Sérotonine. Figure sous Licence creative commons 3.0 Servier Medical Art

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1 Sérotonine Un neurotransmetteur est une molécule chimique libérée au niveau d une synapse et qui possède un effet sur l activité d une autre cellule (neurone ou cellule de l organe cible). Pour appartenir à la classe des neurotransmetteurs une molécule doit respecter cinq critères définis en 1951 par Eccles. Elle doit être synthétisée par le neurone Elle doit être présente dans la terminaison présynaptique Elle doit être libérée en quantité suffisante pour exercer une action sur la cellule post-synaptique Elle doit avoir des récepteurs spécifiques post-synaptiques Elle doit être inactivée de façon spécifique. Figure 1. Formule de la sérotonine. «Serotonin (5-HT)» par NEUROtiker Travail personnel. Sous licence Public domain via Wikimedia Commons File:Serotonin_(5- HT).svg#mediaviewer/File:Serotonin_( 5-HT).svg La sérotonine est une monoamine. Sa formule brute est C 10 H 12 N 2 O et sa masse molaire est de g/mol. Elle joue un double rôle de neurotransmetteur et d hormone. Son rôle en tant que neurotransmetteur est important car elle intervient au niveau du système de régulation circadien. C est le système gérant nos phases d éveil et de sommeil. De plus elle est le neurotransmetteur d un des systèmes modulateurs diffus, le système sérotoninergique. Pour présenter ce neurotransmetteur nous allons nous baser sur les cinq critères d Eccles.

2 Synthèse La sérotonine est synthétisée dans les neurones ou les cellules entérochromaffines à partir d un acide aminé, le tryptophane. Cet acide aminé est capturé par les neurones à partir de la circulation sanguine. Une première réaction enzymatique catalysée par la tryptophane hydroxylase produit du L-5-hydroxytryptophane. Ce produit est ensuite décarboxylé par la 5- hydroxytryptophane-décarboxylase donnant naissance à la sérotonine. Il est intéressant de noter que cette enzyme est aussi impliquée dans la décarboxylation de la L-Dopa, elle n est donc pas spécifique à la synthèse de la sérotonine. Ces réactions enzymatiques se font dans le cytoplasme, la sérotonine est ensuite transportée jusqu aux terminaisons présynaptiques dans des vésicules. La synthèse se fait donc bien dans le neurone, la sérotonine respecte donc bien le premier critère d Eccles.

3 Figure 2. Synthèse de la sérotonine. «Serotonin metabolism1» par Pancrat Travail personnel. Sous licence Creative Commons Attribution-Share Alike via Wikimedia Commons - ng#mediaviewer/file:serotonin_metabolism1.png Présence présynaptique La sérotonine est stockée dans des vésicules présynaptiques provenant du cytoplasme des neurones sérotoninergiques. Ces neurones sont situés (au niveau cérébral) dans les noyaux du raphé et sont à l origine du système modulateur diffus pré-synaptique. On les retrouve aussi au niveau du thalamus et de l hypothalamus et au niveau du cervelet. Libération

4 C est en 1953 que Betty Twarog et Page montrent que la sérotonine est une molécule présente dans le système nerveux central, sa libération étant suffisante pour créer un effet post-synaptique. Récepteurs postsynaptiques Les récepteurs spécifiques à la sérotonine peuvent être soit couplés à une protéine G ou soit être des récepteurs canaux. Ils sont présents au niveau du système nerveux central et périphérique, de plus ils peuvent avoir une fonction excitatrice ou inhibitrice. On distingue 7 familles de récepteurs appelés 5 - HT1 à 5 - HT7 (5-hydroxytryptamine), le tableau 1 résume leur mécanisme d action et leur type. Famille Type Mécanisme Effet 5-HT 1 Protéine G Diminue l AMPc Inhibiteur 5-HT 2 Protéine G Augmente IP 3 et DAG Excitateur 5-HT 3 Canal ionique Dépolarisation Excitateur 5-HT 4 Protéine G Augmente l AMPc Excitateur 5-HT 5 Protéine G Diminue l AMPc Inhibiteur 5-HT 6 Protéine G Augmente l AMPc Excitateur 5-HT 7 Protéine G Augmente l AMPc Excitateur Au vue de la diversité des récepteurs sérotoninergiques, ce neurotransmetteur est impliqué dans de très nombreuses fonctions comme la gestion de l humeur et de l appétit. Il va influencer la sécrétion d autre neurotransmetteur (GABA, glutamate ect ) et de certaines hormones comme l ocytocine et le cortisol.

