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neuroscience - La cellule et ses organites

ADN et ARN messager

Le neurone = cellule avec 1 noyau (eucaryote vs procaryote) + organites = éléments en dehors du noyau

Dans le noyau => échanges faits via pores nucléaires positionnés sur la membrane nucléaire

ADN => dans le noyau (acide désoxyribonucléique) va se transformer en protéine en passant par l’ARN messager (acide ribonucléique).

ADN = 2 chaînes complémentaires

ARN = 1 brin + molécule qui contient les instructions génétiques d’un être vivant.

L’ADN fournit les instructions génétiques, l’ARN transporte ces instructions aux ribosomes pour la traduction en protéines

Définition

ARN
molécule similaire à l’ADN produite à partir de l’ADN lors d’un processus appelé transcription. Il a pour but de transporter les instructions génétiques de l’ADN aux ribosomes pour la traduction
Protéine
: type de molécule composée d’acides aminés. Elle est produite à partir de l’ARN grâce à un processus appelé traduction. Ce sont les molécules les plus importantes pour les fonctions biologiques des êtres vivants, telles que la croissance, la répartition des cellules, la défense contre les infections...

Légende :

  • Liquide intracellulaire → cytoplasme
  • Réticulum endoplasmique rugueux / Ribosomes → RER / traduction
  • Appareil de Golgi → maturation des protéines
  • Réticulum endoplasmique lisse / Lysosomes → REL / enzymes de dégradation
  • Microfilaments → squelette de la cellule
  • Microtubules → transportent les protéines
  • Mitochondries → fabrique, stocke et libère l’énergie
  • Centrioles → 2 centrioles : centrosome qui se duplique pour former le fuseau mitotique

neurofilaments = assure la rigidité + stabilité mécanique + détermine diamètre de l'axone

microtubules = assurent transport intracellulaire + fournissent composants pour rigidité structurelle

Cytosquelette

cytosquelette = nécessaire pour permettre aux cellules vivantes de réaliser des fonctions telles que : mouvements + mitoses

composé de : microfilaments (MF) + microtubules (MT) + filaments intermédiaires (FI). protéines motrices : myosine, dynéine et kinésine = capables de se mouvoir le long des MF et MT induisant des tensions orientables et réversibles

=> Tout cela permet la croissance du neurone.

Axone et gaines de myéline

Définition

Axone
prolongement très fin et parfois très long capable de propager l’information électrique sans atténuation sous forme de potentiel d’action (PA)

axone peut être myélinisé (= autour de cette axone il y a une cellule qui s’appelle l’oligodendrocyte) ou non + peut avoir ramifications appelées collatérales d'axone

Gaine de myéline => non continue / interrompue aux nœuds de Ranvier

  • Rôle de la myéline : isolation électrique de l’axone → propagation rapide du potentiel d’action (PA)
  • Propagation saltatoire : le PA saute d’un nœud de Ranvier à un autre
  • Potentiel d’action : dépolarisation rapide (- → + en 1 ms)
  • Avec gaine de myéline : propagation plus rapide et par sauts
  • Sans gaine de myéline : propagation continue et plus lente

Définition

Gaine de myéline
surenroulement des prolongements membranaires autour de l’axone en spirales serrées. Enroulement de la bicouche lipidique riche en myéline qui recouvre l’axone pour former une gaine.

Nœud de Ranvier

Nœuds de Ranvier : visibles en vert (~1 µm), colorés avec un anticorps spécifique

  • Présence de canaux sodiques voltage-dépendants concentrés à ce niveau
  • Rôle du sodium : accumulation → grand influx → favorise dépolarisation et transmission de l’influx nerveux
  • Importance pour la conduction nerveuse rapide :

= Permet renouvellement fréquent de l’impulsion nerveuse

= Évite la dépolarisation complète de la membrane à chaque transmission

Axone et transport axoplasmique

Problématique : longueur de l’axone VS synthèse des constituants cellulaires dans le soma

Solution : acheminement → transport axoplasmique

vésicules = prendre en charge les protéines depuis le corps cellulaire et les transporter jusqu’à la synapse le long du cytosquelette.

transport axonal

= long du cytosquelette au niveau de l’actine et des microtubules grâce à des

moteurs moléculaires, kinésines ou dynéines, qui sont des enzymes mécano-

chimique.

