Exemples de troubles associés à une défaillance de la neurotransmission

Trouble

Physiopathologie

Traitement

Déséquilibre des neurotransmetteurs

Maladie d'Alzheimer

Dépôts bêta-amyloïdes extracellulaires, enchevêtrements neurofibrillaires intracellulaires et plaques séniles, en particulier dans le système limbique (p. ex., hippocampe), dans les régions associatives du cortex et dans les neurones qui synthétisent et utilisent l'acétylcholine (p. ex., du noyau basal de Meynert et ses vastes projections vers le cortex)

Les inhibiteurs de la cholinestérase (donépézil, rivastigmine, galantamine) retardent la dégradation synaptique de l'acétylcholine et améliorent ainsi les fonctions intellectuelles et la mémoire, bien que modestement.

La mémantine, un antagoniste des récepteurs NMDA, peut ralentir la progression de la maladie et augmenter l'autonomie.

Les futurs traitements pourraient impliquer des médicaments qui augmentent les taux de H2S dans le cerveau et améliorent ainsi la mémoire à court terme ou modifient les taux de NO dans le cerveau et améliorent ainsi la mémoire à long terme.

Anxiété

Peut traduire une activité réduite du GABA, peut-être due à un déséquilibre des inhibiteurs endogènes et/ou des stimulateurs du récepteur GABA

Peut également impliquer des déséquilibres des réponses de la noradrénaline et du 5-HT

Les benzodiazépines augmentent la probabilité d'ouverture des canaux chlore modulés par le GABA travers l'activation du récepteur GABAA.

Les inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine sont des médicaments de choix pour les traitements à long terme car une tolérance aux benzodiazépines peut se développer.

Troubles du spectre autistique

Une hypersérotoninémie est possible, qui se produit chez 30–50% des personnes autistes, sans anomalie centrale de la 5-HT

Les inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine et la rispéridone peuvent être utiles.

Lésion cérébrale

Lésion (p. ex., traumatisme, hypoxie, convulsions prolongées) accélérant la libération excessive des neurotransmetteurs excitateurs (p. ex., glutamate) et l'accumulation intracellulaire du calcium, qui contribuent à mort neuronale

Dans les modèles expérimentaux d'ischémie et de blessures, les inhibiteurs calciques, la glycine et des antagonistes plus anciens des récepteurs NMDA (p. ex., dextrométhorphane, kétamine) peuvent réduire l'ampleur de la perte neuronale, mais ces médicaments ne sont pas efficaces chez les personnes.

Sous-décalage

Anomalies complexes de la transmission cholinergique, catécholaminergique (noradrénergique dopaminergiques) et sérotoninergique (5-HT)

Implication possible d'autres hormones et neuropeptides (p. ex., substance P, dopamine, acétylcholine, GABA)

Les antidépresseurs régulent négativement les récepteurs directement ou indirectement en inhibant la recapture de la 5-HT (comme avec les inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine) et la noradrénaline ou la dopamine ou en bloquant la MAO.

Le blocage des 5-HT2A/2C (un type de récepteurs de la 5-HT présent en grand nombre dans la région préfrontale) peut augmenter l'efficacité des inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine (p. ex., de la trazodone).

Troubles convulsifs

Les convulsions sont des décharges brusques synchrones à haute fréquence par des groupes de neurones localisés dans certaines régions du cerveau, peut-être provoquée par une activité accrue du glutamate ou une activité réduite du GABA

La phénylhydantoïne, la lamotrigine, la carbamazépine, le valproate, le topiramate et certains autres anticonvulsivants (p. ex., zonisamide, oxcarbazépine) stabilisent les canaux sodium voltage-dépendants.

L'éthosuximide et la gabapentine diminuent les courants calciques.

La phénylhydantoïne réduit également la libération des neurotransmetteurs en excès.

La lamotrigine peut diminuer les taux de glutamate et d'aspartate.

