Activation des récepteurs

4. Activation des récepteurs :

    Ces variations de potentiel correspondent à l'apparition de courants ioniques transmembranaires dus à l'ouverture de canaux chimio-dépendants activés par le neurotransmetteur.

Il en existe de 2 types :

• ionotropiques
• métabotropiques

De plus, la présence de tel ou tel type de récepteurs est spécifique au neurotransmetteur mis en jeu dans la transmission synaptique.

          1)  Les récepteurs ionotropiques :

(Neurosciences, édition Dunod, Paris 2013 by J.F Camps/D.Eugène/M.Gauthier/Y.Gioanni)

     Le neurotransmetteur se fixe sur un site spécifique de protéines-canaux transmembranaires ce qui entraîne une modification de la conformation de ces protéines qui deviennent perméables à certains ions. On parle de récepteurs ionotropiques ou récepteurs canaux.

Les récepteurs ionotropiques sont des assemblages de plusieurs proteines appelées sous unités qui sont au nombre de 3 à 5 ( trimère, tétramère, pentamère ).

Les sites de liaison aux transmetteurs sont situés dans la partie extracellulaire du complexe protéique et la disposition des différentes sous-unités en cercle permet la formation d'un pore rempli d'eau au travers duquel vont diffuser les ions spécifiques selon le type de récepteurs.

Ce mécanisme d'action sur la protéine-canal est rapide. Il correspond donc à un système intervenant dans un simple transfert d'information.

On peut trouver comme exemple de récepteurs ionotropiques les récepteurs 5-HT3, récepteurs spécifiques à la sérotonine ( voir "Lasynapse sérotoninergique").

          2 ) Les récepteurs métabotropiques :

    Les récepteurs métabotropiques sont des protéines qui en réponse à l'action d'un ligand changent leur conformation.

En général, ils sont généralement couplés à des molécules associées à la membrane appelées protéines G trimériques, 7 fois transmembranaires, utilisés pour la libération de sérotonine. 

L'activation du récepteur entraîne la dissociation de la protéine G qui va alors interagir directement avec un canal ionique ou bien déclencher une cascade de signalisation intracellulaire impliquant différentes protéines effectrices;

Ces récepteurs peuvent donc avoir des actions variables entraînant des réactions en chaîne ( cascade) plus ou moins nombreuses :

a) Action directe via une protéine G :

→ La protéine G agit directement sur une protéine canal.

(Neurosciences, édition Dunod,Paris 2013 by J.F Camps/D.Eugène/M.Gauthier/Y.Gioanni)

b) Activation indirecte par l'activation d'une enzyme :

→ Activation de la protéine G provoquant la formation d'un second messager intracellulaire qui a son tour active une protéine canal. 

(Neurosciences, édition Dunod,Paris 2013 by J.F Camps/D.Eugène/M.Gauthier/Y.Gioanni)

c) Activation indirecte par activation de l'expression des gènes : 

La protéine G va être activée formant un second messager agissant sur l'expression du génome. La protéine kinase AMPc-dépendante (PKA) sera alors activée permettant la phosphorylation du CREB (facteur de transcription*). Ainsi, une fois phosphorylé ( devenu CREBP), il se fixe sur un site de liaison de l'ADN ( CRE) . 

Un nouveau canal ionique est donc synthétisé ! 

(Neurosciences, édition Dunod, Paris 2013 by J.F Camps/D.Eugène/M.Gauthier/Y.Gioanni)

 

Quelles différences entre ces types d'actions ?:

L'action directe correspond plutôt à un système intervenant dans un simple transfert d'informations comme les récepteurs ionotropiques tandis que la mise en jeu d'un second messager est plus longue mais plus durable.

5. Dépolarisation post-synaptique :

L'activation des différents types de récepteurs va donc permettre le passage des ions se trouvant dans la fente synaptique et crée une dépolarisation de la membrane post-synaptique. Si cette dépolarisation est suffisante, alors l'influx nerveux passera dans l'élément post-synaptique :  

CA Y EST L INFORMATION EST TRANSMISE !!

On peut trouver comme exemple de récepteurs métabotropiques les récepteurs 5-HT1,2,4,5,6 impliqués dans la synapse sérotoninergique.

Qu'en est-il des neurotransmetteurs après leur fixation ? --> Inactivation des récepteurs