ACÉTYLCHOLINE

http://perso.ens-lyon.fr/antoine.berut/textes/autour_de_acetylcholine.pdf

ACÉTYLCHOLINE

Définition 1

L’acétylcholine est la première substance chimique reconnue comme jouant le rôle de neuromédiateur (ou neurotransmetteur).

Définition 2

L’acétylcholine est un neurotransmetteur, c’est-à-dire que cette substance transmet l’information d’unneurone à un autre. Elle est stockée dans des vésicules à l’extrémité d’un premier neurone, et est sécrétée lors d’un influx électrique dans la synapse (espace entre deux neurones). Ensuite, elle va se lier aux récepteurs de l’extrémité du second neurone pour propager cet influx avant d’être recaptée par son extrémité d’origine. Elle permet ainsi la propagation d’un potentiel d’action (influx électrique) dans le système nerveux. L’acétylcholine a pour principaux effets une dilatation des artères, une contraction des bronches et du tube digestif et une sécrétion de mucus par les bronches.

Généralités

Elle est sécrétée par une variété de cellules nerveuses (neurones). Son rôle est de permettre le passage de l’influx nerveux dont la conduction se fait grâce à une zone de contact (synapse, fente synaptique), située entre deux cellules nerveuses (neurones).

Physiologie

L’étude de ce neuromédiateur, a été plus facile que celle des autres. Ceci s’explique par le fait que les synapses qui libèrent l’acétylcholine, sont beaucoup moins enfouies dans le système nerveux central, que d’autressynapses utilisant d’autre neuromédiateur.

L’acétylcholine est enfermée dans des vésicules (sorte de minuscules grains en forme de sphère) situées à l’intérieur de corpuscules nerveux, localisés à l’extrémité de chaque neurone.Lorsqu’un influx nerveux (stimulation) atteint la membraneprésynaptique, l’acétylcholine est libérée et diffuse dans la fente synaptique(d’une largeur d’environ 50 nanomètres) la remplissant. L’acétylcholine va alors se lier très brièvement aux récepteurs situés après la synapse (postsynaptique) et déclencher l’ouverture des canaux sodium (suivie de leur fermeture puis de l’ouverture des canaux potassium). Ces canaux sont de minuscules tubules permettant le passage des ions (atomes ayant perdu ou gagné un électron).

Ceci a pour résultat la propagation d’un « potentiel d’action », sorte de charge électrique à l’origine du passage de l’influx nerveux, autrement dit de l’ordre donné par le cerveau ou par le système nerveux autonome.

Après cette première étape, l’acétylcholine est ensuite libérée et dégradée par une enzyme appelée l’acétylcholinestérase (AChE) localisée dans la fente synaptique, mais aussi sur la membrane postsynaptique (située après la synapse).

La choline ainsi libérée est recaptée ensuite par les corpusculesprésynaptiques (avant la synapse) et réutilisée pour la fabrication (synthèse) de nouvelles molécules d’acétylcholine.

C’est dans le système nerveux autonome (automatique) que l’acétylcholine est sécrétée, et uniquement dans les ganglions des terminaisons d’une catégorie de neurones du système nerveux parasympathique. Il s’agit d’un des deux constituants du système nerveux de l’homme qui, avec le système nerveux sympathique (ou ortho-sympathique), constitue le système nerveux végétatif (ou autonome). Il agit sur certains organes en les ralentissant, mais également en stimulant le système digestif.

L’acétylcholine intervient dans le contrôle des muscles par l’intermédiaire des terminaisons neuro-musculaires et des viscères ou des glandes, et quelquefois des deux à la fois. C’est ainsi qu’elle intervient pour faire fonctionner certains organes comme le cœur, les glandes salivaires, lesglandes sudoripares, la vessie, des bronches, les yeux, les intestins, etc…

L’acétylcholine permet également la contraction des muscles striés squelettiques, muscles sous le contrôle de la volonté uniquement. Enfin, on retrouve ce neurotransmetteur dans les noyaux gris centraux qui sont des regroupements de substance grise situés à l’intérieur de l’encéphale (cerveau), et appelés également noyaux gris de la base. Les noyaux gris situés dans chacun des deux hémisphères cérébraux sont disposés symétriquement. Les noyaux gris centraux participent au contrôle de la motricité et aux mouvements volontaires. Leur atteinte se traduit par une diminution de la quantité des neurotransmetteurs. L’acétylcholine et ladopamine sont les plus connus, ils permettent la coordination des mouvements.

Leur absence entraîne la maladie de Parkinson, qui se traduit notamment par des tremblements et des perturbations mentales.

Une variété d’enzymes appelée les cholinestérases permet l’inactivationrapide de l’acétylcholine. De ce fait, l’acétylcholine ne peut être utilisée sous forme médicamenteuse.

Néanmoins, pour contourner ces difficultés, d’autres médicaments reproduisent ou empêchent les effets de ce neuromédiateur.

