Le cannabis est, de loin, la drogue illicite la plus consommée en France. Environ 48 % des jeunes de 17 ans déclarent avoir expérimenté l’usage du cannabis et 9 % d’entre eux sont des fumeurs réguliers. Certains adolescents éprouvent une véritable addiction vis-à-vis de cette drogue. La principale molécule active du cannabis est le THC (Δ-9-tétrahydrocannabinol).
À partir de données documentaires et de modèles moléculaires, on cherche à comprendre comment une molécule exogène, comme le THC, peut perturber le fonctionnement du système nerveux.
Matériel nécessaire :
- Libmol : https://libmol.org/
- fiche technique Libmol : https://libmol.org/docs/FT_Libmol.pdf
- Fichier anandamide: https://libmol.org/?href=http://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/IMG/pdb/Anandamide.pdb
- Fichier THC: https://libmol.org/?href=http://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/IMG/pdb/THC.pdb
- Fichier Dopamine: https://libmol.org/?href=http://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/IMG/pdb/Dopamine.pdb
- Fichier Glutamate: https://libmol.org/?href=http://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/IMG/pdb/Glutamate.pdb
- fichier GABA: https://libmol.org/?href=http://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/IMG/pdb/GABA.pdb
- fichier Recepteur_Anandamide_plus_Anandamide : https://libmol.org/?href=http://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/IMG/pdb/Recepteur_Anandamide_plus_Anandamide.pdb
- Fichier Recepteur_Anandamide_plus_THC : https://libmol.org/?href=http://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/IMG/pdb/Recepteur_Anandamide_plus_THC.pdb
- Fichier Recepteur_Dopamine_plus_Dopamine: https://libmol.org/?href=http://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/IMG/pdb/Recepteur_Dopamine_plus_Dopamine.pdb
- Fichier Recepteur_Dopamine_plus_THC: https://libmol.org/?href=http://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/IMG/pdb/Recepteur_Dopamine_plus_THC.pdb
- Fichier Recepteur_GABA_plus_GABA : https://libmol.org/?href=http://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/IMG/pdb/Recepteur_GABA_plus_GABA.pdb
- Fichier Recepteur_GABA_plus_THC : https://libmol.org/?href=http://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/IMG/pdb/Recepteur_GABA_plus_THC.pdb
- Fichier Recepteur_Glutamate_plus_Glutamate : https://libmol.org/?href=http://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/IMG/pdb/Recepteur_Glutamate_plus_Glutamate.pdb
- Fichier Recepteur_Glutamate_plus_THC : https://libmol.org/?href=http://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/IMG/pdb/Recepteur_Glutamate_plus_THC.pdb
Méthode :
1. Ouvrir Libmol, puis cliquer sur les différents fichiers afin de les ouvrir.
2. Lisez les différentes ressources pour expliquer le mode d’action du principe actif du Cannabis, le THC (TétraHydroCannabinol)
Ressources:
De façon générale, les drogues ont des formes moléculaires qui ressemblent à celles des neurotransmetteurs ou neuromodulateurs naturellement présents dans le cerveau. Les drogues peuvent donc prendre leur place, mais sans être facilement détruites ou éliminées. Du coup la transmission nerveuse dans les synapses est perturbée, et tout le fonctionnement du cerveau est changé.
Transmission nerveuse en absence de drogue
Modes d’action des drogues
Document 1 : Différents mécanismes d’action d’une drogue sur la transmission synaptique
Le circuit de la récompense associe l’exécution de fonctions vitales à de fortes sensations de satisfaction. Les informations sensorielles qui arrivent à l’aire tegmentale ventrale sont traitées et transmises au noyau accumbens, au septum, à l’amygdale et au cortex préfrontal. Ces aires cérébrales sont connectées aux zones qui contrôlent les mouvements, l’attention, les émotions et la mémoire.
Image : https://doi.org/10.1016/j.neuron.2011.02.016
Le circuit de la récompense est constitué d’un réseau de neurones interconnectés qui relient les différentes zones du cerveau entre elles. Les neurones à dopamine ou glutamate sont excitateurs du réseau, alors que ceux à GABA sont inhibiteurs. De plus des molécules modulatrices peuvent se fixer sur les boutons synaptiques et réguler la transmission synaptique, soit en la stimulant, soit en la bloquant. Par exemple l’anandamide inhibe la synapse à GABA.
Document 2 : Fonctionnement du circuit de la récompense
| Dopamine et Glutamate | GABA | Anandamide | THC | |
| Fonction | Neurotransmetteurs excitateurs | Neurotransmetteur inhibiteur | Inhibiteur de transmission synaptique | ? |
| Temps de demi-vie dans l’organisme (temps nécessaire pour que cette substance perde la moitié de son activité physiologique) | Quelques minutes | Quelques minutes | Quelques minutes | 25 à 36 heures au moins |
| Quantité dans le cerveau | Dopamine : 0 à 30 pg/mL Glutamate : 0,7 à 2,2 g/kg | 1 nmol/mg | Infime, non mesurable | 225 ng/mL pour une dose ingérée de 10 mg/kg |
| Constante d’affinité pour son récepteur (plus cette valeur est faible et plus l’affinité est forte) | Dopamine : 40 nmol/L Glutamate : 100 nmol/L | 14 nmol/L | 60 à 550 nmol/L | 40 à 80 nmol/L |
Document 3 : Comparaison de quelques caractéristiques des molécules intervenant dans le circuit de la récompense
- Anandamide.pdb
- Dopamine.pdb
- GABA.pdb
- Glutamate.pdb
- THC.pdb
- Recepteur_Anandamide_plus_Anandamide.pdb
- Recepteur_Anandamide_plus_THC.pdb
- Recepteur_Dopamine_plus_Dopamine.pdb
- Recepteur_Dopamine_plus_THC.pdb
- Recepteur_GABA_plus_GABA.pdb
- Recepteur_GABA_plus_THC.pdb
- Recepteur_Glutamate_plus_Glutamate.pdb
- Recepteur_Glutamate_plus_THC.pdb
Présentez vos résultats, interprétez-les et conclure
- Explorer les ressources à disposition pour élucider le mode d’action du THC
- Rendre compte des recherches et conclure dans un document rédigé comportant des captures d’écran annotées.
Sources:
© Nathan 2020. SVT Terminale, collection SVT Lycée – p. 323
https://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/?activite-cerebrale-et-mode-d-action-du-cannabis
Comprendre et enseigner les sciences naturelles 