Pharmacologie moléculaire

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1 Pharmacologie moléculaire
UNIVERSITE Dr TAHAR MOULAY –SAIDA FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE BIOLOGIE Pharmacologie moléculaire Les caractéristiques des médicaments Mécanisme d’action des médicaments Mécanisme dépendants des récepteurs cellulaires : récepteurs membranaires récepteurs intracellulaires Mécanisme indépendant des récepteurs cellulaires Transferts ioniques Enzymes Pr.Miloud SLIMANI Pr SLIMANI.M

2 Effet thérapeutique recherché
Champ d’étude : -Pharmacocinétique: devenir dans l’organisme (ADME): effet de l’organisme sur la substance -Pharmacodynamie: mécanisme d’action = effet de la substance sur l’organisme Étude des effets des PA et de leurs mécanismes d’action Principe Actif :PA Site d’action Récepteur Enzyme Structure cellulaire Effet thérapeutique recherché Pr SLIMANI.M

3 Site d’administration
Médicament (drug, medicine, medication) “ Toute substance ou composition, présentée comme possédant des propriétés curatives ou préventives à l’égard des maladies humaines ou animales, ainsi que tout produit administré à l’homme ou à l’animal en vue d’établir un diagnostic médical, de restaurer, corriger ou modifier leurs fonctions organiques. Site d’administration Devenir du médicament Pr SLIMANI.M

4 1- Stéréo spéficité Ce processus de reconnaissance implique un haut degré de stéréo complémentarité structurale et électronique entre le ligand et le récepteur par lequel il agit avec des interactions par des liaisons faibles. 1-1 la stéréo complémentarité structurale : qui est la cause de la spécificité de l’action de la molécule informative. La stéréro-spécificité d’un site récepteur correspond à l’ensemble des groupements chimiques et des conformations structurales nécessaires à la fixation d’un ligand sur un récepteur . L’encombrement stérique(structure ) sont spécifiquement adaptés à la reconnaissance du (ou des) ligand(s). Critères d’identification d’un récepteur et conditions d’interactions ligand-récepteur Ligand Récepteur Complémentarité structurale et électronique ligand-récepteur Pr M.SLIMANI

5 En effet , la structure spatiale des atomes peut avoir une conséquence sur l’activité du médicament qui comportent un carbone asymétrique, on peut avoir une activité sous la forme D et pas d’efficacité sous la forme L. Exemple1 : Beaucoup de médicaments possèdent des propriétés thérapeutiques différentes selon leur forme énantiomère : - Les deux énantiomères A et B du propranolol , un bêta-bloquant , ne sont pas les mêmes, l’énantiomère A possède un effet thérapeutique, alors que B est peu actif. Lors de la fixation du propranolol sur le récepteur, les acides aminés qui constituent le site actif se positionnent autour du propranolol pour adopter la conformation la plus stable. Or les interactions intermoléculaires qui s’établissent entre le stéréoisomère A et le récepteur sont plus nombreuses que celles qui s’établissent entre B et le récepteur Pr M.SLIMANI

6 Exemple2 :Ibuprofène analgésique non-stupéfiant antipyrétique
Il existe deux stéréo-isomères de configuration pour l’ibuprofène, principe actif de médicaments analgésiques : ils diffèrent par la disposition des groupes liés à l’atome de carbone asymétrique . Un seul de ces stéréo-isomères a l’effet thérapeutique Stéréoisomères actif (a) et non actif (b) de l’ibuprofène. Ces deux stéréoisomères de configuration forment un couple d’énantiomères. Pr SLIMANI.M

7 Exemple3 : Le thalidomide , médicament qui fut administré aux femmes enceintes comme anti-vomitif, et qui provoqua chez les nouveaux-nés de graves malformations , possède un atome de carbone asymétrique, le C-10, qui porte la fonction iso -indole. La molécule existe donc sous forme de deux énantiomères R et S, les formes L (lévogyre) et d (dextrogyre) n’ayant pas les mêmes effets. La forme L est un sédatif , et la forme est tératogène causant des malformations chez le nourrisson Pr SLIMANI.M

8 1-2 La configuration électronique :
il s’agit de la répartition des électrons dans une molécule , densité électronique. Cette densité électronique n’est pas uniforme : les électrons peuvent s’accumuler autour de certains atomes qui les attirent et augmentent ainsi leur charge négative, alors que d’autres atomes les repoussent et prennent une charge positive. Cette répartition de charge conditionne les interactions Une zone avec beaucoup d’électrons (zone nucléophile) réagit préférentiellement avec une zone à faible densité électronique (zone électrophile) et inversement Acetyl choline et le récepteur nicotinique Pr SLIMANI.M

9 2-Flexibilité – adaptabilité :
La liaison d’un ligand avec son récepteur provoque des changements de conformation du récepteur . Le changement de conformation donne aux molécules une flexibilité leur permettant de s'adapter les unes aux autres dans l'espace. On parle dans ce cas de conformations induites. Cette adaptabilité ou la flexibilité d’une protéine peut résulter, soit la transition d’un état à un autre sont nécessaires pour réguler l’activité, par exemple: le passage d’un état inactif à un état actif ou d’un état de faible affinité à un état de forte affinité ,soit de changements comme le déplacement de la chaîne latérale de quelques acides aminés pour lier un substrat. Exemple 1 : - La liaison avec l'ion calcium induit un changement de conformation de la protéine et forme un complexe calcium-calmoduline (Ca2+-CaM) (une molécule de calmoduline pour quatre ions calciques) . Ce complexe permet l'activation, par changement de conformation, de nombreuses protéines, dont l'adénylate cyclase Exemple 2: Le passage d'une conformation à une autre est régulé par la fixation d'un ligand spécifique : canal ionique [ouvert/fermé] par un ligand ( voire figure ci-dessous ) Pr M.SLIMANI

10 Canal fermé en absence de ligand
Canal ouvert par la fixation d’un ligand Le passage d'une conformation à une autre est régulé par la fixation d'un ligand spécifique : canal ionique [ouvert/fermé] par un ligand

11 Le ligand peut se fixer sur des sites de liaison :
3- Réversibilité Interaction ligand –récepteur fait appel à différents types d’interactions  : interactions de van der Waals, hydrophobes , liaisons hydrogène et électrostatiques. L’interaction est réversible et plus ou moins forte suivant le nombre et la nature des liaisons formées. les vitesses d'association et de dissociation (Kd) peuvent être très différentes La force de cette interaction est définie par la constante de dissociation. Exemple : Un médicament ayant une vitesse d'association élevée et une vitesse de dissociation lente aura des effets rapides et prolongés. L’interaction principe actif –cible moléculaire implique une liaison caractérisée par son affinité 4-Saturabilité Le ligand peut se fixer sur des sites de liaison : -Spécifique (LS) : liaison à forte affinité, saturable ; nombre de sites de liaison spécifique limité (récepteur) -Non-spécifique (LNS) : affinité faible, non saturables ; nombre de sites de liaison non-spécifique illimité Liaison spécifique = Liaison Totale – Liaison non spécifique ( voire technique de Binding) Pr SLIMANI.M

