Adrénaline et Endorphines : quand le sport est la drogue

Adrénaline et Endorphines : quand le sport est la drogue

Adrénaline

Cas particuliers : le dopage par addiction aux sensations fortes
Adrénaline et endorphines Cas particuliers : le dopage par addiction aux sensations fortes La drogue des sportifs de l’extrême : Adrénaline : Hormone naturelle produite par l’organisme couramment associée à la pratique de sport extrême. Molécule libérée par l’organisme en réponse à un stress. Son espérance de vie réduite incite bien souvent à une escalade des risques pris par les sportifs.

Production d’adrénaline dans l’organisme
- Système nerveux central : neuromédiateur - Glandes surrénales : Adrénaline libre

Adrénaline Production d’adrénaline dans l’organisme
- Système nerveux central : neuromédiateur - Glandes surrénales : Adrénaline libre 1 – Un stress

- Système nerveux central : neuromédiateur - Glandes surrénales : Adrénaline libre 1 – Un stress 2 – Hypothalamus

- Système nerveux central : neuromédiateur - Glandes surrénales : Adrénaline libre 1 – Un stress Surrénales Reins 2 – Hypothalamus 3 – Production au niveau des glandes surrénales

Adrénaline : Biosynthèse

Formation de tyrosine à partir de phénylalanine Réaction catalysée par une phénylalanine hydroxylase Monooxygénase contenant du fer Fait appel au cofacteur : 5,6,7,8-tétrahydrobioptérine

Formation de tyrosine à partir de phénylalanine Réaction catalysée par une phénylalanine hydroxylase Monooxygénase contenant du fer Fait appel au cofacteur : 5,6,7,8-tétrahydrobioptérine Etape 1 : Activation du Fer [Fer (II) => Fer (IV)]

Formation de tyrosine à partir de phénylalanine

Formation de la L-Dopa à partir de la tyrosine (Mécanisme très similaire)

1ère addition : Chaînes alkyles : donneur par effet inductif, orientation ortho et para 2ème addition :

1ère addition : Chaînes alkyles : donneur par effet inductif, orientation ortho et para 2ème addition : Groupement hydroxyle : Donneur par effet mésomère, orientation ortho et para

Ici, l’effet mésomère l’emporte
Adrénaline : Biosynthèse 1ère addition : Chaînes alkyles : donneur par effet inductif, orientation ortho et para 2ème addition : Groupement hydroxyle : Donneur par effet mésomère, orientation ortho et para Ici, l’effet mésomère l’emporte

Décarboxylation dépendant du coenzyme PLP

Formation d’adrénaline à partir de la noradrénaline Formation de la S-Adénosylméthionine (SAM)

Formation d’adrénaline à partir de la noradrénaline Formation de la S-Adénosylméthionine (SAM) Méthylation de la noradrénaline

Synthèse en trois étapes
Adrénaline : Synthèse Synthèse de l’adrénaline à partir du catéchol Acylation : Friedel et Crafts Substitution nucléophile Réduction par un hydrure Synthèse en trois étapes

Adrénaline Dans l’organisme, l’adrénaline se fixe sur les récepteurs adrénergiques : - Alpha : Les plus nombreux (sauf pour le cœur) - Béta : Les plus affins Les effets dépendent de la dose Faible dose : Récepteur béta principalement - Augmentation du rythme cardiaque (force et fréquence) - Vasodilatation (hypotension) - Relaxation du tractus digestif, de la vessie, de l’utérus Forte dose : Récepteur alpha et béta - Augmentation du rythme cardiaque (force et fréquence) - Vasoconstriction (hypertension)

Adrénaline Dépendance et escalade
De plus en plus fort, de plus en plus dangereux, de plus en plus fou… Autre exemple où le sport est la drogue

Endorphines

Les endorphines Second cas d’addiction au sport
Endorphine est une compression pour : Endo : De l'intérieur Morphine : Morphine

Endorphine est une compression pour : Endo : De l'intérieur Morphine : Morphine C'est le nom donné à un regroupement d'espèces peptidiques présentant des effets similaires à la morphine : Morphinomimétiques.

