Ciguatoxines et brévétoxines : dissection de leurs actions neurobiologiques

Cette revue est centree sur les actions neurobiologiques des ciguatoxines et des brevetoxines, phycotoxines produites respectivement par les dinoflagelles Gambierdiscus toxicus et Ptychodiscus brevis. Ces actions sont illustrees en particulier par les effets de ces toxines sur la fibre nerveuse myelinisee et la jonction neuromusculaire squelettique de vertebres. Les ciguatoxines, via les poissons herbivores et carnivores, et les brevetoxines, par le biais d'invertebres marins et d'embruns portes par le vent de mer, sont responsables d'intoxications humaines qui se manifestent notamment par des troubles neurologiques. La cible moleculaire de ces familles de polyethers cycliques liposolubles est le canal Na + active par le potentiel de membrane, proteine transmembranaire fondamentale pour l'excitabilite cellulaire. Au niveau de ce canal, les differentes toxines partagent le meme site de fixation, le site-recepteur 5, dont la localisation a ete etablie au niveau de la sous-unite α constituant la proteine-canal neuronale. Les etudes electrophysiologiques du mode d'action des ciguatoxines et des brevetoxines permettent d'identifier ces toxines comme etant de puissants activateurs des canaux Na + . En effet, durant l'action de ces phycotoxines, l'ouverture prolongee des canaux Na + , au potentiel membranaire de repos, produit une entree permanente d'ions Na + dans la plupart des cellules electriquement excitables, entree qui a de multiples consequences sur les mecanismes physiologiques dependant du sodium. D'un point de vue electrophysiologique, une des consequences bien connue est une depolarisation de la membrane provoquant en retour l'apparition de decharges spontanees et/ou repetitives de potentiels d'action. Ces decharges peuvent etre transitoires ou continues selon la preparation et la toxine etudiees. C'est cette augmentation de l'excitabilite membranaire, lors de l'action des ciguatoxines et des brevetoxines, qui est responsable des differents effets exerces par ces toxines au niveau de diverses synapses chimiques et cellules secretrices. Finalement, une autre consequence de l'entree permanente d'ions Na + dans les cellules a pu etre revelee grâce a l'utilisation de la microscopie confocale a balayage laser et au marquage vital des membranes plasmiques a l'aide de la sonde fluorescente FM1-43, techniques qui ont rendu possible l'etude dynamique des alterations morphologiques produites par les ciguatoxines et les brevetoxines au niveau de diverses preparations cellulaires in situ. C'est ainsi qu'il a pu etre mis en evidence que ces phycotoxines provoquent une augmentation importante du volume des noeuds de Ranvier des fibres nerveuses myelinisees, des terminaisons nerveuses motrices innervant le muscle squelettique et des somas des cellules de Schwann non myelinisantes perisynaptiques, augmentation qui est contrebalancee par des solutions externes hyper-osmotiques et qui ne se produit pas lorsque les canaux Na + , actives par le potentiel de membrane, sont prealablement bloques. Les mecanismes probables qui contribuent a l'augmentation de volume cellulaire, durant l'action des ciguatoxines et des brevetoxines, sont discutes.