12 [R] = concentration molaire de récpteurs libre
5- Affinité du ligand pour le récepteur L’interaction d’une molécule informative avec son récepteur est une réaction réversible ne mettant pas en jeu différents types d’interactions  : interactions de van der Waals, hydrophobes , liaisons hydrogène et électrostatiques. L’interaction est réversible et plus ou moins forte suivant le nombre et la nature des liaisons formées. La force de cette interaction est définie par la constante de dissociation. [R] = concentration molaire de récpteurs libre [L] = concentration molaire de ligand libre [R-L] = concentration de complexel igand- récepeteur en mol/L. k1:constante cinétique d’association en M-1xmin-1 k-1:constante cinétique de dissociation en min-1 Kd :de dissociation à l’équilibre exprimée en concentration molaire : k+1 k-1 [R]+][L] [R-L] [R][L]/ [R-L] = K-1/K1 = Kd KD = concentration de ligand nécessaire à l’occupation de 50% des récepteurs à l’équilibre Après avoir agi , le médicament rompt sa liaison avec le récepteur et l’effet pharmacologique cèsse. La réaction est donc réversible  Pr M.SLIMANI

13 [Rt] = concentration totale de récepteurs ( libre et complexé)
Selon la nomenclature actuelle la constante de dissociation à l’équilibre KD est nommée KD pour les agonistes et KBpour les antagonistes Selon cette théorie, basée sur la loi d’action de masse, l’effet pharmacologique serait proportionnel au pourcentage de récepteurs occupés et l’effet maximal serait obtenu pour 100 % de récepteurs occupés. En utilisant la relation de conservation de la protéine : ([Rt] = [R] + [R-L]) [Rt] = concentration totale de récepteurs ( libre et complexé) RL] = [Rt] x ([L]/Kd+[L]), selon une loi hyperbolique : On parle alors d'une saturation Michaelienne (par analogie avec l'équation de Michaelis donné pour la vitesse d'une réaction enzymatique). Pr SLIMANI.M

14 Notion de fonction de saturation :
([L]/Kd+[L]) : ne dépend que du rapport [L]/Kd qui varie entre 0 et 1, et renseigne sur le degré de saturation des récepteurs , on l'appelle la fonction de saturation Ÿ. Sa valeur est égale à 0,5 (demi-saturation) quand la [L] libre ([L]0,5) est égale à Kd. Linéarisation en faisant les inverses de la fonction de saturation: fonction de saturation Y = ([L]/Kd+[L]) 1/Y = 1 +Kd(1/ [L] ) Pr M.SLIMANI

15 [ligand lié]/[L] = [ligand lié]max/Kd - [ligand lié]/Kd.
on utilise souvent la représentation de " Scatchard" pour linéariser l'équation de [ligand lié ]en fonction de [L] : [ligand lié]/[L] = [ligand lié]max/Kd - [ligand lié]/Kd. ligand lié] = [ligand lié]max . [L]/([Kd+[L]). [ligand lié] et [ligand lié]max sont souvent appelées B ( bound) et Bmax : B = Bmax . [L]/(Kd+[L]). Quantifification Relation de Scatchard : permet une détermination plus précise de KD et Bmax Ordonnée : ligand lié (L*R) / ligand libre (L*) Abscisse : ligand lié (L*R) KD = (L*x (Bmax - L*R))/L*R L*R = (L*x (Bmax - L*R))/ KD en développant et en simplifiant : L*R = (Bmax x L*) / (L*+ KD) en réarrangeant : L*R / L* = (-1 / KD) L*R + (Bmax / KD) soit lié / libre = (-1 / KD) lié + (Bmax / KD) Y = ax b Pr M.SLIMANI

16 Figure 4: Représentation selon Scatchard : B/F = f (B).
Le Kd s'exprime en M (mol / l), souvent en nM ou pM. Plus KDest faible plus l’affinité du ligand pour le récepteur est élevée Le Bmax s'exprime en nombre de sites de liaison/cellule ou en fmol/mg de protéines. Pr M.SLIMANI

17 %de liaison [R-L] / [Rt] = [R-L] / [R] + [R-L] = ([R]/[R-L]) + 1
[R][L]/[R-L] = Kd %de liaison [R-L] / [Rt] = [R-L] / [R] + [R-L] = ([R]/[R-L]) + 1 Et si le ligand est un isotope: Effet = [ L*- R ] / [Rt] = [ L* ] / Kd +[ L* ] 1 1 = Kd +1 [ L ] Plus le Kd est élevé, plus l’affinité est faible, moins le ligand a de chance d’être sélectif L’affinité d’un médicament pour un récepteur est d’autant plus grande que la concentration nécessaire pour obtenir la réponse de l’effecteur est faible Une substance est dite sélective pour un récepteur : - Si elle présente une affinité plus élevée pour ce récepteur par rapport aux autres récepteurs (plus faible Kd). •L’effet max est obtenu quand tous les récepteurs sont occupés. Pr SLIMANI.M

18 -Un agoniste entier ou pur(α=1) peut produire l’effet maximal
1- Si le médicament reproduit le même effet que le médiateur endogène (effet mimétique ), il s’agit d’agoniste . L'agoniste peut être un neuromédiateur, une hormone ou une substance exogène. La réponse maximale obtenue pour un effet pharmacologique varie d’un agoniste à un autre, la réponse maximale tient compte d’un facteur α propre à chaque agoniste : c’est l’activité intrinsèque de l’agoniste. -Un agoniste entier ou pur(α=1) peut produire l’effet maximal -Un agoniste partiel (0<α<1) ne peut pas produire l’effet maximal enregistré par les agonistes entiers de ce même récepteur. Effet développé par le ligand sur le récepteur : La réponse résultant de l’interaction dépend d’un paramètre appelé :activité intrinsèque variant entre 100% (agoniste donnant le maximum de réponse et 0% (antagoniste compétitif = ligand se fixant sur le récepteur sans entrainer la moindre réponse). Pr SLIMANI.M

19 médicaments dits « mimétiques » ou « agonistes » (semblables).
Les médicaments qui stimulent ou renforcent la fonction cellulaire : les médicaments dits « mimétiques » ou « agonistes » (semblables). Exemple : Les agonistes adrénergiques sont sympathomimétiques (ex. : éphédrine et salbutamol). Les agonistes cholinergiques sont parasympathomimétiques (ex. : béthanéchol et édrophonium). Pr SLIMANI.M

20 Effet en fonction de la doseRelation Liaison effet
hyperbolique sigmoïde (coordonnées logarithmiques) - La CE50(dose efficace 50): dose d’agoniste qui permet d’obtenir 50% de son effet maximum. C’est le paramètre qui permet de quantifier l’effet d’un agoniste. La DE50caractérise la puissance de l’agoniste. Efficacité de l’agoniste : effet maximal induit par cet agoniste (Emax) ,dépend de l’activité intrinsèque de l’agoniste. Puissance de l’agoniste : évaluée grâce à la DE50 (dose efficace 50) 50 % de l’effet max. Plus la DE50 est petite meilleure est la puissance. Pr SLIMANI.M

21 E= α E max . L L +CE 50 A et C : même efficacité A plus efficace que B
A plus puissant que C puissance : A > C > D A plus efficace que B B plus puissant que A α E max . L EC50= KD E= L +CE 50 -L’activité intrinsèque (α) représente la proportion de l’effet max que cet agoniste peut atteindreL’activitéintrinsèque définit la capacitéd’un récepteur liant le ligand à induire une réponse. L’efficacité d’une substance est caractérisée par l’effet max qu’elle induit et dépend donc de son activité α Emax Pr SLIMANI.M