5 Inactivation La sérotonine est recapturée spécifiquement au niveau de la partie présynaptique. Cette recapture se fait grâce au transporteur SERT. En plus de ce système de recapture, la sérotonine peut être dégradée par une enzyme appelé la monoamine oxydase qui donne le 5-hydroxyindole acétaldéhyde. Ce produit sera ensuite dégradé et éliminé par voie urinaire. La sérotonine est un neurotransmetteur central, son rôle dans la régulation de l humeur et de l appétit est aujourd hui très étudié. On retrouve le résultat de ces recherches dans les molécules utilisées contre la dépression comme les IMAO (inhibiteurs de la monoamine oxydase). Ces molécules vont empêcher la dégradation de la sérotonine et donc compenser le manque de libération de cette dernière lors de la dépression. Question 1 QCM Un neurotransmetteur est une molécule chimique libérée au niveau d une synapse Vrai Un neurotransmetteur est une molécule chimique libérée dans le sang Un neurotransmetteur est une molécule chimique libérée dans la lymphe Un neurotransmetteur est une molécule chimique libérée dans le liquide céphalo-rachidien Question 2 Un neurotransmetteur doit être synthétisé par les astrocytes Un neurotransmetteur doit être présent dans la terminaison postsynaptique

6 Un neurotransmetteur doit être libéré en quantité suffisante pour exercer une action sur la cellule post-synaptique Vrai Un neurotransmetteur ne doit pas avoir des récepteurs spécifiques postsynaptiques Un neurotransmetteur ne doit pas être inactivé de façon spécifique. Question 3 La sérotonine ne contient pas d atome d azote La sérotonine ne contient pas d atome de calcium Vrai La sérotonine ne contient pas d atome d oxygène La sérotonine ne contient pas d atome de carbone Question 4 La sérotonine est présente au niveau des jonctions neuromusculaires La sérotonine est présente au niveau du système dopaminergique La sérotonine est présente au niveau du système sérotoninergique Vrai La sérotonine est présente au niveau du système cholinergique Question 5 La sérotonine est synthétisée grâce à la tryptophane déshydrogénase La sérotonine est synthétisée à partir du tryptophane La sérotonine est synthétisée à partir de le L-5-hydroxytryptophane Vrai La sérotonine n est pas synthétisée au niveau des neurones Question 6 Le L-5-hydroxytryptophane donne du tryptophane qui donne de la sérotonine Le D-5-hydroxytryptophane donne du tryptophane qui donne de la sérotonine

7 Le tryptophane donne du D-5-hydroxytryptophane qui donne de la sérotonine Le tryptophane donne du L-5-hydroxytryptophane qui donne de la sérotonine Vrai Question 7 On retrouve les neurones sérotoninergiques au niveau du cortex On retrouve les neurones sérotoninergiques au niveau des noyaux du raphé Vrai On retrouve les neurones sérotoninergiques au niveau du système digestif On retrouve les neurones sérotoninergiques au niveau du système de récompense Question 8 Les récepteurs 5-HT1 font augmenter la concentration intracellulaire d AMPc Les récepteurs 5-HT1 font diminuer la concentration intracellulaire d AMPc Vrai Tous les récepteurs 5-HT sont des récepteurs liés o une protéine G Tous les récepteurs 5-HT sont des récepteurs canaux Question 9 Les neurones sérotoninergiques jouent un rôle dans la mémoire Les neurones sérotoninergiques jouent un rôle dans les émotions Les neurones sérotoninergiques jouent un rôle dans la gestion de l humeur Vrai Les neurones sérotoninergiques sont impliqués dans la maladie d Alzheimer Question 10 L inactivation de la sérotonine est non spécifique

8 L inactivation de la dopamine se fait par recapture grâce aux transporteurs TERT L inactivation de la dopamine se fait par recapture grâce aux transporteurs AERT L inactivation de la sérotonine peut se faire par hydrolysation par la monoamine oxydase Vrai