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La noradrénaline
Naturellement produite par l’organisme, la noradrénaline est une hormone libérée dans la circulation sanguine en présence d'un stress psychologique ou physique.
Fabriquée par les glandes surrénales, la noradrénaline est un composé organique synthétisé à partir d'un acide aminé, la tyrosine, et qui joue le rôle d'hormone ou de neurotransmetteur.
La noradrénaline
Hormone et neurotransmetteur
La noradrénaline, appelée norépinéphrine sous sa forme médicamenteuse, est un composé organique qui joue le rôle d’hormone adrénergique et de neurotransmetteur. C’est une catécholamine comme la dopamine ou l’adrénaline.
Elle est principalement libérée au niveau du tronc cérébral et par les fibres nerveuses du système nerveux orthosympathique, ou sympathique, et agit comme neurotransmetteur au niveau des organes effecteurs. Elle est également le précurseur métabolique de l’adrénaline.
La noradrénaline est aussi libérée en faible quantité, 20%, par les médullosurrénales et agit comme hormone. Elle joue alors un rôle dans l’excitation, l’orientation de nouveaux stimuli, l’attention sélective, la vigilance, les émotions, le réveil et le sommeil, le rêve et les cauchemars, l’apprentissage et le renforcement de certains circuits de la mémoire impliquant un stress chronique.
Que ce soit en tant qu’hormone ou neurotransmetteur, la noradrénaline agit sur les mêmes récepteurs, dits récepteurs adrénergiques alpha et bêta, tous couplés aux protéines G trimériques.
Les neurones noradrénergiques se trouvent au niveau du système nerveux central et du système nerveux périphérique.
Au niveau central, les corps cellulaires des neurones noradrénergiques sont situés dans 7 groupes A1-A7, du tronc cérébral (bulbe et pont):
- Le groupe A6 ou locus coeruleus est la structure noradrénergique la plus dense. Situé dans la partie dorsale du pont, à la jonction ponto-mésencéphalique, ce groupe donne naissance à la voie ascendante dorsale qui se projette sur les noyaux du raphé, le thalamus, l’hypothalamus, le néocortex, l’hippocampe et le cervelet. De ce groupe part aussi une voie descendante constituant une partie des neurones vasomoteurs présympathiques qui innervent les neurones préganglionnaires sympathiques.
Les neurones noradrénergiques du locus coeruleus ont une décharge tonique (continue) durant l’éveil, ils diminuent leur activité au cours du sommeil lent et sont silencieux pendant le sommeil paradoxal.
- Le groupe A1 du bulbe rachidien, nommé le noyau caudal ventro-latéral, comprend des neurones noradrénergiques innervant le groupe noradrénergique A2 et le groupe adrénergique C1 où ils exercent une inhibition continue de l’activité des neurones vasomoteurs présympathiques.
- Le groupe A2, situé dans le noyau du faisceau solitaire, est constitué d’interneurones noradrénergiques. Ce noyau est situé dans la zone dorsomédiale du bulbe, là où se terminent les fibres sensibles du nerf vague, du nerf glosso-pharyngien et toutes les fibres gustatives primaires.
- Les groupes A3, A4 et A7 rassemblent des corps cellulaires dont les axones se projettent sur le noyau moteur du nerf vague, le noyau du faisceau solitaire, la substance grise péri-aqueducale et l’hypothalamus.
Au niveau périphérique, les fibres postganglionnaires sympathiques produisent de la noradrénaline. Le système nerveux sympathique fonctionne sur un modèle à deux neurones:
- Un neurone préganglionnaire (dont le corps cellulaire est localisé dans la moelle épinière) fait synapse sur un neurone post-ganglionnaire (dont le corps cellulaire est localisé dans un ganglion) qui lui-même innerve le tissu cible. Le neurone préganglionnaire est acétylcholinergique, le postganglionnaire est noradrénergique. La libération de noradrénaline par ces neurones est accompagnée de plusieurs co-médiateurs, ATP et neuropeptides.
La noradrénaline est sécrétée au niveau des glandes surrénales et libérée dans la circulation générale, où elle peut être responsable de la décharge d’adrénaline, en cas de stress ou d’effort intense.
Rôles de la noradrénaline
La noradrénaline module l’attention, l’apprentissage et facilite la réponse aux signaux de récompense. Plus la sensibilité noradrénergique est grande, plus ces traits sont amplifiés.
Noradrénaline et peur
Tout stimulus stressant augmente les taux de noradrénaline, que ce soit une simple dispute ou une événement traumatique. C’est parce que ces stimuli nécessitent une plus grande attention de notre part, afin de prévenir leur répétition. Ce phénomène lié à la noradrénaline est appelé « potentialisation à long terme » et il joue un rôle très important dans le conditionnement à la peur. L’effet de la noradrénaline est tellement puissant qu’il est très difficile de se défaire d’une peur acquise. Cela est bien illustré par ce qui est appelé le syndrome de stress post-traumatique.
