Synapse

Auteur : Flora Vezzá • Examinateur : Arefeh Shahidi
Dernière révision : 28 février 2025
Temps de lecture : 9 minutes

Notre système nerveux est constitué de milliards de cellules nerveuses qui échangent des signaux entre elles et transmettent également des informations aux cellules effectrices, afin que le corps humain puisse fonctionner efficacement. Une synapse est définie comme la jonction entre deux cellules, servant de moyen de communication principal entre un neurone présynaptique initiant le signal et une cellule postsynaptique recevant le signal. Ce type de connexion facilite la communication non seulement entre deux neurones, mais aussi entre un neurone et une cellule effectrice, c'est-à-dire une cellule musculaire ou une cellule glandulaire.

Cet article passe en revue les types de synapses, les parties qui les composent et leur physiologie.

Points clés sur les synapses
Définition	Le site d'interaction entre un neurone (cellule présynaptique) et une autre cellule : neurone, cellule musculaire ou cellule glandulaire (cellule postsynaptique)
Fonction	Transmission du signal entre deux cellules
Classification	Selon leur mode de fonctionnement : - Chimique, communication par messagers chimiques - Électrique, communication par flux ionique direct entre les cellules En fonction de la localisation de l'interaction : - Axodendritique - Axosomatique - Axoaxonique - Dendrodendritique - Dendrosomatique - Neuromusculaire - Neuroglandulaire
Anatomie	Synapses chimiques - Bouton synaptique (ou terminal présynaptique ou terminal axonal) - Neurotransmetteurs, servant de messagers chimiques - Fente synaptique, un espace étroit entre la membrane présynaptique et la membrane postsynaptique - Membrane postsynaptique, contenant des récepteurs auxquels se lient les neurotransmetteurs Synapse électrique - Jonctions communicantes, permettant une communication directe entre les neurones adjacents - Connexons, complexes protéiques hexamériques formant des canaux pour le passage des ions et des petites molécules

Sommaire

Classification des synapses
Anatomie de la synapse
1. Synapses chimiques
2. Synapses électriques
Sources

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Classification des synapses

La transmission synaptique peut être chimique ou électrique. Ainsi, les synapses peuvent être classées en deux types en fonction de leur mode de fonctionnement : les synapses chimiques, les plus courantes dans le système nerveux humain, et les synapses électriques, principalement trouvées chez les non-mammifères.

Les synapses chimiques et électriques diffèrent sous plusieurs aspects, notamment leur structure, le mode de communication entre les cellules connectées, la vitesse de transmission et la directionnalité du signal.

Selon l'emplacement de l'interaction entre les deux cellules impliquées, les synapses peuvent être classées de la manière suivante :

A neuromuscular junction is the synapse between the axon terminal of a motor neuron and a muscle fiber and a neuroglandular junction that between an axon terminal of a neuron and glandular cell.

Axodendritique : interaction entre le terminal axonal du neurone présynaptique et la dendrite du neurone postsynaptique.
Axosomatique : interaction entre le terminal axonal du neurone présynaptique et le corps cellulaire (soma) du neurone postsynaptique.
Axoaxonique : interaction entre le terminal axonal d'un neurone et l'axone d'un autre neurone.
Dendrodendritique : interaction entre les dendrites de deux neurones.
Dendrosomatique : interaction entre les dendrites d'un neurone et le corps cellulaire (soma) d'un autre neurone.
Somatique : interaction directe entre les corps cellulaires (somata) de deux neurones.

Une jonction neuromusculaire est la synapse entre la terminaison axonale d'un motoneurone et une fibre musculaire et une jonction neuroglandulaire entre une terminaison axonale d'un neurone et une cellule glandulaire.

