Le système nerveux autonome (SNA), les amines pressives, alpha-agonistes et alpha-bloquants, bêta-agonistes et bêta-bloquants, histamine, anti-histaminiques

Plan Le SNA L’histamine, les anti-histaminiques Généralités Les neurotransmetteurs Rôle du Système Nerveux Autonome Les médicaments L’histamine, les anti-histaminiques

Le Système Nerveux Autonome Introduction Le SNA assure la régulation du fonctionnement des différents organes (sauf l’innervation motrice du muscle squelettique). Système sympathique Système parasympathique

 et para Ne peuvent pas fonctionner sans le SNC Largement indépendants de la volonté Ont sous leur dépendance : Contraction et relaxation des F M Lisses Secrétions exocrines et endocrines Contractions cardiaques Métabolisme énergétique (foie et muscle) +++

Le système nerveux autonome Entité de base : deux neurones Pré et post ganglionnaire Neurone pré GG : soma dans le SNC Neurone post GG: soma dans le ganglion autonome

Rôles et structuration du SNV Les centres et les ganglions Les neurotransmetteurs Les récepteurs Les médicaments

Structure et rôle physiologique Centres moduler l’activité du SNS qui innerve tous les organes (cœur, vaisseaux, PA) sous contrôle Arc baroréflexe : informations > PA (fibres des baro-récepteurs aortiques et carotidiens, nerfs de Ludwig-Cyon, via le noyau du tractus solitaire vont exercer une inhibition de l’activité sympathique et stimuler le système parasympathique).

SNC: modulation des centres sympathiques bulbaires possible par : récepteurs alpha adrénergiques récepteurs aux imidazolines (au niveau du noyau réticulé latéral) récepteurs de la sérotonine La stimulation de récepteurs alpha et/ou aux imidazolines centraux diminue le tonus sympathique. (ex. rilménidine, clonidine)

Les ganglions La transmission ganglionnaire est complexe et les implications pharmacologiques y sont peu importantes avec les médicaments actuels. Le neurotransmetteur libéré au niveau ganglionnaire est l’acétylcholine qui stimule: les récepteurs nicotiniques (dont la glande surrénale) Certains ganglioplégiques bloquent de façon compétitive ces récepteurs nicotiniques ganglionnaires.

Neurotransmetteurs Préganglionnaire : Ach Post ganglionnaire Récepteurs nicotiniques Post ganglionnaire Parasympathique : ACH récepteurs muscariniques Sympathique : Nad - récepteurs alpha et/ou béta adrénergiques) sauf glandes sudoripares (Ach, musc)

La fibre  post-ganglionnaire Synthèse et libération de la noradrénaline tyrosine, AA> alimentation incorporation dans la fibre post ganglionnaire transformée en DOPA, dopamine puis Noradrénaline La noradrénaline ainsi synthétisée est concentrée dans les granules de stockage. exocytose dans l’espace synaptique lors de l’arrivée de l’influx nerveux (PA propagé). La médullo-surrénale est stimulée par l’acétylcholine libérée par les fibres splanchniques. la noradrénaline y est méthylée en adrénaline.

 SNC para Achn Motoneurone efférent Nad AChm Achn AChm vaisseaux SNC Achn AChm Glandes sudorales Achn Médullosurrénale para Glandes salivaires Achn AChm Acétylcholine et Noradrénaline sont les principaux neurotransmetteurs du SN autonome

Les Neurotransmetteurs Dopamine Noradrénaline Adrénaline métabolisme

Synthèse des catécholamines

La tyrosine hydroxylase est l’étape limitante. rétro-contrôle négatif > concentrations intra cytoplasmiques de noradrénaline. stimulée en cas de stimulation sympathique chronique (insuffisant cardiaque)

La dopamine La dopamine est un neurotransmetteur des neurones dopaminergiques. Plusieurs types de récepteurs à dopamine ont été caractérisés dans la substance noire (locus niger), les tubercules olfactifs ou le noyau caudé, ainsi que dans l'hypophyse.

