Les Neurotransmetteurs

 De notre bouche jusqu’à notre cerveau, le chemin est long, et de nombreux neurotransmetteurs nous aident à ne perdre aucune information. Cette partie sera donc consacrée à une présentation des différents neurotransmetteurs utilisés pour faire passer le message de récompense (système de récompense développé dans une partie antérieure) qui nous permet d’apprécier ce que l’on mange.

      De nombreux neurotransmetteurs sont impliqués dans le cheminement jusqu’au cerveau via  le système de récompense, le plus important étant la dopamine, mais il y a aussi la ghreline, l’obestatine, la noradrénaline, la serotonine et les peptides opioïdes.

          Mais tout d'abord qu'est-ce qu'un neurotransmetteur? C'est une molécule chimique qui assure la transmission d'un message d'un neurone à l'autre,au niveau d'une synapse.

((*) définitions à la fin de l'article)

Glutamate (= forme anionique de l'acide glutamique) :

• rôle très important : le glutamate est le neurotransmetteur excitateur le plus important du système nerveux central*.
• Les récepteurs NMDA et AMPA sont des récepteurs au glutamate.
• Il est le précurseur du GABA*. Mais, le glutamate est par ailleurs aussi inhibé par le GABA.
• Un excès de glutamate dans la fente synaptique entraîne une hyperstimulation des neurones, et peut aller jusqu'à leur mort.
• Peut être synthétisé par l'organisme.
• Ou, apporté par l'alimentation humaine où il est l'acide aminé le plus abondant. Si il y a cuisson, fermentation, murissement de produits alimentaires, le glutamate peut être hydrolysé par des protéines et ainsi exprimer sa sapidité (alors qu'en tant que simple composant des protéines, il est sans saveur).
• Il est abondant dans les tomates, la sauce soja, le parmesan...

 représentation du récepteur AMPA.

La sérotonine :

• Aussi appelée 5-hydroxytryptamine.
• Fabriquée à partir de la tryptophane
• Est découverte en 1946 par Vittorio Erspamer.
• Est utilisée dans le système nerveux central.
• Se trouve aussi dans le système digestif.
• Est liée à la dépression et à la boulimie.

récepteur et sérotonine

La dopamine :

• Est issue de l’acide aminé tyrosine.
• Est aussi appelée 4-(2-aminoéthyl)benzène-1,2-diol
• Sa fonction de neurotransmetteur est découverte en 1958 par Arvid Carlsson
• Est produite dans la substance noire *et dans l’aire tegmentale ventrale.
• Est le précurseur de l’adrénaline et de la noradrénaline.
• Active les récepteurs dopaminergiques.
• Intervient dans le comportement, la cognition *, les fonctions motrices, la motivation, les récompenses, le sommeil et la mémorisation.
• Est à l’origine de la recherche de récompense

dopamine et son récepteur

                                     

Peptides opioïdes

• Les peptides opioïdes sont une famille composée des molécules suivantes : adrénaline, dynorpine et enképhalines.
• Il faut savoir que les opiacés sont des substances dérivées de l'opium. Ce sont des molécules qui agissent ainsi sur les récepteurs aux opiacés (delta, mu, kappa et ORL-1).
• Les opioïdes sont des substances opiacées psychotropes* de synthèse ou peptidiques. On les surnomme "morphine endogène". Ils possèdent les mêmes effets que ceux de l'opium (plaisir, détente, diminution de la sensation de douleur/stress..) mais sans y être chimiquement apparentés.  
• Les opioïdes sont des opiacés d'origine synthétique (c'est à dire pas synthétisés par l'opium).
• Rôle aussi dans la régulation des fonctions vitales (faim, soif).
• Ces peptides peuvent avoir une origine endogène* (sécrétées par l'organisme qui en a besoin) ou exogène* (apportées à l'organisme).
• Le génome humain possède 3 gènes codant pour 3 protéines. Ces dernières seront dégradées par des protéases en peptides avec une action opiacée (les enképhalines, les pro-opiomélanocortines qui seront à l'origine des endorphines, et les dynorpines).
• Le goût sucré entraîne la libération de peptides opioïdes dans le striatum ventral*. D'où la sensation hédonique du goût sucré.

Exemple du récepteur aux opioïdes kappa :

Les endorphines = endomorphines:

•          Découvertes dans les années 1970. 
•          Ils font partie des composés opioïdes endogènes, ce sont des opiacés. 
•       Mêmes capacités analgésiques (diminution de la douleur, procuration de sentiment de bien-être, détente, relaxation...) que les opiacés.
•        Les endorphines sont sécrétées par l'hypophyse* et l'hypothalamus* dans l'espèce humaine, lors d'activités physiques intenses, excitation, douleur ou encore orgasme.
•           Entrainent des sensations de plaisir.
•           Effet court dans le temps.
•           Utilisées comme neurotransmetteurs par le cerveau humain.

