Pharmacologie des médicaments interférant avec les canaux sodiques

Introduction

Les canaux ioniques sont des protéines membranaires qui permettent le passage sélectif de la membrane cellulaire par des ions (Na⁺, Ca²⁺, K⁺, Cl^–, …) suivant les gradients électrochimiques. Ils jouent un rôle essentiel dans l’excitabilité cellulaire, le déclenchement et la propagation du potentiel d’action. Ils interviennent dans les couplages excitation-contraction et excitation-sécrétion.

1.  Les canaux sodiques voltage dépendant

1.  Nature et fonctions

Cette structure est appelée le canal sodique voltage-dépendant, c’est-à-dire que le canal ne peut être fonctionnel qu’en présence de la propagation d’un influx nerveux. C’est une grande glycoprotéine enchâssé au sein de la membrane phospholipidique. Est principalement constituée de quatre structures homologues entourant un pore central.

Figure 1 : Schéma du canal sodique

Ces canaux participent à l’initiation et la propagation du potentiel d’action :

• Neurones (influx nerveux).
• Cellules musculaires : squelettiques et cardiaques (excitation –contraction).

2.  Etats physiologiques

A l’état de repos, aucun courant de sodium n’est enregistré (configuration fermée). Lors d’une dépolarisation, le canal passe à l’état activé (configuration ouverte) et le courant sodique entrant augmente et devient maximal. Puis le courant sodique devient progressivement nul, le canal passant à l’état inactivé (configuration inactivée).

2. Physiologie du potentiel d’action

1.  Potentiel de membrane

1.  Potentiel de repos

Le potentiel de repos membranaire une tension électrique à travers la membrane. Il est de -70 mV dans les neurones. Le signe moins signifie que la charge est négative à l’intérieur par rapport à l’extérieur. Maintenu par la répartition d’ions à travers la membrane plasmique.

2.  Potentiel d’action

• Potentiel d’action neuronal

Deux phases composent un potentiel d’action : la dépolarisation et repolarisation, qui dure environ 1 ms dans un neurone usuel.

• L’ouverture rapide des canaux Na+ voltage-dépendants (entrée de Na+ dans la cellule) provoque la dépolarisation.
• L’ouverture des canaux K+ voltage-dépendants (sortie e K+) et l’inactivation puis fermeture des précédents canaux à Na+ conduisent à la repolarisation, soit le retour au potentiel de repos.

• Potentiel d’action cardiaque

Figure 2 : Potentiel d’action cardiaque

3. Médicaments interférant avec les canaux Na voltage dépendant

Les médicaments qui inhibent l’ouverture des canaux sodium voltage-dépendants ou réduisent la durée de leur ouverture sont classés en fonction de leurs indications en :

• Anesthésiques locaux
• Antiarythmiques de classe I
• Antiépileptiques

1.  Les anesthésiques locaux

1. Définition :

Les anesthésiques locaux sont des médicaments qui, en inhibant la conduction nerveuse là où ils sont administrés, rendent insensible à la douleur le territoire correspondant à cette innervation.

2. Structure :

Tous les anesthésiques locaux ont une structure moléculaire commune et un mode d’action semblable.

Leur structure chimique est homogène et composée de 3 parties :

-Un groupement lipophile (cycle aromatique type acide benzoïque ou para-amino- benzoïque) au rôle important dans la diffusion et la fixation du médicament.

-Une chaîne carbonée intermédiaire (fonction ester, éther, ou amide).

-Un groupement ionisable hydrophile (amine tertiaire, rarement secondaire, dérivé de l’alcool éthylique ou de l’acide acétique) conditionne la répartition sanguine, la diffusion ainsi que l’ionisation de la molécule.

3.  Effets pharmacologiques

• Effet anesthésique local

Les anesthésiques locaux inhibent la conduction nerveuse d’une manière réversible sans altération du nerf. L’inhibition apparaît rapidement et a une durée plus ou moins longue selon les produits et les concentrations utilisées.

• Autres propriétés : La diffusion systémique d’un anesthésique local peut entraîner :

• des effets vasculaires : vasodilatation.
• des effets cardiaques : diminution de la conduction et de la force de contraction, se traduisant par une hypotension, voire un choc.
• des effets neurologiques : tremblements pouvant précéder des convulsions.

4. Effets indésirables : Ils se traduisent par des troubles cardiovasculaires et neurologiques.

-Les troubles cardiovasculaires sont en général une chute de pression artérielle pouvant aller jusqu’au collapsus, des troubles du rythme cardiaque, voire même un arrêt cardiaque.

-Les troubles neurologiques sont des convulsions localisées puis généralisées avec, très exceptionnellement, un arrêt respiratoire.

2.  Les anti-arythmiques

Les médicaments destinés à prévenir ou à traiter les troubles du rythme cardiaque s’appellent antiarythmiques.

1. Les troubles du rythme cardiaque

Les troubles du rythme cardiaque sont des anomalies de l’activité électrique qui surviennent au décours d’un potentiel d’action et touchent de façon plus ou moins spécifique les transferts ioniques transmembranaires des cellules cardiaques.

2. Les arythmies : Elles se traduisent par un cœur qui bat : trop vite : tachycardie, trop lentement, façon irrégulière : arythmie.

3. Classification des antiarythmiques

La classification de Vaughan-Williams selon leur capacité à réduire l’entrée cellulaire des ions Na+, Ca2 + et/ou la sortie cellulaire des ions K+ 🢧 4 classes :

• Classe I : inhibiteurs du canal sodique.
• Classe II : bétabloquant
• Classe III : les bloqueurs des canaux potassiques.
• Classe IV : Inhibiteurs calciques.
• Les non classés : adénosine,…

• Définition des anti-arythmiques classe I

• Les antiarythmiques de la classe I inhibent l’entrée du sodium par les canaux voltage-dépendants.
• En fonction de leur cinétique de blocage du canal Na+ et de leurs actions sur la durée du potentiel d’action, ils sont subdivisés en 3 sous-classes :

Classe Ia : quinidine, procainamide : prolongent le potentiel d’action.

Classe Ib : Lidocaïne et Méxilétine,phénytoine :raccourcissent la durée du potentiel d’action.

Classe Ic : Flécaïnide : ne changent pas la durée du potentiel d’action.

3.  ​Les antiépileptiques

1. Définition de l’épilepsie

Affection caractérisée par la répétition chronique de décharges des cellules nerveuses du cortex cérébral dues à une hyperexcitabilité neuronale.

2. Antiépileptiques inhibiteurs des canaux Na+ 

• Carbamazépine

• Antiépileptique
• Inducteur enzymatique
• Phénytoïne

• Antiépileptique et anti-arythmique (effet stabilisant de membrane).
• Inducteur enzymatique.
• Acide valproïque
• Inhibiteur enzymatique

Conclusion

Le même médicament peut être utilisé dans deux indications différentes, ainsi la lidocaïne est prescrite comme anesthésique local et antiarythmique, la phénytoïne comme antiépileptique et antiarythmique.