DOPA décarboxylase La DOPA décarboxylase est une décarboxylase à phosphate de pyridoxal (vitamine B6) qui transforme la L-DOPA en dopamine. La DOPA décarboxylase a aussi pour substrats la tyrosine qu'elle transforme en tyramine Les amines issues du métabolisme de la L-DOPA ont en commun un noyau aromatique à deux fonctions phénol sur des carbones voisins du cycle : on les appelle les catécholamines.

Intérêts pharmacologiques stockage actif inhibé par la réserpine. déplétion des stocks et diminution du tonus sympathique. La réserpine fut utilisée pour baisser la PA mais inhibait aussi le stockage des neurones centraux dopaminergiques et sérotoninergiques (effet neuroleptique et dépresseur de l’humeur).

Intérêts pharmacologiques Notion de faux neurotransmetteur : alpha-méthyl-noradrénaline (synthétisée dans la fibre sympathique à partir de l’alpha-méthyl-dopa) Incorporation dans les granules de stockage à la place de la noradrénaline effet plus faible que la noradrénaline c’est un agoniste partiel. utilisée depuis longtemps comme anti-HTA Femme enceinte (Aldomet®) + + +

La noradrénaline La dopamine ß-hydroxylase catalyse l'oxydation de la chaîne latérale des catécholamines (O2, Cuivre et Vitamine C). Le produit est la noradrénaline (préfixe nor- = privé de méthyle). La noradrénaline est un neurotransmetteur des neurones noradrénergiques du SNC et des neurones post-ganglionnaires du système orthosympathique. N-Ohne-Radikal

Devenir de la noradrénaline après libération : Stimulation des récepteurs pré- et post synaptiques alpha et béta Diffusion dans les espaces extra synaptiques Recaptage, Dégradation : Mono Amine Oxydases

L’adrénaline Dans la médullosurrénale enfin, la voie métabolique des catécholamines aboutit après une dernière méthylation à l'adrénaline, hormone du stress et de l'effort. La noradrénaline N-méthyl transférase catalyse le transfert du radical méthyl sur la fonction amine primaire de la noradrénaline.

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Adrénaline/épinéphrine L'adrénaline est sympathomimétique : elle accélère le cœur (effet chronotrope +) sa contractilité (inotrope +) et augmente la pression artérielle ce qui augmente le débit d'O2 pour les organes périphériques & chaîne respiratoire mitochondriale.

Adrénaline/épinéphrine augmente le taux de l'AMPc dans les cellules-cibles (foie, muscles, graisse, ..) activation de la glycogénolyse inhibition de la glycogénogénèse activation de la néoglucogénèse (action antagoniste de celle de l'insuline) activation de la lipolyse (lipase hormono-sensible) inhibition de la lipogénèse.

Dégradation de la Noradrénaline par les MAO et la COMT MAO et COMT dégradent successivement les catécholamines (noradrénaline, dopamine et adrénaline) La MAO (monoamine oxydases) sur la noradrénaline produit l’acide dihydroxymandélique La COMT (catechol-o-methyl transférase) produit la normétanéphrine (métanéphrine pour l’adrénaline) métabolite final : acide 3-méthoxy-4-hydroxy mandélique (VMA)

L'évaluation de la médullo-surrénale repose principalement sur la détermination urinaire de l’acide vanylmandélique (VMA), de la métanéphrine et des catécholamines libres. En fait, le dosage de ces différents paramètres est utile surtout pour le diagnostic du phéochromocytome ou du neuroblastome. excrétion urinaire : estimation du renouvellement des catécholamines de 24 h

Métabolisme des catécholamines

LES MAO deux types de monoamine oxydases : A et B. La MAO A toutes les catécholamines, la sérotonine les amines alimentaires (tyramine). Ubiquitaire: intestin, placenta, neurones. La MAO B catécholamines (dopamine en particulier) pas la sérotonine.

Les récepteurs adrénergiques

Les récepteurs adrénergiques Les récepteurs adrénergiques sont de deux types, alpha et bêta-adrénergiques. Alquist (1948), selon les effets observés au niveau de différents organes cœur, vaisseaux, intestin et utérus suggère l’existence de récepteurs différents appelés alpha et bêta-adrénergiques alpha : effet de type « constricteur » sauf au niveau de l’intestin, béta : un effet relaxant (sauf au niveau cardiaque)

Récepteurs alpha adrénergiques 1 & 2 alpha 1 : majoritairement post synaptiques alpha 2 majoritairement pré-synaptiques Au niveau du système nerveux central, les récepteurs alpha 2 sont prédominants. Une MDC interagissant avec les récepteurs alpha aura des effets différents en fonction des récepteurs qu’elle pourra stimuler ou bloquer.

