Caracterisation et evolution des recepteurs cholinergiques de neurones embryonnaires de cerveaux de blatte, periplaneta americana, en culture primaire : etude electrophysiologique par la technique du patch-clamp

par ISABELLE VAN EYSEREN

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Yves Pichon.

Soutenue en 1997

à Rennes 1 .

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  • Résumé

    Les travaux presentes dans cette these concernent les proprietes des recepteurs a l'acetylcholine (ach) de neurones embryonnaires d'un insecte : la blatte americaine (periplaneta americana l. ) en culture primaire. Les proprietes des recepteurs ont ete etudiees en perifusant les neurones avec des solutions contenant des concentrations connues d'acetylcholine ou de ses principaux agonistes et en enregistrant le courant induit dans des conditions de voltage impose. Plus de 90 % des neurones repondent a l'acetylcholine. Le courant presente un phase d'activation sigmoide rapide (une fraction de seconde) suivie d'une phase de desensibilisation exponentielle lente (constante de temps de l'ordre de quelques secondes). A la fin de l'application, le courant revient a sa valeur initiale selon une exponentielle. Pour une concentration determinee, l'amplitude de la reponse au pic varie considerablement d'un neurone a l'autre. La nicotine, le carbachol, la suberylcholine et l'oxotremorine induisent des reponses du meme type mais de plus faible amplitude. Pour une concentration de 10#-#4m, l'amplitude moyenne des reponses au pic est de 116 pa pour l'ach, de 43 pa pour la nicotine, de 42 pa pour le carbachol (cch), de 10 pa pour la suberycholine (sch) et de 9 pour l'oxotremorine (oxo). L'amplitude de la reponse augmente avec la concentration en agoniste. Les relations entre la concentration et l'amplitude de la reponse au pic ont ete etudiees pour l'ach, la nicotine et le cch. Dans ces trois cas, la relation est complexe et suggere l'existence de deux composantes dans la reponse : une composante a haute affinite et une composante a faible affinite. Pour cette deuxieme composante, et dans le cas de l'ach, le kd apparent est de l'ordre de 6 x 10#-#5m et la pente de l'ordre de 1,8 ce qui suggere que l'ouverture d'un canal necessite la fixation de deux molecules d'ach. Des experiences de competition entre ach, nicotine et cch indiquent que la nicotine a une affinite nettement plus grande que l'ach et le carbachol pour le recepteur. Les reponses de la membrane neuronale aux agonistes cholinergiques sont inhibees par un ensemble de molecules comprenant des inhibiteurs cholinergiques, gabaergiques et glycinergiques. L'ordre d'efficacite des ces molecules et leur kd apparents sont les suivants : methyllycaconitine (mla) (6 x 10#-#1#4m) >> -bungarotoxine (-btx) (1,9 x 10#-#9m) > mecamylamine (5 x 10#-#9m) > curare (1,8 x 10#-#8m) >> strychine (3,5 x 10#-#7m) > bicuculline (1,4 x 10#-#6m) > atropine (3,2 x 10#-#6m) >> picrotoxine (3,1 x 10#-#5m). Ces resultats indiquent que les recepteurs cholinergiques de ces neurones sont ionotropiques et ont une pharmacologie essentiellement nicotinique. Au cours du developpement en culture, l'amplitude de la reponse a l'ach, a la nicotine et au carbachol augmente selon un decours proche de celui du developpement morphologique du reseau. Par contre, la selectivite relative des recepteurs a ces trois agonistes ne change pas. La nature des evenements elementaires qui sous tendent les courants ainsi que la structure moleculaire des recepteurs restent a determiner.


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Informations

  • Détails : 110 P.
  • Annexes : 230 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 1997/212
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