Mediatori živčanog sustava (neurotransmiteri)

Neurotransmiter (neurotransmiter, neurotransmiter) - tvar koja je sintetiziran u neuronima koji se nalaze u presinaptičkim završecima otpušta u sinaptičkom procjepu odgovor na živčane impulse i djeluje na određene dijelove postsinaptičke stanice, što uzrokuje promjene membranskog potencijala i staničnog metabolizma.

Do sredine prošlog stoljeća na medijatore uključene samo amine i aminokiseline, ali otkriće svojstava neurotransmiter purinskih nukleotida, derivati lipida i neuropeptida znatno prošireno grupu medijatora. Krajem prošlog stoljeća pokazalo se da neki od ROS-a također posjeduju slična svojstva kao i posrednici.

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

Kemijska struktura medijatora

Prema kemijskoj strukturi, medijatatori su heterogena skupina. Uključuje eter kolina (acetilkolin); skupina monoamina uključujući kateholamine (dopamin, norepinefrin i epinefrin); indoli (serotonin) i imidazoli (histamin); kiselina (glutamat i aspartat) i bazične (GABA i glicin) aminokiseline; purine (adenozin, ATP) i peptidi (enkefalini, endorfini, supstanca P). U istu skupinu postoje tvari koje se ne mogu klasificirati kao prave neurotransmitere - steroide, eikozanoide i više ROS, prvenstveno N0.

Brojni su kriteriji korišteni za rješavanje pitanja neurotransmiterske prirode spoja. Glavni su navedeni u nastavku.

1. Tvar se mora akumulirati u presinaptičkim završetcima, otpustiti kao odgovor na dolazni impuls. Presinaptička regija treba sadržavati sustav za sintezu ove supstance, a postsinaptička zona treba otkriti specifični receptor za spoj.
2. Uz stimulaciju presinaptičke regije, Ca-ovisan izlučivanje (egzocitozom) ovog spoja do intersinaptičkog razmaka proporcionalnog snazi stimulansa treba se pojaviti.
3. Obvezni identitet učinaka endogenog neurotransmitera i predloženog medijatora kada se primjenjuje na ciljnu stanicu i mogućnost farmakološkog blokiranja učinaka predloženog medijatora.
4. Prisutnost re-hvatanja sustava predloženog medijatora u presinaptičkom kraju i / ili susjednih astroglijskih stanica. Postoje slučajevi kada se posrednik ne vraća, već produkt njenog cijepanja (na primjer kolin nakon cijepanja acetilkolina enzimom acetilkolinesteraze).

Utjecaj lijekova na različite stupnjeve funkcije posrednika u sinaptičkom prijenosu

Faze	Učinak mijenjanja	Rezultat utjecaja
Synthesis Mediator	Dodatak prekursora Blokada ponovnog unosa Blokada enzima sinteze	↑ ↓ ↓
Akumulacija	Inhibicija hvatanja u vezikulama inhibicija vezanja u vezikulama	↑ ↓ ↑ ↓
Izolacija (egzocitoza)	Stimulacija inhibitornih autoreceptora Blokada autoreceptora Poremećaji mehanizama egzocitoze	↓ ↑ ↓
Posljedica	Učinci agonista na receptore	↑
Na receptorima	Blokada postsinaptičkih receptora	↓
Uništenje posrednika	Blokada ponovnog unosa neurona i / ili glia Inhibicija usporavanja u neuronima	↑ ↑
	Inhibicija usporavanja u sinaptičkom rascjepu	↑

Primjena različitih metoda za ispitivanje funkcije posrednika, uključujući najmodernije (imunohemije, rekombinantne DNA i drugi.), Otežano ograničene dostupnosti većine pojedinačnih sinapsi, a također i zbog ograničenog skupa alata usmjerenih farmakološke efekte.