Effets de la stimulation des récepteurs alpha stimulation des récepteurs alpha-1 périphériques : Contraction des FML fibres vasculaires (↑ PA et RVS) trigone et sphincter muscle dilatateur de l’iris (mydriase) muscle lisse pilomoteur (hérisse le poil) Glycogénolyse hépatique (↑ glycémie)

Effets de la stimulation des récepteurs alpha 2 périphériques Contraction de certaines fibres lisses vasculaires (fibres non innervées) inhibition de la lipolyse Relaxation du muscle lisse intestinal Diminution de la sécrétion d’eau et de sel (traitement de certaines diarrhées comme celle induite par le choléra) Diminution de la sécrétion de rénine Diminution de la sécrétion d’insuline

Les récepteurs alpha-adrénergiques alpha 1 et 2 : affinités différentes pour divers agonistes et antagonistes. alpha 1 : la méthoxamine (agoniste) la prazosine (antagoniste): Alpress® alpha 2: la clonidine (agoniste): Catapressan® la yohimbine (antagonistes)

Effets de la stimulation des récepteurs alpha 2 centraux Sédation (clonidine) Réduction du tonus sympathique (baisse de pression artérielle) Réduction de la sécrétion de certaines glandes exocrines comme les glandes salivaires (induisant une sécheresse de la bouche)

Les récepteurs bêta-adrénergiques Récepteurs b1 b2 7 domaines transmembranaires Adénylcyclase, protéine G Formation d’AMPc Activation Protéine Kinase A Diversité des effets : b1: cardiaques, appareil juxta glomérulaire b2: FML, bronches, vaisseaux, utérus

les récepteurs béta-adrénergiques La proportion de récepteurs béta-1 ou 2 varie en fonction des tissus. Cœur : b-1 sont prédominants. vaisseaux et bronches, b 2 prédominants Grâce aux récents développements de la biologie moléculaire, on a pu identifier deux autres types de récepteurs b adrénergiques les récepteurs b 3 et b 4.

effet bêta-1 adrénergique Stimulant cardiaque : effets inotrope, chronotrope, dromotrope et bathmotrope positifs. lipolyse (stimule la lipase) Sécrétion de rénine par l’appareil juxta glomérulaire

effets bêta-2 adrénergiques Stimulant cardiaque (récepteurs présents non prédominants). Libération de NADR à partir des fibres sympathiques. Relaxation des fibres musculaires lisses : vaisseaux, bronches, utérus, intestin. glycogénolyse hépatique et musculaire glycogénèse hépatique augmente la kaliémie (stimulation pompe NA+/K+) Tremblement des extrémités

Système orthosympathique: Noradrénaline C’est à la terminaison du 2e neurone que se fait l’individualisation entre les deux systèmes Système orthosympathique: Noradrénaline Système parasympathique: Acétylcholine, les récepteurs impliqués sont les récepteurs muscariniques Parasympathique Orthosympathique Neurone préganglionnaire Neurone préganglionnaire Ganglion orthosympathique Récepteurs nicotiniques Ganglion viscéral parasympathique Neurone postganglionnaire ACh NA Récepteurs nicotiniques Neurone postganglionnaire Récepteurs muscariniques ACh Fibre musculaire lisse

Les récepteurs cholinergiques Récepteurs post synaptiques Récepteurs pré-synaptiques Diffusion d’acétylcholine hors de la synapse Acétylcholine-estérase sur les membranes post-synaptiques Il n’y a normalement pas d’acétylcholine circulante.

les récepteurs cholinergiques Récepteurs nicotiniques : ganglions Récepteurs muscariniques (M 1-5) : organes Le couplage récepteurs muscariniques / effecteurs se fait par des protéines G Celui des récepteurs nicotiniques s’effectue par des canaux ioniques à réponse rapide

