Mediatori de sistem nervos (neurotransmițători)

Neurotransmițător (neurotransmițător, un neurotransmițător) - o substanță care este sintetizată în neuronii conținute în terminalele presinaptice este eliberat în fanta sinaptică, ca raspuns la impulsurile nervoase si actioneaza asupra anumitor porțiuni de celule postsinaptică, provocând schimbări în potențialul membranei și metabolismul celular.

Până la mijlocul secolului trecut mediatorilor incluse doar aminele și aminoacizi, dar descoperirea proprietăților neuro-transmițători de nucleotide purinice, derivați lipidici și neuropeptide extins foarte mult grupul de mediatori. La sfârșitul secolului trecut, sa arătat că unele ROS au și proprietăți similare cu mediatorii.

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

Structura chimică a mediatorilor

Conform structurii chimice, mediatorii sunt un grup eterogen. Acesta include eterul de colină (acetilcolină); un grup de monoamine, inclusiv catecolamine (dopamină, norepinefrină și epinefrină); indolii (serotonina) și imidazolii (histamina); acid (glutamat și aspartat) și aminoacizi bazici (GABA și glicină); purine (adenozină, ATP) și peptide (enkefaline, endorfine, substanță P). În același grup există substanțe care nu pot fi clasificate drept adevărați neurotransmițători - steroizi, eicosanoizi și un număr de ROS, în primul rând N0.

O serie de criterii sunt utilizate pentru a aborda problema naturii neurotransmițătoare a unui compus. Cele principale sunt prezentate mai jos.

1. Substanța trebuie să se acumuleze în terminațiile presinaptice, să fie eliberată ca răspuns la impulsul de intrare. Regiunea presinaptică ar trebui să conțină un sistem pentru sinteza acestei substanțe, iar zona postsynaptică ar trebui să detecteze un receptor specific pentru compus.
2. Prin stimularea regiunii presinaptice, ar trebui să apară o excreție dependentă de Ca (prin exocitoză) a acestui compus la gap-ul intersinaptic proporțional cu rezistența stimulului.
3. Identificarea obligatorie a efectelor neurotransmițătorului endogen și a mediatorului propus când acesta este aplicat celulei țintă și posibilitatea blocării farmacologice a efectelor mediatorului propus.
4. Prezența unui sistem de recuperare a mediatorului presupus în terminalul presinaptic și / sau în celulele astrogliale învecinate. Există cazuri în care mediatorul însăși nu este recapturat, ci produsul scindării sale (de exemplu, colina după scindarea acetilcolinei prin enzima acetilcolinesterază).

Influența medicamentelor asupra diferitelor etape ale funcției mediatorului în transmiterea sinaptică

Etape	Efectul de modificare	Rezultatul impactului
Mediator de sinteză	Adăugarea precursorului Blocarea recaptării Blocarea enzimelor de sinteză	↑ ↓ ↓
Acumulare	Inhibarea captării în vezicule a inhibării legării în vezicule	↑ ↓ ↑ ↓
Izolarea (exocitoza)	Stimularea autoreceptorilor inhibitori Blocarea autoreceptorilor Tulburări ale mecanismelor de exocitoză	↓ ↑ ↓
Efect	Efectele agoniștilor asupra receptorilor	↑
La receptori	Blocarea receptorilor postsynaptici	↓
Distrugerea mediatorului	Blocarea recaptării de către neuroni și / sau glia Inhibarea decelerării în neuroni	↑ ↑
	Inhibarea decelerării în cleștele sinaptice	↑

Aplicarea diferitelor metode de testare a funcției de mediator, inclusiv cele mai moderne (imunohistochimie, ADN-ul recombinant, și altele.), Impiedicata de disponibilitatea limitată a majorității sinapselor individuale, și, de asemenea, din cauza set limitat de instrumente destinate efectelor farmacologice.

