1. Les récepteurs post-synaptiques :
pharmacologie agonistes et antagonistes
récepteur post synaptique
recapture
Nts
libération
autorécepteur
prèsynaptique post synaptique
transmission

2. Les récepteurs monoaminergiques : DA - NA et 5-HT
Multiplicité des récepteurs
dopamine Noradrénaline
sérotonine
5-HT 1B 5-HT 7
5-HT 6
5-HT 5
5-HT 4
5-HT 3
5-HT 2A/2C
5-HT 1A/ 1B/ 1D/ 1E

3. Les récepteurs pré synaptiques 5-HT, DA et NA :
Localisation : somatodendritique et axonale
D2 α2
D2 α2
DA NA
5-HT 1A 5-HT 1B
5-HT

4. Récepteurs et 2nd messagers
dépolarisation
NTS - R réponse
hyperpolarisation
• sites saturables ( # limité)
• interaction spécifique (stéréospécifique) ⇒ 1 Nts
• liaison réversible → action limitée dans le temps
• molécule protéique incluse dans la membrane cell
récepteurs métabotropiques et ionotropiques

5. Récepteurs métabotropiques
Famille récepteurs 7 domaines transmembranaires – couplés protéines G
Nts NH2 Longue chaîne
(1 er messager) N-terminal
extracellulaire
récepteur TM1 TM2 TM3 TM4 TM5 TM6 TM7
COOH
intracellulaire
Spécificité couplage
protéines G
Protéines G
Protéines G
famille effecteur
- identifiées par Gilman et coll sous unité α (2nd messager)
- couplées nucléotide guanine (GTP – GDP)
G αS ↑ AMPc
- hétéro trimètre (sous unités α – β- γ )
- 3 familles principales (en fonction de α) G α i/0 ↓ AMPc
G α q /11 ↑ IP3/DAG

6. Récepteurs métabotropiques
protéines G cycle fonctionnel
Nts
retour à l’état basal
- réassociation α + β / γ Fixation Nts – R :
- dissociation Nts-R - association α - R
- ↓ affinité GDP - ↑ GTP
α β γ - liaison GTP- α
GDP
α
α β γ β γ
GTP → GDP GTP
GTPase GDP
GTPase Liaison GTP :
(activité intrinsèque α) : - dissociation α – β / γ
α β γ
- dégradation GTP → GDP - sous unités actives
GTP
⇒ …..
canaux ioniques , adénylate cyclase
phospholipase C, autres protéines

7. Récepteurs ionotropiques
• Complexe macromoléculaire
sites
- Tétramèrique (NMDA) glutamate
N
- Pentamérique (GABA) région flip flop
TM1 TM2 TM3
• Sous unités:
C
N
- 3 domaines transmembranaires ( Glutamate) C
TM1 TM2 TM3 TM4
- 4 domaines transmembranaires (GABA / glycine)
• Hétérogénéité importante
=
sous unité 4TM

8. Récepteurs ionotropiques
Nts
N N C N C N C N C C
TM1 TM3
TM2 TM4 TM1 TM3
TM2 TM4 TM1 TM3
TM2 TM4 TM1 TM3
TM2 TM4 TM1 TM3
TM2 TM4
barrière canal ionique
5 sous unités à 4 TM
canal
=
Complexe macromoléculaire pentamèrique

9. Structure du récepteur NMDA
Complexe tétramèrique hétéromère NR1 – NR2
Ca2+ / Na+
1
1 2A
1 2A NR 1 > 9 splice variants
NH2 1 2B
NH2 2B
NR 2A
2B
2B 1
NR 2B
NR 2C
NR 2D
K+ COOH
• canal cationique
• sites agonistes / antagonistes
• sites régulation allostérique

10. Récepteur NMDA : sites de régulations / pharmacologie
agonistes glutamate
NMDA glycine co-agoniste
antagonistes D-APV
Ca2+
compétitifs
modulateur polyamines Zn2+ modulateur
↑ Activation R, ↓ [forte] NR1 NR2
(blocage canal)
Mg2+
magnésium
Blocage
H+
voltage - dépendent
↓ ν ouverture canal
PCP
(supprimée à pH=6) K+ antagonistes
non compétitifs
MK-801
ketamine
mémantine

11. Les récepteurs GABA-A : structure - pharmacologie
• GABA-A : activation → ouverture canal anionique → hyperpolarisation → inhibition
• complexe macromoléculaire pentamérique
• sous unités: 4 domaines transmembranaires (α - β - γ - δ - ρ - ε -π)
• Récepteur plus commun SNC : 2 α1 - 2 β2 - 1 γ 2
• canal anionique Cl-
• sites agonistes / antagonistes compétitifs
• sites régulation allostérique
GABA
Cl-
site benzodiazépine site barbiturique
β
site neurostéroïdes
site picrotoxine

