Modulation muscarinique de l'activité cardiaque [Muscarinic modulation of cardiac activity]
Résumé
L'objectif de cette revue est de rassembler des informations concernant l'innervation cardiaque, complexe et encore mal connue, et plus particulièrement d'aborder la modulation exercée par le système parasympathique sur l'activité électrique et mécanique du muscle cardiaque. L'acétylcholine (ACh) libérée par les terminaisons nerveuses du nerf vague hyperpolarise la membrane, raccourcit la durée du potentiel d'action (PA), et exerce un effet inotrope négatif sur le muscle cardiaque. Les toxines sont des outils qui se révèlent utiles pour étudier les mécanismes de la signalisation membranaire. La ciguatoxine des Caraïbes (C-CTX-1) exerce une action muscarinique sur les fibres atriales de la Grenouille en libérant l'ACh à partir des terminaisons nerveuses présentes dans ce tissu. L'étude de la C-CTX-1 a permis d'établir un modèle, semblable à celui de la jonction neuromusculaire (jnm), pour décrire les événements qui interviennent lors du déclenchement et de la libération de l'ACh. La trachynilysine (TLY) est une toxine protéique qui produit une entrée de Ca2+ et vide les vésicules claires synaptiques de la jnm de leur contenu en ACh. La TLY exerce un effet muscarinique sur les fibres auriculaires de Grenouille qui est attribuable à une libération d'ACh par les terminaisons nerveuses en réponse à une entrée de Ca2+. Il est admis que la libération d'ACh par la jnm se fait par l'exocytose des vésicules synaptiques contenant l'ACh par l'intermédiaire d'un système de protéines sensibles aux toxines botuliques. Une de ces protéines, le SNAP-25, est la cible de la toxine botulique de type A (BoNT/A). L'étude des coeurs de grenouilles intoxinées par la BoNT/A montre que le PA auriculaire est prolongé et indique que la libération d'ACh spontanée est bloquée par la BoNT/A. Ces expériences révèlent que le SNAP-25 est présent au niveau des terminaisons nerveuses du tissu atrial. Cependant, chez les animaux intoxinés, il existe une importante conductance potassique activée par le Ca2+ intracellulaire. L'activité électrique du ventricule est notablement altérée par l'intoxination. L'ACh libérée stimule le récepteur muscarinique qui active un canal potassique par l'intermédiaire d'une protéine G. Cinq sous-types de récepteurs muscariniques ont été clonés à partir de différents tissus. Les sous-types M1 M2 M3 et M4 ont été identifiés dans de nombreux tissus cardiaques. Ces récepteurs sont couplés à différentes protéine-G qui activent différents effecteurs. Les récepteurs M1 modulent le plateau du PA; les récepteurs M2 sont plus particulièrement impliqués dans l'activation d'un courant potassique présentant une rectification entrante. Les récepteurs M3 et M4 activeraient des courants potassiques. En conclusion, la libération d'ACh à partir des terminaisons nerveuses parasympathiques qui innervent les cellules cardiaques obéit à des événements semblables (entrée de Ca2+; activation d'un complexe protéique contenant le SNAP-25) à ceux qui président à la libération du neurotransmetteur à la jonction neuromusculaire. Elle stimule de nombreux récepteurs muscariniques qui sont couplés à des protéines G et active différents effecteurs qui sont impliqués dans la modulation de l'activité électrique et mécanique du muscle cardiaque.