22 2 - Si le médicament s’oppose à l’action du médiateur endogène , sans déclencher de réponse biologique ,on parle d’effet antagoniste Un antagoniste agit en inhibant les effets produits par un ligand endogène - les antagonistes compétitifs, l’antagoniste se lie sur le même site que le médiateur endogène -les antagonistes non compétitifs, l’antagoniste se lie à un autre site du récepteur. Elle déplace vers la droite la relation dose effet d'un agoniste (c'est l'effet d'un antagoniste) Pr SLIMANI.M

23 Exemple : Les médicaments qui ralentissent ou inhibent la fonction cellulaire: antagonistes . Leur désignation se termine généralement par le suffixe « lytique » (ex. : anxiolytique . Exemple : Les antiadrénergiques , ou antagonistes adrénergiques (propranolol) , les anticholinergiques, ou antagonistes cholinergiques, sont dits «parasympatholytiques » (ex. : atropine ). On les désigne souvent en faisant référence au type de récepteur qu’ils antagonisent (ex. : bêta-bloquant). Pr SLIMANI.M

24 Régulation de la densité des récepteurs :
La densité, c'est-à-dire le nombre de récepteurs au niveau des cellules, est régulée: La régulation négative ou "down regulation" se caractérise par une perte du nombre total de récepteurs de la surface cellulaire. Cette diminution est le résultat d'une exposition prolongée ou répétée de la cellule à la stimulation par un agoniste ou encore la conséquence d'un traitement à long terme par certaines drogues. Elle tend à augmenter lorsque la concentration du médiateur s'abaisse, et on parle de "up-regulation. Ce mécanisme qui comporte généralement des phosphorylations ou des déphosphorylations de la partie intracellulaire du récepteur, explique au moins partiellement les phénomènes d'hyposensibilité ou d'hypersensibilité au médiateur. Les diminutions du nombre de récepteurs ('down regulation') et les augmentations ('up regulation') ou des modifications de l’efficacité du couplage des récepteurs aux mécanismes effecteurs (ex. désensibilisation par phosporylation des récepteurs) participent à la variabilité pharmacodynamique . . Pr SLIMANI.M

25 Figure du haut : Condition normale physiologique
Figure du haut : Condition normale physiologique. Après ouverture du canal sodique par liaison de l'acétylcholine, le récepteur passe par un état désensibilisé avant de revenir au stade de repos ou d'être renouveller. Figure du bas : Condition toxicomaniaque tabagique. La nicotine remplace l'acétylcholine et surstimule  le récepteur nicotinique. Puis le récepteur est inactivé à long terme et son renouvellement est bloqué par la nicotine Pr SLIMANI.M

26 Conséquences des interactions médicament/cible
La liaison d’un médicament à un récepteur est l’étape nécessaire à une suite de réponses. Elle peut induire : 1-Un changement de conformation du récepteur ; c’est le cas des canaux ioniques par exemple : ceci modifie l’activité du récepteur (passage sélectif d’ions dans le cas des canaux ioniques) 2-Des modifications de la distribution des charges électroniques, des échanges de protons… 3-L’activation de protéines, ce qui conduit à une cascade de modifications :-- o Production des nouvelles substances, appelées messagers intracellulaires, qui initient des voies de signalisation du message o Régulation de facteurs de transcription mais, qu’il s’agisse de liaisons faibles ou fortes, l’effet d’un médicament dépend de sa cible. Pr SLIMANI.M

27 E ( A+ B ) < E ( A ) si A est le plus actif. 2°) La synergie.
4-C’est la modification des effets d’un médicament du fait de la prise simultanée d’une autre substance, médicamenteuse ou non. C’est un effet pharmacologique ou indésirable. Ces i ntéractions peuvent être dangereuses ou bénéfiques : 1°) l’Antagonisme E ( A+ B ) < E ( A ) si A est le plus actif. 2°) La synergie. a ) additive E ( A + B ) = E ( A ) + E ( B ) b ) potentialisatrice E ( A + B ) > E ( A ) + E ( B ) Pr SLIMANI.M

28 Cibles des médicaments
L’effet d’un médicament est lié à l’interaction du médicament avec son site d’action, qui est généralement un récepteur mais qui peut aussi être une enzyme, une protéine de transport, un canal ionique Les cibles des médicaments actuels sont peu nombreuses par rapport à la multiplicité des cibles potentielles issues des connaissances récentes. En effet, aujourd’hui, on note l’existence d’environ 3000 substances utilisées comme médicaments mais uniquement 500 cibles. Les deux classes de cibles les plus importantes sont les récepteurs membranaires des médiateurs (45%) et les enzymes (28%). Les canaux ioniques (5%) et les récepteurs nucléaires (2%) sont d’autres cibles potentielles des Médicaments. Pr SLIMANI.M

29 Mécanismes d’action -Un poids moléculaire faible inférieur à 1000
-Poids moléculaire élevé : polypeptides analogues aux molécules endogènes La plupart des médicaments peuvent être regroupés selon l’activité qu’ils exercent dans l’organisme. 1-Médicaments de remplacement (Médicaments de substitution) 2-Actions non-spécifiques : propriétés physico-chimiques -Certains médicaments agissent par interaction physicochimique : par exemple action osmotique des laxatifs osmotiques -Pansements gastriques, intestinaux -Modificateurs de l’équilibre acido-basique 3- Actions spécifiques : Modificateurs de fonctionnement cellulaire , Action sur certains processus métaboliques : action sur la perméabilité cellulaire -Protéines : récepteurs, canaux ioniques, enzymes, -transporteurs -Acides nucléiques: (Agents anticancéreux)    Pr SLIMANI.M

30 1-Les médicaments de substitution
 Beaucoup de médicaments sont des médicaments de remplacement d’une substance nécessaire à l’organisme .Ils sont utilisés afin de prévenir ou de corriger une maladie dite carentielle • Défaut de synthèse : insuline chez le patient diabétique, dopamine (L dopa) dans la maladie de Parkinson, facteurs de coagulation VIII ou IX chez l’hémophile. • Défaut d’apport : vitamine D (rachitisme : déficit en vit D lié à un défaut d’activation cutanée de la vit D par les rayons UV), vitamine B12 (anémie de Biermer : défaut de sécrétion et d’activation de la vit B12 dans l’estomac par l’acidité gastrique). • Défaut physiologique de synthèse : le défaut d’oestrogènes après la ménopause peut entrainer de l’ostéoporose (maladie des os fragiles) Pr SLIMANI.M

31 2- Actions non-spécifiques
Médicaments à action mécaniques : interaction physicochimique Ces médicaments ne sont pas ou sont très peu absorbés et ils agissent par leur seul contact (ex. : l’huile minérale en prise orale ou en administration rectale favorise l’élimination par ramollissement des selles ; les stéroïdes en application cutanée, nasale, ophtalmique Exemple : -Le principe de fonctionnement des laxatifs de lest est d’aider à augmenter le volume des selles, ce qui va déclencher le péristaltisme des intestins (action mécanique des intestins faisant progresser les selles dans le tube digestif vers le rectum en vue de leur expulsion). Exemple de laxatifs : Metamucil®, Mucivital®, Spagulax®, Normacol® -Antiseptiques et désinfectants :Les solutions alcooliques d'iode :Alcool iodé à 1%,Teinture d'iode à 5% ; le polyvidone iodé (PVPI) en solution à 10 %. Pr SLIMANI.M

