La synapse La synapse = la jonction fonctionnelle entre deux neurones un neurone et un autre type de cellule

La synapse Classification anatomique axo-somatiques axo-dendritiques axo-axonales neuro-musculaires neuro-glandulaires Classification fonctionnelle d’excitation d’inhibition

La synapse Selon la structure Chimiques Électriques Selon le médiateur Cholinergiques Adrénergiques Dopaminergiques Sérotoninergiques

La synapse Les composantes de la synapse : la région présynaptique la fente synaptique (l’espace synaptique) la région postsynaptique

La synapse

La région présynaptique le bouton terminal (synaptique) délimité par une membrane présynaptique contient de nombreux organites cellulaires des mitochondries des vésicules au médiateur chimique = le neurotransmetteur l’acétylcholine la noradrénaline la sérotonine la dopamine

La région présynaptique Deux classes de protéines existantes dans la membrane présynaptique : des protéines associées aux vésicules - la synapsine (employée dans la libération des vésicules) - la synaptobrévine et la synaptophysine qui entament un canal ionique dans la membrane de la vésicule - la synaptotagmine ou le détecteur de Ca²+

La région présynaptique des protéines associées à la membrane synaptique la syntaxine

La région postsynaptique délimitée par la membrane postsynaptique Récepteurs spécifiques aux neurotransmetteurs des vésicules présynaptiques Un ionophore qui passe à travers la membrane du neurone postsynaptique

Les neurotransmetteurs L’acétylcholine Des amines biogènes - les catécholamines (la noradrénaline, l’adrénaline, la dopamine), la sérotonine et l’histamine Des acides aminés excitateurs (le glutamate et l’aspartate) et inhibiteurs (GABA et la glycine) Les polypeptides: des opioïdes endogènes (des endorphines, des enképhalines, la dynorphine), la substance P, le neuropeptide Y, la cholécystokinine (CCK), la somatostatine et le peptide vasoactif intestinal (VIP). Les purines sont représentées par l’ATP, l’ADP, l’AMP et l’adénosine D’autres molécules: NO, les hormones stéroïdes, PG….

La transmission synaptique Le potentiel d’action détermine la dépolarisation du bouton ouverture des canaux de calcium voltage-dépendants la pénétration des ions de calcium dans le bouton présynaptique libération du médiateur dans la fente synaptique (l’exocytose calcium-dépendente) La libération des vésicules est accomplie par la phosphorylation de la synapsine qui est initiée par les ions de Ca²+ La libération du médiateur est effectuée dans des paquets moléculaires égaux les uns aux autres et qui sont nommés des quanta.

La transmission synaptique le médiateur diffuse dans la fente synaptique agit sur les récepteurs de la membrane postsynaptiques ouverture des canaux déclenche la dépolarisation ou l’hyperpolarisation de la membrane L’inactivation du médiateur est accomplie par plusieurs mécanismes : enzymatique à l’aide des enzymes hydrolytiques de la membrane postsynaptique ou de l’espace synaptique par la captation postsynaptique la diffusion extrasynaptique le recaptage

Le potentiel postsynaptique excitateur/inhibiteur le potentiel postsynaptique excitateur (PPSE) atteint une certaine valeur-seuil (sommation spatiale ou temporelle des influx nerveux) → se déclenche un potentiel d’action

Le potentiel postsynaptique excitateur (PPSE) Dans une synapse excitatrice, le neurotransmetteur (excitateur) détermine: l’ouverture des canaux de Na+ l’augmentation de la perméabilité à Na+ la dépolarisation de la membrane postsynaptique la dépolarisation locale faible = potentiel postsynaptique excitateur (PPSE)

Le PPSE a une amplitude faible (15-20 mV) a une durée réduite (20 ms) l’amplitude augmente avec l’augmentation de l’intensité du stimulus présent le phénomène de sommation temporelle et spatiale

Le PPSI Dans une synapse inhibitrice, le neurotransmetteur détermine: l’augmentation de la perméabilité de la membrane postsynaptique pour le Cl- ou K+ l’hyperpolarisation de la membrane postsynaptique qui va bloquer la transmission de l’excitation au niveau de la synapse

