Définition cholinergique
Cholinergique est un terme utilisé pour désigner la molécule acétylcholine. Il est généralement utilisé pour définir les neurones, les récepteurs ou les synapses qui utilisent l'acétylcholine. Par exemple, un neurone cholinergique est un neurone qui libère de l’acétylcholine, et un récepteur cholinergique est un récepteur auquel se lie l’acétylcholine. L'acétylcholine est une molécule signal du système nerveux utilisée par les cellules nerveuses pour transférer des informations. Il est largement présent dans le système nerveux périphérique, qui participe, entre autres fonctions, à la contraction des muscles squelettiques et lisses et à la dilatation des vaisseaux sanguins. L'acétylcholine joue un rôle majeur au niveau de la jonction neuromusculaire, c'est-à-dire au niveau de l'articulation entre les cellules nerveuses et le muscle. De plus, l'acétylcholine est également présente dans le système nerveux central, où elle joue un rôle dans les processus cognitifs tels que la mémoire, l'apprentissage et l'éveil.
Sans surprise, son rôle dans de nombreux processus des systèmes nerveux périphérique et central a fait du système cholinergique une cible dans le traitement des maladies multiples. À leur tour, plusieurs médicaments cholinergiques ont été développés à des fins cliniques et cosmétiques. Par exemple, certains médicaments cholinergiques sont utilisés pour traiter les spasmes musculaires sévères, d’autres pour ralentir la progression de la maladie d’Alzheimer et d’autres encore pour réduire les rides. Cependant, outre leurs effets thérapeutiques et cosmétiques, les médicaments cholinergiques peuvent également induire une série d’effets secondaires, notamment la paralysie du système nerveux autonome.
Fonction acétylcholine
L'acétylcholine est présente dans les systèmes nerveux périphérique et central. Dans le système nerveux périphérique, l'acétylcholine est largement impliquée dans le mouvement musculaire et dans d'autres fonctions telles que la dilatation des vaisseaux sanguins. Dans le système nerveux central, il intervient dans les fonctions cognitives.
L'acétylcholine agit en se liant aux récepteurs cholinergiques, dont les deux principaux types sont muscariniques et nicotiniques. Les récepteurs muscariniques de l'acétycholine (mAChR) sont des récepteurs couplés aux protéines G (GPCR) qui modulent l'activité de la cellule en activant des mécanismes cellulaires impliquant des seconds messagers. Il existe cinq types identifiés appelés M1 à M5. Les récepteurs muscariniques M1, M3 et M5 sont généralement excitateurs et appartiennent au groupe G.qtaper; ainsi, ils exercent leur fonction en activant la phospholipase C (PLC), qui à son tour active l'IP3cascade de transduction de signal, permettant au calcium présent dans les réserves intracellulaires d'être libéré dans le cytosol. Les récepteurs M2 et M4 sont généralement inhibiteurs et appartiennent à la famille G.jeou Gotype, c’est-à-dire qu’ils agissent en réduisant l’AMP cyclique (AMPc) dans la cellule. Les récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine (nAChR), l'autre type principal, sont des canaux ioniques dépendants d'un ligand qui, lorsqu'ils sont activés par l'acétylcholine, permettent directement aux ions d'entrer (par exemple le sodium) ou de sortir de la cellule (par exemple le potassium).
Acétylcholine dans le système nerveux périphérique
L'acétylcholine est un acteur majeur au niveau de la jonction neuromusculaire. La jonction neuromusculaire est le site où une cellule nerveuse (un neurone) et un muscle squelettique (le type de muscle volontairement contracté) sont connectés. Pour qu'un muscle se contracte, le cerveau envoie des signaux électrochimiques d'un neurone à un autre, jusqu'à ce qu'un potentiel d'action (signal électrique) soit généré au niveau du motoneurone, qui est le neurone qui entre en contact avec la fibre musculaire. Au niveau de la jonction neuromusculaire, l'acétylcholine est libérée par le motoneurone dans la fente synaptique, qui se lie ensuite aux récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine présents sur la cellule de la fibre musculaire. Les récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine permettent au sodium de pénétrer dans la cellule musculaire, après quoi une série de signaux intracellulaires entraînent la contraction du muscle. Des anomalies dans la transmission cholinergique périphérique ont été associées à des troubles moteurs tels que la myasthénie grave, un trouble caractérisé par de la fatigue et une faiblesse musculaire.
