La dopamine, l’adrénaline et la noradrénaline, les trois principales catécholamines, sont parmi les neurotransmetteurs les plus pertinents pour notre système nerveux. Dans cet article, nous analyserons les propriétés chimiques et les fonctions de chacune de ces catécholamines, ainsi que les caractéristiques communes entre les trois neurotransmetteurs.

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Que sont les catécholamines?

Les catécholamines sont un ensemble de neurotransmetteurs de la classe des monoamines, auxquels appartiennent également les tryptamines (sérotonine et mélatonine), l’histamine ou les phénéthylamines. La dopamine, l’adrénaline et la noradrénaline sont les trois principales catécholamines.

Au niveau chimique, ces neurotransmetteurs sont caractérisés par la présence d’un catéchol (composé organique contenant un cycle benzénique et deux groupes hydroxyle) et d’une amine dans la chaîne latérale. Ils sont dérivés de l’acide aminé tyrosine, que nous obtenons grâce à des aliments riches en protéines tels que les produits laitiers, les bananes, les avocats ou les noix.

Le site principal de la synthèse des catécholamines est les cellules chromaffines de la médullosurrénale ainsi que les fibres postganglionnaires du système nerveux sympathique. Nous décrirons plus en détail les caractéristiques de la synthèse de ces neurotransmetteurs dans les sections suivantes.

Le rôle de ces neurotransmetteurs est fondamental dans des processus tels que la cognition, l’émotion, la mémoire et l’apprentissage, le contrôle moteur et la régulation du système endocrinien. La noradrénaline et l’adrénaline sont également essentielles à la réponse au stress.

L’augmentation des taux de catécholamine est associée à une augmentation de la fréquence cardiaque et des taux de glucose et à l’activation du système nerveux parasympathique. Les dysfonctionnements catécholaminergiques peuvent entraîner des altérations du système nerveux, et par conséquent des troubles neuropsychiatriques tels que la psychose ou la maladie de Parkinson.

Les 3 catécholamines principales

La dopamine, l’adrénaline et la noradrénaline sont très similaires d’un point de vue chimique, mais chacune d’elles présente des particularités distinctives qui nécessitent une description détaillée afin de comprendre les fonctions de chacune de ces catécholamines.

Dopamine

Notre corps transforme la tyrosine en un autre acide aminé, la lévodopa ou la L-DOPA, qui est à son tour convertie en dopamine. La dopamine, à son tour, est la catécholamine la plus basique, et l’adrénaline et la noradrénaline sont fabriquées à partir de ce neurotransmetteur.

Lorsqu’elle est présente dans le cerveau, la dopamine joue un rôle de neurotransmetteur; cela signifie qu’elle est impliquée dans l’envoi de signaux électrochimiques entre les neurones. En revanche, dans le sang, il fonctionne comme un messager chimique et contribue à la vasodilatation et à l’inhibition de l’activité du système digestif, du système immunitaire et du pancréas.

Les voies cérébrales dans lesquelles la dopamine est impliquée, principalement nigrostriate et mésolimbique, sont liées à un comportement motivé par le renforcement: leurs niveaux augmentent lorsque nous obtenons des récompenses. Ainsi, la dopamine est importante pour des processus tels que l’apprentissage, le contrôle moteur et les dépendances aux substances psychoactives.

Les altérations de ces deux voies neuronales provoquent des symptômes psychotiques. Des symptômes positifs tels que des hallucinations ont été associés à des dysfonctionnements de la voie nigrostriée (qui relie la substantia nigra au striatum, une structure des ganglions de la base), et des symptômes négatifs tels que des déficits émotionnels ont été associés à des dysfonctionnements de la mésocorticale.

La destruction des neurones dopaminergiques dans la substantia nigra du mésencéphale est la cause de la maladie de Parkinson. Ce trouble neurologique dégénératif se caractérise avant tout par la présence de déficits et d’altérations du caractère moteur, en particulier des tremblements de repos.

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Adrénaline

L’adrénaline est générée par l’oxydation et la méthylation de la dopamine, principalement dans le locus coeruleus, situé dans le tronc cérébral. La synthèse de ce neurotransmetteur est stimulée par la libération d’hormone adrénocorticotrope dans le système nerveux sympathique.

L’adrénaline et la noradrénaline, dont nous parlerons ci-dessous, sont considérées comme des hormones de stress, car lorsqu’elles agissent en dehors du système nerveux, elles ne le font pas en tant que neurotransmetteurs mais en tant qu’hormones. Ils concernent la régulation cardiaque et respiratoire et la consommation de ressources corporelles pour relever les défis environnementaux.

L’adrénaline et la noradrénaline sont essentielles pour répondre à de multiples types de facteurs de stress et à d’autres processus liés à l’activation corporelle, tels que l’exercice physique, l’exposition à la chaleur et la réduction des niveaux d’oxygène ou de glucose dans le sang.

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Noradrénaline

L’oxydation de l’adrénaline donne naissance à la noradrénaline, de la même manière que la dopamine la convertit en adrénaline et la tyrosine en dopamine. Comme l’adrénaline, elle joue le rôle d’un neurotransmetteur dans le système nerveux et d’une hormone dans le reste du corps.

Parmi les fonctions de la noradrénaline, nous pouvons souligner la vigilance cérébrale, le maintien de l’éveil, le centre d’attention, la formation de souvenirs et l’apparition de sentiments d’anxiété, ainsi que l’augmentation de la pression artérielle et la libération de réserves de glucose.

La réduction des niveaux de noradrénaline est associée à des altérations dans différents types d’apprentissage, en particulier la consolidation des souvenirs à long terme et l’apprentissage latent. Cette fonction est probablement due au contrôle de l’activité neuronale par la noradrénaline dans les régions du cerveau impliquées dans l’apprentissage, telles que l’amygdale.

Au niveau psychopathologique, ce neurotransmetteur est impliqué dans les troubles de stress et d’anxiété, la dépression majeure, la maladie de Parkinson et le trouble déficitaire de l’attention avec hyperactivité.

Références :

• Kobayashi, K. (2001). Role of catecholamine signaling in brain and nervous system functions: new insights from mouse molecular genetic study. Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings, 6 (1): 115-21.

• Zouhal, H., Jacob, C., Delamarche, P. &Gratas-Delamarche, A. (2008). Catécholamines et effets de l’exercice, de l’entraînement et du genre. Médecine du sport, 38 (5): 401-23.