32 3-Médicaments à action spécifique :
1Mécanismes dépendants des Récepteurs 1-1 Récepteurs membranaires : 1-1-1 R. couplés à la Protéine G (RCPG): R. muscarinique à l’acétylcholine 1-1-2 Récepteurs enzyme: -R. à l’insuline (activité tyrosine-kinase) -R.à l’atrial natriurétique peptide (activité guanylyl cyclase produisant du GMPc) 1-2-3 Récepteurs canaux : Récepteurs à activité de canal ionique : ce sont des récepteurs polymériques dont les sous-unités subissent un changement conformationnel lors de la fixation de l’agoniste, ce qui permet le passage d’ions. Ex : le récepteur nicotinique à l’acétylcholine. 1-2-Récepteurs intracellulaire (Récepteurs facteurs de transcription): 1-3récepteurs nucléaires : ex : récepteurs des hormones thyroïdiennes, des hormones stéroïdiennes 2-Mécanismes indépendants des Récepteurs 2-1 Transferts ioniques 2-2Enzymes (faux substrats ,Inhibition,Activation) Pr SLIMANI.M

33 1-Mécanismes Dépendants des Récepteurs
Récepteurs couplés à la protéine G:RCPG Le RCPG au repos est activé après interaction avec son agoniste au niveau du domaine extracellulaire. La fixation du ligand au recepteur Cette fixation entraîne des changements de conformation du RCPG , permet l'activation de l'échange du GDP par du GTP et donc l'activation de la protéine G hétérotrimérique . Le récepteur ainsi activé peut interagir, grâce à sa partie intracellulaire, avec les sous-unités α et βγ de la protéine G. Au niveau de la sous-unité α de la protéine G ainsi activée, on observe un échange GDP-GTP, et les sous-unités α et βγ sont dissociées. La sous-unités α-ATP va pouvoir réguler l’activité de divers effecteurs membranaires ou cytosoliques. Ces effecteurs sont, en général, des canaux ioniques ou des enzymes productrices d’un second messager assurant une amplification considérable du signal. Le déclenchement de l'activité GTP ase , entraîne la réassociation des sous-untités Gα et Gβγ et le retour à l'état initial .

34 1-Mécanismes Dépendants des Récepteurs
7 domaines transmembranaires (hélice α) site de liaison pour le ligand Structure de base des récepteurs couplés aux protéines G Pr SLIMANI.M

35 Fonctionnement des récepteurs couplés à la protéine G
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36 1-Mécanismes Dépendants des Récepteurs
L'effet observé dépend donc essentiellement de la nature de a; il y a différents types de sous-unités a, notamment les αs et α i, qui sont présentes dans la quasi-totalité des cellules Go(o pour other = autre) des protéines Go : Gp, Gk, GCa. Gp qui modulent l'activité de la phospholipase C. Gk qui modulent l'ouverture des canaux potassiques. GCa qui modulent l'ouverture des canaux Ca2+. Pr SLIMANI.M

37 1-Mécanismes Dépendants des Récepteurs
Récepteurs muscariniques de L’Ach: Il existe plusieurs types de récepteurs muscariniques appelés M1, M2, M3, les plus connus, M4 et M5, couplés aux protéines G. Schématiquement, les récepteurs M1 et M3 sont couplés à la phospholipase C qui entraîne une élévation de l'inositol-triphosphate, IP3, du diacylglycérol, DAG, et du Ca2+; les récepteurs M2 sont couplés aux canaux K+ dont ils favorisent l'ouverture et à l'adénylcyclase qu'ils inhibent Effets sur les sécrétions (récepteurs M3) Par action sur la phospholipase C, l'acétylcholine augmente les sécrétions digestives (salive abondante), bronchiques (encombrement bronchique), cutanées (sueurs) et lacrymales. Effets centraux La stimulation des récepteurs muscariniques post-synaptiques provoque une dépolarisation ou une hyperpolarisation. Chez l'animal, leur stimulation entraîne une facilitation de l'apprentissage mais aussi une hypothermie, des tremblements, des convulsions Exemple : L'atropine est un inhibiteur compétitif des récepteurs cholinergiques muscariniques . Son action se traduit par une diminution du tonus parasympathique. Pr SLIMANI.M

38 1-Mécanismes Dépendants des Récepteurs
Gp qui module l'activité de la phospholipase C Pr SLIMANI.M

39 1-Mécanismes Dépendants des Récepteurs
Récepteurs muscariniques de L’Ach (α K ) Pr SLIMANI.M

40 Le DAG est un activateur de la protéine kinase C (PKC). Exemples :
Les récepteurs adrénergiques : comportent deux classes : alpha et beta chaque classe de récepteurs se subdivise en sous groupes: 1-Les récepteurs α1 (alpha-1) sont couplés à une protéine Gq  activatrice d'une enzyme, la phospholipase C (PLC). -L'IP3 va se lier à son récepteur à la surface du réticulum endoplasmique (RE). Ce dernier est un canal calcique qui permet la sortie massive du calcium du RE vers le cytosol entraînant l'augmentation de la concentration intracellulaire de calcium. Cela provoque une contraction musculaire. Le DAG est un activateur de la protéine kinase C (PKC). Exemples : Agonistesα1adrénergiques : éphédrine , phényléphrine , naphazoline -Antagonistesα1adrénergiques : alfuzosine, doxazosine, prazosine, phentolamine,  2- Les récepteurs α2 (alpha-2) sont couplés à une protéine Gi : inhibition AC diminution AMPc . Ils sont situés dans le système nerveux central (sous-type α2A, inhibition neuronale ) , dans les corps ciliaires de l'œil, et le tissu adipeux . .Agonistesα2adrénergiques : apraclonidine, brimonidine, clonidine -Antagonistes α2-adrénergiques : phentolamine, yohimbine Pr SLIMANI.M

41 Gs qui module l'activité de l’adenyl cyclase ( Récepteurs adrénergiques )
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42 Les récepteurs beta 1: localisation préférentiels au niveau cardiaque
Les récepteurs beta-adrénergiques beta 1 ,2 et 3, leur action est initiée par une protéine Gs stimulatrice de l'adénylate cyclase, permettant ainsi la synthèse d'AMPc qui active la protéine kinase A, laquelle va phosphoryler diverses protéines rendant compte de la diversité des effets. Les récepteurs beta 1: localisation préférentiels au niveau cardiaque les récepteurs beta 2 sont prédominants au niveau vasculaire et bronchique Les récepteurs β3-adrénergiques jouent un rôle important dans la relaxation des fibres musculaires lisses de l'utérus, de la vessie et des vaisseaux sanguins Exemple :B1-adrénergiques -Agoniste R1B AMPc Protéine kinase -Beta-bloqueurs : β1-antagonistes diminution des besoins en O2; diminution du nb de contractions : anti-angor : antihypertenseurs, antiarythmiques. salbutamol (ventoline) : β2-agoniste relaxation du muscle lisse bronchique ( anti-asthmatique) ; diminue les contractions pendant la grossesse Agonistes beta 1 : dobutamine, noradrénaline, dopamine phosphorylation des canaux calciques VOC fixation du Ca++ sur tropinineC- intéraction actine –myosine- contraction Ca++ Pr SLIMANI.M

