J’ai commencé (il y a 10 minutes) la rédaction d’un article au doux nom de « Le gaz sarin » et j’ai pour objectif de proposer en validation un texte aux petits oignons. Je fais donc appel à votre bonté sans limites pour dénicher le moindre pépin, que ce soit à propos du fond ou de la forme. Vous pourrez consulter la bêta à votre guise à l’adresse suivante :
Il devait au départ d’agir d’un billet, mais vu sa taille et son caractère scientifique, j’ai préféré le transformer en article afin de pouvoir bénéficier de vos retours ainsi que d’une validation. La majorité du contenu final est donc déjà rédigée.
Aussi, je cherches quelqu’un qui connaisse les neurosciences ou la biochimie pour m’aider à corriger les erreurs que j’ai pu faire en parlant de l’acétylcholine et de son hydrolyse, que je pourrais ajouter comme co-auteur. Ce sujet est hors de ma "zone de confort", et donc à relire en priorité.
Je vais regarder ça plus tard et si j’ai le temps pour le mode d’action. Je pourrais t’envoyer de la documentation si je ne trouve pas le temps et si tu souhaites y ajouter plus de détails, c’est selon.
Mais c’est pas mal du tout comme article.
Il s’agit du remède le plus courant et le plus plébiscité contre le sarin.
Ouais mais son mode d’injection ne l’est pas trop…
Je vais regarder ça plus tard et si j’ai le temps pour le mode d’action. Je pourrais t’envoyer de la documentation si je ne trouve pas le temps et si tu souhaites y ajouter plus de détails, c’est selon.
Mais c’est pas mal du tout comme article.
Merci ! Pour la documentation, si tu as, ce serait avec plaisir.
Il s’agit du remède le plus courant et le plus plébiscité contre le sarin.
Ouais mais son mode d’injection ne l’est pas trop…
Comment ça ?
Selon mes humbles recherches (ici par exemple), l’atropine s’administre normalement par voie intraveineuse (IV) ou intrathécale (IT, entre les méninges).
Edit : Ah, tu parles du Diazépam (= Valium®) ? Je reconnais que son administration est assez… "invasive". Hum…
Quoique d’après ce que j’ai compris, ce mode d’administration est réservé aux préparations qui doivent être utilisables par les non-soignants en urgence (pour les crises d’épilepsie par exemple). J’ai trouvé des infos sur des préparations en comprimés, qui doivent avoir une action bien plus lente. Je pense que l’injection en IV est réservée au cadre hospitalier.
Soit dit-en passant, les modes d’administration en médecine feraient sûrement un bon sujet de billet.
Ah ? Tu crois que quelqu’un qui fait des recherches sur un gaz de combat depuis un pc sous Linux avec un disque dur chiffré est potentiellement suspect ? Oh wait…
Vous savez sûrement que les neurones qui composent le cerveau sont reliés entre-eux par des synapses. Celles-ci communiquent entre-elles à l’aide de neurotransmetteurs, des composés chimiques qui jouent le rôle de messagers. Celui qui nous intéresse ici se nomme l’acétylcholine (ou ACh), il est notamment utilisé pour transmettre des ordres relatifs aux mouvements ou à la mémoire.
Quand tout se passe bien dans le cerveau, une molécule d’acétylcholine est produite sur une synapse, voyage jusqu’à la synapse du neurone voisin jusqu’à être détectée par celui-ci qui recevra alors un signal d’activation. Elle est ensuite détruite (il s’agit en fait d’une hydrolyse) par une enzyme nommée acétylcholinestérase afin de dégager la « zone de réception » de la synapse pour qu’elle puisse recevoir un nouveau signal. Celle-ci possède deux sites : le site hydroxyle (celui servant à l’hydrolyse de l’acétylcholine) et le site anionique.
Les neurotransmetteurs transmettent des ordres ? Je dirais plutôt transmette une information, la commande. Mais je ne suis pas neurologue.
Une synapse ne produit pas un neurotransmetteur. Ce dernier est acheminé à l’extrémité d’un bouton synaptique qui est en contact avec une dendrite. C’est la zone de contact entre un bouton synaptique (aussi appelé terminaison neuronale) et une dendrite qui est appelé "synapse".