Le phénobarbital et les benzodiazépines augmentent l'activation du GABA en agissant sur le complexe récepteur GABAA–canal du chlore.

La tiagabine bloque la recapture gliale du GABA.

Le valproate augmente les taux du GABA.

Le topiramate augmente l'activité du GABA.

Maladie de Huntington (chorée)

Lésions neuronales majeures du cortex et du striatum en raison d'une expansion de polyglutamine (codée par la répétition CAG), produite par un gène anormal situé sur le chromosome 4 (le gène anormal produit en surnombre la protéine huntingtine, qui peut se combiner avec des molécules qui induisent une stimulation excessive des cellules par des acides aminés excitateurs neurotransmetteurs tels que le glutamate)

Il n'existe aucun traitement spécifique mais les médicaments qui bloquent les récepteurs NMDA peuvent bloquer les effets toxiques des excès de glutamate.

Les médicaments GABA-mimétiques sont inefficaces.

Manie

Activité accrue de la noradrénaline et de la dopamine, réduction du niveau de 5-HT et de la neurotransmission anormale du glutamate

Le lithium est le choix habituel en première intention. Il réduit la libération de noradrénaline et augmente la synthèse de 5-HT.

Le valproate et la lamotrigine sont bénéfiques, peut-être en normalisant la transmission de glutamate.

Le topiramate bloque les canaux sodium voltage-dépendants, augmente l'activité du GABA de certains types de récepteurs GABAA, antagonise la LPCA/sous-type kaïnate du récepteur du glutamate et inhibe l'enzyme anhydrase carbonique, en particulier les isoenzymes II et IV.

La gabapentine est supposée se lier à la sous-unité alpha-2/delta (1 et 2) du canal calcique voltage-dépendant dans le système nerveux central.

La carbamazépine et l'oxcarbazépine stabilisent les canaux sodiques voltage dépendants.

Syndrome malin des neuroleptiques

Blocage des récepteurs dopaminergiques (D2) par des médicaments (p. ex., antipsychotiques, méthylphénidate) ou sevrage brutal d'un agoniste dopaminergique, provoquant une rigidité musculaire, une fièvre, un changement dans l'état mental et une instabilité végétative

Traitement par un agoniste D2 (p. ex., bromocriptine) qui inverse la neurotransmission anormale.

D'autres médicaments sont également utilisés si besoin (p. ex., dantrolène, un bloqueur musculaire direct, est utilisé pour réduire les spasmes musculaires).

Douleur

Lésions tissulaires, qui provoquent une libération de substance P et de glutamate dans la corne postérieure de la moelle épinière et la libération d'autres macromolécules médiatrices des signaux de la douleur, telles que la calcitonin gene-related protein (CGRP qui peut dilater les vaisseaux crâniens et provoquer une migraine) et la neurokinine A et la bradykinine, qui sont localisées principalement dans les couches II et IV de la moelle épinière

Modulation supplémentaire de ces signaux par des endorphines (dans la moelle épinière) et par 5-HT et de la noradrénaline (dans les voies descendantes qui proviennent du cerveau)

Les AINS inhibent sélectivement la synthèse des prostaglandines (inhibiteurs de la COX-2, p. ex., célécoxib, parécoxib) ou de façon non sélective (inhibiteurs de la COX-1 et 2, p. ex., ibuprofène, naproxène) et réduisent les signaux douloureux.

Les antalgiques opiacés (p. ex., morphine) activent les récepteurs à endorphine-enképhaline (mu, delta, et kappa) en réduisant la transmission d'impulsion de la douleur.

De nouveaux traitements qui peuvent bloquer les récepteurs de la CGRP peuvent traiter la douleur au niveau du système nerveux. Ces traitements modifient la signalisation par la CGRP et soulagent ainsi la douleur pendant les migraines; ils peuvent être envisagés dans le traitement de la douleur faciale, des neuropathies diabétiques et de la douleur après les traitements du cancer.

