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Les ligands allostériques des récepteurs GABA-A

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Pharmacologie <strong>des</strong> transmissions<br />

acidaminergiques<br />

Aci<strong>des</strong> aminés excitateurs (AAE)<br />

glutamate<br />

aspartate<br />

Aci<strong>des</strong> aminés inhibiteurs (AAI)<br />

<strong>GABA</strong><br />

glycine<br />

AAE<br />

SNC<br />

AAI


<strong>Les</strong> transmissions acidaminergiques<br />

<strong>Les</strong> aci<strong>des</strong> aminés excitateurs<br />

glutamate<br />

aspartate


Aci<strong>des</strong> aminés excitateurs<br />

Le glutamate<br />

localisation, biosynthèse et métabolisme<br />

stockage<br />

recapture<br />

synapse glutamatergique<br />

<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> canaux du glutamate<br />

structure, localisation et rôle<br />

les <strong>récepteurs</strong> NMDA et leurs <strong>ligands</strong><br />

<strong>Les</strong> RCPGs du glutamate<br />

diversité<br />

intérêt potentiel <strong>des</strong> <strong>ligands</strong><br />

Effets physiologiques du glutamate<br />

potentialisation à long terme<br />

développement et plasticité synaptique<br />

rôle nocif, excito-toxicité


Le glutamate<br />

médiateur de ~ 50% <strong>des</strong><br />

neurones centraux


Le glutamate<br />

Voies glutamatergiques


Biosynthèse<br />

Le glutamate


Le glutamate<br />

Stockage et exocytose<br />

[Glu] intracell. ~ 10 mM<br />

[Glu] extracell. ~ 1 mM<br />

[Glu] vésic. ~ 100 mM


Recapture<br />

Le glutamate<br />

Transport électrogénique de haute affinité (10 mM)<br />

Dérégulation mort cellulaire


Métabolisme<br />

<strong>GABA</strong><br />

Le glutamate<br />

Glutamate<br />

Glutamine


Le glutamate<br />

Synapse glutamatergique


<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> du glutamate<br />

ionotrope<br />

(KAR)<br />

métabotropiques<br />

(mGlu1-8)<br />

ionotropes (NMDA,<br />

AMPA, KAR)


<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> canaux du glutamate


<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> canaux du glutamate<br />

Structure


<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> canaux du glutamate<br />

Localisation et rôle<br />

<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> NMDA et AMPA<br />

- post-synaptiques<br />

- somato-dendritiques<br />

- colocalisés<br />

exocytose de<br />

neuromédiateurs<br />

dépolarisation<br />

membranaire<br />

potentialisation à long<br />

terme<br />

apoptose


<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> canaux du glutamate<br />

Localisation et rôle<br />

<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> kaïnate (KAR)<br />

- Post ou pré - synaptiques<br />

médiateur de la<br />

réponse synaptique<br />

régulateur de<br />

l’excitabilité neuronale<br />

modulateur de la libération<br />

du neurotransmetteur


<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> NMDA du glutamate<br />

Structure


<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> NMDA du glutamate<br />

Fonctionnement


<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> NMDA du glutamate<br />

Ligands (I)<br />

<strong>Les</strong> agonistes<br />

- NMDA<br />

- glutamate, aspartate<br />

- glycine (co-agoniste)<br />

<strong>Les</strong> modulateurs <strong>allostériques</strong> endogènes<br />

- Mg 2+<br />

- Zn 2+ , H +<br />

- polyamines<br />

- neurostéroï<strong>des</strong><br />

- phosphorylation


<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> NMDA du glutamate<br />

Ligands (II)<br />

<strong>Les</strong> modulateurs <strong>allostériques</strong> à effet anesthésique<br />

- phencyclidine (PCP)<br />

- dizolcipine<br />

- kétamine<br />

- protoxyde d’azote (N 2O)