43 1-2 Récepteurs-enzymes 1-Mécanismes Dépendants des Récepteurs
Le récepteur possède lui-même une activité enzymatique. Son activation par le messager module cette activité qui est de type kinase ou phosphatase ou guanylate cyclase : de type protéine kinase. La plupart d'entre eux sont des récepteurs tyrosine kinases, désignés habituellement par RTK, un des plus connus étant le récepteur à l'insuline. Le récepteur de l'insuline est formé de deux sous-unités α et de deux sous-unités ß. 2 sous-unités a extracellulaires : elles interviennent dans la fixation et la reconnaissance de l'insuline grâce aux carbohydrates périphériques - 2 sous-unités β transmembranaires : elles portent l'activité catalytique engendré par la liaison hormone/récepteur. - un pont disulfure lie chaque unité a à une b Pr SLIMANI.M

44 Récepteur tyrosine kinase
1-Mécanismes Dépendants des Récepteurs Lors de la stimulation par l'insuline, il y a autophosphorylation de la partie intracellulaire du récepteur (un groupe -OH porté par un résidu tyrosyl devient -O-P) et phosphorylation de l'IRS (insulin receptor substrate) attenant au récepteur (R-OH R-O-P). Ces protéines dont la phosphorylation s'effectue sur un groupe OH enclenchent des réactions enzymatiques qui seront à l'origine des effets biologiques observés. Récepteur tyrosine kinase un groupe -OH porté par un résidu tyrosyl devient -O-P) et phosphorylation de l'IRS (insulin receptor substrate) attenant au récepteur (R-OH R-O-P). Pr SLIMANI.M

45 1-Mécanismes Dépendants des Récepteurs
Le changement conformationnel du récepteur, engendré par la liaison de l'insuline à la sous-unité alpha, aboutit à l'autophosphorylation de la sous-unité bêta sur trois domaines contenant des résidus tyrosine . le premier domaine est situé dans la région juxtamembranaire (Tyr 960), le second dans le domaine catalytique (Tyr 1146, 1150, 1151) et le dernier dans la partie C-terminale (Tyr 1316, 1322). La phosphorylation de la sous-unité bêta est capitale. En effet, la sous-unité bêta ainsi activée est capable de phosphoryler des protéines intracellulaires sur des résidus tyrosine et de transmettre le message hormonal par une cascade de réactions de phosphorylation/ déphosphorylation . Pr SLIMANI.M

46 Mécanisme d’activation de la protéine phosphatase par Insuline
Pr SLIMANI.M

47 1-Mécanismes Dépendants des Récepteurs
1-3 Récepteurs canaux: Protéine transmembranaire , polymériques Passage sélectif d’ions Gradient électrochimique Liaison du ligand au niveau extracellulaire module l’ouverture du canal Na+ Récepteurs nicotiniques de Ach et canal Na+ Stimulation ouverture du canal Na entrée de Na+ dans la cellule et dépolarisation de la plaque motrice potentiel d’action qui se propage Au niveau musculaire : libération de Ca contraction myofilaments Exemples de médicaments : Myorelaxants dépolarisants (curares , anesthésiques ) : absence de dépolarisation pas de libération du Ca++ intracellulaire muscle Bloqué en position relâchée Pr SLIMANI.M

48 Récepteur Nicotinique
Récepteurs canaux Récepteur Nicotinique Pr SLIMANI.M

49 Récepteurs GABA A : acide gama aminobutyrique (GABA) et canal Cl-
1-Mécanismes Dépendants des Récepteurs 1-3-2 Récepteurs GABA A Récepteurs GABA A : acide gama aminobutyrique (GABA) et canal Cl- Liaison du GABA ouverture canal Cl hyperpolarisation au niveau post synaptique induisant un effet sédatif Exemples de médicaments : Anxiolytiques type benzodiazépines: augmentent la liaison du GABA aux récepteurs GABAA: canal Cl entrée de Cl- dans la cellules hyperpolarisation au niveau post synaptique effet sédatif(molécules modulatrices qui facilitent l’action du GABA) Pr SLIMANI.M

50 Récepteurs GABA A Pr SLIMANI.M

51 1-Mécanismes Dépendants des Récepteurs
ANESTHESIQUES :ANESTHESIQUES BARBITURIQUES Thiopental : PENTHOTAL Médicament très utilisé. Il induit rapidement une narcose profonde de durée brève. La baisse de l’activité métabolique cérébrale et du débit sanguin cérébral entraînent une diminution de la pression intracrânienne. Cet effet est mis à profit en réanimation neurologique et neurochirurgicale. Mécanisme d’action : Le thiopental facilite et potentialise l’action de l’acide gamma aminobutyrique (GABA). Il augmente la fréquence d’ouverture des canaux chlorés et prolonge leur durée d’ouverture. Le passage intracellulaire de chlore entraîne une hyperpolarisation de la membrane, créant un potentiel inhibiteur post-synaptique. L’activité neuronale est alors déprimée.   La plupart des anesthésiques potentialisent l'action du GABA sur son récepteur, soit en augmentant l'affinité de ce neuromédiateur pour son récepteur, soit en augmentant la durée et la probabilité d'ouverture du canal chlore où est localisé le récepteur GABAA.. Pr SLIMANI.M

52 1-3 Mécanisme dépendants des récepteurs cellulaires : R. nucléaires
1-Mécanismes Dépendants des Récepteurs 1-3 Mécanisme dépendants des récepteurs cellulaires : R. nucléaires . La plupart des récepteurs nucléaires sont présents dans le noyau cellulaire où ils régulent la transcription des gènes. Il existe certaines exceptions comme le récepteur des glucocorticoïdes ou celui des androgènes qui sont localisés dans le cytoplasme. En l’absence d’hormone, les récepteurs aux hormones stéroïdes existent sous forme d’un complexe inactif composé de plusieurs protéines dont les protéines chaperonnes, telles que les protéines de choc thermique ("heat shock protein" protéine du choc thermique" ou Hsp 90; 90 étant son poids moléculaire). HSP 90 est la plus abondante des protéines de choc thermique dans les cellules eucaryotes ,intervient dans la transmission du signal cellulaire, qu'elle peut être transportée vers le noyau de la cellule et qu'elle est associée aux récepteurs des stéroïdes La liaison des protéines HSP avec le domaine de liaison au ligand (LBD) protège le récepteur nucléaires des hormones stéroïdes de la dégradation et le maintient dans une conformation permettant l’accueil du ligand (voire structure du récepteur nucléaire des stéroïdes) . Le rôle de Hsp90 serait de maintenir le récepteur dans une conformation adéquate lui permettant de répondre rapidement à un signal hormonal. Pr SLIMANI.M

53 R-HPS90 R-H R –H-HRE(ADN) ARNm
La liaison de l’hormone au récepteur entraine la dissociation de ce complexe et permet l’activation du récepteur et sa liaison à l’ADN .La formation du complexe récepteur-hormone libère l'HSP 90 et permet à deux récepteurs de s'associer en dimère avec leurs ligands. Ce complexe va alors se lier à l'ADN en reconnaissant des séquences nucléotidiques spécifiques du promoteur (HRE : Hormone Responsive Element) aboutissant à l'activation ou la répression de la transcription d'ADN en ARN messager. Il s’en suit une modification de la synthèse protéique. R-HPS R-H R –H-HRE(ADN) ARNm Traduction protéines H lipophile Cytoplasme Noyau Récepteur libre inactivé( R-HSP90) Récepteur-Hormone Activé (R-H) HRE : Hormone Responsive Element HSP90 Pr SLIMANI.M

