Neurotransmission adrénergique et physiologie de la norépinéphrine

La neurotransmission adrénergique est la signalisation chimique utilisée par la plupart des neurones sympathiques postganglionnaires, qui libèrent la catécholamine norépinéphrine sur les récepteurs adrénergiques des cellules cibles. Conjointement avec l'épinéphrine libérée par la médullosurrénale, ce système médie les effets cardiovasculaires, métaboliques et sur les muscles lisses de l'activation sympathique. La diversité des sous-types de récepteurs adrénergiques permet au même neurotransmetteur de produire des effets différents, voire opposés, dans différents tissus.

Definition

La neurotransmission adrénergique est le processus par lequel la norépinéphrine (et l'épinéphrine circulante) est synthétisée, libérée et agit sur les récepteurs alpha- et bêta-adrénergiques pour médier les effets sympathiques, la transmission étant principalement terminée par la recapture neuronale et la dégradation enzymatique.

Scope

Ce sujet couvre la synthèse, la libération, l'action sur les récepteurs et la terminaison de la norépinéphrine dans le système nerveux sympathique : la biosynthèse des catécholamines, la classification des récepteurs adrénergiques en familles alpha et bêta et leurs sous-types, les voies de second messager qu'ils activent, et les mécanismes (recapture et dégradation enzymatique) qui mettent fin à la transmission. Il s'agit d'une physiologie de référence, et non de conseils cliniques ou d'informations sur la posologie des médicaments.

Core questions

• Comment la norépinéphrine est-elle synthétisée, stockée et libérée par les terminaisons nerveuses sympathiques ?
• Quels sont les sous-types de récepteurs adrénergiques alpha et bêta et quelles voies de signalisation utilisent-ils ?
• Comment le même neurotransmetteur produit-il des effets différents dans différents organes ?
• Comment la signalisation adrénergique est-elle terminée ?

Key concepts

• Norépinéphrine et épinéphrine (catécholamines)
• Biosynthèse des catécholamines (tyrosine à dopamine à norépinéphrine)
• Récepteurs adrénergiques alpha-1, alpha-2, bêta-1, bêta-2 et bêta-3
• Signalisation par récepteurs couplés aux protéines G
• Recapture neuronale (transporteur de norépinéphrine)
• Dégradation enzymatique (monoamine oxydase, catéchol-O-méthyltransférase)
• Libération de catécholamines par la médullosurrénale
• Réponses spécifiques aux tissus (dépendantes du sous-type)

Key theories

Classification des récepteurs adrénergiques alpha et bêta

Ahlquist a proposé que les réponses diverses et parfois opposées aux agonistes adrénergiques pouvaient être expliquées par deux types de récepteurs distincts, alpha et bêta, distingués par leurs sensibilités relatives à une série de catécholamines ; ce cadre reste la base de la pharmacologie et de la physiologie des récepteurs adrénergiques.

Mechanisms

Les terminaisons sympathiques synthétisent la norépinéphrine à partir de la tyrosine via la dopa et la dopamine, la stockent dans des vésicules et la libèrent lors de la dépolarisation. La norépinéphrine agit sur les récepteurs adrénergiques, qui sont tous couplés aux protéines G : les récepteurs alpha-1 se couplent généralement à Gq et augmentent le calcium intracellulaire (par exemple, la contraction des muscles lisses vasculaires) ; les récepteurs alpha-2 se couplent à Gi et réduisent l'AMP cyclique, y compris les autorécepteurs présynaptiques qui inhibent une libération ultérieure ; les récepteurs bêta-1, bêta-2 et bêta-3 se couplent à Gs et augmentent l'AMP cyclique, produisant des effets tels qu'une augmentation de la fréquence cardiaque et de la contractilité (bêta-1) ou une relaxation des muscles lisses dans les voies respiratoires et les vaisseaux (bêta-2). Étant donné que les tissus expriment différents mélanges de sous-types, un seul neurotransmetteur produit des réponses spécifiques à l'organe, une compréhension ancrée dans la classification à deux récepteurs d'Ahlquist (Ahlquist, 1948). La transmission est principalement terminée par la recapture dans la terminaison nerveuse via le transporteur de norépinéphrine et par la dégradation enzymatique via la monoamine oxydase et la catéchol-O-méthyltransférase (Kandel et al., 2021 ; Boron & Boulpaep, 2017).

Clinical relevance

La physiologie adrénergique explique comment le système sympathique augmente la fréquence cardiaque et la pression artérielle, redistribue le flux sanguin et mobilise l'énergie, et elle fournit la base conceptuelle pour comprendre de nombreuses classes de médicaments cardiovasculaires et respiratoires. Cette entrée est une physiologie descriptive et non une base pour des décisions de traitement ou de posologie individuelles.

Evidence & guidelines

La classification des récepteurs et la signalisation décrites ici proviennent des travaux classiques d'Ahlquist (1948) et sont consolidées dans les manuels de physiologie et de neurosciences standard (Kandel et al., 2021 ; Boron & Boulpaep, 2017). En tant que physiologie de référence, le sujet ne fait pas l'objet de directives cliniques.

History

Les travaux de Walter Cannon au début du XXe siècle ont établi le rôle du système sympathique dans la mobilisation du corps et ont désigné une « sympathine » de type catécholamine comme son médiateur chimique (Cannon, 1929) ; le neurotransmetteur a ensuite été identifié comme étant la norépinéphrine. L'étude de Raymond Ahlquist en 1948 a introduit la division des réponses adrénergiques en types de récepteurs alpha et bêta, ce qui a recadré la physiologie et la pharmacologie adrénergiques et reste fondamental (Ahlquist, 1948).

Key figures

• Raymond P. Ahlquist
• Walter B. Cannon
• Ulf von Euler

Seminal works

• ahlquist-1948
• cannon-1929

Frequently asked questions

Pourquoi la norépinéphrine peut-elle provoquer à la fois la contraction et la relaxation des muscles lisses ?

Parce que différents tissus expriment différents sous-types de récepteurs adrénergiques : les récepteurs alpha-1 favorisent généralement la contraction tandis que les récepteurs bêta-2 favorisent la relaxation, de sorte que le même neurotransmetteur produit des effets opposés selon le récepteur qui prédomine.

Comment la signalisation de la norépinéphrine est-elle désactivée ?

Principalement par la recapture de la norépinéphrine dans la terminaison nerveuse via le transporteur de norépinéphrine, la dégradation enzymatique par la monoamine oxydase et la catéchol-O-méthyltransférase contribuant à une inactivation supplémentaire.