Mediatorji živčnega sistema (nevrotransmitorji)

Nevrotransmiterja (nevrotransmiterjev, nevrotransmiter) - snov, ki se sintetizira v nevronih, ki jih vsebuje presinaptične terminalov se sprosti v sinaptični reži kot odziv na živčnih impulzov in deluje na določenih odsekih postsinaptičnem celice, kar povzroča spremembe v membranski potencial in celičnega metabolizma.

Do sredine prejšnjega stoletja so bili samo amini in aminokisline v lasti mediatorjev, vendar je odkrivanje lastnosti nevrotransmitorjev v purinskih nukleotidih, lipidnih derivatih in nevropeptidih pomembno razširilo skupino mediatorjev. Konec prejšnjega stoletja je bilo razvidno, da imajo nekateri ROS tudi lastnosti, podobne mediatorjem.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]

Kemijska struktura mediatorjev

Po kemijski strukturi so mediatorji heterogena skupina. Vključuje eter holina (acetilholin); skupina monoaminov, vključno z kateholamini (dopamin, norepinefrin in epinefrin); indole (serotonin) in imidazoli (histamin); kisline (glutamat in aspartat) in bazične (GABA in glicin) aminokisline; purini (adenozin, ATP) in peptidi (enkefalini, endorfini, snov P). V isto skupino obstajajo snovi, ki jih ni mogoče opredeliti kot prave nevrotransmiterje - steroide, eikozanoide in številne ROS, predvsem N0.

Številni kriteriji se uporabljajo za obravnavanje vprašanja narave spojine nevrotransmiterja. Glavne so opisane spodaj.

1. Snov se mora kopičiti v presinaptičnih končnicah, se sprosti kot odgovor na vhodni impulz. Presinaptična regija mora vsebovati sistem za sintezo te snovi, postinasaptična cona pa mora zaznati specifičen receptor za spojino.
2. Pri stimuliranju presinaptičnega območja se mora pojaviti Ca-odvisna ekskrecija (s pomočjo eksocitoze) te spojine v intersinaptično vrzel, ki je sorazmerna z močjo stimulusa.
3. Obvezna identiteta učinkov endogenega nevrotransmiterja in predlaganega posrednika, kadar se nanese na ciljno celico, in možnost farmakološkega blokiranja učinkov predlaganega mediatorja.
4. Prisotnost sistema ponovnega zajetja posrednega posrednika v presinaptičnem terminusu in / ali sosednjih astroglialnih celicah. Obstajajo primeri, ko se sam posrednik ni ponovno ujel, ampak produkt njegove cepitve (npr. Holin po cepitvi acetilholina s encimom acetilholinesteraza).

Vpliv zdravil na različnih stopnjah mediacijske funkcije v sinaptični prenos

Faze	Spreminjanje učinka	Rezultat vpliva
Sintezni posrednik	Dodajanje predhodnika Blokada ponovnega vnosa Blokada encimov sinteze	↑ ↓ ↓
Akumulacija	Zaviranje zajemanja v zavirkah veziklov za vezavo v mehurčkih	↑ ↓ ↑ ↓
Izolacija (eksocitoza)	Stimulacija inhibitornih samoreceptorjev Blokada samoreceptorjev Motnje mehanizmov eksocitoze	↓ ↑ ↓
Ukrep	Učinki agonistov na receptorje	↑
Na receptorjih	Blokada postsinaptičnih receptorjev	↓
Uničenje mediatorja	Blokada ponovnega prevzema nevronov in / ali glije Zaviranje zaviranja v nevronih	↑ ↑
	Zaviranje zaviranja v sinaptični razcepu	↑

Uporaba različnih metod za testiranje funkcijo posrednika, vključno z najsodobnejšimi (imunohistokemijo, rekombinantne DNK, in drugi.), Ki ga je omejene razpoložljivosti večine posameznih sinaps, in tudi zaradi omejenega nabora orodij, namenjenih farmakološkimi učinki oviran.