54 –domaine C : liaison à l’ADN ("Binding Domain"ou DBD)
Structure générale des récepteurs nucléaires  Les récepteurs nucléaires comprenant différents domaines fonctionnels notés de A à F La région N-terminale ,domaine A / B : domaine d’activation du gène ( ou de régulation transcriptionnelle ) : domaine immunogénique . –domaine C : liaison à l’ADN ("Binding Domain"ou DBD) -domaine E-F:partie C-terminale , liaison au ligand ("Ligand Binding Domain"ou LBD) est le domaine de fixation de l’hormone. C’est une zone de dimérisation. Lorsque ce domaine est libre, l’activité du récepteur est inhibée et lorsqu’il est occupé par le ligand, une modification de la conformation générale de l’ensemble se produit. Ceci permet au domaine de liaison à l’acide désoxyribonucléique (ADN) d’être exposé en surface. -Les domaines AF1 en N-terminal et AF2 en C-terminal interviennent dans l’activation de la transcription (transactivation). Des séquences d’acides aminés permettant la dimérisation des récepteurs, indispensable à l’activité transcriptionnelle, sont localisées dans les domaines C et E / F. La séquence NLS permet au récepteur de rester localisé dans le compartiment nucléaire Pr SLIMANI.M

55 - transport de GCS-GR dans le noyau cellulaire.
Exemple 1: Les glucocorticoïdes sont des substances lipophiles qui ont la possibilité de diffuser passivement à travers la membrane plasmatique de la cellule et d’atteindre leur récepteur dans le cytoplasme. Les glucocorticostéroides exercent leurs effets anti –inflammatoires par au moins deux mécanismes distinctes : -Les glucocorticostéroides (GCS) traversent la membrane et se fixent sur des récepteurs cytoplasmiques (sous forme inactive liée à la protéine HPS 90) -stade de la transduction : dissociation du complexe glucocorticoide –récepteur(GCS-GR) et de HPS 90.  - transport de GCS-GR dans le noyau cellulaire. -GCS-GR se fixe sur une partie promotrice de l’ADN (Région régulatrice GRE) , entraîne une modification de la transcription de certains gènes : -soit l’activation de gènes codant pour des protéines anti-inflammatoires (augmente la synthèse de nouvelles protéine ( par e. lipocortines ani inflammatoires, protéine qui inhibe la synthèse de l’acide arachidonique en inhibant la phosphatase A2 dans le processus de l’inflammation. -soit la répression de gènes codant pour des protéines inflammatoires. Ce mécanisme d’action est nommé l’action génomique des glucocorticoïdes Pr SLIMANI.M

56 GS GR-GS HSP90 GR GR-GS-HSP90 HSP90 GRE Membrane cytoplasmique
Membrane nucléaire Complexe Récepteur –GS activé ADN GR-GS HSP90 GRE Transcription GS ARNm GR GR-GS-HSP90 HSP90 Traduction : Protéines Récepteur libre inactivé( R-HSP90) Mécanisme d’action des glucocorticostéroides GS : glucocorticostéroides HSP90 : heat shock protein" protéine du choc thermique GRE: Région régulatrice :

57 Médicament dont la cible est l’ADN
Ces médicaments ont pour principale action de bloquer la réplication de l’ADN. Ils agissent soit par intercalation, soit par alkylation. Les intercalants se lient à l’ADN de manière non-covalente alors que les alkylants réagissent avec l’ADN pour former des liaisons covalentes. Médicaments agissant par intercalation : Un grand nombre de molécules peuvent s'intercaler dans l'ADN dans l'espace compris entre deux paires de bases et bloquer la réplication de l’ADN ainsi que la transcription de l’ADN . Ces molécules doivent donc être planes, elles sont généralement polycycliques, aromatiques et forment de bons marqueurs de l'acide nucléique. Parmi les composés d'intercalation dans l'ADN, on peut citer la proflavine, la doxorubicine ou la thalidomide. Ce sont souvent des antibactériens, comme par exemple La proflavine. -Médicaments agissant par alkylation : agents alkylants (groupe alkyl (R-CH2) sont des composés fortement électrophiles qui vont réagir avec des molécules possédant des radicaux nucléophiles tels que les groupements -SH, -OH, - COOH ou –NH2 que l’on retrouve dans les acides nucléiques et les protéines Cela empêche l'ouverture et la réplication de l'ADN . L’ADN est ainsi irréversiblement modifié et la division cellulaire est bloquée Ces médicaments servent principalement à limiter des tumeurs. On trouve par exemple un médicament anticancéreux, la méclorétamine Pr SLIMANI.M

58 2 -Mécanismes indépendants des récepteurs
2-1-Action sur les systèmes ioniques : Via une protéine de transport -sans apport d’énergie : transporteurs -avec apport d’énergie : pompe ioniques spécifiques 2-1-1 Pompe ATPase , Na+/k+ dépendante 2-1-2 Pompe à Calcium , ATPase-Mg++ dépendante 2-1-3 Pompe à protons (H+/K+ dépendante-ATPase) Canal Na+ Canal Ca++voltage dépendant 2-1-6 Co transport Na+cl- ou pompe Cl- 2-2-Actions sur les enzymes Inhibition Activation Pr SLIMANI.M

59 2 -Mécanismes indépendants des récepteurs
2-1-1 Pompe ATPase , Na+/k+ dépendante Permet le maintien d’un gradient transmembranaire en ions Na+( extracellulaire) et K+ (intracellulaire) - ion Na+ se lie (avec haute affinité) à la protéine dans son domaine intracellulaire.  Cette liaison stimule l'hydrolyse de l'ATP (lié à la pompe) et la phosphorylation de la pompe.  Ceci a pour conséquence d'induire un changement conformationnel qui permet d'exposer le site de liaison du sodium vers le domaine extracellulaire et de libérer l'ion à l'extérieur de la cellule.  Dans le même temps, des sites de liaison à haute affinité pour le K+ sont exposés  dans le domaine extracellulaire.  La liaison du potassium extracellulaire stimule l'hydrolyse de l'ATP ce qui induit un second changement conformationnel.  Ce changement expose le site de liaison du K+ vers le domaine intracellulaire et libère l'ion à l'intérieur de la cellule. La pompe a trois sites de liaison pour le Na+ et deux pour le K+. Chaque cycle transporte donc deux molécules de potassium dans le compartiment intracellulaire et 3 molécules de sodium dans le compartiment extracellulaire et une molécule d'ATP est consommée. Pr SLIMANI.M

60 3Na+ 3Na+ 3Na+ E2-K+ E2 - P Pi E1 E1-P E1 – 3Na+ - P 2K+ 2K+
ATP ADP+Pi E E1-P E1 – 3Na+ - P 3Na Na Na+ E2-K E2 - P 2K+ 2K+ Pi Modèle de fonctionnement de la pompe Na+-K+-ATPase H2O

61 2 -Mécanismes indépendants des récepteurs
Un certain nombre de médicaments ont pour cible ces transporteurs. L’action stimulatrice ou inhibitrice dépend du système concerné. Par exemple, les digitaliques inhibent la Na+/K+ ATPase du cardiomyocyte, modifiant ainsi l'équilibre ionique et l'activité des autres systèmes de transport de la cellule. Il en résulte une augmentation du contenu sodique du cytosol et secondairement un accroissement de la quantité de calcium disponible pour réagir avec les protéines contractiles de manière à renforcer la puissance de la contraction myocardique :effet inotrope positif. -Digitaliques impliqués dans l’insuffisance cardiaque inhibition de la pompe Na/K ATPase dépendante augmentation du Na intracellulaire blocage de l’échangeur Na /Ca Accumulation de la Ca intracellulaire fixation à la troponine C intéraction actine –myosine contraction du muscle cardiaque Pr SLIMANI.M