L'acétylcholine est également un neurotransmetteur largement utilisé dans le système nerveux autonome, une partie du système nerveux périphérique impliquée dans le contrôle des fonctions corporelles inconscientes et involontaires. Plus précisément, l'acétylcholine est libérée par les neurones du système nerveux central qui se projettent vers les neurones du système nerveux autonome, ces derniers détectant l'acétylcholine via les récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine. Ces neurones se projettent à leur tour vers des parties du corps qui n’appartiennent pas au système nerveux, comme le tractus gastro-intestinal. Dans certains cas, l'acétylcholine est également libérée à cette jonction entre le système nerveux périphérique et d'autres parties du corps.
Acétylcholine dans le système nerveux central
Dans le système nerveux central, l’activité cholinergique est liée, entre autres, à l’éveil, à la conscience, à l’apprentissage, à la mémoire, à l’attention et à la récompense. Il n’est pas surprenant qu’une transmission cholinergique anormale ait été associée à la maladie d’Alzheimer, une maladie neurodégénérative caractérisée par une perte de mémoire.
Médicaments cholinergiques
L'implication de l'acétylcholine dans les maladies du système nerveux a naturellement fait du système cholinergique une cible à des fins thérapeutiques. Des médicaments qui activent (agonistes) ou inactivent (antagonistes) les récepteurs de l'acétylcholine, ainsi que des médicaments qui modulent l'activité cholinergique en facilitant ou en empêchant la production, la libération ou la dégradation de l'acétylcholine, ont été développés dans le but de traiter plusieurs affections neuropsychiatriques.
Agonistes
L'acétylcholine a une durée de vie très courte : elle ne reste pas longtemps dans le sang car elle se dégrade très rapidement. Par conséquent, l’acétylcholine elle-même n’est pas utilisée comme médicament, mais des composés similaires qui activent les récepteurs de l’acétylcholine sont utilisés pour les activer. Ces composés similaires qui se lient aux récepteurs de l’acétylcholine et les activent sont connus sous le nom d’agonistes de l’acétylcholine.
Un exemple d'agoniste est la pilocarpine, qui active les récepteurs muscariniques et est généralement appliquée dans la pupille de l'œil pour traiter une maladie neurodégénérative qui provoque la cécité appelée glaucome. Un autre exemple d'agoniste est la nicotine, présente dans le tabac.
Antagonistes
De nombreux médicaments cholinergiques sont des antagonistes des récepteurs de l'acétylcholine, qui bloquent les récepteurs de l'acétylcholine. Certains antagonistes sont l'atropine, la scopolamine, l'hexaméthonium et le triméthaphane. L'atropine et la scopolamine inactivent les récepteurs muscariniques et sont utilisées pour supprimer les sécrétions corporelles (par exemple les larmes ou le mucus) et pour détendre les muscles lisses (par exemple les muscles du tractus gastro-intestinal) pendant l'anesthésie et pour traiter le mal des transports. L'hexaméthonium et le triméthaphane bloquent les récepteurs nicotiniques et sont utilisés pour réduire l'hypertension artérielle. D'autres agents bloquant les récepteurs nicotiniques sont utilisés en raison de leurs effets au niveau de la jonction neuromusculaire ; ces agents empêchent les muscles squelettiques de se contracter et sont souvent utilisés pendant une intervention chirurgicale pour empêcher les patients d'effectuer des mouvements involontaires.
Autres drogues
En plus des agonistes et antagonistes cholinergiques, d'autres médicaments peuvent moduler l'activité de l'acétylcholine en augmentant ou en diminuant sa production, sa libération ou sa dégradation. Par exemple, l'inactivation de l'acétylcholine transférase, qui est une enzyme qui décompose l'acétylcholine, est utilisée pour augmenter les niveaux d'acétylcholine et pour traiter la myasthénie grave, un trouble neuromusculaire. Des médicaments similaires tels que la néostigmine et la pyridostigmine ne traversent pas la barrière hémato-encéphalique et sont donc utilisés pour exercer leur effet au niveau de la jonction neuromusculaire et contracter les muscles squelettiques.
Néanmoins, les anticholinergiques (médicaments qui réduisent ou bloquent les effets de l'acétylcholine) sont plus largement utilisés pour traiter de nombreuses affections. Il s’agit notamment des mouvements involontaires, des troubles gastro-intestinaux, de l’incontinence et de la maladie de Parkinson. Un autre composé qui bloque la libération d'acétylcholine est la toxine botulique, un agent produit par un type de bactérie, qui paralyse le muscle squelettique de sorte que l'organisme ne peut plus bouger et qui peut même provoquer la mort. Lorsqu'elle est appliquée localement, la toxine botulique détend les muscles et est donc utilisée pour traiter les spasmes musculaires sévères. Le même composé est utilisé pour réduire les rides en relaxant les muscles et la peau ; nous le connaissons sous le nom commercial de Botox.