Tu vois que c’est une message entre deux parties, chacune appartenant à un autre neurone.
Pour ce qui est de l’hydrolyse, c’est vachement compliqué à traiter sans schéma. J’aurais bien vue un truc comme ça :
Avec, en bleu, l’acétylcholinestérase (recepteur avec un site hydroxyle)
Je viens de me rendre compte qu’une de mes phrases n’est pas très claire.
Elle est ensuite détruite (il s’agit en fait d’une hydrolyse) par une enzyme nommée acétylcholinestérase afin de dégager la « zone de réception » de la synapse pour qu’elle puisse recevoir un nouveau signal. Celle-ci possède deux sites : le site hydroxyle (celui servant à l’hydrolyse de l’acétylcholine) et le site anionique.
C’est l’acétylcholinestérase qui possède ces deux sites. Désolé pour la confusion, j’espère ne pas t’avoir induit en erreur.
J’ai bien pris en compte tes deux remarques, c’est corrigé sur la version brouillon. J’ai notamment rajouté un bloc info :
Pour être plus précis, les neurones reçoivent des informations par leurs dendrites et en émettent par leurs axones, qui possèdent plusieurs terminaisons. L’espace de communication entre l’axone d’un neurone et la dendrite d’un autre neurone se nomme la synapse. Les extrémités des axones sont souvent appelées « boutons synaptiques ».
Est-ce correct ?
Pour l’hydrolyse, je survoles cet aspect avant tout parce qu’il dépasse mon domaine de compétences. Penses-tu que je devrais tout de même l’expliciter d’avantage ?
J’aime beaucoup tes schémas, est-tu d’accord pour que je les réutilises dans l’article ? Si oui, comment veux-tu être crédité ?
Je pense que c’est facile de montrer en quoi le recepteur (acétylcholinestérase) est bloqué par le sarin. En fait c’est très visuel donc avec l’image appropriée ça peut être cool.
Le première image peut-être ré-utilisée, la deuxième à mon avis n’est pas encore assez pédagogique puisque le sujet est technique, ça ne s’invente pas en 2-2. Néanmoins je peux faire mieux d’ici demain, là c’était vraiment juste pour que tu vois à quoi ça ressemble au cas où les subtilités te soient trop inconnues.
Pour les crédits, si tu me laisse faire l’icone, tu pourras indiquer une note du genre :
J’avais une idée en tête qui soit un peu plus propre du coups. Vue que tu parles de risque, on met le risque chimique dans la douille principale du masque anti-gaz, voici trois formats à débattre :
choix d’icone
Je met en masqué comment j’introduirais les schémas :
Après avoir présenté les synpases, le lecteur à une vue d’ensemble reliant l’idée d’une cellule neurone à une zone où se passe l’interaction principale du sarin. Donc on peut lui présenter plus en détail le l’ensyme (directement proche du récepteur en périphéries du dendrite) :
acétylcholinestérase
On lui dit alors que ce dernier tire son nom de la molécule avec laquelle il interagit etc… On illustre bien sur la molécule.
On lui montre ensuite les sites d’interactions entre la molécule d’intérêt et l’enzyme.
Plus et moins s’attire, et pour des raisons un peu moins facile à vulgariser l’oxygène attire un certain carbone.
Là on a posé le décor, "pourquoi il y a deux cavités différentes ?" "pourquoi le nom chelou ?"
Maintenant on peut attaquer avec le sarin et ce qu’il fait.
Personnellement, j’aime beaucoup le troisième. J’ai tendance à penser que les fonds bleus évoquent des articles sur ZdS.
Qu’en pensez-vous, vous autres ?
Merci beaucoup pour ces supers schémas Blackline !
Merci beaucoup également, Arius !
Edit : Petite question subsidiaire : À votre avis, devrais-je mettre plus de photos de Khan Cheikoun, quitte à les mettre dans des balises spoiler, ou devrais-je me cantonner à des textes descriptifs ?
Pour la partie sarin, j’utilise la molécule sous forme dîtes topologique. Parce que la vue 3D apporte pas grand chose aux explications. Tu t’en sers comme tu veux à toi de voir :
On précise que l’intéraction acétylcholine avec l’ensyme est en équilibre, les interactions formes un signal puis ça se décroche.