Du soma vers l’axone (+) : transport antérograde - kinésines

De l’axone vers le soma ( - ) : transport rétrograde - dynéine

plusieurs types de transports :

Fast (50 - 400 mm/jour)

  • Organelles (mitochondries et vésicules)
  • Neurotransmetteurs
  • Canaux de protéines
  • Corps multivésiculaires
  • Endosomes

lent (a ou b)

Transport lent a (0.1 - 1 mm/jour) neurofilaments et microtubules assemblés

Transport lent b ( 3 - 8 mm/jour)protéines solubles

dendrites

dendrites = parfois constitués d’épines dendritiques = petites excroissances afin de privilégier les échanges synaptiques

Définition

Epines dendritiques
collectent l’information, ce sont les antennes des neurones.
Compartimentation
ségrégations et individualisations de l’information, certaines parties de la dendrite vont recevoir le message synaptique et pas d’autres

Les cellules gliales : 50% des cellules du cerveau

Définition

Cellules gliales
forment l’environnement des neurones. Elles assurent le maintien de l’homéostasie, produisent la myéline et jouent un rôle de soutien et de protection du tissu nerveux en apportant les nutriments et l’oxygène, en éliminant les cellules mortes et en combattant les pathogènes

Oligodendrocytes et cellules de Schwann

Ce sont des petites cellules gliales avec peu de prolongements qui forment :

- une gaine de myéline autour de plusieurs axones dans le système nerveux central

- une gaine de myéline autour d’un seul axone dans le système nerveux périphérique

Maladie qui peut toucher les oligodendrocytes : la sclérose en plaque - SEP

=> maladie auto-immune = provoque une démyélinisation au niveau du SNC :

= diminution de la vitesse de l’influx nerveux dans le SNC + troubles sensoriels et moteurs.

Traitements :

  • A ce jour, la SEP = maladie incurable + stratégies de traitements efficaces

peuvent aider à modifier ou à ralentir l’évolution de la maladie, à réduire la fréquence des poussées, à contrôler les symptômes, à améliorer l’état général ainsi que la santé émotionnelle des patients.

Processus de création de la gaine de myéline

Astrocytes

Définition

Astrocytes
Ce sont les cellules gliales les plus nombreuses. Astro-cytes = cellule en étoile.

=> permettent le support mécanique et physique des neurones :

- nerve glue → maintien le tissu nerveux dans sa conformation, soutien et enveloppe les

prolongements

- apporte un support dynamique

Acteur de la transmission synaptique

  • réabsorption/dégradation des neurotransmetteurs
  • sécrétion de transmetteurs : glio-transmetteurs (ici glutamate)
  • production de facteurs influant sur l’activité synaptique

=> On parle de synapse tripartie : pré-synaptique, post-synaptique et astrocyte.

Les astrocytes vont servir de barrière hémato-encéphalique.

Définition

Barrière hémato-encéphalique
barrière anatomique et molécule qui empêche le passage de la plupart des substances du plasma sanguin vers le parenchyme cérébral. Elle sert à réguler le milieu (homéostasie) dans le cerveau, en le séparant du sang
Parenchyme
tissu d’un organe qui assure son fonctionnement Les capillaires vont être entièrement recouverts par les “pieds astrocytaires” (end-feet).

LES GLIOMES

GLIOMES => 45 % des tumeurs cérébrales intracrâniennes

= multiplication anormale des cellules gliales

Glioblastomes => malins à évolution rapide

Astrocytomes => bénins ou malins à évolution lentes

Oligodendrogliomes => rares et souvent bénins

schwanommes => Multiplication anormale des cellules de Schwann = SNP

—> Augmentation de la pression intracrânienne

—> Signes cliniques dépendent de la localisation de la tumeur

Traitements :

  • Chirurgie (si possible)
  • Radiothérapie
  • Chimiothérapie = peu efficace car nombreuses substances chimiques ne franchissent pas la BHE


neuroscience - La cellule et ses organites

ADN et ARN messager

Le neurone = cellule avec 1 noyau (eucaryote vs procaryote) + organites = éléments en dehors du noyau

Dans le noyau => échanges faits via pores nucléaires positionnés sur la membrane nucléaire

ADN => dans le noyau (acide désoxyribonucléique) va se transformer en protéine en passant par l’ARN messager (acide ribonucléique).

