Sa formation

Publié le 3 mars 2015 par mms1s1

Lorsqu’un danger ou une source de stress est détecté, le cerveau perçoit des modifications de l’environnement grâce au cortex cérébral auditif ou visuel, et envoie alors immédiatement un signal à l’hypothalamus, une glande servant d’intermédiaire entre les ordres envoyés par le cerveau et les organes producteurs d’hormones. Cette glande a un rôle essentiel dans l’organisme et participe à la régulation de grandes fonctions comme la faim, la soif, le sommeil, la température corporelle… En réponse au signal qu’il vient de recevoir, l’hypothalamus transmet alors l’information à l’organe concerné, ici les glandes surrénales. Avant d’arriver à destination, la stimulation nerveuse passe successivement par l’hypothalamus, le pont, le bulbe rachidien et la moelle épinière.

Schéma en coupe du cerveau montrant le trajet d’un signal nerveux en provenance de l’hypothalamus vers les glandes surrénales (signal représenté en orange)

Dans la situation décrite précédemment l’adrénaline est libérée en quantité massive, mais elle est également produite en continu par les glandes médullosurrénales même en situation normale. En effet, chaque jour, l'organisme produit environ de 2 à 3 mg d'adrénaline. Mais avant d'être diffusée dans le corps, elle doit être synthétisée, ce qui nécessite de nombreuses réactions et transformations chimiques.

Étape 1: L’élément à l'origine de sa formation est la tyrosine, un acide aminé présent dans l'alimentation; c'est à dire une molécule qui intervient dans la composition des protéines. On en trouve majoritairement dans quelques fruits (banane, avocat, amande), céréales (germe de blé, sésame, soja, graine de citrouille), dans le fromage, la bière, le vin et le hareng mariné. Lorsque l'on consomme ces aliments, le corps s'enrichit en tyrosine qui pénètre dans les nerfs grâce à des protéines transmembranaires. Il existe 2 types de ces protéines qui sont en fait des récepteurs: les récepteurs ionitropes (ou canaux ioniques) et les récepteurs métabotropes (ou récepteurs adrénergiques). Ils ont la forme de petits canaux et leur fonction est de transporter les ions à l’intérieur des cellules de façon sélective. Un ion peut traverser la membrane de 2 différentes manières:

soit par un changement de charge de la membrane provoqué grâce aux canaux ioniques qui sont sensibles à la tension électrique. Ce phénomène dépend donc des ions présents et de leur charge.
soit par la fixation d’un neurotransmetteur (comme l’adrénaline) sur un récepteur.

Ces deux possibilités ont pour effet l’ouverture du canal qui est normalement fermé, ce qui permet donc aux ions de pénétrer dans la cellule. Dans ce cas-ci, c’est un canal Na+ qui permet à la tyrosine d’arriver dans les cellules, il laisse donc passer des ions Na+ et la tyrosine.

Étape 2: Une fois dans la cellule, la tyrosine est soumise à une hydroxylation. C’est à dire qu’un groupement -OH lui est ajouté, la transformant ainsi en L-Dopa, que l'on utilise notamment pour traiter la maladie de Parkinson.

Équation chimique de la transformation de la tyrosine en L-Dopa:

C₉H₁₁NO₃ + OH --> C₉H₁₁NO₄

Étape 3: Ensuite, dans le cytosol; la composante liquide du cytoplasme qui est le contenu d'une cellule vivante; la dopa subit une décarboxylation. Ce terme technique signifie simplement que du CO₂ est enlevé à la molécule. Dans ce cas-ci, ce phénomène transforme la dopa en dopamine.

Équation chimique de la transformation de la L-Dopa en dopamine:

C₉H₁₁NO₄ - CO₂--> C₈H₁₁NO₂

Étape 4: Toujours dans le nerf, la dopamine est acheminée dans les vésicules grâce à un procédé quasiment identique à celui de la tyrosine: un transporteur à protons H+ (hydrogène) qui fonctionne de la même façon que les transporteurs à Na+ évoqués plus haut. De nouveau, un phénomène d’hydroxylation a lieu, la dopamine devient alors de la noradrénaline.

Équation chimique de la transformation de la dopamine en noradrénaline:

C₈H₁₁NO₂ + OH --> C₈H₁₁NO₃

Étape 5: Celle-ci est alors stockée dans les vésicules présynaptiques, qui sont des sortes de petites poches contenant des neurotransmetteurs. Lorsque le cerveau envoie le signal commandant la nécessité de libérer de l'adrénaline, l’émanation du calcium présent dans le nerf s’enclenche et permet la fusion de la membrane des vésicules. Les vésicules sont alors dépourvus de membrane et ne retiennent plus la noradrénaline qui se propage dans l’organisme. Elle s'associe à un groupe méthyle (CH₃ = 1 atome de carbone + 3 atomes d'hydrogène) grâce à un enzyme appelé N-méthyl transferase. Un enzyme est une molécule (dans ce cas-ci une protéine) qui catalyse une réaction chimique, c'est à dire qui l'accélère. On obtient alors finalement de l’adrénaline, prête à être diffusée dans l’organisme.

Équation chimique de la transformation de la dopamine en noradrénaline:

C₈H₁₁NO₃ + CH₃--> C₉H₁₃NO₃

Le schéma ci-dessous montre toutes les transformations évoquées plus haut, les groupes d’atomes entourés en violet signifient qu’ils ont été ajoutés par rapport à la précédente molécule alors que ceux entourés en rose ont été enlevés sur la molécule suivante.

Une fois la production d’adrénaline lancée, les glandes médullosurrénales continuent d’en produire jusqu’à ce que les récepteurs qui reçoivent l’adrénaline, dotés d’une sorte d’intelligence qui leur est propre, avertissent le système de réponse au stress qu’il faut stopper l’afflux d’adrénaline. Les glandes reçoivent alors le message et arrêtent d’envoyer de l’adrénaline dans l’organisme, on appelle ce phénomène un feedback négatif.