Les synapses chimiques

INTRODUCTION AUX NEUROSCIENCES ET À LA BIOLOGIE

SUJET 2 :

Dans le système nerveux, l’influx nerveux, qui caractérise l’excitabilité d’une cellule nerveuse ou plus précisément « neurone », se propage d’une cellule à l’autre à travers l’axone jusqu’aux synapses.

Les synapses sont des structures spécialisées mettant en présence deux cellules qui peuvent être soit deux neurones, soit un neurone et une autre cellule quelconque. Ces synapses ont pour rôle le transfert des signaux entre les cellules.

Il existe plusieurs genres de synapses ; on distingue les synapses chimiques, et les synapses électriques qui sont plus rares.
        Dans ce qui suit, nous allons parler plus en profondeur de la synapse chimique, mettre en évidence ses éléments, les étapes de la transmission synaptique chimique et expliquer comment certaines drogues et toxines agissent sur une synapse chimique.

        Une synapse est dite chimique lorsque la transmission de l’information se fait par le biais d’un messager chimique ou neurotransmetteur.

D’un point de vue morphologique, une synapse chimique est caractérisée par une structure pré-synaptique constituée par de nombreuses vésicules synaptiques, ces vésicules représentent les organites de stockage du neurotransmetteur, et par un élément post-synaptique qui possède des récepteurs spécifiques d’un neurotransmetteur qui sont composés par des structures protéiques leur servant de point d’ancrage. Il faut rajouter aussi qu’une synapse comprend toujours une fente synaptique : il s’agit d’un espace situé entre les deux éléments cellulaires qui constituent la synapse et qui mesure entre 20 et 30 nm. C’est à l’intérieur de cet espace que le neurotransmetteur ou messager chimique est libéré par l’élément pré-synaptique pour le traverser et ensuite transmettre le signal à l’élément post-synaptique.
Ces trois éléments rassemblés ensemble forment ce qu’on appelle le complexe synaptique.

        La transmission synaptique chimique se produit selon des étapes spécifiques. Tout d’abord, suite à une excitation, nous allons observer l’arrivée d’un potentiel d’action le long de l’axone de la cellule nerveuse, jusqu’au niveau du bouton synaptique. Ceci va enclencher, par dépolarisation de la membrane, l’ouverture des canaux calciques voltage-dépendant et une entrée massive de calcium dans la cellule. Cette libération de calcium au niveau de l’élément pré-synaptique, entraîne la fusion des membranes des vésicules synaptique avec la membrane pré-synaptique, et la libération du neurotransmetteur dans la fente synaptique grâce à un complexe de protéines dites SNARE. C’est ce qu’on appelle l’exocytose des vésicules synaptiques. Les neurotransmetteurs libérés dans la fente synaptique vont se fixer sur les récepteurs post-synaptiques qui leurs sont spécifiques. Il se produit alors un changement dans la perméabilité de la membrane post-synaptique (ouverture des canaux ioniques post-synaptiques), ce qui va laisser entrer au niveau du neurone, des ions négatifs ou positifs. Ceci va être à l’origine d’un potentiel post-synaptique soit excitateur soit inhibiteur qui est qualifié comme un potentiel local et se propage jusqu’au niveau du début de l’axone où on peut voir la naissance d’un nouveau potentiel d’action par sommation des potentiels post-synaptiques (PPS). Le message chimique se transforme ainsi en un message électrique au niveau du neurone post.

...