Poskus, da se opredeli pojem "posrednikov", se sooča s številnimi težavami, saj se je v zadnjih desetletjih razširila seznam snovi, ki opravljajo v živčnem sistemu, ki ima isto funkcijo signala kot klasične nevrotransmiterjev, ki pa se razlikujejo od njih kemične sestave, sinteznih poti, receptorji. Predvsem se to nanaša na veliko skupino nevropeptidov in tudi AFC, in prvi, dušikov oksid (nitroksida, N0), za katero mediator opisanem lastnosti dovolj dobre. Za razliko od "klasičnimi" mediatorjev, nevropeptidi, imajo ponavadi večje velikosti, ki je sintetiziran z nizko hitrostjo pri nizkih koncentracijah kopičijo in se vežejo na receptorje, ima nizko specifično afiniteto, poleg tega nimajo terminalske presinaptične mehanizme privzema. Trajanje učinka nevropeptidov in mediatorjev se prav tako zelo razlikuje. Kar se tiče nitroksida, se kljub svoji udeležbi v medceličnem interakciji lahko pripisuje več merilom in ne mediatorjem, temveč sekundarnim mediatorjem.

Sprva se je verjel, da lahko živčni konec vsebuje samo en nevrotransmiter. Do sedaj je bilo dokazano, da se lahko več posrednikov, sproščenih v terminal, sprosti skupaj kot odgovor na impulz in delujejo na posameznih ciljnih celičnih sočasno (soobstajočih) mediatorjih (komeditorji, cotransmiterji). V tem primeru obstaja kopičenje različnih mediatorjev v eni presinaptični regiji, vendar v različnih vezikih. Primer komikov lahko služi kot klasični mediatorji in nevropeptidi, ki se razlikujejo v kraju sinteze in so praviloma lokalizirani na enem koncu. Sproščanje komedij se zgodi v odgovor na vrsto zanimivih potencialov določene frekvence.

V sodobni nevrokemiji so poleg nevrotransmiterjev izolirane tudi snovi, ki modulirajo njihove učinke: neuromodulatorji. Njihovo delovanje je tonično in dlje kot ukrep mediatorjev. Te snovi ne smejo imeti le nevronske (sinaptične), temveč tudi glialskega izvora in ne nujno z živčnimi impulzi. Za razliko od nevrotransmitorja, modulator deluje ne le na postsinaptični membrani, ampak tudi na drugih delih nevrona, vključno z intracelularno.

Obstajajo pred- in postsinaptične modulacije. Pojem "neuromodulator" je širši od pojma "nevrotransmiter". V nekaterih primerih je mediator lahko tudi modulator. Na primer, norepinefrin, sproščen iz simpatičnega živčnega konca, deluje kot nevrotransmiter za a1 receptorje, vendar kot nevromodulator deluje na a2-adrenoreceptorje; v slednjem primeru posreduje v zaviranju nadaljnjega izločanja noradrenalina.

Snovi, ki opravljajo funkcijo mediatorja, se razlikujejo ne samo v kemični strukturi, temveč tudi na način, kako se pojavijo predelki živčnih celic. Klasični nizko-molekularni mediatorji so sintetizirani v koncih aksona in vključeni v majhne sinaptične vezikle (premer 50 nm) za shranjevanje in sprostitev. N0 se tudi sintetizira v terminologiji, a ker ga ni mogoče zapakirati v vezikle, se takoj razširi od živčnega konca in vpliva na cilj. Peptidni nevrotransmitorji se sintetizirajo v osrednjem delu nevronov (perikarion), pakirani v velikih vezikih z gostim središčem (premerom 100-200 nm) in jih prenašajo z aksonskim tokom na živčne končice.

Acetilholin in kateholamini sintetiziramo iz krožečih prednikov, aminokislinski mediatorji in peptidi pa se končno oblikujejo iz glukoze. Kot je znano, nevroni (tako kot druge celice organizma višjih živali in ljudi) ne morejo sintetizirati triptofana. Zato je prvi korak, ki vodi do nastanka serotoninske sinteze, olajšan prevoz triptofana iz krvi v možgane. Ta aminokislina, kot tudi drugih nevtralnih aminokislin (fenilalanin, levcin in metionin), ki se prevaža iz krvi v možgane s posebnimi prevozniki iz družine vektorjev monokarboksilnih kislin. Tako je ena od pomembnih faktorjev, ki določajo nivo serotonina v serotoninskih nevronov, je relativno v primerjavi z drugimi nevtralnih aminokislin triptofana v prehrani. Na primer, prostovoljcev, ki smo hranili nizko proteinsko dieto za en dan in nato pustimo zmes aminokislinsko ki ne vsebuje triptofan razstavljena agresivno vedenje in spremembo cikla "mirovanja-val", ki je povezan z zmanjšano stopnjo serotonina v možganih.

[10], [11], [12], [13], [14], [15]