Les Médicaments Du système sympathique Du système parasympathique

Bloqueurs ganglionnaires Utilisés auparavant comme anti-HTA abandonnés car E.I. +++ blocage de 2 systèmes sympathique : hypoTA orthost, troubles sexuels para-sympathique : rétention d’urine, constipation, sécheresse de la bouche, aggravation d’un glaucome

Sympathomimétiques indirects Libération de noradrénaline > granules la tyramine Éphédrine et pseudoéphédrine amphétamines (psychotropes stimulants et anorexigènes) actives par voie orale. effet noradrénergique immédiat (périphérique et central) induisant une stimulation de l’éveil et des effets anorexigènes (passent la BHE) Dans un deuxième temps: tachyphylaxie

Sympathomimétiques indirects Le recaptage actif inhibé par : les amphétamines, la cocaïne, les composés comme l’imipramine et les autres antidépresseurs tricycliques Les composés imipraminiques inhibent aussi le recaptage de la sérotonine au niveau des neurones sérotoninergiques centraux : action anti-dépressive

Les IMAO : rares utilisations Certaines substances inhibent la MAO ce sont les IMAO réversibles ou non spécifiques ou non de la MAO A / B. Les IMAO A peuvent être utilisés pour leur action d’inhibition de la dégradation de la sérotonine : action anti-dépressive moclobémide (Moclamine®), Toloxatone (Humoryl®).

Effet « fromage » IMAO A (surtout les irréversibles) apport de tyramine par certains fromages Effets sympathomimétiques de la tyramine dégradation physiologique par la MAO A inhibée : crises hypertensives Moindre utilisation des IMAO A ou non sélectifs irréversibles.

Les IMAO Les IMAO B peuvent être utilisés pour leur action d’inhibition de la dégradation de la dopamine action bénéfique dans la maladie de parkinson par prolongation les effets de la L-dopa sélégiline (Déprenyl®).

Les inhibiteurs de la COMT Certaines substances inhibent la COMT. développées dans la maladie de Parkinson : entecapone, tolcapone. administrées en association avec la L-Dopa, pour limiter la dégradation de la L-dopa et de la dopamine.

Sympathicomimétiques directs : Les catécholamines injectables La noradrénaline : alpha et bêta 1 L’adrénaline : alpha, bêta 1 & bêta 2 L’isoprénaline: les récepteurs bêta 1 et bêta 2 adrénergiques, La dopamine

Propriétés pharmacologiques des catécholamines Propriétés pharmacocinétiques Très peu résorbées par voie digestive, elles peuvent être administrées soit par voie locale (nasale, sous cutanée, gingivale) soit par voie intraveineuse. Leur demi-vie d’élimination plasmatique est courte (moins d’une heure).

Propriétés pharmacodynamiques reproduisent les effets de la stimulation des récepteurs adrénergiques par voie intraveineuse, augmentation PA Stimulation des barorécepteurs, d’où baisse de la fréquence cardiaque, par baisse du tonus sympathique et augmentation du tonus vagal. Dopamine : stimule le débit rénal et la diurèse

Sympathicomimétiques directs Agonistes alpha-adrénergiques Ils sont actuellement utilisés en thérapeutique essentiellement comme agents vasoconstricteurs locaux. phényléphrine, méthoxamine, la midodrine (phénylpropanolamine) : récemment retirée du marché

Les alpha-bloquants

Les alpha-bloquants Symptômes irritatifs (remplissage) Nycturie Pollakiurie Miction impérieuse Altération des fonctions vésicales Besoins impérieux

Les alpha-bloquants diminuent ce tonus 50% de la pression urétérale est liée à un tonus musculaire alpha-1 adrénergique Les alpha-bloquants diminuent ce tonus Entraînant ainsi une moindre résistance au flux urinaire

Sympathicomimétiques directs: agonistes bêta-adrénergiques Agoniste bêta-1, 2 : isoprénaline, adrénaline Agoniste bêta-1 : dobutamine, noradrénaline, dopamine Agonistes bêta-2 préférentiels: salbutamol, terbutaline, salmétérol

Propriétés pharmacocinétiques de agonistes béta-adrénergiques Béta-1: Fonction amine primaire empêchant pratiquement toute résorption par voie intestinale et passage de la barrière hémato-encéphalique. Voie intra-veineuse Ne sont pas liés aux protéines plasmatiques et leur demi vie d’élimination est très courte. Perfusion intra-veineuse continue.

