td neurobiologie libération des neurotransmetteurs lynda el hassar6 decembre 2004
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TD Neurobiologie
Libération des
Neurotransmetteurs
Lynda El Hassar6 decembre 2004
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Libération des Neurotransmetteurs
Différents types de Synapses
Comment estimer la libération des NT dans les synapses du SNC
Les différentes étapes de libération des NT:Etape 1: Augmentation de [Ca2+]i induite par un pA presynaptiqueEtape 2: Fusion des vésicules synaptiques induite par l’entrée de Ca2+Etape 3 : Exocytose
Diffusion du NT libéré dans la fente synaptique
La liberation des NT est de nature probabiliste
Pharmacologie de la libération des NT
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Le neurone
ArborisationDendritique
La synapse
Epines Dendritique
Soma
Axone
Neurone postsynaptique
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Interneuronal synapses and neuromuscular junction. Example of synapses between a motoneuron (Golgi type I neuron that innervates striated muscle fibres) and a Renshaw cell (a Golgi type II neuron in the spinal cord) and between a motoneuron and a striated muscle cell.
Type de cellules connecteés par des synapses chimiques
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Parts (a)-(d) from Bodian D (1972) Neuronal junctions: a revolutionary decade, Anat. Rec, 174, 73-82, with permission. Drawing (e) from Steiger U (1967) Uber den Feinbau des Neuropils im Corpus pedunculatum des Waldaneise, Z. Zelforsch. 81, 511-536, with permission.
Types des synapses
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Synapses symétriques et asymétriques
type 1 (asymmetric) type 2 (symmetric)
Gray 1959.
Epines dendritiquesOu
Dendrites distales
Surfaces dendritiquesOu
Soma
SynapsesExcitatrices
SynapsesInhibitrices
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synapses between terminal boutons and a dendritic spine
Synapse between an axon terminal and a terminal axon collateral
From Hamlyn LH (1972) The fine structure of the mossy fiber endings in the hippocampus of the rabbit, J. Anat. 96, 112-120, with permission.
Terminal boutons formingAxo-somatique synapses
Synapses between terminal boutons and a smooth dendritic branch
Différent types de synapses inter neuronales
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Electron photomicrographs of transverse sections at the level of synaptic complexes. Left: A figure of exocytosis (long arrow) between two dense presynaptic projections. A coated vesicle (crossed arrow) characteristic of the recycling of the membrane is also seen (inhibitory synapse afferent to the Mauthner cell in the fish). Right: Postsynaptic localization of the glycine receptors, visualized with gold particles associated to a specific monoclonal antibody (single arrow). These are lined up at distance from the membrane; this space originates mainly from the aggregation of the antibodies used to label indirectly the receptors (inhibitory synapse afferent to a motoneuron in the spinal cord of the rat). Part (b, left) from Triller A, Korn H (1985) Activity-dependent deformations of pre-synaptic grids at central synapses. J. Neurocytol. 14, 177-192, with permission. Part (b, right) from Triller A, Cluzeaud F, Pfeiffer F, Korn H (1986) Distribution and transmembrane organization of glycine receptor at central synapses: an immunocytochemical touch. In Levi-Montalcini R et al. (eds) Molecular Aspects of Neurobiology, Berlin: Spinger Verlag, with permission.
Une synapse en Microscopie Electronique
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Schematic of the synaptic transmission
Liberation des NT:Etapes 2,3 et 4
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Libération des Neurotransmetteurs
Différents types de Synapses
Comment estimer la libération des NT dans les synapses du SNC
Les différentes étapes de libération des NT:Etape 1: Augmentation de [Ca2+]i induite par un pA presynaptiqueEtape 2: Fusion des vésicules synaptiques induite par l’entrée de Ca2+Etape 3 : Exocytose
Diffusion du NT libéré dans la fente synaptique
La liberation des NT est de nature probabiliste
Pharmacologie de la libération des NT
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Terminaison presynaptique et zones actives
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Comment estimer la libération des NT dans les synapses du SNC
Mesure de la réponse postsynaptique qu ’il évoque Mesure de la capacitance en technique de patch clamp
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Les différentes étapes de libération des NT:
Etape 1: Augmentation de [Ca2+]i induite par un pA presynaptique
Etape 2: Fusion des vésicules synaptiques induite par l’entrée de Ca2+
Etape 3 : Exocytose
Liberation des Neurotransmetteurs
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Origine de l’augmantation de la [CA2+]i :Milieu extracellulaire RE
Origine de l’ouverture des canaux Ca2+ presynaptiques:Depolarisation de la membrane presynaptiqueCanaux Ca2+ sensibles au voltage : N et P/Q-types
Augmentation de [Ca2+]i induite par un pA presynaptique
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Le Canal Ca2+ voltage dependant
Caterall WA (1994) Auxiliary subunits of voltage-gated ion channels, Neuron 12, 1183-1194, with permission
Campbell KP, Harpold MM et al. (2000) Nomenclature of voltage-gated calcium channels, Neuron 25, 533-535, with permission.
