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Effets des neurotransmetteurs sur la morphogénèse des motoneurones

Ecrit par Jean-Pierre Ternaux


Depuis maintenant une vingtaine d'années, différentes molécules possédant des propriétés trophiques ont été mises en évidence dans le système nerveux central et périphérique, au cours du développement pré et post natal.

Certaines de ces substances sont à nouveau exprimées chez l'adulte lors de lésions du tissu nerveux.

 Ces facteurs chimiques, synthétisés par les neurones, les cellules gliales et les cellules- cibles, jouent un rôle primordial dans le développement morpho-fonctionnel des neurones et dans la mise en place des réseaux neuronaux. Elles agissent sur la survie des neurones, leur maturation, leur différenciation et sur la synaptogenèse.

La réalisation de souris transgéniques, invalidées pour les gènes qui codent pour ces différentes molécules trophiques ou pour leur récepteur spécifique, respectif, montre clairement l'implication de ces substances dans la maturation morpho-fonctionnelle des neurones au cours du développement.

Les motoneurones spinaux et du tronc cérébral, regroupés chez l'adulte sous forme de noyaux moteurs, rassemblant quelques centaines à quelques milliers de motoneurones, n'échappent pas aux influences des facteurs trophiques.

Les motoneurones, au cours du développement embryonnaire sont sensibles à différentes molécules de la famille des neurotrophines comme le Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF), la Neurotrophine 3 (NT-3) ou encore la neurotrophine 4-5 (NT-4-5) qui agissent au travers de récepteurs spécifiques les Tyrosines Kinases (Trk B et C).

Ces facteurs trophiques sont synthétisés au niveau des cellules musculaires, cibles des motoneurones.

A l'inverse des cellules sensitives des ganglions sympathiques,  parasympathiques et des ganglions de racine dorsale qui sont sensibles au Nerve Growth Factor (NGF), via le récepteur Trk A, les motoneurones spinaux et du tronc cérébral ne sont pas influencés par le NGF. D'autres facteurs trophiques ont été également mis en évidence dans le développement morpho-fonctionnel du motoneurone: les Fibroblastic Growth Factor, basique et acide (a-FGF, b-FGF), le Ciliary Neurotrophic Factor (CNTF, et son récepteur spécifique: la protéine Gp 130), le Glial Derived Neurotrophic Factor (GDNF)), les Insuline Growth Factor I et II (IGF I et IGF II), le Leukemia Inhibitory Factor (LIF).

Ces différentes molécules présentes dans l'espace extracellulaire, au cours du développement embryonnaire ne sont pas les seules à influencer l'acquisition du phénotype motoneurone lors de la différenciation des neuroblastes.

Les motoneurones embryonnaires, dès les stades précoces du développement du tissu nerveux, possèdent déjà les neurotransmetteurs (acétylcholine et glutamate) qui seront, lors de la synaptogenèse, impliqués dans la transmission chimique des messages nerveux.


Ces molécules, au cours de l'ontogenèse, jouent un rôle non négligeable dans la maturation  des motoneurones, avant d'être réellement utilisées pour la transmission synaptique.