Effets Indésirables Liés à leur effet pharmacodynamique Augmentation de la consommation cardiaque en oxygène Sensation de « palpitations » Tremblements des extrémités.

Indications thérapeutiques Béta-1 stimulants cardiaques : Insuffisance cardiaque aigüe dobutamine (agoniste béta 1), Isoprénaline (agonistes béta 1 et 2) Propriétés inotropes positives Pression artérielle et débit cardiaque Béta-1 stimulants périphériques : vasoconstricteurs (PPA…)

Indications thérapeutiques Agonistes Béta-2 adrénergiques : par voie orale : asthme, relaxation utérine dans les menaces d’accouchement prématurés. Par voie aérienne (aérosols) : Traitement de l’asthme Salbutamol : Ventoline® Terbutaline Salmétérol: Sérévent® Réduction des effets indésirables par rapport à la voie orale.

Les antagonistes bêta-adrénergiques (bêta-bloquants) Classe majeure!

propriétes pharmacocinétiques Bêta-bloquants lipophiles hautement métabolisés à demi-vie courte Propranolol : Avlocardyl® Métoprolol : Seloken®, Lopressor® Bêta-bloquants hydrophiles peu métabolisés à demi vie longue Nadolol : Corgard® Aténolol : Ténormine®

Les béta-bloquants « sélectifs » béta 1 Propriétés bloquantes des récepteurs béta 1 adrénergiques Rôle essentiel en cardiologie Conservent relativement la relaxation bronchique, la vasorelaxation périphérique et actions métaboliques béta 2 Dose dépendance de la sélectivité

propriétés pharmacodynamiques Effets cardio-vasculaires Diminuent : la fréquence cardiaque : chronotrope négatif La contractilité myocardique: inotrope négatif le débit cardiaque la pression artérielle la vitesse de conduction auriculo-ventriculaire Dromotrope négatif L’excitabilité : effet bathmotrope négatif

propriétés pharmacodynamiques réduisent le travail cardiaque et la consommation myocardique en oxygène. réduisent l’augmentation de fréquence cardiaque et de pression artérielle au cours de l’effort physique Intérêt dans l’ insuffisance coronarienne

propriétés pharmacodynamiques Mécanisme de leur effet antihypertenseur : blocage béta-1 baisse du débit cardiaque diminution de la contractilité baisse de la production de rénine Possiblement : baisse du tonus sympathique par une action centrale.

Effets indésirables Cardiovasculaires. Autres: La bradycardie sinusale Blocs de conduction AV Autres: Hypoglycémie chez le diabétique traité Syndrome de Raynaud troubles du sommeil dépressions.

Usage et précautions d’emploi Indications thérapeutiques Hypertension artérielle, insuffisance coronaire, insuffisance cardiaque. Hyperthyroidie, prévention des complications de l’hypertension portale, glaucome

Contre- indications : Asthme Bradycardie Bloc auriculo-ventriculaire Syndrome de Raynaud Insuffisants cardiaques sauf si elle constitue une indication

La synapse cholinergique captage actif de la choline Acétylée par la choline acétyl-transférase. L’acétylcholine est stockée dans des vésicules Libérée dans la fente synaptique lors du passage d’un potentiel d’action (10000 molécules par vésicule).

Les parasympathomimétiques Mêmes effets que la stimulation du parasympathique. Les stimulants directs des récepteurs du parasympathique acétylcholine, pilocarpine, carbachol...

Parasympathicomimétiques indirects Les anticholinestérasiques (cholinomimétiques indirects). Insecticides Certains traitements passant la BHE: maladie d’Alzheimer tacrine (Cognex®) donépézil, rivastigmine Ne passant pas la BHE : myasthénie

Les parasympatholytiques L’atropine, la scopolamine Inhibition des effets cardiaques de l’ACh : accélération cardiaque, mais EI : bouche sèche, rétention d’urine… atropine en collyre : effet prolongé Utilisation dans l’asthme et les BPCO ipratropium (Atrovent®): bronches toltérodine (Détrusitol®) : vessie

