Les récepteurs sont des molécules conçues pour se lier à un ligand, qui dans le cas du cerveau est souvent un neurotransmetteur.
Nous savons que les neurotransmetteurs suivent différentes voies une fois libérés dans le fente synaptique. La grande majorité d’entre eux sont inactivés ou recaptés. La minorité restante va se fixer sur des protéines situées sur la membrane du neurone en aval de la synapse (on parle de neurone post-synaptique); ces protéines sont appelées récepteurs.
La membrane du neurone peut-être celle d’un corps cellulaire ou d’une dendrite.
Un neurotransmitteur a son propre récepteur. Pour reprendre une métaphore classique, le neurotransmetteur est une clef qui, en se glissant dans la serrure – c’est-à-dire le récepteur – permettra d’ouvrir la porte (effet physiologique). Par exemple, le neurotransmetteur dopamine va se fixer sur le récepteur de la dopamine. En revanche, il ne pourra se fixer sur le récepteur de l’acétylcholine. C’est un peu comme si votre voisin essayait d’ouvrir votre porte avec sa clef !
De quoi est composée la ‘clef’ ?
Le récepteur a deux parties:
- Une partie, située sur la partie externe de la membrane, qui reconnaît le neurotransmetteur.
- Une partie, située sur la partie interne de la membrane, qui déclenche une série de réaction en chaine aboutissant à un effet physiologique.
Il existe deux types de récepteurs chez les vertébrés :
- Des récepteurs (dits ionotropes) possédant un canal ionique en son sein. L’interaction du neurotransmetteur avec son récepteur provoque l’ouverture du canal. L’effet physiologique qui en découle est très rapide (moins de 1/1000ème de seconde). La transmission synaptique est donc très rapide et met en jeu les neurotransmetteurs glutamate et gaba.
- Des récepteurs dit métabotropes. Ces récepteurs ne possèdent de canal mais une protéine (appelée protéine-G). La liaison du neurotransmetteur avec ce type de récepteur entraîne une réaction en chaîne à l’intérieur du neurone. Cette cascade d’événements implique par ordre d’entrée en scène :
- – des molécules appelées seconds messagers puis
– des enzymes, et enfin
– d’autres molécules appelées facteurs de transcription dont le rôle est de moduler certains gènes présents dans les chromosomes du neurone. Certains d’entre eux jouent un rôle important dans la mémorisation et le stockage d’événements.
On peut comparer cette machinerie sophistiquée à des dominos tombant les uns à la suite des autres.
Ce type de transmission synaptique est, contrairement au précédent, bien plus complexe. Elle concerne la majorité des neurotransmetteurs. L’effet biologique qui en découle est plus lent (de quelques centièmes de millisecondes à quelques minutes).
Quelques notions sur le couple neurotransmetteur-récepteur
Ligand : c’est la molécule qui se lie au récepteur. Le neurotransmetteur est le ligand endogène, c’est-à-dire la molécule naturelle libérée par le neurone. Par opposition, les médicaments qui miment ou bloquent les effets du neurotransmetteur sont des ligands exogènes.
Affinité : la capacité du ligand à se fixer à son récepteur dépend entre autre de son attirance pour ce dernier : on parle d’affinité d’un ligand pour son récepteur.
Agoniste : un agoniste est un ligand qui active un récepteur et qui produit une action physiologique identique à celle du neurotransmetteur. Par exemple, la bromocriptine (Parlodel®), médicament prescrit dans le traitement des symptômes de la maladie de Parkinson, stimule les récepteurs de la dopamine en mimant les effets de cette dernière: on dit que la bromocriptine est un agoniste dopaminergique.
Antagoniste : un antagoniste est un ligand empêchant la liaison d’un ligand agoniste ou d’un neurotransmetteur sur son récepteur. Il n’a pas d’effet propre (à l’exception d’effets secondaires). Par exemple, la clozapine (LEPONEX ®), médicament utilisé dans le traitement des troubles psychotiques, bloque l’action de la dopamine sur les récepteurs de la dopamine : la clozapine est un antagoniste dopaminergique.
Voici résumé sur le schéma l’interaction d’un neurotransmetteur avec son récepteur :
