transmettent toutes des messages de deux types.

• synapses de type I : excitatrices
• synapses de type II : inhibitrices.

These types vary in appearance and location

Type I synapses:

• Location: Dendrite spine or shafts
• Characteristic feature: round synaptic vesicles
• Examples: Neurotransmitters that use these synapses are Acetylcholine Epinephrine,Glutamate, Histamine, dopamine

Type II synapses

• Location: cell body.
• Characteristic feature: flattened vesicles
• Examples: Certains neurotransmetteurs qui utilisent ces synapses sont la sérotonine, le GABA, la glycine.

Les mécanismes de libération des neurotransmetteurs sont
altérés dans de nombreuses maladies telles que la schizophrénie, la dépression, la maladie d’Alzheimer

Systèmes de neurotransmetteurs

Cinq principaux systèmes de neurotransmetteurs fonctionnent dans le cerveau.

• Système d’acétylcholine
• Système de dopamine
• Système de noradrénaline
• Système d’histamine
• Système de sérotonine

Fonctions des neurotransmetteurs

Les neurotransmetteurs jouent un rôle important dans une grande variété de fonctions physiques et psychologiques. Il existe des centaines de neurotransmetteurs. Les plus importants sont détaillés ici:

La noradrénaline est le principal neurotransmetteur du système nerveux sympathique. Il a deux formes. Il est également libéré sous forme d’hormone et provoque la contraction des vaisseaux sanguins et l’augmentation de la fréquence cardiaque. La fonction de base de la noradrénaline en tant que neurotransmetteur est de mobiliser le cerveau et le corps pour agir.

Il est responsable de la réponse au combat et à la fuite. Il joue un rôle important dans l’éveil. Il régule le rythme circadien et le comportement alimentaire. Avec la dopamine, elle joue un rôle dans le contrôle cognitif et la mémoire de travail.

Il maintient l’homéostasie énergétique. Il joue un rôle dans le contrôle médullaire de la respiration, la mémoire émotionnelle négative et la perception de la douleur. Il a un rôle mineur dans le centre de récompense. Une carence en noradrénaline peut provoquer un trouble déficitaire de l’attention avec hyperactivité (TDAH), une dépression et une hypotension.

D’autre part, un excès de noradrénaline peut provoquer des douleurs, des maux de tête, une tachycardie, des palpitations, une transpiration, une pâleur, de l’anxiété et une baisse de la glycémie. Lorsque l’activité sympathique augmente pendant une longue durée, elle peut entraîner une perte de poids (3).

L’acétylcholine est le neurotransmetteur le plus abondant dans le corps humain que l’on trouve à la fois dans le SNC et le SNP. Il provoque la contraction des muscles jouant ainsi un rôle dans tous les mouvements du corps.

Il active les réponses à la douleur et régule les fonctions endocriniennes et du sommeil paradoxal. Il est impliqué dans la régulation des émotions, de l’humeur, de l’apprentissage, de la motivation et de la mémoire à court terme. Il joue un rôle mineur dans le centre de récompense.

L’acétylcholine à faible taux peut entraîner une myasthénie grave, caractérisée par une faiblesse musculaire. La maladie d’Alzheimer se caractérise par une perte de mémoire et, à des stades ultérieurs, une incapacité à prendre soin de soi.

Elle est causée par une perte de cellules sécrétant de l’acétylcholine dans le cerveau antérieur basal. Un excès d’acétylcholine peut provoquer des signes et des symptômes de toxicité nicotinique et muscarinique. Tout cela comprend une salivation accrue, des crampes, une faiblesse musculaire, des larmoiements, une fasciculation musculaire, une paralysie, une vision floue et une diarrhée.

Dopamine

La dopamine est le neurotransmetteur clé dans nos actions et nos relations. Il joue un rôle important dans l’excitation, l’aversion, le contrôle cognitif et la mémoire de travail. Il est impliqué dans la saillance motivationnelle, la fonction motrice et le contrôle. C’est un médiateur primaire du renforcement positif et du centre de récompense. Il est responsable de l’excitation sexuelle, de l’orgasme et de la période réfractaire.

De faibles niveaux de dopamine peuvent provoquer la maladie de Parkinson qui se caractérise par un tremblement. D’autres caractéristiques distinctives sont les mouvements lents, les muscles rigides, la posture et l’équilibre altérés, la perte de mouvements automatiques, les changements de parole et d’écriture.

Elle est causée par la perte de neurones dopaminergiques dans les ganglions de la base. La schizophrénie est un autre exemple. S’il y a un excès de dopamine, cela entraînera des maladies comme le syndrome de Tourette qui se caractérise par des tics répétitifs (4).

GABA

Le GABA (acide gamma-aminobutyrique) est un neurotransmetteur inhibiteur présent en abondance dans les neurones du cortex. Le rôle du GABA est d’inhiber l’activité des neurones. Il joue un rôle dans les fonctions motrices et corticales. Il régule également l’anxiété. On pense que l’alcool provoque ses effets en interagissant avec le récepteur GABA.

De faibles niveaux de GABA peuvent entraîner une
hyperactivité et provoquer des affections telles que l’épilepsie, des convulsions ou des troubles de l’humeur
.Un excès de GABA peut entraîner une hypersomnie ou une somnolence diurne.