Autres médicaments anti-cholinergiques Les curares bloquent la plaque motrice Utilisation en anesthésie-réanimation ++ La toxine botulique : Botox® Les anticholinergiques centraux Antiparkinsoniens mais effets indésirables : troubles de la mémoire, confusion. Beaucoup de médicaments exercent un effet parasympatholytique Antidépresseurs, antiarythmiques, antihistaminiques…

Histamine et anti histaminiques Neuromédiateur largement impliqué dans les phénomènes inflammatoires et allergiques. Chez l’homme, elle est synthétisée à partir d’un acide aminé: l’histidine. Elle est stockée dans tous les tissus mais principalement dans les cellules immunitaires, les mastocytes, qui la libèrent lorsqu’ils sont stimulés par la présence d’une molécule étrangère comme un allergène.

Les cellules de type entérochromaffine de l'estomac libèrent de l'histamine lorsqu'elles sont stimulées par la gastrine L'histamine secrétée par les cellules ECL se lie au récepteur H2 des cellules pariétales qui active via la PKA la pompe à protons

Au niveau du système nerveux central : action mal connue, mais l'activation des récepteurs H(3) présynaptiques inhiberait la libération d’histamine (hypothalamus postérieur). L’histamine intervient sur l’éveil. Synapse histaminergique

Histamine

Anti-H1 Anti-H2

Médicaments « histamine-like » Le seul histaminergique commercialisé est: la bêta-histine. C’est un faible agoniste H1, utilisé pour ses propriétés vasodilatatrices dans le traitement des syndromes de Ménière (vertiges, acouphènes, surdité). C’est aussi un antagoniste H3 Bétahistine SERC Cp 8 mg, Extovyl, Lectil)

Action puissante + prolongée Les anti H2 Anti-cholinergiques Anti-H2 H+K+ ATPase Inhibiteurs de la PP Action puissante + prolongée Hcl Cellule Pariétale

Médicaments antihistaminiques H1 Il s’agit d’une classe de médicaments. Ce sont des inhibiteurs des récepteurs de l’histamine situés sur la membrane cellulaire. Les antihistaminiques H1 sont utilisés depuis plus de 50 ans dans Le traitement de diverses manifestations d’origine allergique.

Classement En fonction de leur ancienneté et de leur effet sur la vigilance: les anciens, les sédatifs, et les nouveaux, non sédatifs En fonction de l’existence ou non d’un effet parallèle atropinique N S CH2CH(CH3)N(CH2)2 Prométhazine = PHENERGAN

Relation structure-activité Ils comportent toujours une chaîne latérale identique (ou analogue) à celle de l’histamine, le reste de la molécule peut avoir des structures très variées, généralement cycliques

Effets Inhibe les effets vasodilatateurs et l’augmentation de la perméabilité capillaire à l’origine des réactions œdémateuses Ils ne s’opposent pas aux réactions antigène/anticorps, ni à la libération d’histamine. Ils n’ont pas d’action sur la sécrétion d’acide gastrique Les effets antagonistes peuvent être dépassés par une libération localisée très importante d’histamine (bronchospasme) Actions complémentaires sur le SNC: sédation et stimulation suivant les sujets et les doses

Utilisation thérapeutique Traitement symptomatique de diverses manifestations allergiques cutanées (urticaire) ou muqueuses (rhinite, rhume des foins, conjonctivite) Peu efficace dans l’asthme Insuffisants à eux seuls pour traiter un choc anaphylactique ou un œdème de Quincke, ils pourraient les prévenir Prescrit avant une anesthésie générale: chez les patients étiquetés « allergiques » Migraines allergiques, intolérances alimentaires etc.…

Effets indésirables L’effet le plus commun: sédation et somnolence, mise en garde contre la prise simultanée d’alcool et autres médicaments dépresseur de la vigilance Manifestations neuro-psychiques: lassitude, incoordination motrice, acouphènes, nervosité, agitation, tremblements, euphorie Effets parasympatholytiques: bouche sèche, tachycardie, rétention d’urine Effets Digestifs: nausée, vomissements, anorexie Effets sanguins: leucopénie, anémie hémolytique Troubles du rythme cardiaque Sensibilisation: surtout préparations cutanées. Chez la femme enceinte: risque d’effets tératogènes