Sarin
Là on montre l’intéraction du sarin qu’on vient de re-présenter avec l’image.
Et là le plus important c’est qu’on montre que ce n’est pas une interaction, mais une liaison qui va se former. On peut même donner l’information suivante : le phosphore est dit oxophile, il aime les oxygènes. C’est pour ça que sa nouvelle liaison handicapante est dure à réparer.
Empêchant ainsi l’accès au site durant une certaine durée.
L’acetylcholine n’est plus détruite par l’enzyme, elle reste sur le recepteur
Activation du récepteur sans interruption (analogie avec le bouton poussoir que tu as déjà émise)
Que tu sera sur de ta décision pour le logo, tu me dis et je te passerais le format HD pour que le site la réduise de taille au mieux. Perso j’aime la troisième aussi Le fond bleu étant qu’un clin d’œil supplémentaire, le logo du risque chimique étant déjà aux couleurs de ZDS
EDIT : Personnellement en tant que diplômé du SST et chimiste. Je trouve ça très important les images des "dégats". Car c’est frappant et réel. Rien de tel pour montrer que c’est important de savoir se prémunir d’accident. Mais je ne connais pas la politique de ZdS à ce sujet.
Un article qu’il est bien, en tout cas. J’ai sauté de ma chaise en voyant que y’avais un fluor comme groupe partant, mais pourtant … Il est bien groupe partant (moins sur que ce sois sous la forme d’un HF vu que le pH doit pas être si bas, mais c’est du détail).
Pierre_24 : $\text{HF}$ : J’ai qu’une seule source qui montre un $\text{HF}$ apparaître. C’est peut-être faux. Personnellement j’voyais bien le Phosphonate partir autrement, sous forme de sel, piégeant en fait le $\text{HF}$. Mais j’arrive pas à voir si c’est possible, et si c’est ce qui se passe.
Rezemika : juste pour qu’on soit tous d’accord ici. Voilà comment les intéractions se passent :
La molécule s’approche des récepteurs et envoie un signal de contrôle musculaire
La molécule migre vers l’enzyme juste à coté du recepteur, l’acetylcholineesterase
L’Acetylcholine se fait hydrolyser par l’enzyme. Cette dernière possédant les sites anioniques/hydroxyle (=Sérine) dont tu as parlé.
le signal musculaire est donc stopé dès l’hydrolyse
Pour le Sarin, le résumé c’est :
L’Acétylcholine s’approche des récepteurs et envoie un signal de contrôle musculaire
L’Acétylcholine ne peut pas migrer vers l’enzyme juste à coté du recepteur, l’acetylcholineesterase, car cette dernière est lié à du Sarin
L’Acetylcholine ne se fait pas hydrolyser par l’enzyme.
le signal musculaire est donc maintenu en continu.
Du coup, j’aurais tendance à proposer de faire une image avec le mécanisme "normal" et celui avec le sarin comme substrat l’un à côté de l’autre (avec les étapes qui correspondent), justement pour bien capter les différences.
Pierre_24 : $\text{HF}$ : J’ai qu’une seule source qui montre un $\text{HF}$ apparaître. C’est peut-être faux. Personnellement j’voyais bien le Phosphonate partir autrement, sous forme de sel, piégeant en fait le $\text{HF}$. Mais j’arrive pas à voir si c’est possible, et si c’est ce qui se passe.
Soit, comme je dis c’est un détail Parce que vu le nombre d’acides aminés qui trainent dans le coin, c’est pas impossible qu’il soit récupéré ailleurs, etc. C’est ça qui est marrant avec la biochimie, c’est qu’il y a toujours le bon résidus qui est magiquement là pour ce qu’il faut
J’ai justement eu en tête l’idée de modifier la dernière image de ce post pour en faire une image séquence par séquence, comme avec le sarin. C’est ce que tu me conseilles c’est ça ?
Voilà ce que je ferais si j’étais toi Rezemika. J’ai gardé le plus de texte de départ possible.
