NERVEUX (SYSTÈME)Neurobiologie

Neuropharmacologie

La neuropharmacologie constitue le chapitre de la pharmacologie qui concerne l'action des drogues, ou substances pharmacologiques, sur les nerfs et le système nerveux central. Il est d'usage de la séparer de la psychopharmacologie, discipline née de la rencontre de la psychologie, de la psychiatrie et de la pharmacologie, et qui s'intéresse aux effets des drogues sur les états psychiques ; mais cette division est, en fait, assez arbitraire.

La neuropharmacologie étudie donc les effets des drogues sur la conduction et l'excitabilité des nerfs, sur la transmission de l'influx nerveux entre les structures jonctionnelles, telles les synapses neuromusculaires et les synapses interneuronales. Elle décrit et tente d'expliquer les manifestations des drogues sur le tonus musculaire, les réflexes médullaires, les états de veille et de sommeil, les émotions, l'excitabilité corticale ou sous-corticale, le système extra-pyramidal. Chemin faisant, elle élabore des concepts physiologiques à partir des constatations pharmacologiques ; dans ce domaine, elle revendique de solides succès, telle la théorie neurohumorale de l'influx nerveux.

Drogues. Conduction et transmission de l'influx nerveux

Pharmacologie de la conduction nerveuse

Certains médicaments perturbent la conduction de l'influx nerveux. Ainsi celle-ci est ralentie ou supprimée par les anesthésiques locaux. En réalité, ces derniers agissent sur toutes les fibres nerveuses, mais leur action est d'autant plus puissante que les fibres sont plus fines ; ainsi, les fibres de la douleur étant les plus fines, elles sont sensibles aux concentrations les plus faibles. Il est généralement admis actuellement que les anesthésiques locaux diminuent la perméabilité de la membrane des fibres nerveuses à l'ion sodium ; celui-ci ne pouvant plus entrer dans la fibre, la conduction s'arrête. À l'inverse, certains corps appelés labiliseurs – vératrine, par exemple – accroissent cette perméabilité ; les fibres nerveuses répondent alors à un stimulus unique par des décharges répétitives d'influx dans le muscle et dans le nerf.

Pharmacologie des structures jonctionnelles

Historique

L'action des médicaments sur les jonctions nerveuses constitue l'un des chapitres fondamentaux de la neuropharmacologie, depuis que les pharmacologues ont mis en évidence, entre 1900 et 1940, le mode de transmission neurohumorale de l'influx nerveux, qui s'est substitué à celui d'une transmission électrique. Suivant cette théorie, le passage de l'influx nerveux d'un nerf à un muscle, ou d'un axone au soma d'un autre neurone, met en jeu un mécanisme purement chimique : l'action d'une substance spécifique, le médiateur chimique. Ce résultat découle de l'analogie constatée entre les effets de l'excitation des nerfs sympathiques ou parasympathiques et les effets respectifs de l'adrénaline et de l'acétylcholine. Les découvertes fondamentales furent effectuées, en 1921, par O. Loewi, puis par W. B. Cannon. Loewi montre que l'excitation du nerf vague (parasympathique) d'un cœur isolé de grenouille libère dans le liquide de perfusion une substance capable de ralentir un autre cœur. Cette substance devait bientôt être identifiée à l'acétylcholine. Par ailleurs, Cannon démontre que l'excitation des nerfs sympathiques, hépatiques ou spléniques accélère le cœur énervé d'un chat. Cette action ne peut se produire que par libération d'une substance, appelée « sympathine », qui sera d'abord identifiée à l'adrénaline, puis à la noradrénaline (U. S. von Euler, 1946). La preuve de la transmission chimique au niveau de la plaque neuromusculaire fut acquise en 1944 ; au niveau du système nerveux central, en 1953.

Pour établir une corrélation entre une synapse donnée et un médiateur, il faudrait pouvoir répondre aux questions suivantes :

– Cette molécule est-elle libérée par la terminaison nerveuse sous l'effet de l'influx nerveux ?

– Cette molécule, appliquée artificiellement au niveau de la synapse, y produit-elle des effets identiques à ceux de la transmission synaptique normale ?

– Les drogues qui modifient le fonctionnement normal de la synapse ont-elles les mêmes effets sur une excitation artificiellement provoquée par le médiateur supposé ?

– Existe-t-il au niveau de la synapse un système d'inactivation rapide de cette molécule ?

Mécanismes d'action des drogues

Les progrès de la pharmacologie montrent que les drogues perturbent la transmission nerveuse de différentes façons :

Action des drogues

Exemples de quelques psychotropes à risques d'abus, leur équivalent dans notre cerveau et leurs cibles (entre parenthèses). 

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1. Au niveau du système nerveux autonome, les drogues peuvent mimer les effets du médiateur chimique. Ce sont : les parasympathomimétiques qui reproduisent les effets de l'acétylcholine sur les organes innervés par les nerfs parasympathiques ; les nicotiniques, ou excitoganglionnaires, qui imitent les effets de la même substance au niveau des ganglions ; les acétylcholinomimétiques, qui agissent comme l'acétylcholine au niveau de la plaque neuromusculaire ; les sympathomimétiques qui ont des effets analogues à ceux de la noradrénaline sur les organes innervés par le système sympathique.

Au niveau du système nerveux central, l'identité du médiateur excitant n'étant pas connue, il n'existe donc pas encore de classes de substances mimétiques ; le médiateur excitant est un des deux diacides aminés : l'acide glutamique ou l'acide aspartique. Certaines substances miment les effets de ces acides sur la membrane neuronale. Il en est ainsi, par exemple, au moins à certaines doses, de l'acide kaïnique. Dans la moelle épinière du chat, le médiateur inhibiteur a été identifié avec un acide aminé, le glycocolle. Le rôle de médiateur de l'acide γ-aminobutyrique (GABA) est établi dans l'action des nerfs inhibiteurs des crustacés. Injecté par iontophorèse, il mime les actions pré- et postsynaptiques du médiateur, agit aux mêmes sites et est bloqué par les mêmes drogues. Dans le cerveau des mammifères, le GABA est également présent ; il crée une hyperpolarisation de la membrane et son action pharmacologique est donc inhibitrice ; son rôle de médiateur inhibiteur a été établi dans de nombreuses structures : cervelet, cortex, hippocampe, etc.

Des substances mimant l'action du GABA sont aujourd'hui connues et le muscimol est l'une des plus employées. Les benzodiazépines semblent interférer par un mécanisme complexe avec les récepteurs au GABA.

2. Les substances pharmacologiques peuvent être des antagonistes en empêchant le médiateur de se fixer sur les récepteurs et d'y engendrer un potentiel d'action. Les antagon [...]

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Systèmes activateur, inhibiteur et facilitateur
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Contrôle du tonus musculaire
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Métabolisme de la 5-hydroxytryptamine
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