Les particularités de la transmission unidirectionnelle - de la zone présynaptique vers la zone postsynaptique retard synaptique (0,5 ms) - le temps nécessaire pour la libération du médiateur dans l’espace synaptique fatigue synaptique : stimulation répétée d’une synapse → l’épuisement des vésicules avec des médiateurs hypoxie → inhibition (l’absence de l’oxygène empêche la synthèse du médiateur) anesthésiques → inhibition (la réduction de la quantité de médiateur libéré/la libération d’un médiateur inhibiteur)

Les particularités de la transmission La facilitation post-tétanique apparaît comme effet de l’application répétitive de stimulations sur une synapse excitatrice suivie par une période de repos, ce qui permet au neurone postsynaptique d’être plus réceptif aux prochaines stimulations. la mémoire de courte durée Des phénomènes de convergence et de divergence surgissent lorsqu’un neurone reçoit des fibres de la part de plusieurs neurones (la convergence) ou envoie des prolongements vers plusieurs neurones (la divergence). Le phénomène de post-décharge surgit suivant la stimulation singulière d’une voie afférente et entraîne une réponse prolongée du neurone efférent, vue l’existence des circuits réverbérants dans lesquels sont impliqués de nombreux neurones intercalaires.

La dégénérescence et la régénération de la fibre nerveuse La partie distale à la lésion - dégénérescence wallérienne (anterograde) dégénérescence retrograde; trans-neurale L’accroissement de la fibre nerveuse attachée au péricaryon en direction de la fibre nerveuse détachée - la régénération les axones et leurs gaines de myéline sont digérés par les macrophages la fragmentation des fibres constituant le cylindraxe la myéline est atteinte atrophie des fibres musculaires cibles du nerf lésé la gaine de Schwann persiste sous forme de tubes creux vidés de leur contenu 96 heures - le bout proximal de la fibre nerveuse envoie des bourgeons de repousse vers ces tubes les bourgeons sont attirés par des facteurs de croissance produits dans les tubes par les cellules de Schwann la multiplication des noyaux de la gaine de Schwann les fibres nerveuses repoussent dans les tubes neuraux

La régénération Des facteurs de croissance : Le facteur de croissance des nerfs (NGF), facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) et les neurotrophines 3 et 4/5. Les neurotrophines sont produites par les par les muscles, les astrocytes ou par des structures qui innervent les neurones. Les cellules de Schwann et les astrocytes produisent du facteur neurotrophique ciliaire (CNTF) qui promeut la survie des neurones médullaires et peut être utilisé dans le traitement des maladies dégénératives des neurones moteurs. Le facteur de croissance dérivé des cellules gliales (GDNFmuscles, les astrocytes ou par des structures qui innervent les neurones.

La plaque motrice (la jonction neuromusculaire) est la synapse entre les axones des motoneurones et le muscle squelettique dans la région centrale d’une fibre le potentiel d’action se propage dans les deux directions médiateur présynaptique - l’acétylcholine membrane postsynaptique pliée récepteurs cholinergiques nicotiniques la cholinestérase

Les étapes de la transmission synaptique au niveau de la plaque motrice L’arrivée du potentiel d’action au niveau du bouton terminal L’ouverture des canaux de Ca+2 voltage-dépendants L’entrée du Ca+2 dans le bouton terminal L’exocytose des vésicules d’acétylcholine L’acétylcholine se lie aux récepteurs spécifiques de la membrane postsynaptiques L’ouverture des canaux ioniques La dépolarisation de la membrane postsynaptique L’inactivation de l’acétylcholine par l’acétylcholine estérase de la fente synaptique La répolarisation de la zone post synaptique.

Les particularités de la transmission synaptique  l’absence des médiateurs inhibiteurs l’acétylcholine dépolarise toujours la fibre musculaire (la sommation temporelle et spatiale ne sont pas nécessaires) l’acétylcholine et rapidement inactivée (la ré-excitation de la fibre musculaire est empêchée)

Les substances qui influent sur la transmission I. Au niveau du bouton synaptique la toxine botulinique – empêche la libération de l’acétylcholine dans la fente synaptique II. Au niveau de la fente synaptique les bloquants de la cholinestérase (la prostigmine, physostigmine, neostigmine) – empêchent l’hydrolyse de l’acétylcholine par la cholinestérase III.  Au niveau postsynaptique les bloquants des récepteurs pour l’acétylcholine 1. spécifiques (la curare) → empêche la fixation de l’acétylcholine 2. compétitif (la succinil coline) → se fixe sur les récepteurs, produit la dépolarisation de la fibre musculaire, mais n’est pas reconnu par la cholinestérase