Effets cholinergiques
Les effets de l'activation des récepteurs cholinergiques comprennent la contraction musculaire, la décélération de la fréquence cardiaque, la constriction de l'iris (myosis) et du cristallin, la sécrétion de mucus et la broncho-constriction. À l'inverse, les effets de l'inactivation des récepteurs cholinergiques comprennent la relaxation musculaire, l'accélération de la fréquence cardiaque, la dilatation des pupilles (mydriase) et l'aplatissement du cristallin (cyclopégie), la sécheresse des voies respiratoires supérieures (du système respiratoire), l'inhibition de la production de larmes, la rétention d'urine, la sécheresse buccale. , ralentissement de l'activité mucociliaire des voies respiratoires, constipation et relâchement musculaire (muscles squelettiques et muscles lisses).
Effets secondaires des médicaments cholinergiques
Les médicaments cholinergiques peuvent aider à traiter certains troubles et à améliorer les symptômes, mais ils ont également des effets secondaires négatifs. La plupart des médicaments cholinergiques sont des anticholinergiques, c'est-à-dire qu'ils réduisent ou bloquent les effets de l'acétylcholine. Par exemple, les antagonistes de l'acétylcholine, l'hexaméthonium et le triméthaphane, utilisés pour traiter l'hypertension artérielle, peuvent provoquer une paralysie du système nerveux autonome, produisant des effets tels qu'une vision floue et une incapacité à uriner. Les anticholinergiques en général peuvent provoquer une augmentation de la température corporelle car ils réduisent la quantité de transpiration ; ils peuvent également provoquer de la somnolence, des hallucinations, de la confusion, une bouche sèche, de la constipation, des difficultés à uriner et des déficits de mémoire. Chez les personnes âgées, ils peuvent provoquer de la confusion, des pertes de mémoire et un déclin cognitif. Le mélange d'anticholinergiques avec de l'alcool a des effets secondaires similaires à ceux d'un surdosage d'anticholinergiques, notamment des étourdissements, de la fièvre, de la confusion, une accélération du rythme cardiaque, des difficultés respiratoires, des hallucinations, une perte de conscience et même la mort. La prudence est donc de mise lors de la prise de médicaments cholinergiques.
Questionnaire
1. Où l’acétylcholine joue-t-elle un rôle majeur ?
UN.A la jonction neuromusculaire.
B.Au niveau du tractus corticospinal.
C.Dans tout le système nerveux périphérique.
D.Dans tout le système nerveux central.
E.Tout ce qui précède.
Réponse à la question n°1
UNest correct. L'acétylcholine est impliquée dans certains processus des systèmes nerveux périphérique et central, mais pas dans tous. Il joue cependant un rôle majeur au niveau de la jonction neuromusculaire, là où les motoneurones rencontrent les fibres musculaires.
2. Quels sont les effets de l’inactivation des récepteurs cholinergiques ?
UN.Décélération de la fréquence cardiaque et relaxation musculaire.
B.Accélération de la fréquence cardiaque et spasmes musculaires.
C.Dilatation des pupilles et spasmes musculaires.
D.Rétention urinaire, sécheresse des voies respiratoires supérieures et relâchement musculaire.
Réponse à la question n°2
Dest correct. Le blocage des récepteurs de l'acétylcholine entraîne de multiples effets, dont deux sont la rétention d'urine, la sécheresse des voies respiratoires supérieures et la relaxation musculaire.
3. Quels troubles sont traités avec des antagonistes de l'acétylcholine ou des médicaments anticholinergiques ?
UN.Troubles gastro-intestinaux, trouble bipolaire et mal des transports.
B.Troubles gastro-intestinaux, maladie de Parkinson et hypertension artérielle.
C.Glaucome, maladie d’Alzheimer, maladie de Parkinson et hypotension artérielle.
D.Glaucome, maladie d’Alzheimer et hypertension artérielle.
Réponse à la question n°3
Best correct. En raison de ses effets sur le tractus gastro-intestinal, sur les mouvements musculaires et sur la dilatation des vaisseaux sanguins, le blocage des effets de l’acétylcholine avec des antagonistes ou des médicaments anticholinergiques est utilisé pour traiter plusieurs affections cliniques, parmi lesquelles les troubles gastro-intestinaux, la maladie de Parkinson et l’hypertension artérielle.