Încercarea de a defini conceptul de „mediatori“ se confruntă cu o serie de dificultăți, pentru că în ultimele decenii și-a extins lista de substanțe care efectuează în sistemul nervos, aceeași funcție de semnal ca neurotransmițătorii clasice, dar diferă de ele prin natura sa chimică, căile de sinteză, receptori. Mai presus de toate, acest lucru se aplică la un grup mare de neuropeptide, și, de asemenea, la AFC, și primul care a oxidului de azot (oxid de azot, N0), pentru care mediatorul descris proprietăți destul de bune. Spre deosebire de mediatori „clasice“, neuropeptide, tind să aibă o dimensiune mai mare, este sintetizată cu o viteză mică în concentrații scăzute se acumulează și se leagă la receptorii, are o afinitate specifică scăzută, mai mult decât atât, ele nu au mecanisme terminale de recaptare presinaptici. Durata efectului neuropeptidelor și mediatorilor diferă de asemenea semnificativ. În ceea ce privește oxid nitric, în ciuda implicării sale în interacțiunile celulă-celulă, pe o serie de criterii, acesta poate fi atribuit nu atât de mult pentru mediatorii și intermediarilor secundari.

Inițial, sa crezut că capătul nervos poate conține numai un neurotransmițător. Până în prezent, posibilitatea de a avea la terminale mai multor mediatori eliberați împreună, ca răspuns la pulsul, și acționează pe o celulă țintă - accesorii (coexistente) mediatori (komediatory, kotransmittery). În acest caz, există o acumulare de diferiți mediatori într-o regiune presinaptică, dar în vezicule diferite. Un exemplu de comici poate servi ca mediatori clasici și neuropeptide, care diferă în locul sintezei și, de regulă, sunt localizate într-un singur scop. Eliberarea comediilor are loc ca răspuns la o serie de potențiale incitante de o anumită frecvență.

În neurochimie modernă, pe lângă neurotransmițători, substanțele care modulează efectele lor sunt izolate: neuromodulatoare. Acțiunea lor este tonică și mai lungă în timp decât acțiunea mediatorilor. Aceste substanțe pot avea nu numai origine neuronală (sinaptică), ci și glioasă și nu neapărat mediate de impulsuri nervoase. Spre deosebire de neurotransmițător, modulatorul acționează nu numai pe membrana postsynaptică, dar și pe alte părți ale neuronului, inclusiv intracelular.

Există o modulare pre și postsynaptică. Conceptul de "neuromodulator" este mai larg decât conceptul de "neurotransmițător". În unele cazuri, mediatorul poate fi, de asemenea, un modulator. De exemplu, norepinefrina eliberată din capătul nervos simpatic acționează ca un neurotransmițător pentru receptorii a1, dar ca un neuromodulator acționează asupra a2-adrenoreceptorilor; în ultimul caz, aceasta mediază inhibarea secreției ulterioare de noradrenalină.

Substanțele care efectuează funcții de mediator diferă nu numai în ceea ce privește structura chimică, ci și în modul în care se formează compartimentele celulei nervoase. Mediatorii clasici low-molecular sunt sintetizați în capătul axonului și sunt incluși în veziculele sinaptice mici (50 nm în diametru) pentru depozitare și eliberare. N0 este, de asemenea, sintetizat în terminologie, dar deoarece nu poate fi împachetat în vezicule, acesta se difuzează imediat din capătul nervos și afectează ținta. Neurotransmițătorii peptidice sunt sintetizate în partea centrală a neuron (perikaryon) sunt ambalate în vezicule mari, cu un centru dens (100-200 nm diametru) și transportate prin curent axonal la terminațiile nervoase.

Acetilcolina și catecolaminele sunt sintetizate din progenitoarele circulante, în timp ce mediatorii și peptidele aminoacidului sunt în cele din urmă formate din glucoză. După cum se știe, neuronii (ca și celelalte celule ale organismului animalelor superioare și ale oamenilor) nu pot sintetiza triptofanul. Prin urmare, primul pas care duce la debutul sintezei serotoninelor este transportul facilitat de triptofan din sânge în creier. Acest aminoacid, precum și alți aminoacizi neutri (fenilalanină, leucină și metionină), este transportat din sânge în creier de purtători speciali care aparțin familiei de vectori acizi monocarboxilici. Astfel, unul dintre factorii importanți care determină nivelul serotoninei în neuronii serotoninergici este cantitatea relativă de triptofan din alimente în comparație cu alți aminoacizi neutri. De exemplu, voluntarii care au fost hraniti o dieta saraca in proteine pentru o zi și apoi se lasă amestecul de aminoacizi care nu conține triptofan prezentat un comportament agresiv și schimbarea în ciclul „somn-veghe“ care este asociat cu niveluri reduse de serotonina din creier.

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