L’acetylcholine

Qu'est-ce que l'Acetylcholine ?

L'acétylcholine (Ach) est un neurotransmetteur qui fonctionne à la fois dans les systèmes nerveux central et périphérique. Il s'agit d'un sous-type non monoamine, c'est-à-dire qu'il ne contient pas de groupe amino connecté à un cycle aromatique par une chaîne carbonée (qui est commune aux neurotransmetteurs des systèmes noradrénergique, sérotoninergique et dopaminergique). Au lieu de cela, il est composé de deux groupes chimiques: la choline et l'acétyl coenzyme A (AcCoA).

La choline est un nutriment essentiel présent dans le soja, les jaunes d'œufs et la viande, et est classée dans le groupe des vitamines du complexe B. Le précurseur de la choline, AcCoA, est dérivé du glucose. La synthèse de ce neurotransmetteur dépend donc d'une consommation adéquate de choline; l'insuffisance peut être combattue en prenant un supplément de choline, généralement sous forme de lécithine.

L'acétylcholine est un neurotransmetteur libéré par les cellules nerveuses pour envoyer des signaux à d'autres types de cellules. Principalement, l'acétylcholine est associée aux motoneurones et à l'activation de la fonction musculaire.

Comment l'acétylcholine fonctionne-t-elle ?

L'ACh est présente chez les vertébrés et les invertébrés et, avec l'adrénaline et la noradrénaline (NA), c'est le principal effecteur du système nerveux autonome - le bras largement inconscient du système nerveux périphérique, qui régule les organes internes, contrôlant les fonctions viscérales.

ACh fonctionne également dans le SNC (Système Nerveux Central), où il affecte la physiologie cellulaire et synaptique pour influencer les réseaux, entraînant des changements de comportement tels que le sommeil à l'éveil et la distraction à l'attention.

Comment l'acétylcholine est-elle produite?

L'acétylcholine est produite dans les terminaisons nerveuses des neurones cholinergiques par l'enzyme choline acétyltransférase (ChAT).

L'action de ChAT est l'étape la plus lente du processus de transduction du signal et est donc appelée limitation de débit. Ce sont les disponibilités d'acétyl-CoA et de choline qui déterminent la synthèse de l'ACH.

La choline dérivée de l'alimentation est absorbée par les neurones cholinergiques via le transporteur d'absorption de la choline (ChT) où elle se combine avec des molécules d'acétyle produites à partir du métabolisme du glucose. Ici, il s'accumule dans le terminal synaptique où il se recombine avec les molécules d'acétyle.

L'ACh est transportée à l'extrémité des neurones (vésicules synaptiques) pour être stockée jusqu'à sa libération par le transporteur vésiculaire d'acétylcholine (VAChT). La signalisation de l'acétylcholine est stimulée par l'influx de calcium dans le terminal synaptique provoqué par un potentiel d'action.

Le terminal synaptique est une région spécialisée dans l'axone de la cellule présynaptique - la cellule qui contient ACh.

L'ACh est libérée du neurone présynaptique dans la jonction entre deux neurones, appelée fente synaptique. La diffusion de l'ACH à travers cet espace se traduit par son arrivée au neurone suivant, le neurone postsynaptique, perpétuant le signal le long de la voie. Ici, ACh se liera aux récepteurs et les activera ici, produisant la réponse post-synaptique nécessaire pour favoriser l'influx nerveux.

Les neurotransmetteurs doivent être retirés de la synapse avant qu'un autre signal puisse être transmis. Avec la plupart des neurotransmetteurs, ce nettoyage est réalisé par réabsorption.

La réabsorption comprend la recapture et le recyclage ultérieur. Cependant, le nettoyage de l'ACH est exclusivement réalisé par dégradation et inactivation de l'ACH. Ceci est médié par l'enzyme acétylcholinestérase (AChE) pour produire de la choline et de l'acétate.

Les récepteurs ACh

Les récepteurs postsynaptiques sur lesquels ACh agit sont appelés récepteurs cholinergiques. Ils sont divisés en deux types selon qu'ils sont stimulés par le médicament nicotine ou le médicament muscarine.

Les récepteurs muscariniques (mAChR) sont des membres de la superfamille des récepteurs couplés aux protéines G (GPCR). Lorsqu'ils sont activés par ACh, ces récepteurs se fixent sur et activent une protéine de liaison aux nucléotides guanine trimère appelée protéine G. Un changement conformationnel de la protéine G est induit par une liaison GPCR activée qui perpétue l'effet ACh plus en aval par le ciblage des protéines. Cela a pour effet cumulatif de modifier les propriétés de signalisation des neurones - qui peuvent être excitatrices ou inhibitrices. L'excitation fait référence à la probabilité accrue qu'un message continue de se déplacer dans le circuit neuronal et l'inhibition se réfère à la diminution de la probabilité que cela se produise.

Les récepteurs nicotiniques (nAChR) agissent de manière présynaptique dans le SNC et fonctionnent pour augmenter la libération d'autres neurotransmetteurs tels que le glutamate. Des sous-types distincts de récepteurs nicotiniques sont présents à la jonction neuromusculaire. Contrairement aux mAChR, les nAChR sont liés à des canaux ioniques - ils sont donc ionotropes. Ils sont composés de combinaisons de douze sous-unités nAChR différentes et chacun de ces récepteurs est composé de cinq sous-unités. L'ouverture de ces canaux provoque une dépolarisation rapide du neurone qui provoque son déclenchement rapide. Ce type de neurotransmission se situe généralement au niveau des jonctions neuromusculaires et intervient dans le contrôle moteur.

Les deux classes de récepteurs de l'acétylcholine sont impliquées dans la mémoire. Ils sont activés par des agonistes, qui sont des composés qui peuvent stimuler un récepteur pour produire une réponse biologique, ou des antagonistes, qui sont des composés qui contrent l'effet des agonistes.

La stimulation avec des agonistes entraîne la formation de souvenirs, tandis que les antagonistes affectent négativement la formation de la consolidation et du rappel de la mémoire à court et à long terme.

Que fait l'acétylcholine?

ACh prend en charge et régule différents types de mémoire, y compris la mémoire à long terme et la mémoire de travail. De plus, il est impliqué dans différentes phases de la mémoire, de la formation de la mémoire à la consolidation et à la récupération.

L'activation des récepteurs cholinergiques dans des zones du cerveau telles que l'hippocampe, l'amygdale et le cortex cérébral est nécessaire pour que ces processus se produisent.

La diminution des niveaux d'acétylcholine provoque également de multiples effets secondaires moteurs, tels que des tremblements et des problèmes de coordination.

Ce sont des caractéristiques des maladies liées à l'âge qui s'accompagnent d'autres symptômes tels qu'une mémoire et une attention insuffisantes.

L'acétylcholine peut réguler à la hausse la transmission synaptique glutamatergique et stimuler la fonction de plasticité, qui est le renforcement ou l'affaiblissement des signaux entre les neurones au fil du temps qui affectent la mémoire.

L'ACh affecte un sous-ensemble de plasticité appelé potentialisation à long terme (LTP) - le renforcement des synapses basé sur des modèles d'activité neuronale et le mécanisme clé de la mémoire et de l'apprentissage.