12. Transmission synaptique
rapide (msec) Récepteurs
lente (sec)
ionotropiques (canaux) métabotropiques (protéine G)
• complexe macromoléculaire • 7 domaines transmembranaires
• 3 – 5 sous unités Nts canal ionique
ion ion
Nts
récepteur
intracellulaire G
P
intracellulaire
barrière canal ionique 2nd messager
cAMP, cGMP, DAG
∆ directe perméabilité ionique
protéines kinases
Récepteurs: et phosphatases
nicotinique (ACh)
Glutamate (NMDA- AMPA-Kainate) Effets intracellulaires
GABA-A phosphorylation protéines
5-HT3 ∆ Transcription génique

13. Etude des récepteurs
• approches électrophysiologiques
• approches comportementales (injection systémiques/locales)
• approches biochimiques
- métabolisme Nts
- mesure 2nd messager ( taux AMPc, …)
in vitro
- étude de liaison (binding)
in vivo
agonistes / antagonistes
homogénats
synaptosomes → récepteurs prèsynaptiques
coupes (autoradiographie)

14. La liaison ligand - récepteurs
• L* (3H, 14C, 125I) + tissue → totale - Incubation
– filtration
• L* + tissue + ligand froid → non spécifique
– mesure radioactivité
non spécifique = fraction de la liaison non saturable
• totale – non spécifique = spécifique
Courbe de saturation Liaison:
B (fmol/ mg tissue)
total
• fonction de la [L*]
• spécifique / stéréoselective
spécifique
• saturable (# R limité )
non spécifique • steady state (équilibre , t° , temps)
[L*] nM

15. La liaison spécifique ligand – récepteur : quantification
Bmax et Kd
Bmax Bmax
B (fmol/ mg)
B (fmol/ mg)
(50 %)
Kd Kd
0 0
[L*] nM log [L*] nM
Bmax Liaison maximale = # sites maximal x 1 ligand donné
Kd constante de dissociation d’1 ligand x 1 site donné
définie x la [ligand] qui occupe 50% des sites de liaison spécifique
⇒ affinité du site x le ligand ↑ valeurs = ↓ affinité
K1
R + L* [R + L*] Kd = K2 / K1
K2

16. La liaison ligand – récepteur : transformation de scatchard
Courbe de saturation Scatchard
B (fmol/ mg)
B/F
total
•
pente = - 1 / Kd
spécifique •
Bmax •
• Bmax
non spécifique
(50 %)
•
•
Kd [L*] nM B (fmol/ mg)
B = Bound = spécifique
F = Free = total - bound (spécifique)

17. La liaison ligand – récepteur : courbes de compétition
Capacité d’un composé à déplacer la liaison d’un Ligand * sur 1 site donné
L*
(% spéc)
100 100
% spécific binding
A B C
50 50
Ki
0 0
- 11 -9 -7 -5 -3
log [composé]
log [drug]
affinité: A > B > C
Ki concentration du composé (ligand froid) qui déplace 50% (IC50) de
la liaison spécifique du Ligand* sur 1 site donné
⇒ affinité du composé x le site marqué (x le ligand H*)

18. agonistes – antagonistes des récepteurs
• agoniste
substance capable de reconnaître et de se fixé à un récepteur, de le stimuler
⇒ réponse physiologique, en mimant toute ou partie de l’action du
neurotransmetteur endogène spécifiques du R
agoniste
Condition basale Liaison AGO-R
ouverture canal

19. agonistes – antagonistes des récepteurs
• antagoniste
substance capable de reconnaître et de se fixé à un récepteur, ⇒ pas réponse
physiologique; il réduit la réponse des agonistes et du neurotransmetteur
endogène spécifiques du R
antagoniste
agoniste
repos ANTAG : ANTAG :
pas effet AGO : bloque effet AGO
(pas ∆ taille canal) ouverture canal ⇒ repos

20. Antagonisme compétitif et non compétitif
antagonisme compétitif antagonisme non compétitif
réponse réponse
AGO seul AGO +ANTAG AGO seul
1 1
AGO +ANTAG
0.5 0.5
0.4
0.2
0 0
Log [agoniste] Log [agoniste]
agoniste et antagonistes : antagoniste non compétitif :
- fixation même site → compétition - fixation sur site ≠ de l’agoniste
- pas de compétition
Effet allostérique

21. Le récepteur NMDA
agonistes glutamate
NMDA
antagonistes D-APV
Ca2+
compétitifs
NR1 NR2
antagonistes
non compétitifs Mg2+
PCP K+
PCP
MK-801
mémantine

22. Interaction ligand –récepteur : efficacité et puissance
• activité intrinsèque : capacité à → réponse quantifiable après fixation - efficacité
• affinité (x un récepteur donné) : aptitude à se fixer sur le récepteur - puissance
Concentration Molaire ⇒ 50 % de l’effet Max (DE50) = -log [DE50]
réponse réponse
A X Y Z
1 1
B
0.5
C
0.5
0.4
0.2
0 0
Log [composé] Log [composé]
act. Intrinsèque: A > B > C act. intrinsèque: X = Y = Z
affinité : A = B = C affinité: X > Y > Z

