Traduction 3 (piermon)

How Does Nicotine Act?

Comment la Nicotine Agit-elle?

Those substances which we call "drugs" cause their effects either by mimicking some substance that naturally occurs in the body (whenever I say "body," I mean most multicellular organisms) or by interfering with some process which naturally goes on. For instance, the anti-viral drug AZT works by inhibiting the replication of DNA (the genetic code of the cells). Nicotine acts in the former manner, e.g., by mimicking a naturally occurring substance in the body. That substance is the chemical neurotransmitter acetylcholine or ACh (you can learn more about ACh in the section on nicotine). So, first we will discuss what acetylcholine does and then how nicotine mimicks it.
Ces substances que nous appelons "drogues" causent leurs effets, soit en imitant une substance qui est naturellement présente dans le corps (toutes les fois que je dis " le corps, " je parle de la plupart des organismes multicellulaires), soit en gênant un processus qui se produit naturellement. Par exemple, la drogue antivirale AZT fonctionne en empêchant la réplique de l'ADN (le code génétique des cellules). La nicotine agit selon la première façon, c'est-à dire en imitant une substance naturellement présente dans le corps. Cette substance est le neurotransmetteur chimique Acétylcholine ou ACh (vous pouvez en apprendre plus au sujet d'ACh dans la section sur la nicotine ). Nous discuterons ainsi d'abord de ce qu'acétylcholine fait, puis comment la nicotine l'imite.

For anything to act within the body, it needs a mechanism through which to "talk" to the inside of the cells (the units of the body). (If someone doesn't knock on your door, you don't know they are out there.) Often, that mechanism involves a specialized kind of protein, called a receptor (like the receiver on your telephone). In fact, these receptors usually recognize only one of the millions of chemicals naturally floating in your body (to push the telephone analogy, a person often has only one phone number at which they can be reached). We biologists being literalists refer to the receptors which recognize ACh as acetylcholine receptors or AChRs.
Pour que n'importe quelle substance agisse dans le corps, elle a besoin d'un mécanisme par lequel elle "parle" à l'intérieur des cellules (les unités du corps). (Si une personne ne frappe pas à votre porte, vous ne savez pas qu'elle est là dehors.) Souvent, ce mécanisme implique un genre spécialisé de protéine appelé récepteur (comme le récepteur de votre téléphone). En fait, ces récepteurs identifient habituellement seulement un des millions de produits chimiques flottant naturellement dans votre corps (pour pousser l'analogie de téléphone, les personnes ont souvent un seul numéro de téléphone par lequel ils peuvent être atteints). Nous, biologistes, écrivons que les récepteurs qui reconnaissent l'ACh sont des récepteurs d'acétylcholine ou AChRs.

There are two major types (or classes) of acetylcholine receptors in the body, and they are commonly named by the other drugs which bind to them: nicotine and muscarine. Muscarinic acetylcholine receptors (mAChRs) can bind muscarine as well as ACh, and they function to change the metabolism (just think of the overall metabolism of your body) of the cells, enough said. For this page, since we are discussing nicotine's action, we will focus on the other class, the nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs).
Il y a deux types principaux (ou classes) de récepteurs d'acétylcholine dans le corps qui sont généralement nommés par les autres drogues qui se lient aussi à eux: la nicotine et la muscarine. Les récepteurs Muscariniques d'acétylcholine (mAChRs) peuvent lier la muscarine aussi bien que l'ACh, et fonctionnent en modifiant le métabolisme des cellules (pensez seulement au métabolisme global de votre corps). Puisque nous discutons dans cette page de l'action de la nicotine, nous nous concentrerons sur la classe des récepteurs Nicotiniques d'acétylcholine (nAChRs).

Acetylcholine acts on nicotine acetylcholine receptors to open a channel (pore or hole) in the cell's membrane. Opening such a hole allows certain types of ions (charged atoms) to flow into or out of the cell. Now if you are thinking about your house's wiring, when ions flow, there is an electrical current, and the same is true in the nervous system. The flowing of ions, or the passing of current, can cause other things to happen, usually those "things" involve the opening of other types of channels and the passing of information from one neuron to another.
L'acétylcholine agit sur des récepteurs nicotiniques d'acétylcholine en ouvrant un canal (pore ou trou) dans la membrane d'une cellule. L'ouverture d'un tel trou permet à certains types d'ions (atomes chargés) d'entrer ou de sortir de la cellule. Si vous pensez maintenant au câblage de votre maison, quand les ions coulent, il y a un courant électrique, c'est la même chose dans le système nerveux. Le flot d'ions, ou passage de courant, peut faire se produire d'autres phénomènes qui impliquent  habituellement l'ouverture d'autres types des canaux et le passage d'information d'un neurone à un autre.

Nicotinic AChRs are found throughout the body, but they are most concentrated in the nervous system (the brain, the spinal cord, and the rest of the nerve cells in the body) and on the muscles of the body (in vertebrates). The most studied nAChRs are in fact those on the muscles, because those receptors are what cause the muscle to get excited and contract. (The whole process is very detailed and pretty well understood, but it is far too complicated to get into right here.) If you dissect out a muscle, and you apply nicotine to it, the muscle will still contract. We say that nicotine acts like ACh at the receptors to activate them, and both substances are called agonists. The opposite type of drug, something that binds to the receptors and does not allow them to be activated is called an antagonist.
Les AChRs nicotiniques sont trouvés dans tout le corps mais sont plutôt concentrés dans le système nerveux (cerveau, moelle épinière, les autres cellules nerveuses du corps) et sur les muscles du corps (des vertébrés). Les nAChRs les plus étudiés sont en fait ceux des muscles, parce que sont ces récepteurs qui provoquent l'excitation et contraction du muscle. (Le processus entier est très détaillé et assez bien compris, mais beaucoup trop compliqué pour être traîté ici.) Si vous extrayez un muscle par dissection et y appliquez de la nicotine, le muscle demeurera contracté. On dit que la nicotine agit comme l'ACh aux récepteurs en les activant, et les deux substances sont appellées agonistes. Le type opposé de drogue qui se lie aux récepteurs et ne leur permet pas d'être activés est appellé antagoniste.