ADN = 2 chaînes complémentaires

ARN = 1 brin + molécule qui contient les instructions génétiques d’un être vivant.

L’ADN fournit les instructions génétiques, l’ARN transporte ces instructions aux ribosomes pour la traduction en protéines

Définition

ARN
molécule similaire à l’ADN produite à partir de l’ADN lors d’un processus appelé transcription. Il a pour but de transporter les instructions génétiques de l’ADN aux ribosomes pour la traduction
Protéine
: type de molécule composée d’acides aminés. Elle est produite à partir de l’ARN grâce à un processus appelé traduction. Ce sont les molécules les plus importantes pour les fonctions biologiques des êtres vivants, telles que la croissance, la répartition des cellules, la défense contre les infections...

Légende :

  • Liquide intracellulaire → cytoplasme
  • Réticulum endoplasmique rugueux / Ribosomes → RER / traduction
  • Appareil de Golgi → maturation des protéines
  • Réticulum endoplasmique lisse / Lysosomes → REL / enzymes de dégradation
  • Microfilaments → squelette de la cellule
  • Microtubules → transportent les protéines
  • Mitochondries → fabrique, stocke et libère l’énergie
  • Centrioles → 2 centrioles : centrosome qui se duplique pour former le fuseau mitotique

neurofilaments = assure la rigidité + stabilité mécanique + détermine diamètre de l'axone

microtubules = assurent transport intracellulaire + fournissent composants pour rigidité structurelle

Cytosquelette

cytosquelette = nécessaire pour permettre aux cellules vivantes de réaliser des fonctions telles que : mouvements + mitoses

composé de : microfilaments (MF) + microtubules (MT) + filaments intermédiaires (FI). protéines motrices : myosine, dynéine et kinésine = capables de se mouvoir le long des MF et MT induisant des tensions orientables et réversibles

=> Tout cela permet la croissance du neurone.

Axone et gaines de myéline

Définition

Axone
prolongement très fin et parfois très long capable de propager l’information électrique sans atténuation sous forme de potentiel d’action (PA)

axone peut être myélinisé (= autour de cette axone il y a une cellule qui s’appelle l’oligodendrocyte) ou non + peut avoir ramifications appelées collatérales d'axone

Gaine de myéline => non continue / interrompue aux nœuds de Ranvier

  • Rôle de la myéline : isolation électrique de l’axone → propagation rapide du potentiel d’action (PA)
  • Propagation saltatoire : le PA saute d’un nœud de Ranvier à un autre
  • Potentiel d’action : dépolarisation rapide (- → + en 1 ms)
  • Avec gaine de myéline : propagation plus rapide et par sauts
  • Sans gaine de myéline : propagation continue et plus lente

Définition

Gaine de myéline
surenroulement des prolongements membranaires autour de l’axone en spirales serrées. Enroulement de la bicouche lipidique riche en myéline qui recouvre l’axone pour former une gaine.

Nœud de Ranvier

Nœuds de Ranvier : visibles en vert (~1 µm), colorés avec un anticorps spécifique

  • Présence de canaux sodiques voltage-dépendants concentrés à ce niveau
  • Rôle du sodium : accumulation → grand influx → favorise dépolarisation et transmission de l’influx nerveux
  • Importance pour la conduction nerveuse rapide :

= Permet renouvellement fréquent de l’impulsion nerveuse

= Évite la dépolarisation complète de la membrane à chaque transmission

Axone et transport axoplasmique

Problématique : longueur de l’axone VS synthèse des constituants cellulaires dans le soma

Solution : acheminement → transport axoplasmique

vésicules = prendre en charge les protéines depuis le corps cellulaire et les transporter jusqu’à la synapse le long du cytosquelette.

transport axonal

= long du cytosquelette au niveau de l’actine et des microtubules grâce à des

moteurs moléculaires, kinésines ou dynéines, qui sont des enzymes mécano-

chimique.

