L acétylcholine. Figure sous Licence creative commons 3.0 Servier Medical Art

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1 L acétylcholine 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 l acétylcholine. «Acetylcholine» par Harbin Travail personnel. Sous licence Public domain via Wikimedia Commons - ile:acetylcholine.svg#mediaviewer/fil e:acetylcholine.svg L acétylcholine est une molécule organique de petite taille, sa formule brute est C7H16O2N et sa masse molaire est de g/mol. Son rôle en tant que neurotransmetteur est primordial car elle intervient au niveau des jonctions neuromusculaires. De plus elle est le neurotransmetteur d un des systèmes modulateurs diffus, le système cholinergique. Pour présenter ce neurotransmetteur nous allons nous baser sur les cinq critères d Eccles.

2 I. Synthèse L acétylcholine est synthétisée à partir de la choline qui provient de l alimentation mais est aussi synthétisée par le foie sous forme de phosphatidylcholine. Cette dernière molécule est présente en grande quantité dans la membrane des axones des neurones ce qui fait de cette molécule un composant très important du cerveau et des nerfs. La choline va être associée directement au niveau des fibres nerveuses à l acétyl-coenzyme A pour donner de l acétylcholine. Cette réaction consomme de l énergie et est catalysée par la choline-acyltransférase. La synthèse se fait donc bien dans le neurone, l acétylcholine respecte donc bien le premier critère d Eccles. II. Présence présynaptique L acétylcholine est stockée dans des vésicules présynaptiques, on estime qu il y a environ vésicules par bouton synaptique abritant chacune 1000 à molécules d acétylcholine. Les neurones utilisant comme l acétylcholine comme neurotransmetteur sont appelés neurones cholinergiques. La plupart de ces neurones sont situés dans le système nerveux végétatifs (neurones pré ou post ganglionnaires) ou somatiques (neurones moteurs). Ils sont aussi présents au niveau cérébral, mélangés à d autres neurones non-cholinergiques. On peut citer entre autre, le système modulateur diffus cholinergique (noyau basal de Meynert) qui innerve l hippocampe (mémoire) et l amygdale (émotion). III. Libération C est en 1936 que Dale et ses collègues montrent que l acétylcholine est libérée au niveau de la jonction neuromusculaire entrainant une contraction du muscle cible. La libération d acétylcholine est donc suffisante pour entraîner un effet au niveau post-synaptique (critère trois d Eccles).

3 IV. Récepteurs postsynaptiques Il existe deux grands types de récepteurs cholinergiques, les récepteurs nicotiniques (récepteur inotropes) et les récepteurs muscariniques (récepteurs métabotrope). Les premiers sont des canaux ioniques perméable aux ions sodium et potassique. Leur nom provient de l un de ses agonistes, la nicotine. Ils sont présents au niveau de la jonction neuro-musculaire, du système nerveux végétatif et au niveau cérébral (impliqué dans l attention, les états de vigilance et la douleur). Les seconds sont des récepteurs liés à une protéine G. Leur nom provient de l un de ses agonistes, la muscarine. Une activation par l acétylcholine entraîne une diminution de la concentration intra-cellulaire d AMPc (adénosine monophosphate cyclique) ou une augmentation de la concentration de DAG (diacylglycérol) et d IP3 (inositol triphosphate). Ils sont présents principalement au niveau du système nerveux végétatif. Inactivation L inactivation spécifique de l acétylcholine doit être extrêmement rapide au vue de la vitesse à laquelle peut arriver un nouvel influx nerveux. Cela se fait grâce à une enzyme appelée l acétylcholinestérase qui est présente dans la fente synaptique associée à membrane externe des cellules. Son hydrolysation donne lieu à la création de choline et d acétate majoritairement recapté par le neurone présynaptique.

4 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 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 L acétylcholine ne contient pas d atome d azote L acétylcholine ne contient pas d atome de calcium Vrai L acétylcholine ne contient pas d atome d oxygène L acétylcholine ne contient pas d atome de carbone Question 4 L acétylcholine est présente au niveau des jonctions neuromusculaires Vrai L acétylcholine est présente au niveau du système dopaminergique L acétylcholine est présente au niveau du système sérotoninergique

5 L acétylcholine n est pas présente au niveau du système cholinergique Question 5 L acétylcholine est synthétisée à partir de la désoxycholine L acétylcholine est synthétisée à partir de la paracholine L acétylcholine est synthétisée à partir de la phospatidylcholine Vrai L acétylcholine n est pas synthétisée au niveau des neurones Question 6 Les neurones cholinergiques sont uniquement présents au niveau du système nerveux végétatif Les neurones cholinergiques sont uniquement présents au niveau du système nerveux somatique Les neurones cholinergiques sont uniquement présents au niveau du système nerveux central Les neurones cholinergiques sont présents au niveau du système nerveux central et périphérique Vrai Question 7 Le système modulateur diffus cholinergique innerve l hippocampe (émotion) et l amygdale (mémoire). Le système modulateur diffus cholinergique innerve l hypothalamus (mémoire) et l amygdale (émotion). Le système modulateur diffus cholinergique innerve l hippocampe (mémoire) et l amygdale (émotion). Vrai Le système modulateur diffus cholinergique innerve l hypothalamus (mémoire) et le thalamus (émotion).

6 Question 8 Les récepteurs nicotiniques sont des récepteurs canaux sensibles aux ions sodique et potassique Vrai Les récepteurs nicotiniques sont des récepteurs métabotropes lié à une protéine F Les récepteurs nicotiniques sont des récepteurs canaux sensible aux ions calciques La nicotine est un antagoniste des récepteurs nicotiniques Question 9 Les récepteurs muscariniques sont des récepteurs canaux sensibles aux ions sodique et potassique Les récepteurs muscariniques sont des récepteurs métabotropes lié à une protéine G Vrai Les récepteurs muscariniques sont des récepteurs canaux sensible aux ions calciques La muscarine est un antagoniste des récepteurs muscariniques Question 10 L inactivation de l acétylcholine est non spécifique L inactivation de l acétylcholine se fait grâce à la cholinestérase L inactivation de l acétylcholine se fait grâce à l acétylcholinestérase Vrai L hydrolisation de l acétylcholine créée de l acétate et de la phosphocholine