Conséquence du gaz sarin
Le sarin est une molécule dite organophosphorée, ce qui veut dire qu’elle contient au moins un atome de phosphore lié à un atome de carbone ($\text{P-C}$). Ce type de molécule est surtout connu pour être à la base de la composition de nombreux pesticides modernes, tels que le Roundup de Monsanto. Toutefois, il est aussi tristement connu pour être la base de plusieurs gaz de combat tels que le Tabun, le Sarin ou le VX.
Représentation de la molécule de Sarin
Ces gaz sont dits neurotoxiques, ce qui signifie qu’ils perturbent le fonctionnement du système nerveux. Il existe d’autres types d’armes chimiques, tels que les hémotoxiques (comme le cyanure d’hydrogène) qui empêchent l’oxygène de passer dans le sang, les agents vésicants (comme le Napalm ou le gaz moutarde) qui sont irritants, ou les agents neutralisants comme les gaz CN ou CS, couramment appelés « lacrymogènes »1.
Dans le cerveau
Le cerveau est un organe au centre du système nerveux. Ce dernier est constituées de divers neurones, qui sont des cellules raccordées entre-elles. Ces neurones sont constitués d’un début est d’une fin, leurs donnant une forme particulière. Les raccordements dont nous parlons ici, s’appellent des synapses.
C’est au cœur de ces synapses que se déroule les événements
Les synapses sont donc des espaces de communications entre neurone et permettent de véhiculer des informations à l’aide de neurotransmetteurs. Les neurotransmetteurs sont des composés chimiques qui jouent le rôle de messagers. Celui qui nous intéresse ici se nomme l’acétylcholine (ou ACh), il est notamment utilisé pour transmettre des ordres relatifs aux mouvements ou à la mémoire.
Exemple de neurotransmetteur : Acétylcholine
Quand tout se passe bien dans le cerveau, une molécule d’acétylcholine est véhiculée vers une synapse, voyageant ainsi jusqu’aux récepteurs du neurone voisin (dit post-synaptique, après le synapse). Elle est ensuite décomposée par une enzyme nommée acétylcholinestérase afin de stopper le signal. Ah oui, car toute information doit arrêter de transiter à un moment ! Non ? Si vous n’êtes pas convaincu, vous rappelez vous avoir eu une chanson en tête toute une journée, agaçant hein ? Bah là c’est pareil, c’est marrant le temps que l’information soit utiles, pas plus.
Note : Le recepteur à acétylcholine est juste à coté de l’acétylcholinestérase
L’acétylcholinestérase possède deux sites : un site hydroxyle et un site dit anionique (charge négative).
Acétylcholinestérase en bleu, avec schématisation de ses deux sites d’intéractions
Pour en comprendre d’avantage sur ce site clé de l’action du Sarin, il faut expliquer son rôle quotidien. Déjà cette enzyme possède un nom bien étrange, je suis même certain que beaucoup d’entre-vous ne le lise qu’à moitié depuis le début de l’article. Il y a pourtant une logique :
Une enzyme est toujours suivie du suffixe $\text{-ase}$
Une enzyme est souvent lié à une molécule spécifique, ici le neurotransmetteur acétylcholine.
Et enfin on sait que le rôle de cette enzyme est de décomposé l’acétylcholine, ce qui est lié au radical $\text{ester}$
IMAGE NON DEFINITIVE : FUTURE PLANCHE
LE TEXTE EST REDIGE COMME SI ON AVAIT LIMAGE FINAL, NE PAS FAIRE ATTENTION
On voit sur cette image que l’acétylcholine s’incruste parfaitement dans l’enzyme. Pour les plus perspicaces d’entre vous, vous aurez compris que la première interaction est une attirance entre une charge $+$ et une charge $-$. La deuxième interaction n’est pas simple à expliquer, tenons là pour acquises (voir sites électrophiles pour les plus curieux). On voit ensuite que l’acétylcholine se fait couper en deux après une brève association avec l’enzyme. C’est cette coupure qui été nommé plus tôt dans cet article "décomposition" (hydrolyse de la fonction ester).