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L’augmentation de la [Ca2+]i dans la terminaison présynaptiqueest localisée en microdomaine
Technique : Fura2
Stimulation presynaptique0.5 s à 80 Hz
Localisation dans les zones actives
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Les différentes étapes de libération des NT:
Etape 1: Augmentation de [Ca2+]i induite par un pA presynaptique
Etape 2: Fusion des vésicules synaptiques induite par l’entrée de Ca2+
Etape 3 : Exocytose
Liberation des Neurotransmetteurs
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Cycle vésiculaire et leur Fusion induite par l’entrée de Ca2+
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Complexe vSNARE-tSNARE
Docking Fusion
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Machinerie de la libération
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Les différentes étapes de libération des NT:
Etape 1: Augmentation de [Ca2+]i induite par un pA presynaptique
Etape 2: Fusion des vésicules synaptiques induite par l’entrée de Ca2+
Etape 3 : Exocytose
Liberation des Neurotransmetteurs
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Fusion et exocytose du NT
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Différents types de Synapses Chimiques
Comment estimer la libération des NT dans les synapses du SNC
Les différentes étapes de libération des NT:Etape 1: Augmentation de [Ca2+]i induite par un pA presynaptiqueEtape 2: Fusion des vésicules synaptiques induite par l’entrée de Ca2+Etape 3 : Exocytose
Diffusion du NT libéré dans la fente synaptique
La liberation des NT est de nature probabiliste
Pharmacologie de la libération des NT
Liberation des Neurotransmetteurs
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L’extrusion du Ca2+par l’élément presynaptique
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Différents types de Synapses Chimiques
Comment estimer la libération des NT dans les synapses du SNC
Les différentes étapes de libération des NT:Etape 1: Augmentation de [Ca2+]i induite par un pA presynaptiqueEtape 2: Fusion des vésicules synaptiques induite par l’entrée de Ca2+Etape 3 : Exocytose
Diffusion du NT libéré dans la fente synaptique
La liberation des NT est de nature probabiliste
Pharmacologie de la libération des NT
Libération des Neurotransmetteurs
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Probabilistic nature of Neurotransmitter release
KornH (1988),Méd. Sci. 8, 476-483
m = n. P. q
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Différents types de Synapses Chimiques
Comment estimer la libération des NT dans les synapses du SNC
Les différentes étapes de libération des NT:Etape 1: Augmentation de [Ca2+]i induite par un pA presynaptiqueEtape 2: Fusion des vésicules synaptiques induite par l’entrée de Ca2+Etape 3 : Exocytose
Diffusion du NT libéré dans la fente synaptique
La liberation des NT est de nature probabiliste
Pharmacologie de la libération des NT
Libération des Neurotransmetteurs
![Page 29: TD Neurobiologie Libération des Neurotransmetteurs Lynda El Hassar6 decembre 2004](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070309/551d9d8d497959293b8c3019/html5/thumbnails/29.jpg)
Pharmacologie de libération des NT
Tous les bloquants des canaux K+ potentialisent la liberation des NT : TEA, (tetramethyamonium)
DAP (3,4 Aminopyridine )
Adapted from Katz B, Miledi R (1979) Estimates of quantal content during chemical potentialization of transmitter release, Proc. R. Soc. Lond. B 205, 369-378, with permission.
1 mM
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Pharmacologie de libération des NT
Toxine Botulique
Organisme clostridium BotulinumProteine Neurotoxine Chaine lourde 100 KD
Chaine légère : 50 KDA
Bloque la transmission synaptique
Comment ?
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Pharmacologie de libération des NT
L’entrée du Ca2+ est maintenue même en présence de la toxine botulique
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Prification des vesicules du cortex cerebral chez le rat
Incubation de la toxine avec les vésicules induit une altération des bandes d’électrophorèse des protéines suivantes:
VAMP/SynaptobrevinSyntaxinSNAP 25
Pharmacologie de libération des NT
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Recapitulatif
pA presynaptique Ouverture cnx Ca2+Sensible au voltage
Augmentation locale De [Ca2+]i
Vesicules dockee + 3/4 Ca2+ = Activation de prot. sensors de Ca2+Synaptotagmine
Fusion vesiculaire et liberation de NT
Détachement de v-SNARE et t-SNARE
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Cellular and Melecular NEUROBIOLOGY
SECOND EDITION
C.Hammond