62 2 -Mécanismes indépendants des récepteurs
2-1-2 Pompe H+/ K - ATPase dépendante: La pompe H+/K+-ATPase ou pompe à protons est une enzyme magnésium-dépendante qui assure l’échange d’un proton contre un ion potassium à travers une membrane. Elle est présente au niveau du colon, du rein, mais surtout de l’estomac où elle est particulièrement active. Au niveau de l'estomac, cette pompe assure la sécrétion de protons responsables de l'acidité du liquide gastrique. Elle génère un gradient de pH de plus de 6 unités : Elle présente beaucoup d'analogie avec la pompe Na+/K+-ATPase. Elle est formée de deux sous-unités, l'une, a, responsable de l'activité de pompage et d'hydrolyse de l'ATP Le principal stimulant de la pompe H+/K+-ATPase est la prise d’aliments qui agit par libération d’histamine, de gastrine et d’acétylcholine, lesquelles activent, par l’intermédiaire de l’AMP cyclique ou du calcium, les protéines kinases qui, elles-mêmes, activent la H+/K+-ATPase. L'énergie requise pour assurer cet échange est fournie par l'hydrolyse de l'ATP régénérée par les mitochondries. Pr SLIMANI.M

63 Contrôle de la sécrétion gastrique
Il existe trois voies principales de régulation de la sécrétion acide de l'estomac: 1. la voie de l'acétylcholine libérée par le nerf vague , Les cellules pariétales sont stimulées par l'acétylcholine (récepteur muscarinique de type M3 sont couplés à la phospholipase C qui entraîne une élévation de l'inositol-triphosphate, IP3, du diacylglycérol, DAG, et du Ca2+. Le Ca2+ active des protéines kinases, qui activent la pompe à protons. 2. la stimulation endocrine réalisée par la gastrine (libérée par les cellules G antrales), récepteurs CCK (cholécystokinine) , récepteur membranaire à 7 domaines transmembranaires, couplé avec l'activation des protéines , vont induire un rétrocontrôle positif, Ca2+ dépendant, activant la pompe à proton activant la synthèse d’HCl. 3. la stimulation paracrine exercée par la libération locale d'histamine par les cellules entérochromaffines , la stimulation des récepteurs H2 , couplés à Gs des cellules pariétales ., activation de l'adénylcyclase, augmentation de l'AMPc qui module l'activité des protéines kinases, phosphorylation de la pompe à protons H+/K+-ATPase, responsable de l'excrétion de protons dans le liquide gastrique. Les anti-H2 (cimétidine , ranitidine )sont des antagonistes compétitifs (réversibles), sélectifs des récepteurs H2, réduisent la sécrétion acide de l'estomac Pr SLIMANI.M

64 récepteur (cholécystokinine :CCK récepteur muscarinique M3 H2
Histamine : récepteurs H2 Stimulation et régulation de la pompe H+-K+ ATPase Pr SLIMANI.M

65 La formation HCl dans la lumière de l’estomac

66 2 -Mécanismes indépendants des récepteurs
Mécanisme d’action des inhibiteurs de la pompe à protons (IPP) Les inhibiteurs de la pompe à protons (oméprazole, lansoprazole et le pantoprazole), pro-médicaments inactifs, n’agissent pas directement par contact avec la muqueuse gastrique mais après absorption intestinale puis distribution dans l’organisme sous forme non ionisée et sécrétion dans la zone canaliculaire des cellules pariétales gastriques. ces inhibiteurs sont ionisés et transformés en molécules actives: sulfénamides tetracycliques , qui établissent des liaisons covalentes avec le groupe SH de la cystéine de la sous unité α de l’enzyme (H+ /K+ - ATPase) afin de former des ponts disulfures qui bloquent la pompe La pompe est ainsi inhibée d’une manière irréversible. Ils empêchent ainsi la libération des ions H+ , conduisant à une baisse de l’acidité gastrique L'inhibition du fonctionnement de la pompe se traduit par une augmentation du pH de l'estomac (vers pH 4), favorable à la cicatrisation. Pr SLIMANI.M

67 Exemple1 : pantoprazole , pro-médicaments inactifs, transformés par protonation en milieu acide en sulfénalides tétracycliques qui se lient par covalence avec les groupements thiols SH de l’enzyme (H+ /K+ - ATPase) afin de former des ponts disulfures qui bloquent la pompe de manière irréversible pantoprazole H+/K+ ATPase Pr SLIMANI.M

68 OMEPRAZOLE Promedicament
Exemple2: Omeprazole SULFENAMIDE: METABOLITE ACTIF H+ POMPE OMEPRAZOLE Promedicament Sulfenamides : molécules actives qui établissent des liaisons avec le groupe SH de la cystéine de la sous unité alpha de la pompe.la pompe est inhibé de façon irréversible

69 2 -Mécanismes indépendants des récepteurs
2-1-3 Canal Na : processus rapide pour la genèse du potentiel d’action neuronal Exemples : Anesthésiques locaux, anti-arythmique, quinines Les anesthésiques locaux (AL) sont des médicaments qui, en inhibant la conduction nerveuse là où ils sont administrés, rendent insensible à la douleur le territoire correspondant à cette innervation. Le médicament de référence de ce groupe est la lidocaïne. Ce sont des bases faibles de pKa compris entre 7,6 et 8,9. Ainsi, au pH de l'organisme, ces molécules sont fortement ionisées et diffusent largement dans les liquides intra et extracellulaires. Leur coefficient de partage entre un solvant organique et une solution tampon est supérieur à 1, ce qui leur confère une grande facilité à traverser les membranes biologiques. En réduisant la perméabilité membranaire aux ions Na+, les anesthésiques locaux inhibent la dépolarisation et la conduction nerveuse. Ils ne bloquent pas l'orifice externe du canal mais l'orifice intracellulaire et doivent donc pénétrer à l'intérieur de la cellule pour agir et restent piégés dans le pore. Pr SLIMANI.M

70 Mécanisme d’action des Anesthésiques locaux
Pr SLIMANI.M

71 2 -Mécanismes indépendants des récepteurs
2-1-4 Canaux Ca voltage dépendant activé par les variations les potentiels membranaires entrée de Ca dans la cellule Après activation par dépolarisation, la concentration en Ca++ libre intracellulaire s’élève. Ce mécanisme est à la base de nombreux processus physiologiques. La fibre musculaire lisse (vaisseaux surtout) réagit en se contractant ; la vasoconstriction entraîne l’augmentation de la pression artérielle - Inhibiteurs calciques , bloquent les canaux Ca2+ voltages-dépendants. Les ions Ca2+ n'entrent plus dans la cellule musculaire, empêchant la contraction de la cellule et induisant un relâchement cellulaire.  Diminution de la contractibilité myocardique  Ralentissement de l’automatisme  Réduisent le tonus des Fibre musculaires lisses => Vasodilatation , indiqués pour le traitement de l’hypertension artérielle (amlodipine (AMLOR), Adalate LP). 2-1-6 Co transport Na +/K+/ 2Cl au niveau rénal , assure la réabsorption au niveau de la branche ascendante de Henlé. Exemples : les diurétiques (furosémide) , dans le traitement des oedèmes : inhibe le co transport augmentation de l’élimination du Na+ et Cl- et de l’eau augmentation de la diurèse Pr SLIMANI.M

