Rappels sur la sérotonine et sa neurotransmission

La sérotonine, bien que présente en quantités importantes dans l’alimentation, est synthétisée dans le système nerveux, et plus particulièrement par les neurones sérotoninergiques à partir du tryptophane transformé d’abord en 5-hydroxy-tryptophane (Spreux-Varoquaux, 2012). La sérotonine présente chez les champignons étudiés ne semble donc pas responsable des effets psychotropes. Dans cette partie seront développés les rôles de la sérotonine ainsi que la localisation des voies cérébrales. Ensuite, les récepteurs de ce neurotransmetteur seront abordés.

I.2.1. Rôles et localisation de la sérotonine

La sérotonine possède à la fois une fonction d’hormone et de neurotransmetteur (Landry et Gies, 2014). Elle est présente au niveau de la muqueuse gastro-intestinale, des plaquettes sanguines et dans les neurones sérotoninergiques du système nerveux central.

La sérotonine contenue dans la muqueuse gastro-intestinale représente 80 % de la quantité totale de sérotonine (Landry et Gies, 2014). Les cellules entérochromaffines synthétisent et stockent dans des vésicules la sérotonine du tractus digestif. Après sa libération, augmentée par une stimulation vagale, elle joue un rôle dans la motilité intestinale et la sensation nauséeuse. En ce qui concerne les plaquettes, elles concentrent la sérotonine (Landry et Gies, 2014). Lors de l’agrégation plaquettaire, elles la libèrent, ce qui a pour effet l’amplification de l’agrégation et un effet global hypertenseur sur le système vasculaire. La psilocine n’agissant pas sur ces mécanismes, le sujet ne sera pas développé davantage.

Concernant les neurones sérotoninergiques, leurs corps cellulaires se trouvent dans les noyaux du raphé et projettent leurs axones dans tout le cerveau et la moelle épinière (Landry et Gies, 2014). Selon le récepteur présent au niveau de la synapse,

l’effet de la sérotonine est excitateur ou inhibiteur. Le schéma suivant positionne les voies sérotoninergiques cérébrales.

Figure 45. Voies de transmissions sérotoninergiques cérébrales

(Garnier et al, site internet)

Les projections sérotoninergiques naissent, au niveau du tronc cérébral, dans plusieurs groupes de noyaux : les noyaux du raphé (Stahl, 2010). Les noyaux supérieurs ou rostraux incluent les noyaux du raphé dorsal et médian, le nucleus linearis et le raphé pontis. Ces groupes de neurones innervent de façon diffuse les régions cérébrales représentées sur le schéma, cervelet inclus. Ainsi, toutes les régions cérébrales décrites dans la partie précédente reçoivent des projections sérotoninergiques. Les noyaux inférieurs ou caudaux sont composés du raphé magnus, du raphé pallidus et du raphé obscurus. Leurs projections, vers le cervelet, le tronc cérébral et la moelle épinière, pourraient contrôler les voies de la douleur.

La sérotonine innervant l’ensemble de l’encéphale, ce neuromédiateur est impliqué dans la plupart des fonctions cérébrales (Spreux-Varoquaux, 2012). En plus de son rôle dans la crise de migraine, la sérotonine joue un rôle dans l’humeur, l’anxiété et les psychoses (Stahl, 2010). Dans le cerveau antérieur, elle permet le maintien de l’éveil et de la vigilance, comme le système cholinergique (Kolb et Whishaw, 2008). La

sérotonine permet aussi l’apprentissage. Lorsque les neurones sérotoninergiques diminuent leur activité, le sujet est dépressif. L’augmentation de leur activité est observée chez les patients présentant des troubles obsessionnels compulsifs (TOC). Un dysfonctionnement de ce neuromédiateur pourrait aussi être impliqué dans la schizophrénie.

Les effets de la sérotonine dépendent du type de récepteur sur lequel elle agit. C’est pourquoi la partie suivante traitera des différents récepteurs sérotoninergiques.

I.2.2. Les récepteurs sérotoninergiques

La sérotonine, libérée par le neurone dans la fente synaptique, peut se lier à une quinzaine de récepteurs, notés 5HT, puis être recaptée par le neurone post-synaptique (Landry et Gies, 2014). La recapture est opérée par un transporteur membranaire sélectif appelé SERT. D’entre tous les neuromédiateurs, la sérotonine est celui qui possède le plus de types de récepteurs. Ils sont répartis en sept familles notées 5HT1,

5HT2, 5HT3, 5HT4, 5HT5, 5HT6 et 5HT7. Ils sont tous heptahélicoïdaux et couplés aux

protéines G sauf les récepteurs 5HT3 qui sont des récepteurs canaux à perméabilité

cationique.

Les récepteurs 5HT1A et 5HT1B sont couplés aux protéines Gi, inhibitrices

(Landry et Gies, 2014). Les 5HT1A sont aussi couplés, en second messager, aux

adénylate-cyclases. Lorsqu’ils sont stimulés, l’AMPc (Adénosine monophosphate cyclique) diminue, les phosphokinases A deviennent inactives, la conductance potassique augmente et, par voie de conséquence, une hyperpolarisation de la membrane plasmique est observée. Un potentiel d’action est donc inhibé dans le neurone sur lequel les récepteurs sont fixés. Au niveau pré-synaptique, ils exercent un rétrocontrôle négatif sur l’exocytose des neuromédiateurs. Les autres récepteurs de type 5HT1 : les 5HT1D, 5HT1E et 5HT1F, sont aussi couplés à des protéines Gi ayant une

action inhibitrice.

Les récepteurs 5HT2 : les 5HT2A, 5HT2B et HT2C, sont couplés à des protéines

Gq (Landry et Gies, 2014). Ces récepteurs sont les plus importants en ce qui concerne le mécanisme d’action de la psilocine, mais la voie de signalisation induisant l’effet hallucinogène n’est pas connue (Nichols, 2004). Les récepteurs 5HT2A pourraient avoir

comme voie de signalisation prioritaire la voie des phospholipases A2 et comme voie

minoritaire, la voie des phospholipases C. La voie des phospoholipases D pourrait aussi jouer un rôle.

Les récepteurs 5HT3, lorsqu’ils sont stimulés, entraînent une entrée de cations,

une dépolarisation rapide, et donc un potentiel d’action (Landry et Gies, 2014).

Les récepteurs 5HT4, 5HT6 et 5HT7 sont couplés à des protéines G excitatrices

(Landry et Gies, 2014). Concernant les 5HT4, placés au niveau somato-dendritique, ils

diminuent la conductance potassique et induisent une dépolarisation lente qui peut amplifier un potentiel d’action. Les 5HT5 seraient couplés à des protéines Gi.

La transmission sérotoninergique innerve donc tout l’encéphale. Elle est impliquée dans la plupart des fonctions cérébrales supérieures et possède de multiples récepteurs. Certaines voies de signalisation de ces récepteurs sont connues, mais il reste beaucoup de mystères à élucider concernant cette neurotransmission.