On parle respectivement d’agonistes ou d’antagonistes.

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CHOLINERGIQUE (RÉCEPTEURS)

Définition

Le système nerveux autonome du corps humain comprend le système nerveux sympathique et le système nerveux parasympathique. Les deux systèmes ont un effet contraire (antagoniste) sur les mêmes organes. Ce phénomène explique les difficultés à comprendre le système nerveux autonome dans son ensemble.Les neurones moteurs du système autonome libèrent 2 neurotransmeteurs (appelés également neuromédiateurs) qui sont l’acétylcholine et la noradrénaline. En fonction du neurotransmetteur libéré, les fibres nerveuses sont considérées comme cholinergique ou adrénergique. L’acétylcholine est un neuromédiateur (permettant le passage de l’influx nerveux dans certaines conditions au niveau des synapses (articulation entre deux neurones). Il existe deux types de récepteur cholinergique c’est-à-dire dans lesquelles l’acétylcholine joue un rôle. Il s’agit de la nicotine qui active les récepteurs nicotiniques et de la muscarine (substances toxique) extrait d’un champignon. La muscarine entre dans l’activation des récepteurs muscariniques.

Généralités

C’est ainsi que l’on peut dire que tous les récepteurs cholinergiques sont soit de type nicotinique soit du type muscarinique.Les récepteurs nicotiniques se trouvent sur les terminaisons nerveuses situées au niveau des muscles (myocytes squelettiques) et surtout les neurones situés après les ganglions, que ceux-ci soit de nature sympathique ou parasympathique).

Les récepteurs nicotiniques se retrouvent également sur les cellules productrices d’hormones et les glandes surrénales. Ce type de récepteur permet toujours la stimulation et donc l’excitation des neurones. Ceci signifie que leur mise en branle active les sécrétions hormonales entre autres et les sécrétions synaptiques plus précisément postsynaptiques.

Les récepteurs muscariniques quant à eux sont situés sur les cellules effectrices qui sont stimulées par des fibres nerveuses (plus précisément neurofibres) cholinergiques post ganglionnaire. Pour donner un exemple de leurs fonctions on peut citer les glandes sudoripares et celui de certains vaisseaux contenus dans les muscles volontaires de l’organisme (muscle squelettique). Sur les récepteurs muscariniques l’acétylcholine inhibe ou excite selon l’organe étudié. En ce qui concerne le coeur l’acétylcholine, quand elle agit sur ses récepteurs muscariniques, ralentit son activité.

Physiologie

Les effets parasympathiques sont (liste non exhaustive) :

  • La constriction des pupilles (fermeture du diamètre).
  • La sécrétions des glandes.
  • L’accroissement des mouvements (motricité) des intestins et de l’estomac.
  • La mise en branle des mouvements intestinaux et de la vessie (permettant l’élimination des matières fécales et de l’urine).

Les effets du système nerveux sympathique son (liste non exhaustive) :

  • La préparation de l’organisme à faire face aux stimulations urgentes (avant la fuite ou la réponse).
  • La dilatation des pupilles (ouverture du calibre).
  • La dilatation des bronchioles (petites bronches terminales).
  • L’augmentation de la fréquence du coeur.
  • L’augmentation de la fréquence respiratoire.
  • L’élévation du taux de sucre dans le sang (glycémie).
  • L’augmentation de la transpiration.
  • L’élévation de la pression artérielle.
  • Le détournement du sang des organes « moins importants » vers les organes « plus importants » (cerveau, système nerveux central et muscles volontaires (muscles squelettiques).

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ANTICHOLINERGIQUE

Définition

Un médicament anticholinergique est une substance qui inhibe, c’est-à-dire empêche l’action de l’acétylcholine.

L’acétylcholine est unneurotransmetteur autrement dit une molécule, permettant le «passage» de l’influx nerveux dans l’espace synaptique autrement dit l’espace situé entre deux neurones.

 

Généralités

L’acétylcholine est essentiellement leneurotransmetteur dusystème parasympathique à l’intérieur du système nerveux végétatif ou système nerveux autonome (automatique).