Pokušavajući definirati koncept „posrednika” suočava s brojnim poteškoćama, jer je u posljednjih nekoliko desetljeća proširio popis tvari koje obavljaju u živčanom sustavu, istu funkciju signala kao i klasične neurotransmitere, ali se razlikuju od njih po svojoj kemijskoj prirodi, sintetski putevi, receptora. Iznad svega, to se odnosi na velike skupine neuropeptida, i na AFC, a prvi dušikov oksid (Nitroksid, n0), za koji je posrednik opisana svojstva dovoljno dobre. Za razliku od „klasičnih” medijatora, neuropeptide, obično imaju veću veličinu, je sintetiziran sa niskim brzinama, u malim koncentracijama akumulirati i vežu na receptore, ima nisku specifičan afinitet, osim toga, oni nemaju terminalne presinaptičkih mehanizme ponovne pohrane serotonina. Trajanje učinka neuropeptida i medijatora također se značajno razlikuje. S obzirom na dušikov oksid, unatoč svoj angažman u interakciju stanica-stanica, o nizu kriterija, može se pripisati ne toliko da se posrednika i srednjim posrednika.

U početku, vjerovalo se da živčani kraj može sadržavati samo jedan neurotransmiter. Do danas je pokazano da se nekoliko medijatora koji se puštaju na terminalu mogu otpustiti zajedno kao odgovor na puls i djelovati na istovremeni (koegzistirajući) medijatori (komeditori, kooperanti). U ovom slučaju, postoji akumulacija različitih medijatora u jednoj presinaptičnoj regiji, ali u različitim vezikulama. Primjer komičara može poslužiti kao klasični medijatori i neuropeptidi, koji se razlikuju u mjestu sinteze i, u pravilu, lokalizirani su u jednom kraju. Oslobađanje komičara javlja se kao odgovor na niz uzbudljivih potencijala određene frekvencije.

U suvremenoj neurokemiji, osim neurotransmitera, izolirane su i tvari koje moduliraju njihove učinke: neuromodulatori. Njihova akcija je tonik i dulja na vremenu od djelovanja posrednika. Ove tvari mogu imati neuronalni (sinaptički), ali i glijalno podrijetlo, a ne nužno posredovane nervnim impulsima. Za razliku od neurotransmitera, modulator djeluje ne samo na postsinaptičnu membranu nego također na druge dijelove neurona, uključujući intracelularno.

Postoje pred- i postsinaptična modulacija. Koncept "neuromodulator" je širi od koncepta "neurotransmitera". U nekim slučajevima, medijator može biti i modulator. Na primjer, norepinefrin oslobođen iz simpatičkog živčanog kraja djeluje kao neurotransmiter za a1 receptore, ali kao neuromodulator djeluje na a2-adrenoreceptore; u potonjem slučaju posreduje inhibiciju naknadne sekrecije noradrenalina.

Tvari koje obavljaju funkcije posrednika razlikuju se ne samo u kemijskoj strukturi već i na načinu na koji se stanice živčanih stanica javljaju u sintezi. Klasični nisko molekularni medijatori sintetizirani su u aksonskom kraju i uključeni u male sinaptičke vezikule (50 nm u promjeru) za skladištenje i otpuštanje. N0 je također sintetiziran u terminologiji, ali budući da se ne može upakirati u vezikule, odmah se difundira od živčanog kraja i utječe na cilj. Peptidni neurotransmiteri sintetiziraju se u središnjem dijelu (neurona perikaryon) su pakirani u velikih vezikula s gustom centar (100-200 nm u promjeru) i transportiraju preko aksona struje živčanih završetaka.

Acetilkolin i kateholamini se sintetiziraju iz progesterona koji cirkuliraju, dok se aminokiselinski posrednici i peptidi konačno stvaraju iz glukoze. Kao što je poznato, neuroni (kao i druge stanice organizma viših životinja i ljudi) ne mogu sintetizirati triptofan. Stoga je prvi korak koji vodi do početka sinteze serotonina olakšani transport triptofana iz krvi u mozak. Ova aminokiselina, kao i druge neutralne amino kiseline (fenilalanin, leucin i metionin), se transportira iz krvi u mozak posebnim nosača pripadaju porodici vektora monokarboksilnih kiselina. Tako, jedna od bitnih faktora koji određuju razine serotonina u serotoninergičkim neurona, je u odnosu u odnosu na druge neutralne aminokiseline triptofana u prehrani. Na primjer, dobrovoljci koji su hranjeni niskoproteinsku hranu za jedan dan, a zatim je ostavljena smjese aminokiselina koja ne sadrži triptofan pokazali agresivno ponašanje i promjene u ciklusu san-budno stanje „”, koji je povezan sa smanjenim razine serotonina u mozgu.

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