Syndrome parkinsonien

Inhibition du système dopaminergique due au blocage des récepteurs dopaminergiques par des antipsychotiques

Les anticholinergiques réduisent l'activité cholinergique et rétablissent l'équilibre entre les systèmes cholinergiques et dopaminergiques.

Maladie de Parkinson

Perte des neurones dopaminergiques de la pars compacta du locus niger et dans d'autres régions, avec des taux réduits de la dopamine et de la métenképhaline, qui altère l'équilibre dopamine/acétylcholine et provoque une suractivité acétylcholine striatale

La levodopa atteint la fente synaptique, est récupérée par l'axone par l'intermédiaire des neurones présynaptiques du locus niger et est décarboxylée en dopamine, qui est sécrétée dans la fente pour activer les récepteurs dopaminergiques dendritiques. L'amantadine augmente la libération présynaptique de la dopamine; les agonistes dopaminergiques stimulent les récepteurs de la dopamine, bien que la bromocriptine, le pramipéxole et le ropinirole ne se lient qu'aux récepteurs D2, D3, et D4 de la dopamine.

Les médicaments anticholinergiques réduisent l'activité du système cholinergique, en restaurant l'équilibre entre dopamine et acétylcholine.

Les inhibiteurs de la MAO-B empêchent le recapture de la dopamine, en augmentant son taux. La sélégiline, un inhibiteur de la MAO-B, bloque la dégradation de la dopamine et prolonge ainsi la réponse à la lévodopa et permet de réduire la posologie de carbidopa/lévodopa.

Les inhibiteurs de la cathécolO-méthyltransférase (COMT) inhibent également la dégradation de la dopamine.

Schizophrénie

Augmentation de la libération présynaptique, synthèse de la dopamine, sensibilité et/ou densité des récepteurs dopaminergiques post-synaptiques

Les antipsychotiques bloquent les récepteurs de la dopamine et réduisent l'hyperactivité dopaminergique pour revenir à la normale.

L'halopéridol bloque préférentiellement les récepteurs D2 et D3 (grande affinité) et les récepteurs D4 (faible affinité) dans les régions mésocorticales.

La clozapine a une grande affinité pour la liaison avec les récepteurs D4 et 5-HT2, ce qui suggère que le système de la 5-HT est impliqué dans la pathogénie de la schizophrénie et dans sa réponse au traitement. La clozapine a un facteur de risque important de survenue d'une leucopénie.

L'olanzapine et la rispéridone, comparables à l'halopéridol, ont également une forte affinité pour les récepteurs 5-HT2 et D2.

Dyskinésie tardive

Récepteurs dopaminergiques hypersensibles à cause du blocage chronique par des médicaments antipsychotiques

Réduire les doses d'antipsychotiques peut diminuer l'hypersensibilité des récepteurs dopaminergiques; cependant, dans certains cas, les modifications peuvent être irréversibles.

Neurotransmetteurs normaux qui sont bloqués ou détruits par le système immunitaire

Myasthénie

Reflète l'inactivation des récepteurs de l'acétylcholine et modifications histochimiques post-synaptiques de la jonction neuromusculaire due à une réaction auto-immune

Les médicaments anticholinestérasiques inhibent l'acétylcholinestérase, augmentent les taux de l'acétylcholine à la jonction et stimulent les récepteurs restants, augmentant ainsi l'activité musculaire.

Diminution de la recapture neuronale des neurotransmetteurs

Sclérose latérale amyotrophique

Destruction des 1ers et 2e motoneurones, probablement due en partie à une neurotoxicité du glutamate

Le riluzole, qui inhibe la transmission du glutamate, augmente légèrement l'espérance de vie.

Neurotransmetteurs normaux mais anomalies des canaux ioniques

Ataxies épisodiques

Anomalie des canaux potassiques voltage-dépendants, provoquant des ondulations des muscles distaux et une incoordination (myokimies)

Le traitement par acétazolamide est efficace dans certains types d'ataxie épisodique.