Ces stimuli stressants qui augmentent la noradrénaline peuvent aussi s’avérer bénéfiques. Par exemple, il a été montré que que le stress lié à l’apprentissage d’un nouveau véhicule ou l’exploration d’une ville inconnue permet d’augmenter le taux de ce neurotransmetteur dans le cerveau et d’y favoriser la connexion entre les neurones.
Déficit d’attention et noradrénaline
Chez l’humain, la diminution de la noradrénaline affecte l’acquisition de connaissances et d’associations nouvelles. La caféine, qui augmente la noradrénaline du cerveau, améliore la capacité à accomplir des tâches répétitives, ennuyeuses, non sanctionnées par des récompenses. La prise de tyrosine sous forme de complément alimentaire augmente la sécrétion de noradrénaline.
Une sensibilité noradrénergique réduite chez l’enfant est associée à des comportements « socialement détachés ». Il existe une corrélation entre une sensibilité noradrénergique forte et la recherche de sensations « socialement acceptables ». Chez les enfants souffrant de trouble déficitaire de l’attention avec ou sans hyperactivité, l’exercice physique régulier semble améliorer à la fois les symptômes et les performances scolaires. L’exercice physique est l’un des meilleurs moyens d’augmenter les taux de noradrénaline dans le cerveau.
Noradrénaline et dépression
Le système noradrénergique se poursuit au-delà du locus coeruleus dans le système limbique. Au niveau de ce dernier, une baisse de l’activité noradrénergique pourrait favoriser la dépression. Certains médicaments contre la dépression peuvent agir à la fois sur la noradrénaline et la sérotonine.
Sources alimentaires
Comme la dopamine, la noradrénaline est synthétisée à partir de deux acides aminés, la tyrosine et la phénylalanine. Ces acides aminés se retrouvent dans les aliments riches en protéines, en particulier dans:
- dinde,
- canard,
- porc,
- oeuf,
- poulet,
- chocolat noir.
L’exercice physique représente un très bon moyen de stimuler la noradrénaline, ce qui explique l’amélioration de la mémoire et de l’apprentissage liée à la pratique sportive.
Les températures extrêmes jouent elles aussi le rôle de stimuli permettant d’augmenter les taux de noradrénaline et donc les capacités d’attention et d’apprentissage.
Synthèse de la noradrénaline
La noradrénaline et l’adrénaline sont liées par leurs voies de synthèse et de dégradation. Elles sont l’une comme l’autre produites par des neurones et libérées dans la fente synaptique pour agir en tant que neurotransmetteur. Mais elles sont aussi synthétisées par les cellules chromaffines des glandes médullosurrénales et sécrétées dans la circulation sanguine pour agir en tant qu’hormone.
La voie de synthèse commence par un acide aminé, la l-tyrosine, qui peut provenir du milieu extracellulaire et avoir pénétré dans le cytoplasme grâce à un transporteur. La tyrosine peut aussi avoir été synthétisée dans la cellule à partir de la phénylalanine.
Cette voie de biosynthèse est commune aux catécholamines, dopamine, noradrénaline et adrénaline.
La première étape, l’hydroxylation de la tyrosine en L-DOPA, est assurée par une enzyme cytoplasmique, la tyrosine hydroxylase. C’est une étape limitante de la biosynthèse car l’enzyme est rapidement saturée. La seconde étape est la décarboxylation de la L-DOPA en dopamine, assurée par la DOPA-décarboxylase. Cette enzyme est non spécifique, à la différence de la tyrosine hydroxylase, puisqu’elle peut catalyser la décarboxylation des autres acides aminés aromatiques. La dopamine est concentrée dans des granules avant d’être hydroxylée en noradrénaline par la dopamine hydroxylase. La presque totalité de la noradrénaline des neurones ou des cellules chromaffines est contenue dans des vésicules. À l’arrivée d’un potentiel d’action et à l’entrée des ions Ca++ en résultant, les vésicules synaptiques libèrent leur contenu en noradrénaline et dopamine hydroxylase dans la fente synaptique. La norédraline peut alors:
- se lier aux récepteurs postsynaptiques alpha1 et bêta et contribuer à la transduction du signal neuronal,
- être recaptée au niveau présynaptique par un transporteur membranaire sélectif NET pour être recyclé dans le neurone noradrénergique,
- être captée par un récepteur alpha par des cellules non neuronales, notamment sur les cellules musculaires lisses vasculaires.
Après son recaptage présynaptique par un transporteur NET, la noradrénaline est soit scindée par la mono-amine-oxydase mitochondriale soit restockée dans une vésicule. La noradrénaline libérée dans la fente synaptique peut aussi être dégradée par la catéchol-O-méthyl transférase.
Deux enzymes dégradent la noradrénaline: les catéchol-O-méthyl transférases et les mono-amine-oxydase-A.