Anatomie de la synapse

Synapses chimiques

Une synapse chimique se compose de plusieurs éléments clés :

Le bouton terminal (ou terminal présynaptique ou terminal axonal), situé à l’extrémité de l’axone du neurone présynaptique qui abrite les vésicules synaptiques (c’est-à-dire des sphères liées à la membrane qui stockent les neurotransmetteurs) et qui contient des canaux Ca2+ voltage-dépendants.
Les neurotransmetteurs : molécules chimiques servant de messagers pour la transmission d’informations entre les deux cellules impliquées dans la synapse chimique. Ils peuvent être caractérisés comme excitateurs ou inhibiteurs, en fonction de leur effet sur le neurone postsynaptique ; les neurotransmetteurs excitateurs, comme le glutamate, augmentent la probabilité que le neurone postsynaptique génère un potentiel d’action, et les neurotransmetteurs inhibiteurs, comme l’acide γ-aminobutyrique (GABA), la diminuent.
Fente synaptique : espace étroit entre les membranes présynaptiques et postsynaptiques à travers lequel les neurotransmetteurs diffusent pour atteindre le neurone postsynaptique.
Membrane postsynaptique, contenant des récepteurs protéiques auxquels se lient les neurotransmetteurs libérés par le neurone présynaptique. Les récepteurs sont généralement des canaux ligand-dépendants (récepteurs ionotropes) ou des récepteurs couplés aux protéines G activant les canaux ioniques par une voie de signalisation (récepteurs métabotropes).

Lorsqu'un potentiel d'action atteint la terminaison axonale, il active les canaux ioniques Ca2+ voltage-dépendants, permettant l'afflux de Ca2+ dans la cellule. Les vésicules contenant les neurotransmetteurs fusionnent avec la membrane présynaptique et les neurotransmetteurs sont libérés dans la fente synaptique par exocytose. Les neurotransmetteurs se lient aux protéines réceptrices de la membrane postsynaptique (ou présynaptique), ce qui entraîne l'ouverture ou la fermeture des canaux ioniques. Selon le neurotransmetteur et les ions impliqués, l'interaction cellulaire peut entraîner un potentiel postsynaptique excitateur (PPSE) qui est dépolarisant (c'est-à-dire qui rend l'intérieur de la cellule plus positif) ou un potentiel postsynaptique inhibiteur (PPSI) qui est hyperpolarisant (c'est-à-dire qui rend l'intérieur de la cellule plus négatif). Pour que la synapse fonctionne correctement, il doit y avoir un processus de terminaison du signal afin que la cellule postsynaptique revienne à son état de repos, prête à l'arrivée de nouveaux signaux. À cette fin, la fente synaptique est débarrassée des neurotransmetteurs par désactivation enzymatique : ils sont recapturés par le neurone présynaptique via endocytose ou transporteurs, ou simplement par diffusion.

Synapses électriques

Les synapses électriques fournissent une voie directe pour la communication électrique entre les neurones. La transmission électrique s'effectue par :

Jonctions communicantes : canaux protéiques spécialisés qui relient physiquement les membranes des neurones adjacents. Par conséquent, les changements de tension dans la cellule présynaptique peuvent directement induire des changements de tension dans la cellule postsynaptique.
Connexons : complexes protéiques hexamériques constitués de connexines et formant des canaux dans les jonctions communicantes pour le passage des ions et des petites molécules.

Comme elles ne nécessitent pas la libération d’un neurotransmetteur, les synapses électriques transmettent les signaux très rapidement, ce qui permet une activité synchronisée entre les neurones. De plus, la transmission peut avoir lieu dans les deux sens, ce qui signifie que les ions peuvent circuler dans les deux sens, en fonction de l’endroit où le potentiel d’action a été généré en premier, ce qui modifie la définition de présynaptique et de postsynaptique. Outre les ions, d’autres petites molécules peuvent également passer à travers le pore d’une jonction communicante, comme l’ATP et les seconds messagers. Cela met en évidence le rôle des synapses électriques dans la signalisation et le métabolisme des neurones.

Sources

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Références :

Belon, J.-P., & Lacour, B. (2016). Physiologie. France: Elsevier Masson.
Pocock, G., Richards, C. D., & Richards, D. A. (2019). Physiologie humaine et physiopathologie: Les Fondements de la médecine (5th ed.). France: Elsevier Masson.
Sherwood, L. (2015). Physiologie humaine. Bruxelles: De Boeck.
Barrett, K. E., Barman, S. M., Yuan, J., & Brooks, H. L. (2019). Ganong’s review of medical physiology (26th ed.). McGraw-Hill Education/Medical.
Hall, J. E., & Guyton, A. C. (2011). Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology. Saunders.

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