72 Branche ascendante de l’anse de
furosémide Branche ascendante de l’anse de Henlé - ATP ADP+Pi Na+ K+ 2Cl- Na+ K+ 2Cl- 3Na+ Na+ - K+ ATPase 2K+ co-transporteur Na+K+/2Cl- K+ Cl- Canal K + Canal Cl- Lumière du tubule Espace péri- tubulaire Les diurétiques( furosémide) agissent en inhibant la réabsorption du sodium à différents niveaux du néphron. Les diurétiques de l’anse agissent au niveau de la branche ascendante de l’anse de Henlé en bloquant co-transporteur Na+K+/2Cl- qui se traduit par une inhibition de la réabsorption du sodium

73 2 -Mécanismes indépendants des récepteurs
2-2 Action sur des enzymes : (Activateurs, Inhibiteurs, faux substrats) 1)-Inhibition de la synthèse du cholestérol par inhibition de l’HMG-CoA réductase (hydroxy methyl glytaryl Co-enzyme A reductase) qui assure la synthèse de l’acide mévalonique précurseur du cholestérol , diminuer l’hypercholestérolémie (= mécanisme d’action principal des statines) , exemple : Statine. 2)-Inhibition des vitamines K réductases aboutissant au blocage du cycle d’oxydo-réduction de la vitamine K (base du mécanisme d’action des anti-coagulants oraux). 3)Les chimiothérapies sont des anti-mitotiques qui bloquent un certain nombre d’activités enzymatiques ou interagissent avec des enzymes intervenant dans la réplication ou la transcription. -4)Inhibition de la synthèse de l’angiotensine II à partir de l’angiotensine I (= inhibiteurs de l’enzyme de conversion de l’angiotensine): (IEC):Captoril IEC : stoppe le processus de formation de l'angiotensine II concentration de l'angiotensine II dans le sang diminue une vasodilatation (augmentation du diamètre des vaisseaux sanguins une baisse de la tension artérielle Pr SLIMANI.M

74 2 -Mécanismes indépendants des récepteurs
Inhibition de la cyclo oxygénase Exemple : L’aspirine, ou acide acétylsalicylique, est le chef de file des salicylates et fait partie de la famille des anti-inflammatoires non stéroïdiens. Son mécanisme d’action principal est I’inhibition de la synthèse des prostaglandines à partir de l’acide arachidonique. Celle-ci s’exerce par I’intermédiaire de l’inhibition de la cyclo-oxygénase (COX) (Il existe deux isoformes de COX : la cyclo-oxygénase 1 qui est constitutive dans les tissus et la cyclo-oxygénase 2 qui est induite par les phénomènes inflammatoires), enzyme clé de la cascade enzymatique aboutissant à la formation des prostaglandines et du thromboxane A2. Aspirine induit également inhibition de la COX1 entrainant une perturbation de la régulation des sécrétions au niveau de l’estomac, diminution de la sécrétion du mucus qui protège la paroi de l’estomac et augmentation de la sécrétion d’HcL L’aspirine peut ainsi provoquer un ulcère d’estomac quand elle est utilisée de façon prolongée et à posologie élevée pour traiter des pathologies inflammatoires chronique. Pr SLIMANI.M

75 2 -Mécanismes indépendants des récepteurs
voie de biosynthèse des prostaglandines, des thromboxanes et de la prostacycline. L'inhibition des COX, enzymes qui permettent la synthèse de ces intermédiaires, inhibe donc la production de tous ces médiateurs. Effet antiinflammatoire des corticoïdes est obtenu par inhibition des phospholipases qui libèrent l'acide arachidonique. Pr SLIMANI.M

76 2 -Mécanismes indépendants des récepteurs
Mode d'action de l'aspirine L'aspirine réagit avec la fonction alcool de la sérine 530 qui est un acide aminé qui constitue le site actif des COX (530 désigne sa position dans la protéine). Celle-ci est acétylée : la fonction acétyle de l'aspirine se fixe sur l'oxygène de la sérine 530. L'acide- acétylsalicylique se transforme en acide salicylique. Le site actif des COX est donc encombré par le groupement acétyle : cette inhibition est irréversible. Par ailleurs, dans la plupart des médicaments, l'aspirine se trouve en majorité sous forme d'ions acétylsalicylate. De plus lors de son passage dans l'intestin, les molécules d'acide acétylsalicylique se transforment en ions acétylsalicylate. Par conséquent, une fois la sérine acétylée, il reste un ion salicylate (chargé négativement) qui interagit avec le site actif des COX(chargé positivement). Ceci ferme l'accès à l'acide arachidonique, la molécule que les COX transforment en prostanoïdes. Par conséquent, les prostanoïdes ne sont plus produites. Les effets antalgiques , antipyrétiques et antiiflammatoires sont liés à l’inhibition de la COX2. Pr SLIMANI.M

77 1-Mécanismes inDépendants des Récepteurs
5)La Phosphodiesterase :PDE catalyse la transformation du 3'5'AMPcyclique (forme active) en 5'AMP (forme inactive) en hydrolysant la liaison phosphate présente en 3' sur l'AMPc La PDE est inhibée par les méthyl-xanthines comme la caféine ou la théophylline. L'inhibition empêche la dégradation du second messager et prolonge donc le signal et l'activation des effecteurs. Inhibiteurs des phosphodiesterases: les phosphodiesterases désactivent l’AMPc. Les inhibiteurs de cet enzyme tel la théophiline augmentent la concentration intracellulaire en AMPc et potentialisation de ses effets pour stimuler l’action des catécholamaines .Au sein des fibres musculaires lisses bronchiques, cette augmentation se traduit par une relaxation. Pr SLIMANI.M

78 2 -Mécanismes indépendants des récepteurs
6)Enzyme monoamine oxydase :M.A.O Les IMAO (inhibiteurs de la monamine oxydase) : Antidépresseurs La mono amine oxydase (MAO) est un enzyme intratracellulaire, fixé sur la membrane des mitochondries; dans le système nerveux .On distingue deux formes de MAO : la MAO-A et la MAO-B : la MAO A a comme substrat préférentiel la NA et la 5 HT. La MAO-B a comme substrat préférentiel la Phénylethylamine. Les MAO convertissent les catécholamines en aldéhyde correspondant, activité métabolisante qui a un rôle important dans le SNC. La dégradation des mono-amines fait intervenir deux types d’enzymes : la mono-amine oxydase (MAO) et la catéchol-O-méthyltransférase (COMT). Les inhibiteurs de la monoamine oxydase (I.M.A.O.) sont principalement représentés par l'iproniazide et la nialamide. -Les IMAO :inhibition de la dégradation de la sé:otonine au niveau du SNC (action de type anti-dépressive) : moclobémide (Moclamine*), toloxatone (Humoryl*). -Les IMAO B : nhibition de la dégradation de la dopamine (action bénéfique dans la maladie de parkinson par prolongation les effets de la L-dopa) : sélégiline (Deprenyl*). Pr SLIMANI.M

79 2 -Mécanismes indépendants des récepteurs
Le fonctionnement des neurones dopaminergiques Dégradation de la dopamine par les enzymes M.A.O et C.O.M.T Pr SLIMANI.M

80 Dégradation de la dopamine par les enzymes M.A.O et C.O.M.T
Pr SLIMANI.M

81 CALVO.F , 2010 ,Récepteurs des médicaments et action pharmacologique
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