Neurobiologie: prototype est le récepteur nicotinique, tutoriel & document en PDF.

Récepteurs ionotropes

Le prototype est le récepteur nicotinique de la JNM, activé par l’ACh. C’est le plus étudié (cf.Changeux), le plus connu et dans le plus grand détail (visualisé en microscopie électronique !). NB : se souvenir que l’ACh active également des récepteurs métabotropes de type muscarinique (ex. coeur).
Principe général des récepteurs ionotropes : la liaison du NM produit un changement de conformation du complexe récepteur-canal qui se traduit par l’ouverture du pore et le passage plus ou moins sélectif d’ions. Selon le potentiel d’équilibre, E, de ces ions, le courant engendré sera hyper- ou dépolarisant (ou rien si Ei= E). Par ex., le canal nicotinique est cationique non-sélectif, c-à-d qu’il laisse passer le Na et le K, donc son E devrait se situer autour de la moyenne ENa/ EK (ENa~ +50 ; EKm~ -85) ; en réalité, E~ 0 mV parce-qu’à partir du potentiel de repos (~ -60/-70), il y a davantage de gradient en faveur d’un influx sodique. L’activation du récepteur entraîne donc une dépolarisation qui atteint largement le seuil de déclenchement du PA.
Les récepteurs ionotropes présentent certaines caractéristiques :
– Les cinétiques d’activation et de déactivation sont rapides. Jusqu’à présent, nous n’avons parlé que de variations du potentiel de membrane. En fait, l’électrophy-siologie moderne s’intéresse davantage à l’enregistrement de courants ioniques plutôt qu’à celui de potentiels. Le comportement du neurone est régi en grande partie par la loi d’Ohm : U = RI. Or, dans la réalité, quand des canaux ioniques s’ouvrent, on a simultanément la mise en jeu d’un courant I, une chute de résistance R, et une variation de potentiel U due au passage du courant, donc 3 facteurs qui non seulement changent simultanément, mais aussi s’influencent mutuellement. Par ex., la variation de Courant entrant potentiel à son tour va modifier le courant ionique, et ainsi de suite, si bien que l’expérimentateur n’est pas en mesure d’observer ces paramètres de façon isolée. Pour remédier à cela, on a recours à la technique de voltage imposé (V-clamp), qui fait usage d’astuces électroniques pour fixer un paramètre, en l’occurrence U, et enregistrer le courant à potentiel constant. On peut ainsi observer les cinétiques réelles d’un courant ionique donné, cinétiques qui indiquent des activations souvent inférieures à la milliseconde et des déactivations qui varient de 5 à ~100 ms.
– Contrairement à ce qu’on croit généralement (encore un dogme !), l’affinité des récepteurs ionotropes pour leur NM est assez faible. On peut comprendre cela si on réalise que ce type de transmission ionotrope est basé sur la rapidité. Les PAs émis au niveau d’une terminaison présynaptique peuvent s’enchaîner à fréquence élevée ; il faut donc que le récepteur postsynaptique soit libéré rapidement de son NM pour être réoccupé et réactivé au moment du PA suivant, d’où la basse affinité. Par contre, on a vu que l’activation était très rapide fi comment conciler ça avec une faible affinité ?
Simplement en ayant une forte concentration de NM libéré puisque la cinétique d’activation du récepteur dépend de la concentration en ligand. De fait, les NM qui activent des récepteurs ionotropes sont en concentration millimolaire dans l’espace synaptique.
– Sur le plan structure moléculaire, on a le plus souvent affaire à des hétéropentamères.
Rappel structure primaire fi quaternaire : monomères (1 gène ; ex. I) ;
polymères (homomères [1 gène ; ex. IK- Inica7 Na ] ou hétéromères [plusieurs gènes]). En plus de cette similarité de structure quaternaire, il existe des séquences homologues au – I Ca..
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