La transmission synaptique et les neurotransmetteurs -3

Question 1

Quelle est la définition d’une synapse?

Answer 1

Structure qui permet la transmission de signaux, électriques ou chimiques, d’un neurone A vers un neurone B.

Question 2

Quelles sont les caractéristiques de la synapse électrique?

Answer 2

• Jonction étroite
• Bi-directionnelle
• Couplage électrotonique
• Réponse instantanée (pratiquement aucun délais)
• Potentiel post-synaptique plus faible
• Synchronisation inter-neurale
• Intégration synaptique

Question 3

Nomme quelques endroits où on peut retrouver des synapses électriques

Answer 3

• Bulbe olfactif
• Cortex sensoriel
• Cervelet

Question 4

Quelle est la structure qui permet la transmission de l’information dans les synapses électriques?

Answer 4

Les deux connexons qui s’assemblent et forment un canal (gap junction)
- Formés de 6 unités de connexine 36

Question 5

Quels sont les rôles des gap junctions?

Answer 5

1) Synchronisation de l’activité des neurones (ex: contrôle de la respiration)
2) Libération rythmique et synchronisée des NT et des hormones
3) Oscillation de type Gamma (sommeil et acquisition de l’information)

Question 6

Vrai ou faux: sans la connexin36, la transmission synaptique s’arrête complètement

Answer 6

Faux, il y a un phénotype normal de la souris et la transmission synaptique chimique se fait normalement (mécanismes compensatoires?)

il n’y a tout simplement plus de synchronisation inter-neuronale (entre neurone A et B)

Question 7

Quelles sont les caractéristiques de la synapse chimique?

Answer 7

• Jonctions plus grandes
• Uni-directionnelle
• Plus complexe
• Diversité de récepteurs et de NT
• Co-relâche de NT (plusieurs NT libérés simultanéments)

Question 8

Explique le fonctionnement d’une synapse chimique

Answer 8

Le neurone pré-synaptique libère des neurotransmetteurs vers le neurone post-synaptique.
Les NT vont se fixer aux récepteurs sur la membrane post-synaptique, ce qui induit des voies de signalisation.
La transmission synaptique se termine par la recapture du NT ou par sa destruction grâce à des enzymes.

Question 9

Quels sont les types d’arrangement synaptiques et pourquoi existe-il différents types?

Answer 9

• Axo-dendritque: intégration des signaux de plusieurs neurones, souvent excitatrices
• Axo-somatique: impact plus fort sur l’excitabilité du neurone, souvent inhibitrices
• Axo-axonale: modulation de la libération de NT en influençant la qté de Ca2+

Avoir différents types de synapses permet d’avoir un contrôle fin sur l’activité neuronale

Question 10

Quel est la définition d’un NT?

Answer 10

Substance chimique libérée au niveau de la synapse suite à la stimulation de l’élément pré-synaptique et qui stimule (dépolarise) ou inhibe (hyperpolarise) l’élément post-synaptique.

Question 11

Quels sont les critères pour qu’une substance soit considérée comme un NT?

Answer 11

1) Elle doit être synthétisée et stockée dans l’élément pré-synaptique
2) Elle doit être libérée par la terminaison axonique présynaptique suite à une stimulation
3) La molécule doit générer une réponse similaire à la réponse physiologique produite par la libération du NT par le neurone présynaptique (?)

Question 12

Vrai ou faux: deux NT, un excitateur et un inhibiteur, peuvent avoir le même précurseur.

Answer 12

Vrai, le glutamate (excitateur) et le GABA (inhibiteur).
Le glutamate est le précurseur du GABA

Question 13

Quel est le précurseur commun des catécholamines?

Answer 13

La tyrosine

Question 14

Explique le processus de la neurotransmission chimique

Answer 14

1. Synthèse et empaquetage des NT
2. Le PA dépolarise la terminaison et provoque l’ouverture des canaux à Ca2+
3. Le Ca2+ entre dans la terminaison pré-synaptique
4. Le Ca2+ agit comme un messager intracellulaire qui entraîne la fusion des vésicules avec la membrane plasmique et les libération des NT par exocytose
5. Les NT diffusent dans la fente synaptique et se lient aux récepteurs de la membrane postsynaptique
6. Ouverture des canaux ioniques, ce qui engendre un changement du Vm (potentiel de membrane)
7. Les PPSE ou PPSI changent l’excitabilité du neurone postsynaptique
8. Les NT sont détruits par des enzymes ou recapturés par des astrocytes

Question 15

Quelles sont les différences entre les petites molécules et les neuropeptides?

