Caféine... What else ?: Sa cible : récepteur à l'adénosine

Pourquoi aime t-on autant la caféine? La fameuse phrase "j'ai besoin d'un café pour me réveiller" a t-elle vraiment un sens? Si oui, comment agit la caféine pour avoir un effet stimulant ?
Il existe dans le cerveau des récepteurs qui fixent la caféine, les récepteurs à l'adénosine, qui seraient le point de départ de l'effet stimulant.

L'adénosine est un neuromodulateur du système nerveux central : elle se fixe sur ses récepteurs, les récepteurs purinergiques P1. On les trouve dans le cerveau mais aussi dans des tissus périphériques comme le cœur, le tissu adipeux ou encore le rein. Il existe quatre sous-types de récepteurs membranaires isoformes spécifiques qui ont des rôles différents.

Seuls deux des quatre récepteurs de l'adénosine nous intéressent, car ce sont les deux seuls pouvant fixer la caféine:
-le récepteur A1 qui inhibe l'adénylate cyclase et ouvre les canaux potassiques

- le récepteur A2a qui active l'adénylate cyclase
Remarque : l'intervention de l'adénylate cyclase et des canaux potassiques est expliqué dans " Une cascade de réactions "

La fixation de l'adénosine sur ces récepteurs va induire plusieurs effets sur le corps :

	A1	A2
Cœur	-Ralentissement du rythme cardiaque -Diminution des contractions du muscle cardiaque
Vaisseaux	-Vasoconstriction rénale	-Vasodilatation coronaire
Bronches	-Contraction	-Dilatation
Thrombocytes		-Anti-agrégant (inhibe la formation de caillots sanguins)
Mastocytes		-Dégranulation
Système Nerveux Central	-Sommeil -Diminution de l'anxiété -Dépression respiratoire -Diminution de libération de neuromodulateurs	-Stimulations -Augmentation de libération de neuromodulateurs
Sécrétions intestinales		-Inhibition

Comme on peut le voir dans le tableau, lorsque l'adénosine va se fixer à ses récepteurs , cela va freiner l'activité neuronale et provoquer une sensation de somnolence.

La caféine, prend la place de l'adénosine et inhibe son action. Ainsi la caféine, comme tous les méthylxanthines, est un antagoniste à l'adénosine.
Les effets de la caféine sont opposés à ceux de l'adénosine, d'où (entre autre) la sensation d'être plus éveillé.

Nous prendrons le récepteur A2a pour explorer le mécanisme mis en jeu. Ce dernier est le plus étudié car la caféine va non seulement bloquer l'accès à l'adénosine, mais elle va aussi intervenir dans la cascade de réaction (voir l'article "Une cascade de réaction").

Récepteur transmembranaire A2a
(réalisé par nos soins)

Source : http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=3RFM

Le récepteur forme une poche qui permet la liaison du ligand, l'adénosine, dans une conformation étendue (feuillet béta), perpendiculaire au plan de la membrane.
La poche peut varier en position et en orientation et offre ainsi des sites de fixation à des ligands présentant une structure similaire à l'adénosine, comme la caféine.