Traitement

  • Le médicament le plus connu appartenant à cette classe thérapeutique est l’atropine, qui est essentiellement utilisée sous la forme de goutte oculaire (collyre). L’atropine possède des propriétés de dilatation pupillaire (elle agrandie le calibre des pupilles).
  • Un autre médicament appartenant à la classe des anticholinergiques est celui utilisé pour atténuer les symptômes de la maladie de Parkinson. Ainsi les anticholinergiques s’opposent à l’action dusystème nerveux végétatif parasympathique en se fixant sur les récepteurs des cellules nerveuses, en lieu et place de l’acétylcholine elle-même. De façon générale les anticholinergiques sont prescrits quand il existe, en dehors des indications précédemment cités, un excès de sécrétion par l’estomac, des vomissements, et comme antispasmodique. Ils peuvent être administrés soit par voie orale (comprimés et gélules) soit par injection (voir la vidéo).
  • Les médicaments anticholinergiques présentent une certaine toxicité, surtout chez les patients âgés et les patients dont l’angle irido-cornéen (voir la vidéo sur l’oeil) est excessivement fermé. Dans ce cas les individus sont exposés au risque de développement d’un glaucome aigu.Les anticholinergiques sont également dangereux chez les patients ayant une hypertrophie de la prostate, c’est-à-dire une augmentation de volume de celle-ci, qui risque d’aboutir à un risque de rétention aiguë d’urine.Enfin les anticholinergiques risquent d’entraîner une aggravation de l’ insuffisance cardiaque ou de l’insuffisance coronarienne chez un patient.

    Ces médicaments ne doivent pas être prescrits chez la femme enceinte ou durant l’ allaitement.

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    ANTIMYASTHÉNIQUE

    Définition

    Un médicament antimyasthénique est une substance employée pour traiter la myasthénie qui est une maladie se caractérisant par un épuisement de la force musculaire. Il s’agit de molécules (substances) qui s’opposent à la destruction de l’acétylcholine. L’acétylcholine est un neuromédiateur qui assure la transmission des influx nerveux entre les fibres nerveuses et les cellules musculaires, ceci par l’intermédiaire de la plaque motrice qui est une structure située au niveau de la myofibrille (fibre musculaire).

    Les médicaments antimyasthénique comprennent :

    Il s’agit de médicaments facilitant la transmission des influx nerveux.

    Les antimyasthéniques sont administrés soit en voie orale c’est-à-dire sous forme de comprimés ou de gélules soit sous forme injectable. Ils sont susceptibles d’entraîner des effets indésirables comme par exemple des vomissements, un excès de sécrétion de la salive et un ralentissement du rythme du coeur.

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    VIEILLISSEMENT NORMAL DU SYSTÈME NERVEUX

    Définition

    Le vieillissement du système nerveux, sans tenir compte du vieillissement lié à certaines maladies comme la maladie d’Alzheimer ou autre dégénérescence neuronale, se traduit par des modifications neurophysiologiques et neurobiologiques du système nerveux central avec en particulier une diminution du nombre de neurones du cortex cérébral (substance grise), une raréfaction de la substance blanche (située au-dessous du cortex cérébral) et une diminution de certains neuromédiateurs (neurotransmetteur) et en particulier l’acétylcholine.
    La mémoire (voir la vidéo en 3D sur la mémoire) est également concernée par le processus dégénératif du système nerveux central. Les baisses desperformances mnésiques (concernant la mémoire) sont variables d’un individu à l’autre.

    D’autre par le temps le temps de réaction est augmenté.

    Le sommeil (voir la vidéo en 3D sur le sommeil)est également modifié. Le vieillissement entraîne une réduction et une déstructuration du sommeil. Cette déstructuration et peut-être en relation directe avec la diminution de la sécrétion de mélatonine par l’épiphyse, aboutissant à une désorganisation des rythmes circadiens chez la personne âgée.

    L’hypothalamus correspondant une zone du cerveau régulant les fonctions végétatives c’est-à-dire automatiques du corps entre autres, son fonctionnement est perturbé également. Ceci entraîne la réduction de la sensibilité des récepteurs de la soif (les osmorécepteurs) et des modifications du fonctionnement et de l’utilisation d’une substance appelée arginine vasopressine, aboutissant à la diminution de la sensation de soif chez les individus âgés.

    Toutes ces perturbations sont susceptibles d’aboutir à un mauvais fonctionnement (dysfonctionnement) cérébral augmentant la vulnérabilité du cerveau des individus après 65 ans (âge considéré comme le début du vieillissement). Consécutivement le syndrome confusionnel risque d’apparaître.

    En ce qui concerne le système nerveux périphérique cette fois-ci on constate des perturbations de fonctionnement aboutissant à une diminution de la sensibilité proprioceptive et consécutivement à une instabilité posturale. Autrement dit le dysfonctionnement de plus en plus intense du système nerveux périphérique entraîne certaines difficultés pour la personne âgée, par exemple se déplacer et garder un équilibre entre autres.

    Le système nerveux autonome c’est-à-dire neurovégétatif est également concerné par la dégénérescence liée au vieillissement du tissu nerveux. Il s’agit d’une accentuation de l’activité du système nerveux sympathique avec une augmentation de la concentration de certains neuromédiateurs comme les cathécholamines et une réduction de la réponse aux stimulations à cause d’une diminution de la sensibilité des récepteurs aux catécholamines. Ceci aboutit par exemple à une accélération du rythme cardiaque qui fait suite aux efforts plus ou moins importants chez les personnes âgées.

    Voir également :
    Syndrome de glissement.

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