Endorphine est une compression pour : Endo : De l'intérieur Morphine : Morphine C'est le nom donné à un regroupement d'espèces peptidiques présentant des effets similaires à la morphine : Morphinomimétiques. Substances naturelles produites par l’organisme pour le soulager au cours des efforts intenses et prolongés, pour soulager la douleur, lors d’excitation ou d’orgasme. La dépendance aux endorphines est souvent associée à la pratique de sports d’endurance.

Second cas d’addiction au sport
Les endorphines Second cas d’addiction au sport Endorphine est une compression pour : Endo : De l'intérieur Morphine : Morphine C'est le nom donné à un regroupement d'espèces peptidiques présentant des effets similaires à la morphine : Morphinomimétiques. Substances naturelles produites par l’organisme pour le soulager au cours des efforts intenses et prolongés, pour soulager la douleur, lors d’excitation ou d’orgasme. La dépendance aux endorphines est souvent associée à la pratique de sports d’endurance. NH2-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-Thr-Ser-Glu-Lys-Ser-Gln-Thr-Pro-Leu-Val-Thr-Leu-Phe-Lys-Asn-Ala-Ile-Ile-Lys-Asn-Ala-Tyr-Lys-Lys-Gly-Glu-COOH Exemple : la b-Endorphine est un peptide d’une trentaine d’acides aminés

b-Endorphine NH2-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-Thr-Ser-Glu-Lys-Ser-Gln-Thr-Pro-Leu-Val-Thr-Leu-Phe-Lys-Asn-Ala-Ile-Ile-Lys-Asn-Ala-Tyr-Lys-Lys-Gly-Glu-COOH

Les endorphines : Généralités
Les endorphines ont été découvertes dans les années 70 - En 1975, J. HUGUES et al. identifient les premières morphines du cerveau et les baptisent «enképhalines». - En 1976, C.H. LI et D. CHUNG (44) isolent les premières «β endorphines» - En 1979, A. GOLDSTEIN et al. découvrent «les dynorphines».

Les endorphines : Généralités
Les endorphines ont été découvertes dans les années 70 - En 1975, J. HUGUES et al. identifient les premières morphines du cerveau et les baptisent «enképhalines». - En 1976, C.H. LI et D. CHUNG (44) isolent les premières «β endorphines» - En 1979, A. GOLDSTEIN et al. découvrent «les dynorphines». Trois catégories sont généralement identifiées : - Les dérivés de la proopiomélanocortine (ß -endorphines) - Les dérivés de la proenképhaline (enképhalines) - Les dérivés de la prodynorphine (dynorphine, néoendorphine)

Test sur l’animal : Le générateur est connecté à l’hypothalamus du rat
La pédale active le générateur La stimulation de l’hypothalamus par le générateur libère des endorphines

La pédale active le générateur La stimulation de l’hypothalamus par le générateur libère des endorphines Résultats : Première fois : accidentelle

La pédale active le générateur La stimulation de l’hypothalamus par le générateur libère des endorphines Résultats : Première fois : accidentelle Puis de plus en plus fréquent

La pédale active le générateur La stimulation de l’hypothalamus par le générateur libère des endorphines Résultats : Première fois : accidentelle Puis de plus en plus fréquent Ne s’intéresse plus aux besoins vitaux (nourriture eau ou reproduction)

Décès du spécimen Test sur l’animal :
Le générateur est connecté à l’hypothalamus du rat La pédale active le générateur La stimulation de l’hypothalamus par le générateur libère des endorphines Résultats : Première fois : accidentelle Puis de plus en plus fréquent Ne s’intéresse plus aux besoins vitaux (nourriture eau ou reproduction) Décès du spécimen

Etc. Cf. Exercices fin de cours
Synthèse Peptide d’une trentaine d’acides aminés : possible à synthétiser sur support Etc. Cf. Exercices fin de cours

Les peptides : Synthèse

La résine

Dissociation favorisée par un triple effet mésomère
Les peptides : Synthèse La résine Dissociation favorisée par un triple effet mésomère

Les peptides : Synthèse La résine Dissociation favorisée par un triple effet mésomère Le premier couplage : i : Acide 6-aminocaproique, DIEA, DMF, température ambiante

Les peptides : Synthèse La résine Dissociation favorisée par un triple effet mésomère Le premier couplage : i : Acide 6-aminocaproique, DIEA, DMF, température ambiante Possible ?