Answer 15

Petites molécules:
- Synthèse à la terminaison axonale
- Relâche rapide
- (Réponse) soutenue
- Recapture et/ou recyclage

Neuropeptides
- Synthèse au corps cellulaire
- Relâche lente
- Aucun mécanisme de recapture, donc doivent être resynthétisés

Question 16

Nomme une similarité entre les petites molécules et les neuropeptides

Answer 16

Les deux sont calcium dépendants

Question 17

Dans quel type de vésicules les opioïdes endogènes et les neuropeptides sont-ils stockés?

Answer 17

Vésicules à coeur dense

Question 18

Qu’est-ce que la libération quantique?

Answer 18

Libération de NT par des unités discrètes, ou vésicules individuelles (quanta), qui provoque des potentiels postsynaptiques miniatures (MEPP).

Question 19

Vrai ou faux: chaque vésicule contient le même nombre de NT

Answer 19

Vrai

Question 20

Combien de temps après une stimulation les NT sortent-ils par exocytose?

Answer 20

5-6 msec

Question 21

Quel mécanisme permet la fusion de la vésicule à la membrane présynaptique?

Answer 21

Le complexe SNARE
Vésicule: V-SNARE
Membrane: T-SNARE
Les SNARE fusionnent pour rapprocher les membranes
Le calcium entrant se lie à la synaptotagmine, et elle catalyse la fusion membranaire.

Question 22

Comment peut-on comprendre l’importance du calcium? À l’aide de quelle méthode?

Answer 22

En ajoutant du cadmium au neurone pré-synaptique.
En effet, le cadmium est un inhbiteur compétitif du calcium. En présence de cadmium, le potentiel de membrane postsynaptique devient nul.
Cela est dû au fait que les vésicules contenant les NT ne peuvent plus fusionner avec la membrane, car il n’y a plus de calcium pour catalyser la réaction.
Les micro-domaines de Ca2+ sont donc indispensables à la libération des NT.

Question 23

Quels sont les mécanismes de recyclage des vésicules?

Answer 23

a) Classique: manteau de clathrine, pour des fréquences normales et élevées
b) Kiss and run: la vésicule fusionne partiellement avec la membrane, ce qui forme un pore de fusion transitoire. (ultra-rapide)
c) Bulk: profonde invagiation de la membrane internalisée sous forme de gros endosomes qui formera plusieurs vésicules. Utilisé suite à de fortes stimulations.

Question 24

Quel type de NT sera relâché lors d’une stimulation à basse fréquence?

Answer 24

Les petites molécules, car à basse fréquence, la concentration de Ca2+ est faible et localisée près des canaux calciques, ce qui n’est pas suffisant pour atteindre les vésicules à coeur dense contenant les neuropeptides.

Question 25

Quel type de NT sera relâché lors d'une stimulation à haute fréquence?

Answer 25

Les petites molécules ET les neuropeptides. À haute fréquence, la [Ca2+] est suffisamment grande, grâce au train de stimulation, pour atteindre les vésicules à coeur dense.

Question 26

Quels sont les mécanismes d'inactivation des NTs?

Answer 26

1) Le NT peut être **recapturé** par le neurone présynaptique et les cellules gliales 2) Le NT peut être **métabolisé et inactivé** par des enzymes présentes dans la fente synaptique 3) Le NT peut **diffuser** hors de la fente synaptique

Question 27

Quels sont les types de transporteurs des NTs?

Answer 27

* Transporteurs vésiculaires: sur la membrane des vésicules synaptiques, permettent le stockage des NT dans les vésicules. * Transporteurs membranaires: sur la membrane plasmique des neurones et cellules gliales pour faire la recapture des NT et les recycler.

Question 28

Quelle est la différence entre les PPSE et les PPSI?

Answer 28

PPSE (excitateur): entrée d'ion Na+, donc dépolarisation (le Vm devient plus positif), ce qui augmente la probabilité d'un potentiel d'action. PPSI (inhibiteur): entrée d'ion Cl-, donc hyperpolarisation (Vm devient plus négatif), ce qui diminue la probabilité d'un potentiel d'action.

Question 29

Que sont les sommations spatiales et temporelles?

Answer 29

* Spatiale: lorsque plusieurs synapses à différents endroits sur un neurone libèrent des NT simultanément. Leur PPS peuvent s'additionner pour atteindre le seuil. * Temporelle: lorsqu'une synapse libère des NT de manière répétée et à haute fréquence. Les PPSE successifs peuvent s'accumuler et atteindre le seuil d'activation.

Question 30

Qu'est-ce que le shunting inhibition?

Answer 30

C'est lorsqu'une synapse inhibitrice dissipe les courants excitateurs d'une synapse excitatrice en laissant entrer du Cl-. Il y a une annulation de la dépolarisation.

Question 31

Quels sont les précurseurs de l'acétylcholine et à quel endroit est-elle synthétisée et dégradée?