Le rôle du sarin
Le Sarin est un malin car celui-ci inhibe l’action de l’acétylcholinestérase en s’accrochant à elle par son site hydroxyle. Vérifions par un schéma les interactions que ces derniers peuvent avoir :
Le Sarin s’approche du site hydroxyle pour y réagir de manière dîtes "pseudo-réversible"
On constate que l’enzyme devient inerte face à l’acétylcholine. Car elle n’a plus la possibilité de réagir avec cette dernière. Elle est bloquée par le Sarin durant une longue durée. Le sarin, en se liant au site de l’hydrolyse empêche l’acétylcholine d’être décomposée. Elle est alors gardé en périphérie de l’enzyme… Il a été précisé qu’à coté de l’enzyme il y avait toujours le récepteur à l’acétylcholine. Vous voyez le problème venir ?
L’acétylcholine n’est plus dégradé et reste bloqué sur le récepteur, l’activant ainsi jusqu’à la décomposition du lien entre le Sarin et l’acétylcholinestérase. Pour faire un parallèle avec l’électronique, si la synapse était un bouton poussoir, y mettre du sarin reviendrait à empêcher son retour à l’état ouvert : une fois appuyé, le bouton resterait en position fermée ad vitum aeternam.
Puisque ce sont les neurones qui contrôlent les mouvements musculaires, leur excitation permanente entraîne une contraction musculaire permanente, un peu comme une crise de tétanie. Malheureusement, comme pour le tétanos, cette crise touché également les muscles respiratoires. Autrement dit, le diaphragme est lui aussi en contraction permanente, et ne peut donc plus assurer la respiration. Il en résulte généralement une mort par asphyxie au bout d’une dizaine de minutes.
Il n’en est heureusement pas de même pour le cœur. En effet, son action n’est pas contrôlée par le cerveau mais par lui-même : c’est le seul muscle du corps humain à être auto-géré. Son activité est contrôlée par le nœud sinusal2, qui gère tout seul le rythme et la force de contraction du cœur.
Eh bien, merci pour cette réponse plus que complète !
J’avais moi aussi continué à rédiger de mon côté. Je vais sûrement faire un diff entre les deux (juste pour être sur de pas perdre un paragraphe en chemin).
Voilà ce que ça donne pour l’instant pour la deuxième partie.
Le sarin est une molécule dite organophosphorée, ce qui veut dire qu’elle contient au moins un atome de phosphore lié à un atome de carbone. Ce type de molécule est surtout connu pour être à la base de la composition de nombreux pesticides modernes, tels que le Roundup de Monsanto. Toutefois, il est aussi tristement connu pour être la base de plusieurs gaz de combat tels que le Tabun, le Sarin ou le VX.
Schéma d’une molécule de sarin.Représentation en 3D. Source.
Ces gaz sont dits neurotoxiques, c’est à dire qu’ils perturbent le fonctionnement du système nerveux. Il existe d’autres types d’armes chimiques, tels que les hémotoxiques (comme le cyanure d’hydrogène) qui empêchent l’oxygène de passer dans le sang, les agents vésicants (comme le Napalm ou le gaz moutarde) qui sont irritants, ou les agents neutralisants comme les gaz CN ou CS, couramment appelés « lacrymogènes »[^lacrymo].
Dans le cerveau
Vous savez sûrement que les neurones qui composent le cerveau sont reliés entre-eux par des synapses. Celles-ci communiquent entre-elles à l’aide de neurotransmetteurs, des composés chimiques qui jouent le rôle de messagers. Celui qui nous intéresse ici se nomme l’acétylcholine (ou ACh), il est notamment utilisé pour transmettre des informations relatives aux mouvements ou à la mémoire.
Pour être plus précis, les neurones reçoivent des informations par leurs dendrites et en émettent par leurs axones, qui possèdent plusieurs terminaisons. L’espace de communication entre l’axone d’un neurone et la dendrite d’un autre neurone se nomme la synapse. Les extrémités des axones sont souvent appelées « boutons synaptiques ».
Structure d’un neurone. Source.Détail d’une synapse.