Nécessite l’utilisation d’un groupement protecteur
Les peptides : Synthèse La résine Dissociation favorisée par un triple effet mésomère Le premier couplage : i : Acide 6-aminocaproique, DIEA, DMF, température ambiante Nécessite l’utilisation d’un groupement protecteur

Nécessite l’utilisation d’un groupement protecteur
Les peptides : Synthèse La résine Dissociation favorisée par un triple effet mésomère Le premier couplage : i : Acide 6-aminocaproique protégé, DIEA, DMF, température ambiante Nécessite l’utilisation d’un groupement protecteur

Les peptides : Synthèse La résine Dissociation favorisée par un triple effet mésomère Le premier couplage : i : Acide 6-aminocaproique protégé, DIEA, DMF, température ambiante

Les peptides : Synthèse La résine Dissociation favorisée par un triple effet mésomère Le premier couplage : i : Acide 6-aminocaproique protégé, DIEA, DMF, température ambiante ii : Déprotection, pipéridine, DMF Déprotection orthogonale, ne risque pas de réagir ailleurs

i : Couplage à la résine

i : Couplage à la résine ii : Déprotection

i : Couplage à la résine ii : Déprotection Dosage UV

Etc. Les peptides : Synthèse
Un exemple de voie de synthèse, de nombreuses autres méthodes existent. Etc.

Les peptides : Synthèse Les peptides : Synthèse
Ajout d’un acide aminé : Gly

X Les peptides : Synthèse Les peptides : Synthèse
Ajout d’un acide aminé : Gly X Nécessite l’emploi d’un groupement protecteur sur la position NH2 , pour éviter que le composé ne réagisse sur lui-même.

Ajout d’un acide aminé : Gly

Ajout d’un acide aminé : Gly Formes activées de l’acide

Couplage peptidique : Activation ester OBT
Les peptides : Synthèse Couplage peptidique : Activation ester OBT

Couplage peptidique : Activation ester OBT
Les peptides : Synthèse Couplage peptidique : Activation ester OBT Mécanisme de l’activation

Mécanisme de l’activation

Mécanisme de l’activation Mécanisme de couplage

Dosage UV Étape de déprotection connue

Dosage UV Étape de déprotection connue La suite de la synthèse est une répétition des étapes que nous venons de voir

Dosage UV Étape de déprotection connue La suite de la synthèse est une répétition des étapes que nous venons de voir Dernière étape, clivage du support par hydrolyse acide

Les effets des endorphines
Effets similaires aux dérivés opioïdes, ciblent les mêmes récepteurs Récepteurs μ : analgésie (μ1), dépression respiratoire (μ2), myosis, constipation, euphorie. Récepteurs δ : analgésie spinale. Récepteurs κ : analgésie, dépression respiratoire modérée, myosis, effets psychodysleptiques. Globalement une sensation de bien-être Les endorphines libérées au cours de séances de sport sont considérées comme une bonne aide pour le sevrage alcoolique et tabagique

Le Cannabis

Le Cannabis Cannabis sativa (>350 noms) - Plante annuelle, herbacée, dioique - Magnoliopsida (dicotylédone ) - Famille des Cannabaceae (Comme le houblon) - Feuilles palmées caractéristiques - Graines : chènevis - Quatre sous espèces Cannabis s. sativa Cannabis s. indica Cannabis s. spontanea Cannabis s. kafiristanica - Substance active THC : Tétrahydrocannabinol - Le taux de THC varie en fonction de la sous espèce et des conditions de culture - Les plus riches : Sativa et Indica - Autre utilisation : Industrie Textile, Cordage, Etc. Connait un regain avec la hausse du prix du pétrole

Le Cannabis Le chanvre textile revient à la mode dans l’industrie du textile

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