Answer 31

* Précurseurs: acétyl-CoA et choline * Synthèse? Neurone présynaptique * Dégradation? Fente synaptique

Question 32

Quelles sont les fonctions du système cholinergique?

Answer 32

* États de vigilance * Cycle éveil-sommeil * Mécanismes d'apprentissage et de mémoire

Question 33

Qui relache la dopamine et quelles sont ses fonctions?

Answer 33

* Relâchée par: aire tegmentale ventrale et substance noire * Dépression, addiction, motivation, etc.

Question 34

Qui relâche la norepinéphrine et quelles sont ses fonctions?

Answer 34

* Relâchée par: locus coeruleus * Troubles déficit d'attention, vigilance et attention, apprentissage et mémoire

Question 35

Quels sont les rôles des neurones sérotoninergiques?

Answer 35

* Humeur * Émotions * Cycle éveil-sommeil * Apprentissage et mémoire * Anxiété * Dépression

Question 36

Nommes quelques NT du système aminergique et s'ils sont excitateurs ou inhibiteurs

Answer 36

* Glutamate: excitateur * Glycine: inhibiteur * GABA: inhibiteur

Question 37

Quels sont les types de récepteurs des NTs?

Answer 37

* Canaux ioniques ligands-dépendants: activation directe du canal suite à la liason du NT * Récepteurs couplés aux protéines G: activation indirecte du canal par une cascade de signalisation (seconds messagers) via la protéine G

Question 38

Vrai ou faux: la dopamine et la noradrénaline agissent seulement via des GPCR

Answer 38

Vrai

Question 39

Quelle est la structure du récepteur à l'ACh?

Answer 39

Le récepteur nicotinique est composé de 5 sous-unités. Chaque sous-unité est composée de 4 hélices transmembranaires (M1, M2, M3 et M4).

Question 40

Quels sont les canaux ioniques du glutamate?

Answer 40

Ce sont des canaux ioniques ligands dépendants (glutamate) - AMPA: permet l'entrée de Na+ - NMDA: nécessite une dépolarisation préalable pour que l'ion Mg2+ qui le bloque au repos soit éliminé. Il permet ensuite l'entrée de Na+ et Ca2+. Ces canaux permettent d'augmenter les chances d'une dépolarisation

Question 41

Quel est le rôle des benzodiazépines dans l'inhibition du SNC?

Answer 41

Les benzo se lient au récepteur du GABA. Ils sont des modulateurs allostériques positifs et augmentent la fréquence d'ouverture du canal, ce qui permet l'entrée de plus d'ions Cl-. L'activité des récepteurs GABA devient alors plus importante.

Question 42

Explique la transduction du signal par les GPCRs

Answer 42

1. Liaison du NT 2. GDP remplacé par du GTP sur la sous-unité a 3. Dissociation des sous-unités a et By 4. Activation des protéines effectrices par les sous-unités 5. Hydrolyse du GTP en GDP par sous-unité a 6. Retour à l'état de repos

Question 43

Quelles sont les protéines effectrices de chaque sous-unité de la protéines G?

Answer 43

* By: ouverture du canal à K+ (réponse rapide) * a: activation de l'adényalte cyclase, ce qui provoque une conversion de l'ATP en AMPc. L'AMPc active ensuite la PKA, qui phosphoryle les canaux à potassium (réponse plus lente)

Question 44

Comment se fait la désensibilisation et l'internalisation des GPCRs?

Answer 44

Grâce aux B-arrestines 1 et 2. Ce sont des protéines d'échafaudages qui peuvent: 1) Désensibiliser le GPCR au ligand (*core conformation*) 2) Internaliser le GCPR (*tail conformation*)

Question 45

Vrai ou faux: il y a seulement des récepteurs cannabinoïdes dans le SNC.

Answer 45

Faux. Le CB1 est dans le SNC et le CB2 est dans le SNP.

Question 46

Quels sont les rôles des récepteurs cannabinoïdes?

Answer 46

Ce sont des GPCR qui - Inhibent des canaux calciques présynaptiques - Inhibent la transmission synaptique (activent canaux potassiques)

Question 47

Nomme une fonction particulière des endocannabinoïdes

Answer 47

Ils font de la signalisation rétrograde, c'est-à-dire de la cellule postsynaptique vers celle présynaptique (c'est pourquoi ils inhibent le relâchement des NT par le neurone présynaptique).

Question 48

Explique la divergence et la convergence entre les systèmes de NT

Answer 48

* Convergence: plusieurs NT se liant à des récepteurs différents peuvent activer le même sytème effecteur. * Divergence: un seul NT peut se lier à différents types de récepteurs et activer plusieurs systèmes effecteurs.