Les effets du GABA sur le corps sont significatifs en
pharmacologie car en augmentant le taux de GABA, on peut traiter l’épilepsie et calmer
le tremblement des personnes atteintes de la maladie de Huntington. De nombreux médicaments interagissent avec la neurotransmission du GABA, provoquant une relaxation, un soulagement de la douleur, une réduction du stress et de l’anxiété, une baisse de la pression artérielle et une amélioration du sommeil (5).

Sérotonine

La sérotonine est un neurotransmetteur important dans le corps humain. Il régule l’humeur, notre comportement social, le sommeil, la mémoire et le désir sexuel. C’est ce qu’on appelle le produit chimique naturel du bien-être du corps.

La sérotonine joue un rôle dans la fonction intestinale.
Nos intestins produisent plus de sérotonine si nous mangeons quelque chose d’irritant ou de toxique pour notre système digestif. La sérotonine supplémentaire aide à déplacer la nourriture affectée le long de
afin qu’elle soit expulsée rapidement de notre corps.

Après une blessure, les plaquettes sécrètent
de la sérotonine qui provoque une vasoconstriction qui aide au processus de coagulation du sang
(6).

De faibles niveaux de sérotonine peuvent causer de l’anxiété, une humeur dépressive, de l’agressivité, un comportement impulsif, des pensées suicidaires et de l’insomnie. Le trouble anxieux généralisé implique un déséquilibre de la sérotonine.

La sérotonine de haut niveau est associée à
l’ostéoporose. L’excès de sérotonine peut causer le syndrome de la sérotonine est caractérisé par une agitation, une confusion, une tachycardie et une hypertension. Un patient peut présenter des pupilles dilatées, une perte de coordination musculaire, une rigidité musculaire, une transpiration abondante et une diarrhée.

La sérotonine est importante en pharmacologie car
un traitement majeur de l’anxiété et de la dépression dépend de l’utilisation d’inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine. Ils inhibent la ré-absorption de
la sérotonine des lacunes synaptiques et augmentent l’action des neurotransmetteurs qui à leur tour atténue les symptômes dépressifs.

Glutamate

Le glutamate est le neurotransmetteur excitateur le plus abondant dans le système nerveux des vertébrés. Il aide à la fonction cognitive, à la mémoire et à l’apprentissage. Le glutamate est un précurseur du GABA. Le glutamate joue un rôle important dans le développement du cerveau.

Le cerveau semble avoir besoin de glutamate pour former des
souvenirs. Le glutamate joue un rôle important dans la fonction musculaire. Le glutamate
joue la fonction principale dans la production d’énergie et la production de glutathion de soutien
pendant l’exercice. La dystrophie musculaire à retard de glutamate chez les animaux déficients en
vitamine D.

Des récepteurs au glutamate sont présents sur les
cellules immunitaires (lymphocytes T, lymphocytes B, macrophages et cellules dendritiques), ce qui suggère que
Le glutamate joue un rôle dans l’immunité innée et adaptative. De faibles niveaux cérébraux de glutamate sont associés à des troubles neurologiques et psychiatriques. Les taux de glutamate étaient plus faibles chez les adultes schizophrènes que chez les adultes en bonne santé.

De faibles niveaux de glutamate entraînent un manque
d’énergie, une diminution de l’appétit, une peau pâle, des maux de tête, des picotements ou des engourdissements dans
les mains et les pieds, de l’insomnie, de l’épuisement et des problèmes de concentration. Des concentrations élevées de glutamate dans le cerveau ont été associées à des maladies neurologiques telles que la schizophrénie, la maladie de Parkinson, la sclérose en plaques, la maladie d’Alzheimer, les accidents vasculaires cérébraux et la sclérose latérale amyotrophique.

Endorphine

L’endorphine est un neurotransmetteur important. Ils sont présents dans tout le système nerveux, mais la majorité se trouve dans l’hypophyse. Ils effectuent leurs actions en interagissant avec les récepteurs opioïdes. Ils sont de 3 types. Endorphine alpha, Bêta-endorphine, endorphine gamma. Ils peuvent être appelés anti-stress. .Ils soulagent la douleur et le stress.

Une carence en endorphines peut provoquer une dépression et un stress. Des troubles obsessionnels compulsifs peuvent également survenir. L’excès d’endorphines peut créer des sentiments d’euphorie, une augmentation de l’appétit et une pulsion sexuelle. Les endorphines sont importantes en pharmacologie car la plupart des analgésiques agissent en imitant le mécanisme de l’endorphine.

Conclusion

Les neurotransmetteurs ont une grande variété et un mécanisme d’action. Ils jouent un rôle important dans notre activité quotidienne à la fois physique et psychologique. Toute altération de leurs fonctions peut entraîner des maladies.

1. https://www.d.umn.edu/~jfitzake/Lectures/DMED/NeuralCommunication/Neurotransmission/TransmitterRelease.html
2. https://www.britannica.com/science/neurotransmitter
3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3548657/
4. https://www.verywellmind.com/what-is-acetylcholine-2794810
5. https://thebrain.mcgill.ca/flash/i/i_01/i_01_m/i_01_m_ana/i_01_m_ana.html
6. https://www.verywellmind.com/what-is-serotonin-425327