L'enképhaline :

•          Toujours des composés opioïdes endogènes.
•      Neurotransmetteurs libérés lors d'une forte douleur  ->  réduction de la douleur en diminuant la quantité de dopamine produite. Les enképhalines permettent donc de varier l'intensité du plaisir.
•    Fonction principale : moduler le message nerveux tout en inhibant les potentiels d'action* responsables de la propagation du messager douloureux au cerveau. Il y a une inhibition des messages nociceptifs (ceux de la douleur) vers le cerveau.
•           Le mode de fonctionnement est le même que la morphine (dans un but d'analgésie).
•          Durée de vie très courte
•         Les enképhalines sont libérés par des interneurones spécialisés en communication avec les neurones de la douleur.
•          Ils sont dégradés par des enzymes dont certaines sont situées au niveau de la salive. 
•           Le massage favoriserait la production d'enképhalines.

          

La ghreline : ( sa présence n’est pas encore prouvée chez l’homme, mais présente chez le rongeur)

• Est un peptide de 28 acides aminés.
• Découverte en 1999 par Massayasu Kojima
• Est produite par les cellules pariétales de l’estomac, et donc un peptide digestif.
• Stimule, régule l’appétit

L’obestatine : (à confirmer chez l’homme mais présente chez le rongeur)

• Peptide de 23 acides aminés
• Découverte en 2005
• Diminue l’appétit et la prise de poids

                                                                                 

La noradrénaline = norépinephrine :

•  2 grands rôles :
• I. Libérée par les glandes surrénales*, la noradrénaline agit comme une hormone. Elle est impliquée dans les émotions, l'apprentissage, la mémoire... On dit que c'est une hormone adrénergique.
• II. Libérée par les fibres nerveuses du système nerveux (orthosympathique*) au niveau du tronc cérébral*, elle agit comme neurotransmetteur*. De plus, la noradrénaline est le précurseur* métabolique de l'adrénaline. 
•  La noradrénaline est alors, tout comme l'adrénaline et la dopamine, une catécholamine. C'est à dire que c'est un composé synthétisé à partir de la tyrosine, et qui joue le rôle d'hormone ou de neurotransmetteur.
• Cependant, pour chacun de ses rôles elle agit sur les mêmes récepteurs. Ce sont des récepteurs adrénergiques (alpha ou béta) couplés aux protéines G. 
• Lors de régimes riches en graisses ou lorsqu'il y a une consommation compulsive d'aliments tels que le chocolat, on observe une hyperactivité de la noradrénaline dans le cortex préfrontal*.

 récepteur adrénergique

Definitions :

Cognition : La cognition est le terme scientifique qui sert à désigner l'ensemble des processus mentaux qui se rapportent à la fonction de connaissance tels que la mémoire, le langage, le raisonnement, l'apprentissage, l'intelligence, la résolution de problèmes, la prise de décision, la perception ou l'attention.

GABA : principal neurotransmetteur inhibiteur dans le système nerveux central.

Substance noire : est un noyau du système nerveux situé au niveau du mésencéphale et du diencéphale sus-jacent, à la base des crus cerebri et ventralement par rapport au tegmentum. Son nom provient de la couleur des cellules qui composent ce noyau en raison de la présence de neuromélanine.

 Potentiel d'action (=influx nerveux) : modifications transitoires, courtes dans le temps et localisées, de la polarité des membranes plasmiques des neurones.

Glandes surrénales : deux glandes situées au-dessus des reins. Elles sécrètent des hormones dans le sang ; on dit que ce sont des glandes endocrines. Ici, se sont des hormones spécialisées dans la gestion du stress.

Neurotransmetteurs : composés chimiques libérés par les neurones. Ils permettent la transmission des messages envoyés par le cerveau.

Système nerveux orthosympathique : partie du système nerveux autonome, c'est à dire qui est responsable des fonctions automatiques, inconscientes, non volontaires de l'organisme (exemple, le rythme cardiaque).

Tronc cérébral : zone du système nerveux central, précisément dans l'encéphale.

Précurseur : composé dans une réaction qui permet la production d'un ou plusieurs nouveaux composés.

Cortex préfrontal : partie antérieure du cerveau. C'est le siège de différentes fonctions cognitives supérieures (le langage, le raisonnement, le goût...).

Psychotrope : substance qui agit sur le système nerveux central

Endogène : produit sécrété par l'organisme lui-même.

Exogène : produit qui provient de l'extérieur de l'organisme.

Striatum ventral : région de la matière grise, au centre du cerveau, impliquée dans le traitement des émotions.

Hypophyse : glande endocrine (organe qui sécrète des hormones dans la circulation sanguine) située dans le cerveau. Reliée à l'hypothalamus (structure du système nerveux), elle permet la sécrétion de nombreuses hormones.

sources images: 

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Noradrenaline.gif?uselang=frhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Noradrenaline.png?uselang=fr

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:L-Glutamins%C3%A4ure_-_L-Glutamic_acid.svg

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Endorphine.png

http://www.rcsb.org/pdb/101/motm.do?momID=100

http://opm.phar.umich.edu/protein.php?pdbid=4djh

http://en.wikipedia.org/wiki/File:AMPA_receptor.png