« La dopamine vous rend heureux », rappelle cette équipe de l’Université de Copenhague qui, au-delà de ce constat bien connu, décrypte et apporte un nouvel éclairage sur le mécanisme de transport de la dopamine vers les cellules nerveuses. Des travaux, publiés dans la revue Nature Communications, qui pour la première fois, décrivent le rôle clé du transporteur de la dopamine (DAT), et apportent les bases de conception de meilleurs médicaments pour certains troubles mentaux et psychiatriques, liés au niveau de dopamine dans le cerveau, dont le TDAH et la schizophrénie.
L’auteur principal, le Pr Claus Juul Løland du Département de neurosciences de l'Université de Copenhague précise que l’étude s’est précisément concentrée sur ce transporteur de la dopamine (DAT), qui, comparé à un aspirateur moléculaire, contrôle la signalisation de la dopamine dans le cerveau en éliminant la dopamine libérée et en éteignant ainsi le signal.
Du DAT dépend le contrôle du système de récompense
« C'est la dopamine qui nous rend heureux lorsque nous faisons quelque chose que nous aimons ».
Comprendre le fonctionnement du DAT et donc du régulateur de la dopamine dans le cerveau est donc une clé pour comprendre la santé mentale : lorsque nous faisons quelque chose que nous aimons, les cellules nerveuses libèrent de la dopamine. Mais il est vital que la substance soit ensuite retirée de la synapse.
Le rôle clé du transporteur DAT, lié au sodium : jusque-là, les scientifiques pensaient que l'élimination de la dopamine par le DAT dépendait du sodium. Dans le corps, le sodium est responsable de la conductivité des nerfs, et les protéines utilisent l'énergie du sodium pour transporter des substances comme la dopamine.
- Le DAT appartient à la famille des « transporteurs de neurotransmetteurs couplés au sodium » (Neurotransmitter Sodium Symporters, NSS). Ce transporteur de neurotransmetteurs, une fois que les substances émettrices « ont fait leur travail », les supprime ou les « aspire » de la synapse. Une fois éliminée de la synapse, la dopamine est renvoyée dans la cellule pour une utilisation ultérieure.
- Si le DAT ne fonctionne pas correctement, le processus d'élimination de la dopamine prend beaucoup plus de temps et la dopamine doit être synthétisée à nouveau, avec pour conséquence,
le manque de dopamine et donc de bonheur.
Mais le transporteur DAT apparaît aussi lié au potassium : l’équipe montre que l'élimination de la dopamine par le DAT dépend probablement aussi de l'énergie trouvée dans le potassium minéral. Depuis des dizaines d’années, ils savent que c'est le cas pour sa « protéine sœur », le transporteur de la sérotonine (SERT). La recherche démontre que le potassium contribue également au transport de la dopamine.
Cette découverte est bien de nature à affecter la conception de médicaments pour les troubles psychiatriques.
La cocaïne bloque le DAT : ainsi, la cocaïne augmente ainsi la quantité de dopamine dans la synapse. La cocaïne fait que la cellule nerveuse en veut toujours plus
En résumé, DAT est la partie du système qui s'assure que la dopamine est retirée « à temps » de la synapse, permettant à la dopamine d’être réutilisée et permettant aussi de préserver notre stock de dopamine.
Des médicaments qui ciblent le DAT pourrait ainsi garantir un système de récompense « sous contrôle » et une bonne santé mentale. D’ailleurs, relèvent les auteurs, les médicaments habituels contre le TDAH en bloquant le DAT et en faisant en sorte que la dopamine reste dans la synapse. Cependant, cette recherche qui apporte une compréhension plus précise du fonctionnement du DAT suggère de réguler son activité au lieu de la bloquer.
Autre prouesse, la méthodologie elle-même, car il est impossible d’étudier les fonctions moléculaires des DAT dans leur environnement naturel dans le cerveau. Pour cette recherche, les scientifiques ont inséré du DAT dans des cellules « artificielles » ce qui leur a permis de contrôler tous les processus à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule.
Source: Nature Communications 4 May, 2022 DOI: 10.1038/s41467-022-30154-5 The dopamine transporter antiports potassium to increase the uptake of dopamine
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