La dopamine. I. Synthèse

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1 La dopamine 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 dopamine. «Dopamine2» par Harbin Travail personnel. Sous licence Public domain via Wikimedia Commons - File:Dopamine2.svg#mediaviewer/File :Dopamine2.svg La dopamine est une monoamine appartenant à la famille des catécholamines. Sa formule brute est C 8 H 11 O 2 N et sa masse molaire est de g/mol. Son rôle en tant que neurotransmetteur est primordial car il intervient au niveau du système de récompense. De plus il est le neurotransmetteur d un des systèmes modulateurs diffus, le système dopaminergique. Pour présenter ce neurotransmetteur nous allons nous baser sur les cinq critères d Eccles. I. Synthèse La dopamine est synthétisée dans les neurones à partir d un acide aminé, la tyrosine. Une première réaction enzymatique catalysée par la tyrosine hydroxylase produit de la L-DOPA.

2 Cette dernière est ensuite décarboxylée par la DOPA-décarboxylase donnant naissance à la dopamine. Ces réactions enzymatiques se font dans le cytoplasme, la dopamine est ensuite transportée jusqu aux terminaisons présynaptiques dans des vésicules. La synthèse se fait donc bien dans le neurone, la dopamine respecte donc bien le premier critère d Eccles. Figure 2. Synthèse de la dopamine. «Dopamine metabolisme» par Pancrat Travail personnel. Sous licence Creative Commons Attribution-Share Alike via Wikimedia Commons - mine_metabolisme.png

3 II. Présence présynaptique La dopamine est stockée dans des vésicules présynaptiques provenant du cytoplasme des neurones dopaminergiques. Ces neurones sont situés dans le cerveau et plus précisément dans la substance noire et l aire tegmentale ventrale. Ils se projettent au niveau d un grand nombre de structures sous-corticales et jouent un rôle dans la motricité, la récompense et la motivation. Une diminution de la sécrétion de la dopamine par les neurones de la substance noire est à l origine de la maladie de parkinson, le premier traitement est donc d augmenter cette synthèse en apportant de la L-DOPA, le précurseur de la dopamine. De plus son implication dans la motivation explique que la maladie de parkinson entraîne, plus tardivement, des symptômes dépressifs. III. Libération C est en 1958 qu Arvid Carlsson et Nils-Ake Hillarp montrent que la dopamine est un neurotransmetteur, ça libération étant suffisante pour créer un effet post-synaptique. IV. Récepteurs postsynaptiques Tout le récepteurs postsynaptique spécifiques à la dopamine sont couplés à une protéine G. On distingue cinq familles de récepteurs appelés D1, D2, D3, D4 et D5. Ces familles peuvent être séparés en deux types, les récepteurs D1 et D5 et les récepteurs D2, D3 et D4. Les premiers vont augmenter la concentration intracellulaire d AMPc (Adénosine monophosphate cyclique) entraînant une dépolarisation de la membrane postsynaptique. Ils sont situés au niveau central et périphérique. Au niveau centrale ils sont fortement exprimés au niveau du striatum, du noyau accumbens, des tubercules olfactifs, du cortex cérébral et au

4 niveau hypothalamique et thalamique. Au niveau périphérique, ils sont sensible à la noradrénaline et non pas à la dopamine et vont jouer un rôle dans la vasodilatation. Les seconds vont diminuer la concentration intracellulaire d AMPc (Adénosine monophosphate cyclique) entraînant une hyperpolarisation de la membrane postsynaptique. Au niveau central ils sont présents dans les mêmes structures que les autres récepteurs exception faite de l hypothalamus et du thalamus. Il est intéressant de noter que les récepteurs D2 sont aussi présent au niveau présynaptique jouant un rôle rétroactif inhibiteur. Plus précisément il limite la libération de dopamine au niveau des synapses dopaminergiques déjà actives. Enfin, ils sont aussi présents au niveau du système nerveux végétatif. V. Inactivation La dopamine est capturée spécifiquement au niveau de la partie présynaptique. Cette recapture se fait grâce au transporteur DAT. Une fois capturée elle est transférée dans des vésicules par la vésicular monoamine transporteur (VMAT). Il est intéressant de noter que le transporteur DAT est bloqué par la cocaïne entraînant une accumulation de dopamine expliquant les effets plaisant de cette drogue. comme la MAOb (monoamine oxydase). Certaines enzymes dégradent la dopamine La dopamine est un neurotransmetteur très important, son rôle dans le système de récompense l implique dans le processus d addiction rendant son étude primordiale pour comprendre les mécanismes liés à la consommation de drogue.

5 Question 1 QCM Un neurotransmetteur est une molécule chimique libérée au niveau d une synapse 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 Un neurotransmetteur ne doit pas avoir des récepteurs spécifiques postsynaptiques Un neurotransmetteur ne doit pas être inactivé de façon spécifique. Question 3 La dopamine ne contient pas d atome d azote La dopamine ne contient pas d atome de calcium La dopamine ne contient pas d atome d oxygène La dopamine ne contient pas d atome de carbone Question 4 La dopamine est présente au niveau des jonctions neuromusculaires La dopamine est présente au niveau du système dopaminergique La dopamine est présente au niveau du système sérotoninergique

6 La dopamine est présente au niveau du système cholinergique Question 5 La dopamine est synthétisée grâce à la DOPA déshydrogénase La dopamine est synthétisée à partir de la D-Tyrosine La dopamine est synthétisée à partir de la L-Dopa La dopamine n est pas synthétisée au niveau des neurones Question 6 La L-Dopa donne de la L-Tyrosine qui donne de la dopamine La D-Dopa donne de la D-Tyrosine qui donne de la dopamine La tyrosine hydroxylase transforme la L Dopa en L Tyrosine La L-Tyrosine donne de la L-Dopa qui donne de la dopamine Question 7 Les neurones dopaminergiques jouent un rôle dans la mémoire Les neurones dopaminergiques jouent un rôle dans les émotions Les neurones dopaminergiques jouent un rôle dans la récompense et la motricité Les neurones dopaminergiques sont impliqués dans la maladie d Alzheimer Question 8 Les récepteurs D1 et D5 font augmenter la concentration intracellulaire d AMPc Les récepteurs D1 et D5 font diminuer la concentration intracellulaire d AMPc Les récepteurs D1 et D5 sont des récepteurs canaux Les récepteurs D1 et D5 sont présents uniquement au niveau du striatum

7 Question 9 Les récepteurs D2, D3 et D4 font augmenter la concentration intracellulaire d AMPc Les récepteurs D2, D3 et D4 font diminuer la concentration intracellulaire d AMPc Les récepteurs D2, D3 et D4 sont des récepteurs canaux Les récepteurs D2, D3 et D4 sont présents uniquement au niveau du striatum Question 10 L inactivation de la dopamine est non spécifique L inactivation de la dopamine se fait par recapture grâce aux transporteurs TAT L inactivation de la dopamine se fait par recapture grâce aux transporteurs DAT L inactivation de la dopamine se fait par hydrolyse enzymatique