L’action naturelle du GABA est accrue par les benzodiazépines et les barbituriques qui exercent une influence inhibitrice supplémentaire (souvent excessive) sur les neurones. La libération de l’acide gamma-aminobutyrique se fait par exocytose dans les synapses. Le mot exocytose vient du grec exo signifiant « en dehors » et kutos « cellule ». L’exocytose est le mécanisme au cours duquel les substances contenues dans le cytoplasme d’une cellule, qui sont enveloppées par la membrane de cette cellule, sont rejetées vers l’extérieur. La libération du GABA se fait grâce à une succession rapide d’étapes, comme toute libération synaptique normale de neurotransmetteurs.

• Le message nerveux excitant du glutamate arrive au niveau du neurone.
• L’action naturelle du GABA  est de freiner la transmission du message nerveux excitant transmis par le glutamate.
• Le message est transmis par les molécules inhibitrices GABAergiques dans des vésicules synaptiques. Celles-ci libèrent les molécules GABAergiques dans la fente synaptique entre les deux neurones par exocytose.
• Les molécules GABAergiques se fixent sur les récepteurs spécifiques postsynaptiques du deuxième neurone.
• L’association des molécules GABAergiques et des récepteurs postsynaptiques GABAergiques permet l’apparition d’un message nerveux au niveau du deuxième neurone.
• Les molécules GABAergiques sont ensuite libérées par les récepteurs dans la fente synaptique afin que les molécules du neurone pré-synaptique puissent les recapter.
• Le GABA est ainsi inactivé car le message nerveux a été transmis au neurone post-synaptique.

Schéma du fonctionnement d’une synapse

Les molécules GABAergiques sont ainsi captées sur des récepteurs spécifiques. Il en existe trois types, les récepteurs canaux GABA-A à réponse rapide, et les récepteurs GABA-B à réponse plus lente. Tous deux sont situés sur la fibre post-synaptique. Des récepteurs GABA-C sont également présents au niveau de la rétine.

Les benzodiazépines et les barbituriques stimulent essentiellement les récepteurs GABA-A. Ainsi, nous parlerons uniquement de ceux-ci. Les récepteurs GABA-A sont la cible des benzodiazépines et des barbituriques, mais également de l’alcool ou des stéroides par exemple.

La fixation des molécules GABAergiques sur ces récepteurs favorise l’ouverture d’un canal permettant aux particules négatives, les ions chlorures Cl-, de passer à l’intérieur du neurone post-synaptique. Le message électrique transmis aux neurones est le résultat de l’entrée et de sortie d’ions dans les neurones. Les ions Cl- hyperpolarisent le neurone post-synaptique, le rendant ainsi moins réceptif à l’action excitante du neurotransmetteur glutamate. En effet, quand un neurone est au repos, sa membrane interne possède une charge électrique d’environ -70 mV. L’entrée subite des ions négatifs au sein du récepteur provoque une légère augmentation du voltage négatif de la membrane interne du neurone, c’est l’hyperpolarisation. Cette membrane possède alors une charge négative d’environ -80 mV.

Evolution du voltage de la membrane interne d’un neurone en fonction du temps

Les benzodiazépines réagissent sur les sites benzodiazépines situés sur les récepteurs GABA-A. La fixation d’une molécule de benzodiazépine sur son site agit de la même manière que la fixation d’une molécule GABAergiques sur un site GABA-A. Cette fixation favorise la pénétration d’ions Cl^– dans le neurone, le rendant résistant à l’excitation du glutamate (voir A l’échelle cellulaire). Les barbituriques se fixent sur les récepteurs barbituriques situés dans les récepteurs GABA-A et ont un mode d’action identique à celui des benzodiazépines.

Organisation du récepteur GABA-A

Les antihistimniques H1 fonctionnent différemment des barbituriques et des benzodiazépines. Contrairement aux deux hypnotiques vus précédemment, les antihistaminiques ne favorisent pas l’entrée d’ions permettant d’inhiber les actions excitantes du cerveau. Les molécules antihistaminiques bloque les récepteurs post-synaptiques de l’histamine, neurotransmetteur excitant qui tient le sujet en éveil.

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