Paralysie périodique hyperkaliémique

Diminution de l'inactivation des canaux sodium

Les crises sévères nécessitent du gluconate de calcium ou de l'insuline et du glucose IV.

Paralysie hypokaliémique périodique

Canaux du calcium voltage-dépendants défectifs

Les accès aigus peuvent être interrompus par les sels de potassium.

L'acétazolamide est efficace en préventif.

Syndrome de Lambert-Eaton*

Anticorps qui diminuent la libération présynaptique d'acétylcholine

Les corticostéroïdes, la 3,4-diaminopyridine (DAP), la guanidine, IgIV et la plasmaphérèse peuvent être utiles.

Paramyotonie congénitale

Anomalie des canaux sodium voltage-dépendants, entraînant une myotonie induite par le froid et faiblesse épisodique

La méxilétine (un bloqueur des canaux du sodium) et l'acétazolamide (un inhibiteur de l'anhydrase carbonique) peuvent être utiles.

Encéphalite de Rasmussen

La production post-virale d'anticorps contre les récepteurs du glutamate, affecte les canaux glutamate-dépendants

La forme la plus caractéristique de l'épilepsie partielle continue

Les médicaments antiviraux et les corticostéroïdes sont généralement inefficaces.

L'hémisphérectomie fonctionnelle (p. ex., section du corps calleux) peut contrôler les convulsions en l'absence de rémission spontanée.

Hyperekplexie (startle disease, syndrome du bébé raide)

Mutation du gène de la sous-unité alpha-1 du canal glycine-dépendant

Caractérisé par une rigidité, des myoclonies nocturnes et un réflexe de sursaut exagéré, avec hyperréflexie et chute

Le clonazépam ou certains autres anticonvulsivants (p. ex., phénylhydantoïne, phénobarbital, diazépam, valproate) peuvent conduire à une amélioration.

Intoxications (empoisonnements)

Botulisme

Inhibition de la libération d'acétylcholine par les motoneurones par la toxine de Clostridium botulinum

Il n'y a pas de traitement médicamenteux spécifique.

De petites quantités de toxine sont utilisées pour traiter certains cas de dystonies de spasticité, une douleur neuropathique, et les migraines ou pour réduire les rides de la peau.

Empoisonnement par les champignons

Amanita muscaria: contient de l'acide iboténique (qui a des effets similaires à ceux du glutamate) et un métabolite similaire au muscimol (qui a des effets similaires à ceux du GABA)

Inocybe et Clitocybes spp: stimulation des récepteurs muscariniques par la muscarine et ses constituants associés

Le traitement est un traitement de support, car aucun médicament ne permet de bloquer les effets de la neurotransmission.

L'atropine permet de corriger les effets muscariniques.

Organophosphorés

Inhibition irréversible de l'acétylcholinestérase et augmentation marquée des taux d'acétylcholine dans la fente synaptique

La pralidoxime déplace la toxine de l'acétylcholinestérase et contribue à inverser manifestations muscariniques et nicotiniques.

L'atropine contribue à inverser rapidement les effets de la muscarine.

Venin de serpent de Bungarus multicinctus (Krait bagué de Taïwan)

Bloque les récepteurs à l'acétylcholine à la jonction neuromusculaire par alpha-bungarotoxine

Un antivenin semble être efficace et est disponible.

*Le syndrome de Lambert-Eaton est un syndrome paranéoplasique médié par les anticorps habituellement produits dans le cancer du poumon à petites cellules. Il peut être présent avant que la tumeur ne se manifeste.

CGRP = calcitonin gene-related peptide; CRF = corticotropin (ACTH) -release factor; GABA = acide gamma-aminobutyrique; H2S = sulfure d'hydrogène; 5-HT = sérotonine; IgIV = Immunoglobulines IV; MAO = monoamine oxydase; MAO-B = MAO type B; NMDA = N-méthyle-d-aspartate; NO = oxyde nitrique; AINS = médicament anti-inflammatoire non stéroïdien; PIP2 = phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate.

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