Autisme Information Science: Canaux de calcium, plasticité synaptique et maladie neuropsychiatrique

06 mai 2018

Canaux de calcium, plasticité synaptique et maladie neuropsychiatrique

Aperçu: G.M.

Les canaux calciques voltage-dépendants couplent la dépolarisation de la membrane de la surface cellulaire à l'entrée du calcium, ce qui déclenche la sécrétion, la contraction, la neurotransmission, l'expression des gènes et d'autres réponses physiologiques. Ils sont codés par dix gènes, qui génèrent trois sous-familles de canaux calciques voltage-dépendants: CaV1; CaV2; et CaV3.

Aux niveau des synapses, les canaux CaV2 forment de grands complexes de signalisation dans la terminaison nerveuse présynaptique, qui sont responsables de l'entrée du calcium qui déclenche la libération des neurotransmetteurs et la plasticité présynaptique à court terme.

Les canaux CaV1 forment des complexes de signalisation dans les dendrites postsynaptiques et les épines dendritiques, où leur entrée de calcium induit une potentialisation à long terme. Ces canaux calciques sont la cible de mutations et de polymorphismes qui modifient leur fonction et / ou leur régulation et provoquent des maladies neuropsychiatriques, notamment des migraines, une ataxie cérébelleuse, l'autisme, la schizophrénie, le trouble bipolaire et la dépression.

Cet article passe en revue les propriétés moléculaires des canaux calciques, considère leurs rôles multiples dans la plasticité synaptique, et discute leur implication potentielle dans cette vaste gamme de maladies neuropsychiatriques.

2018 May 2;98(3):466-481. doi: 10.1016/j.neuron.2018.03.017.

Calcium Channels, Synaptic Plasticity, and Neuropsychiatric Disease

Nanou E¹, Catterall WA².

Author information

1: Department of Pharmacology, University of Washington, Seattle, WA 98195-7280, USA.
2: Department of Pharmacology, University of Washington, Seattle, WA 98195-7280, USA. Electronic address: wcatt@uw.edu.

Abstract

Voltage-gated calcium channels couple depolarization of the cell-surface membrane to entry of calcium, which triggers secretion, contraction, neurotransmission, gene expression, and other physiological responses. They are encoded by ten genes, which generate three voltage-gated calcium channel subfamilies: Ca_V1; Ca_V2; and Ca_V3. At synapses, Ca_V2 channels form large signaling complexes in the presynaptic nerve terminal, which are responsible for the calcium entry that triggers neurotransmitter release and short-term presynaptic plasticity. Ca_V1 channels form signaling complexes in postsynaptic dendrites and dendritic spines, where their calcium entry induces long-term potentiation. These calcium channels are the targets of mutations and polymorphisms that alter their function and/or regulation and cause neuropsychiatric diseases, including migraine headache, cerebellar ataxia, autism, schizophrenia, bipolar disorder, and depression. This article reviews the molecular properties of calcium channels, considers their multiple roles in synaptic plasticity, and discusses their potential involvement in this wide range of neuropsychiatric diseases.