23. • agoniste : ↑ affinité ↑ activité intrinsèque = 1
puissance efficacité
• antagoniste : ↑ affinité activité intrinsèque = 0
• agoniste partiel : ↑ affinité faible activité intrinsèque 0 - 1
agoniste agoniste partiel
ouverture totale repos ouverture partielle

24. • agoniste : ↑ affinité ↑ activité intrinsèque = 1
puissance efficacité
• antagoniste : ↑ affinité activité intrinsèque = 0
• agoniste partiel : ↑ affinité faible activité intrinsèque 0 - 1
réponse
agoniste full
1 efficacité < agoniste
puissance (Kd) > agoniste
0.5 cas intéressant :
agoniste partiel
compétition avec :
Kd
Kd - agoniste
- neurotransmetteur endogène
0
Log [composé] Effet agoniste - antagoniste

25. Agonistes partiels : effet agoniste - antagoniste
réponse
Agoniste seul
1
Effet agoniste - antagoniste
AGO + A P [forte]
- puissance (Kd) de l’agoniste partiel
0.5
- présence agoniste / NTS endogène
agoniste
AGO + A P [faible]
agoniste partiel
0
Log [agoniste]
R R R

26. Agonistes partiels : effet agoniste - antagoniste
off on
synapse – ligand/récepteur ⇒ rhéostat
pas Agoniste - AP agoniste partiel agoniste
+ AP + AP
effet agoniste effet antagoniste
- agoniste partiel : possède son propre « potentiel lumière » (act. intrinsèque)
- effet agoniste/ antagoniste: dépend de la présence de l’agoniste

27. Spectre d’action des agonistes
antagoniste
agoniste agoniste inverse
partiel partiel
agoniste
agoniste
inverse
% réponse
agonistes inverses agoniste full
100
• 1ère identification: 50
récepteur GABA-A et β-carbolines 0
-Log [composé], M
-50
• effet opposé aux agonistes
-100
agoniste inverse

28. Agonistes inverses: pharmacologie
agoniste agoniste inverse
repos
ouverture fermeture
canal canal
ANTAGONISTE
retour état repos
• effet opposé aux agonistes
activité basale du Récepteur : activité constitutive
• effet bloqué x antagonistes (= agonistes)

29. Les récepteurs GABA-A
GABA
Cl-
site benzodiazépine site barbiturique
β
site neurostéroïdes
site picrotoxine
affinité R x GABA anxiolytique
agonistes Diazepam
anticonvulsivant
ν ouverture canal Cl-
effets
agonistes β-carboline ν ouverture canal Cl- anxiogène
inverses convulsivant
efficacité liaison GABA
antagonistes Flumazenil • blocage site benzo (pas ∆ fonction canal)
compétitifs • (-) effets agonistes / agonistes inverses

30. Spectre d’action des agonistes : effet sur le canal ionique
antagoniste
agoniste inverse
agoniste
partiel
partiel
agoniste
agoniste
inverse

31. Autoradiographie quantitative

32. Les récepteurs 5-HT1A
Autoradiograms of the specific labeling of rat brain
5-HT1A receptors by [3H]8-OH-DPAT and
[3H]WAY 100635.
Both radioligands bind to the same areas.
Cer.cx (IV): layer IV of the cerebral cortex;
lat. sept.: lateral septum;
diag. band: diagonal band of Broca;
hippo. CA1: CA1 area of Ammon's horn in the
hippocampus;
gyrus d.: gyrus dentatus;
subst. nigra: substantia nigra;
amygd.: amygdala; sup. coll.: superior colliculi; dorsal
r.n.: dorsal raphe nucleus;
ent. cx: entorhinal cortex;
med. r.n.: median raphe nucleus.

33. Régulation des récepteurs pré et post-synaptiques:
hypo et hyper-sensibilité
↓ Recepteurs post-synaptiques
↑ Recepteurs post-synaptiques

34. 5-HT R
SERT
(-)
Fluoxètine

35. Table 1. Effects of chronic fluoxetine treatment on the specific binding of [3H]WAY
100635 in the dorsal raphe nucleus, the cerebral cortex and the hippocampusa
Fluoxetine x n: pas ∆ Bmax récepteurs 5-HT1A

36. Fluoxetine en chronique (8 mg/kg ip x 21 j) :
désensibilisation récepteurs 5-HT1A du RD mais pas dans l’hippocampe
• pas ∆ réponses 5-HT1A dépendantes dans l’hippocampe (CA1 cellules pyramidales)
• ↓ Effet inhibiteur 8-OH-PAT dans le RD
∆ adaptatives région dépendantes de la transmission 5-HT
en absence ∆ Bmax