de la langue au cerveau
La molécule de capsaïcine se fixe sur un des récepteurs sensibles à la chaleur situé sur des cellules des bourgeons du goût des papilles calciliformes : c'est le canal TRPV1. Il appartient a la famille des TRP (Transient Receptor Potential) : ce sont de protéines codées par au moins 28 gènes, qui ont un rôle de communication entre cellule. La stimulation provoquée par le principe actif explique l’ouverture du canal TRPV1*. Ce-dernier joue alors le rôle de canal ionique (petit pore transmembranaire responsable du transport des ions) : en effet il permet le passage des ions calciums et des ions sodiums dans l’axoplasme de l’axone.
*Une température de plus de 43°C ou l'acidité d'un pH inférieur à 6 peut également activer ce canal.
Les fluides autour de la membrane de l’axone véhiculent des ions, principalement des ions sodium (Na+), alors que l’axoplasme contient des ions potassium (K+) (il y a des ions Na+ dans l'axoplasme et des ions K+ dans le fluide extracellulaire, mais en quantité bien plus faible). Dans l’axoplasme les potassium sont plus nombreux que les ions sodium ce qui traduit la répartition inégale des charges au repos : il y a un excès de charges sur la paroi interne de la membrane. Cette différence crée notamment un flux ionique, possible grâce à la perméabilité sélective de la membrane cellulaire, qui tente alors d’équilibrer les concentrations. C’est le potentiel de repos. La membrane est ainsi soumise à un champ électrique intense d’environ 107 volt.
Les papilles calciliformes (sur le schéma ci-dessous, elles forment un V et sont situées sur la partie dorsale de la langue), sont innervées par le nerf glossopharyngien (IX), composé de plusieurs neurones et qui émet un signal nerveux, ici du à une sensibilité somesthésique (dûe à la molécule de capsaïcine) : c’est le potentiel d’action.
Une animation est disponible à cette adresse et illustre la propagation de ce potentiel d'action : www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0022-2
Propagation du potentiel d-action.mov (3295935)
Celui-ci s’explique par l’entrée des ions sodium et la sortie des ions potassium en excès, ce qui induit une dépolarisation de la membrane : l’intérieur de celle-ci qui été à la base neutre devient alors positif. Le potentiel de repos devient alors un potentiel d’action (ou influx nerveux). Le phénomène se répète propageant ainsi l’influx nerveux le long de l’axone du neurone à la manière de dominos.
Tant que la capsaïcine provoque le stimulus, l’axone du neurone ne cesse de se dépolariser et de se repolariser (en effet le potentiel de repos est rapidement rétablit par des pompes ioniques par un transport actif, c'est-à-dire un transport qui nécessite de l'énergie; puis un autre influx redépolarise immédiatement).
Cet influx nerveux va etre transmis d’un neurone à l’autre par l’intermédiaire des neurotransmetteurs libérés dans la synapse : c’est l’exocytose. Ces neurotransmetteurs dépolarisent ensuite le neurone suivant, et ainsi de suite… pour se projeter dans les relais successifs de la chaîne sensorielle gustative.
- Le premier relais est le NFS (Noyau du Faisceau Solitaire), qui structure le tronc cérébral (segment placé entre la moëlle épinière et le cerveau) et qui reçoit notamment la majeur partie des informations sensorielles (sur le schéma ci-dessous, cette zone correspond au Brainstem = tronc cérébral)
- Le second relais est le thalamus (noyau à la base du cerveau qui va permettre la transmission des messages sensoriels vers le cortex somato-sensoriel)
- Cette zone cérébrale va ensuite analyser le message reçu et traduire la sensation de douleur