<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> NMDA du glutamate<br />

Ligands (III)<br />

Autres modulateurs <strong>allostériques</strong><br />

d’intérêt thérapeutique<br />

- Amantadine (Mantadix®) Parkinson<br />

- Mémantine (Ebixa®) Alzheimer<br />

- dextrométhorphane anti-tussif<br />

- ifenprodil


<strong>Les</strong> RCPGs du glutamate<br />

mglu 1 et 5 (groupe I)<br />

Gq<br />

mglu 2 et 3 (groupe II)<br />

Gi<br />

mglu1 – mglu8<br />

mglu 4, 6, 7 et 8 (groupe III)<br />

Gi


<strong>Les</strong> RCPGs du glutamate<br />

<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> présynaptiques


Effets physiologiques du glutamate<br />

Potentialisation à long terme<br />

- apprentissage<br />

- mémorisation


Potentialisation à long terme<br />

1 - Avant induction de LTP 2 - Pendant induction de LTP 3 - Après induction de LTP


Effets physiologiques du glutamate<br />

Rôle dans le développement et plasticité<br />

synaptique<br />

Rôles nocifs, excito-toxicité<br />

- Parkinson<br />

- Alzheimer<br />

- épilepsie<br />

- douleur<br />

- mort neuronale (neurotoxicité)


dépolarisation<br />

Flux Ca ++<br />

Décharge répétitive<br />

si Capture du glutamate<br />

[Glu] extracell.<br />

[K + ] extracell.<br />

Excitation neuronale<br />

acide arachidonique


dépolarisation<br />

Flux Ca ++<br />

Décharge répétitive<br />

si Capture du glutamate<br />

[Glu] extracell.<br />

[K + ] extracell.<br />

Excitation neuronale<br />

acide arachidonique


Intérêt [potentiel] <strong>des</strong> <strong>ligands</strong> <strong>des</strong><br />

<strong>récepteurs</strong> du glutamate<br />

Récepteurs ionotropes<br />

Agonistes activateurs mnésiques<br />

Antagonistes neuroprotecteurs,<br />

anticonvulsivant,<br />

traitement douleur chronique<br />

Récepteurs métabotropiques<br />

Agonistes traitement de neurodégénérescence<br />

Antagonistes diminution de la dépendance aux drogues<br />

(mglu5) traitement douleur


<strong>Les</strong> transmissions acidaminergiques<br />

<strong>Les</strong> aci<strong>des</strong> aminés inhibiteurs<br />

<strong>GABA</strong><br />

glycine


Transmissions <strong>GABA</strong>ergiques<br />

Le <strong>GABA</strong><br />

localisation, biosynthèse et métabolisme<br />

stockage<br />

recapture<br />

synapse <strong>GABA</strong>ergique<br />

Diversité <strong>des</strong> <strong>récepteurs</strong> du <strong>GABA</strong><br />

<strong>récepteurs</strong> <strong>GABA</strong>-A<br />

<strong>récepteurs</strong> <strong>GABA</strong>-B<br />

principaux rôles du <strong>GABA</strong><br />

<strong>Les</strong> <strong>ligands</strong> <strong>allostériques</strong> <strong>des</strong> <strong>récepteurs</strong> <strong>GABA</strong>-A<br />

benzodiazépines<br />

barbituriques<br />

autres potentialisateurs du <strong>GABA</strong>


Le <strong>GABA</strong><br />

~ 30% <strong>des</strong> synapses du cerveau


Le <strong>GABA</strong><br />

Voies <strong>GABA</strong>ergiques


Biosynthèse<br />

Le <strong>GABA</strong>


Recapture et métabolisme du <strong>GABA</strong><br />

Participation <strong>des</strong> cellules gliales au métabolisme du <strong>GABA</strong>


Recapture et métabolisme du <strong>GABA</strong><br />

vigabatrine<br />

Acide nipécotique<br />

tiagabine<br />

Molécules modulant le métabolisme et la recapture du <strong>GABA</strong>


Synapse <strong>GABA</strong>ergique


Diversité <strong>des</strong> <strong>récepteurs</strong> du <strong>GABA</strong><br />

