Implication du glutamate dans la différenciation du motoneurone
Ecrit par Jean-Pierre Ternaux
MISE EN EVIDENCE DE GLUTAMATE DANS LE MOTONEURONE SPINAL DE RAT
L’utilisation d’anticorps dirigé contre le glutamate montre la coexistence d’acétylcholine et de glutamate dans le motoneurone spinal embryonnaire de rat.
L’utilisation des techniques de bioluminescence permet à la fois de mesurer les taux endogènes de glutamate et de mesurer sa libération dans l’espace extracellulaire au cours du développement des motoneurones maintenus in vitro.
La libération spontanée de glutamate par le motoneurones spinaux est modulée par les concentrations extracellulaires d’ACh. Elle est significativement augmentée en présence d’une augmentation des concentrations extracellulaires d’ACh. De la même façon les quantités d’ACh libérées par le motoneurone embryonnaire sont modulées par celles de glutamate.
Les effets du Glutamate sur la libération d’ACh résultent de la mise en jeu de récepteurs de type NMDA et AMPA/Kainate
 D’après Barthélémy-Requin et al.,Neurochemical Research, 2001.
|
 |
 |
IMPLICATION DU GLUTAMATE DANS LES PROCESSUS DE DEVELOPPEMENT DU MOTONEURONE SPINAL EMBRYONNAIRE
Chez le vertébré adulte, le glutamate présent au niveau des réseaux neuronaux périphériques et centraux est l’un des acides aminés excitateur le plus connu.
Son rôle comme neurotransmetteur des synapses excitatrices a été largement étudié dans différentes régions cérébrales.
Le glutamate a été également très étudié pour ses propriétés de neurotoxicité. En effet, un excès de glutamate dans l’espace extracellulaire, et une recapture dans les neurones peut induire une dégénérescence des neurones concernés.
La neurotoxicité du glutamate a été largement suggérée pour expliquer la dégénérescence neuronale dans de nombreuses maladies du système nerveux.
Au cours du développement embryonnaire, certaines études montrent que le glutamate peut être impliqué à la fois dans des processus de mort cellulaire, mais également jouer un rôle trophique non négligeable sur certaines populations de neurones. Son rôle dans l’orientation et le guidage des prolongements neuritiques a également été démontré, tout comme pour l’acétylcholine.
La présence de glutamate dans les motoneurones spinaux et du tronc cérébral de rat peut paraître tout à fait étonnante puisque les jonctions neuro-musculaires adultes des vertébrés supérieurs et des mammifères sont connues pour fonctionner avec l’acétylcholine comme neurotransmetteur.
La présence de glutamate dans le motoneurone s’éteint lorsque les jonctions neuro-musculaires sont fonctionnelles, c’est à dire dans la période péri-natale, lorsque l’ensemble des motoneurones ont connecté leurs cibles musculaires respectives.
Cette expression de glutamate dans les motoneurones embryonnaires de vertébrés est à mettre en relation avec l’évolution phylogénétique :
· Chez les insectes, les muscles d’une grande partie des espèces fonctionnent avec du glutamate.
· Chez les crustacés, les motoneurones sont soit cholinergiques soit glutamatergiques,
· Chez les vertébrés supérieurs l’ensemble des jonctions neuro-musculaires utilisent l’acétylcholine comme neurotransmetteur.
 |
Si chez les vertébrés supérieurs le motoneurone va orienter son phénotype fonctionnel vers un phénotype cholinergique, la présence de glutamate pendant l’ontogenèse pourrait correspondre à une réminiscence de l’évolution phylogénétique.
