- Glutamine-synthétase
-
La glutamine-synthétase (ou « GS ») est une enzyme qui joue un rôle majeur dans la synthèse de glutamine dans le cerveau et le système nerveux.
C'est un amide, dérivé de l’acide glutamique, formé à partir du glutamate capturé par l’astrocyte.
Les neurones glutaminergiques et les neurones GABAergiques l'utilisent pour synthétiser leurs neurotransmetteurs.Sommaire
GS et Maladie d'Alzheimer
Chez les victimes de Maladie d'Alzheimer (MA), cet enzyme est présent à un taux anormalement élevé dans le liquide cérébrospinal, ce qui pourrait en faire un marqueur biologique de la maladie.
GS et mercure
Dans les astrocytes, son action est inhibée par le mercure inorganique (avec une relation de type dose-dépendante), bien plus que par le cation méthylmercure réputé plus toxique.
Le mercure l'inhibe même à très faible dose (5 μM de mercure inorganique pendant 6 heures entraîne 74% de baisse de l’activité de la GS). In vitro, le mercure interagit négativement avec le glutamate (neuromédiateur excitateur) dont il perturbe la synthèse et le transport[1],[2] or le glutamate est essentiel pour le cerveau et la mémoire, mais ne doit pas être présent en excès. Dans la fente synaptique, les cathions mercuriques (à dose micromolaire ; 10-6 Mol), freinent la capture du glutamate par lesastrocytes, en se fixant sur les fonctions thiols des transporteurs protéiques du glutamate[3]. Le glutamate s'accumule et devient hyperexcitant, au point de tuer les cellules nerveuses. In vivo, le liquide cérébrospinal des M.A contient toujours un taux anormalement élevé de glutamine-synthétase (GS), ce qui peut être dû au fait que le mercure inorganique freine l’activité de la GS dans les astrocytes bien plus efficacement que le cation méthylmercure (...avec une relation dose-dépendante, et même à très faible dose puisque 5 μM de mercure inorganique durant 6 heures suffisent à diminuer de 74% l’activité de la GS)[4]. Le mercure, en augmentant le taux de glutamate excitotoxique peut entrainer la lyse d'astrocytes [5].
Le taux d'adénosine triphosphate (ATP) des cellules neuronales est en outre piloté par une enzyme (la créatine kinase, ou CK), qui est également vulnérable aux cations mercuriques car possédant un grand nombre de fonctions thiols. Or on constate aussi un taux anormalement bas de cette enzyme dans les zones du cerveau les plus affectées par la MA[6],[7].Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
Bibliographie
Notes et références
- Danbolt NC ; Glutamate uptake. ;Prog Neurobiol. Septembre 2001 ; 65(1):1-105
- Brookes N. ; In vitro evidence for the role of glutamate in the CNS toxicity of mercury. ; Toxicology. 1992 Dec 4;76(3):245-56.
- Mutkus L, Aschner JL, Syversen T, Shanker G, Sonnewald U, Aschner M. Mercuric chloride inhibits the in vitro uptake of glutamate in GLAST- and GLT-1-transfected mutant CHO-K1 cells
- Allen JW, Mutkus LA, Aschner M; Mercuric chloride, but not methylmercury, inhibits glutamine synthetase activity in primary cultures of cortical astrocytes ; Brain Res. Février 2001 Feb 9;891(1-2):148-57
- Boyd E. Haley (University du Kentucky); The Relationship of the toxic effects of mercury to exacerbation of the medical conditionclassified as Alzheimer’s disease (2002) ; (étude accessible sur le site de l’UNEP)
- Aksenov M, Aksenova M, Butterfield DA, Markesbery WR. ;Oxidative modification of creatine kinase BB in Alzheimer's disease brain. ; J Neurochem. Juin 2000;Jun;74(6):2520-7
- David S, Shoemaker M, Haley BE. ; Abnormal properties of creatine kinase in Alzheimer's disease brain: correlation of reduced enzyme activity and active site photolabeling with aberrant cytosol-membrane partitioning ; Brain Res Mol Brain Res. Mars 1998 ; 1;54(2):276-87
Catégories :- Article anthropocentrique
- Médecine
Wikimedia Foundation. 2010.