<strong>récepteurs</strong> <strong>GABA</strong>-A<br />

<strong>récepteurs</strong> <strong>GABA</strong>-B


<strong>Les</strong> <strong>ligands</strong> <strong>des</strong> <strong>récepteurs</strong> du <strong>GABA</strong>


Structure<br />

Le récepteur <strong>GABA</strong>-A


Fonctionnement<br />

Le récepteur <strong>GABA</strong>-A


Mode d’action<br />

Le récepteur <strong>GABA</strong>-A


<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> <strong>GABA</strong>-B<br />

Pré-synaptiques Somato-dendritiques


Principaux rôles du <strong>GABA</strong><br />

- maintien <strong>des</strong> fonctions du SNC<br />

épilepsie<br />

ischémie cérébrale<br />

- développement du cerveau<br />

- modulation <strong>des</strong> fonctions centrales<br />

contraction musculaire<br />

anxiété<br />

vigilance<br />

sommeil<br />

mémoire


Effets <strong>des</strong> agonistes du <strong>GABA</strong><br />

- Contrôle de l’excitabilité cérébrale<br />

- Contrôle <strong>des</strong> états convulsifs<br />

- Inhibition <strong>des</strong> voies monoaminergiques<br />

(DA, NA, 5-HT)<br />

- Régulation de l’humeur et de la vigilance<br />

- Contrôle <strong>des</strong> fonctions hypotalamiques<br />

- Contrôle <strong>des</strong> fonctions du SNP


<strong>Les</strong> <strong>ligands</strong> <strong>allostériques</strong> <strong>des</strong><br />

<strong>récepteurs</strong> <strong>GABA</strong>-A


<strong>Les</strong> <strong>ligands</strong> <strong>allostériques</strong> <strong>des</strong><br />

<strong>récepteurs</strong> <strong>GABA</strong>-A<br />

<strong>Les</strong> BENZODIAZEPINES<br />

- hypnotiques / sédatives nitrazépam (Mogadon®)<br />

lormétazépam (Noctamide®)<br />

triamzolam (Halcion®)<br />

- anxiolytiques bromazépam (Lexomil®)<br />

diazépam (Valium®)<br />

prazépam (Lysanxia®)<br />

- anti-convulsivantes clonazépam (Rivotril®)<br />

- myorelaxantes tétrazépam (Myolastan®)


<strong>Les</strong> <strong>ligands</strong> <strong>allostériques</strong> <strong>des</strong><br />

<strong>récepteurs</strong> <strong>GABA</strong>-A<br />

<strong>Les</strong> « <strong>récepteurs</strong> » <strong>des</strong> benzodiazépines<br />

<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> BZ1<br />

cortex, cervelet<br />

<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> BZ2<br />

cortex, hippocampe, moelle<br />

<strong>Les</strong> <strong>récepteurs</strong> BZ3<br />

périphérie (foie,<br />

plaquettes, …)<br />

Ttes les<br />

benzodiazépines<br />

Diazépam, flumazenil<br />

Diazépam, zolpidem<br />

ANXIOLYTIQUE,<br />

SEDATIF<br />

SEDATIF,<br />

MYORELAXANT<br />

?


<strong>Les</strong> <strong>ligands</strong> <strong>allostériques</strong> <strong>des</strong><br />

<strong>récepteurs</strong> <strong>GABA</strong>-A<br />

<strong>Les</strong> BARBITURIQUES<br />

- hypnotiques phénobarbital (Gardénal®)<br />

<strong>Les</strong> AUTRES POTENTIALISATEURS DU <strong>GABA</strong>-A<br />

- zopiclone (Imovane®) et zolpidem (Stillnox®)<br />

- neurostéroï<strong>des</strong><br />

- anesthésiques généraux : chloroforme, éther,<br />

halothane (Fluothane®)<br />

- alcool

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