Du soma vers l’axone (+) : transport antérograde - kinésines

De l’axone vers le soma ( - ) : transport rétrograde - dynéine

plusieurs types de transports :

Fast (50 - 400 mm/jour)

  • Organelles (mitochondries et vésicules)
  • Neurotransmetteurs
  • Canaux de protéines
  • Corps multivésiculaires
  • Endosomes

lent (a ou b)

Transport lent a (0.1 - 1 mm/jour) neurofilaments et microtubules assemblés

Transport lent b ( 3 - 8 mm/jour)protéines solubles

dendrites

dendrites = parfois constitués d’épines dendritiques = petites excroissances afin de privilégier les échanges synaptiques

Définition

Epines dendritiques
collectent l’information, ce sont les antennes des neurones.
Compartimentation
ségrégations et individualisations de l’information, certaines parties de la dendrite vont recevoir le message synaptique et pas d’autres

Les cellules gliales : 50% des cellules du cerveau

Définition

Cellules gliales
forment l’environnement des neurones. Elles assurent le maintien de l’homéostasie, produisent la myéline et jouent un rôle de soutien et de protection du tissu nerveux en apportant les nutriments et l’oxygène, en éliminant les cellules mortes et en combattant les pathogènes

Oligodendrocytes et cellules de Schwann

Ce sont des petites cellules gliales avec peu de prolongements qui forment :

- une gaine de myéline autour de plusieurs axones dans le système nerveux central

- une gaine de myéline autour d’un seul axone dans le système nerveux périphérique

Maladie qui peut toucher les oligodendrocytes : la sclérose en plaque - SEP

=> maladie auto-immune = provoque une démyélinisation au niveau du SNC :

= diminution de la vitesse de l’influx nerveux dans le SNC + troubles sensoriels et moteurs.

Traitements :

  • A ce jour, la SEP = maladie incurable + stratégies de traitements efficaces

peuvent aider à modifier ou à ralentir l’évolution de la maladie, à réduire la fréquence des poussées, à contrôler les symptômes, à améliorer l’état général ainsi que la santé émotionnelle des patients.

Processus de création de la gaine de myéline

Astrocytes

Définition

Astrocytes
Ce sont les cellules gliales les plus nombreuses. Astro-cytes = cellule en étoile.

=> permettent le support mécanique et physique des neurones :

- nerve glue → maintien le tissu nerveux dans sa conformation, soutien et enveloppe les

prolongements

- apporte un support dynamique

Acteur de la transmission synaptique

  • réabsorption/dégradation des neurotransmetteurs
  • sécrétion de transmetteurs : glio-transmetteurs (ici glutamate)
  • production de facteurs influant sur l’activité synaptique

=> On parle de synapse tripartie : pré-synaptique, post-synaptique et astrocyte.

Les astrocytes vont servir de barrière hémato-encéphalique.

Définition

Barrière hémato-encéphalique
barrière anatomique et molécule qui empêche le passage de la plupart des substances du plasma sanguin vers le parenchyme cérébral. Elle sert à réguler le milieu (homéostasie) dans le cerveau, en le séparant du sang
Parenchyme
tissu d’un organe qui assure son fonctionnement Les capillaires vont être entièrement recouverts par les “pieds astrocytaires” (end-feet).

LES GLIOMES

GLIOMES => 45 % des tumeurs cérébrales intracrâniennes

= multiplication anormale des cellules gliales

Glioblastomes => malins à évolution rapide

Astrocytomes => bénins ou malins à évolution lentes

Oligodendrogliomes => rares et souvent bénins

schwanommes => Multiplication anormale des cellules de Schwann = SNP

—> Augmentation de la pression intracrânienne

—> Signes cliniques dépendent de la localisation de la tumeur

Traitements :

  • Chirurgie (si possible)
  • Radiothérapie
  • Chimiothérapie = peu efficace car nombreuses substances chimiques ne franchissent pas la BHE

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