Quand tout se passe bien dans le cerveau, une molécule d’acétylcholine est produite sur une synapse, voyage jusqu’à la synapse du neurone voisin jusqu’à être détectée par celui-ci qui recevra alors un signal d’activation. Elle est ensuite détruite (il s’agit en fait d’une hydrolyse) par une enzyme nommée acétylcholinestérase (qui tire son nom du fait qu’elle interagit avec l’acétylcholine) afin de dégager la « zone de réception » de la synapse pour qu’elle puisse recevoir un nouveau signal. Celle-ci possède deux sites : le site hydroxyle et le site anionique.
Molécule d’acétylcholine.Acétylcholinestérase.Interaction entre l’acétylcholine et l’acétylcholinestérase. Comme pour un aimant, plus et moins s’attirent.
Le rôle du sarin
C’est ici que se joue le rôle du sarin. Celui-ci inhibe l’action de l’acétylcholinestérase en s’accrochant à elle par son site hydroxyle. Elle devient alors incapable de détruire l’acétylcholine, qui continue donc d’exciter la surface de la synapse. Le neurone reçoit donc un signal permanent.
Pour faire un parallèle avec l’électronique, si la synapse était un bouton poussoir, y mettre du sarin reviendrait à empêcher son retour à l’état ouvert : une fois appuyé, le bouton resterait en position fermée jusqu’à sa disparition, qui peut prendre plusieurs heures.
Puisque ce sont les neurones qui contrôlent les mouvements musculaires, leur excitation permanente entraîne une contraction musculaire permanente, un peu comme une crise de tétanie. Malheureusement, comme pour le tétanos, cette crise touché également les muscles respiratoires. Autrement dit, le diaphragme est lui aussi en contraction permanente, et ne peut donc plus assurer la respiration. Il en résulte généralement une mort par asphyxie au bout d’une dizaine de minutes.
Il n’en est heureusement pas de même pour le cœur[diaphragme]. En effet, son action n'est pas contrôlée par le cerveau mais par lui-même : c'est le seul muscle du corps humain à être auto-géré. Son activité est contrôlée par le nœud sinusal[sinusal], qui gère tout seul le rythme et la force de contraction du cœur.
Intéraction entre l’acétylcholinestérase et le sarin.
Enfin, à supposer que la dose de sarin reçue soit trop faible pour engendrer la mort, elle provoquera tout de même des lésions neurologiques. En effet, quand un neurone est excité pendant trop longtemps, il apparaît un phénomène nommé excitotoxicité, qui engendre une surcharge de calcium dans le neurone, qui peut à long terme finir par le tuer. Si trop de neurones subissent ce sort, on observe alors une diminution des facultés cognitives.
@Blackline : Veux-tu que je t’ajoutes comme co-auteur de l’article ?
Pour les photos, attention à en choisir une image qui ne choque pas les sensibilités (ça va pas être forcément simple) compte tenu du public parfois très jeune qui fréquente le site.
Pour les propriétés :
(c) Handbook of Chemical and Biological Warfare Agents, D. Hank Ellison, CRC Press, 2000, p. 142.
Je ne peux pas te fournir plus de détail sans violer les règles liées aux citations qui doivent rester courte. Le gros des infos serait inutile pour le commun des mortels de toute façon mais au niveau de la décontamination :
Vapor:
Casualties/personnel: Skin decontamination may not be necessary after exposure to vapor alone. If decontamination is deemed appropriate, wash the entire potentially exposed area with a bleach solution avoiding contact with sensitive areas such as the eyes. The bleach solution should be no less than one part household bleach in nine parts water. Rinse with copious amounts of water. In all cases, clothing
should be removed because it may contain “trapped” vapor.
Liquid:
Casualties/personnel: Remove contaminated clothing immediately. Remove as much of the agent from the skin as fast as possible. Minimize spreading the agent during this process. Wash the entire potentially exposed area with a bleach solution avoiding contact with sensitive areas such as the eyes. The bleach solution should be no less than one part household bleach in nine parts water. Rinse with copious
amounts of water.
idem, p.233-234.
Période de latence
Vapor: Effects from vapor exposure begin to appear 30 seconds to 2 minutes after exposure.
Liquid: There is almost always a latent period with no visible effects between the time of exposure and the onset of symptoms. Effects from liquid exposure begin to appear from several minutes up to 18 hours after exposure.