When a substance comes into the body that can interfere with ACh binding to muscle nAChRs, that chemical can cause death in a relatively short time (because you use muscles to do things like breathe). A class of chemicals in snake and other poisonous venoms, neurotoxins, do exactly that. If you are bitten by a krait or a cobra, for example, and enough venom gets into the blood, there will be enough of their neurotoxin in your body to shut down the diaphragm muscle expands your lungs. Without that muscle functioning, the person ceases to breathe and dies of asphyxiation.
Quand une substance entre dans le corps et peut interférer dans les liens de l'ACh avec les nAChRs du muscle, ce produit chimique peut causer la mort en peu de temps (puisque vous utilisez des muscles pour faire des activités comme respirer). Une classe de produits chimiques chez les serpents et d'autres venins toxiques, les neurotoxines, font exactement cela. Si vous êtes mordus par un cobra, par exemple, et qu'assez de venin entre dans votre sang, il y aura assez de neurotoxine dans votre corps pour arrêter le muscle du diaphragme qui dilate vos poumons. Sans ce muscle fonctionnel, la personne cesse de respirer et meurt d'asphyxie.

One of the reasons we know so much about these receptors is precisely that--plants and people have used substances which cause paralysis and asphyxiation for a long time. Plants use them to prevent being eaten by herbivores. Animals use similar substances to paralyze their prey. At least one human neuromuscular disease is related to nAChRs, and that is myastenia gravis (as time progresses, I will be adding a page on nAChRs and disease). So, as you can see, nAChRs are important to life.
Une des raisons que nous connaissions tant ces récepteurs est  précisément que -- les plantes et les gens ont utilisé des substances qui causent la paralysie et l'asphyxie pendant longtemps. Des plantes les emploient pour empêcher être mangées par des herbivores. Des animaux emploient des substances semblables pour paralyser leur proie. Au moins une maladie neuromuscular humaine est liée aux nAChRs, c'est la myasténie (gravis myastenia) (avec le  temps, j'ajouterai une page sur les récepteurs nAChRs et la maladie). Comme vous pouvez maintenant voir, les nAChRs sont importants pour la vie.

In the nervous system, the actions of nAChRs are not nearly as well characterized. We know that someone nicotine administration (through smoking and such) is capable of causing addiction. We also know that nicotine's effects are diverse and at least somewhat dependent on its actions within the nervous system. One complication is that several types of nicotinic receptors are expressed in the nervous system.
Dans le système nerveux, les actions des nAChRs ne sont presque pas aussi bien   caractérisées. Nous savons que l'administration de nicotine à quelqu'un (en fumant ou comme ça) est capable de le rendre dépendant. Nous savons également que les effets de la nicotine sont divers et qu'ils dépendent au moins un peu de leurs actions sur le système nerveux. Une complication vient de ce que plusieurs types de récepteurs nicotiniques se retrouvent dans le système nerveux.

Some "subtypes" of nAChRs are expressed in different regions of the brain and peripheral nervous system, but some types of cells express many classes of the receptors. What we do know is that each of these classes is just a little different. Some are more sensitive to nicotine than others. Some activate quickly and then turn off (desensitize) while others stay active as long as the agonist (ACh, nicotine, etc.) is present. These differences are the potential basis for therapies, because hope that there is at least one drug out there or to be designed which can selectively interact with each of these different subtypes.
Quelques "sous-types" de nAChRs se retrouvent dans différentes régions du cerveau et du système nerveux périphérique, mais quelques types de cellules montrent beaucoup de classes des récepteurs. Ce que nous savons est que chacune de ces classes est juste un peu différente. Certaines sont plus sensibles à la nicotine que d'autres. Certaines s'activent rapidement et s'éteignent aussitôt (sont désensibilisées) tandis que d'autres restent actives aussi longtemps que l'agoniste (ACh, nicotine, etc...) est présent. Ces différences sont une base potentielle pour les thérapies, parce qu'il y a espoir qu'il y a là au moins une drogue ou peut être conçue celle  qui peut sélectivement interagir avec chacun de ces différents sous-types.

All known nicotinic receptors do share some common features. They are composed of 5 protein subunits which assemble like barrel staves around a central pore. Currently, we believe that each of these subunits crosses the cell membrane 4 times. Each receptor consists of at least two ligand-binding subunits (called "alpha") and additional "structural" subunits. When the ligand (ACh or nicotine) binds to the receptor, it causes the receptor complex to twist and open the pore in the center.
Tous les récepteurs nicotiniques connus partagent quelques dispositifs communs. Ils se composent de 5 sous-unités de protéines qui s'assemblent en planches de baril autour d'un pore central. Nous croyons actuellement que chacune de ces sous-unités traverse 4 fois la membrane de la cellule. Chaque récepteur se compose d'au moins deux sous-unités ligand-de-lien (ligand-binding) (appelées "alpha") et de sous-unités "structurales" supplémentaires. Quand le ligand (ACh ou nicotine) se lie au récepteur, il entraîne la torsion du complexe du récepteur et il ouvre le pore au centre.

Many groups have worked to model this receptor and its action, and you can find some of their models on the web:
Beaucoup de groupes ont travaillé pour modeler ce récepteur et son action. Vous pouvez trouver certains de leurs modèles sur le Web