Bemiddelaars van het zenuwstelsel (neurotransmitters)

Neurotransmitter (neurotransmitter, een neurotransmitter) - een stof die wordt gesynthetiseerd in de neuronen in presynaptische uiteinden vrij in de synaptische spleet in reactie op zenuwimpulsen en werkt op specifieke delen postsynaptische cellen, waardoor veranderingen in membraanpotentiaal en celmetabolisme.

Tot het midden van de vorige eeuw tot de mediatoren uitsluitend opnemen aminen en aminozuren, maar de ontdekking van neurotransmitter eigenschappen van purine nucleotiden, lipidederivaten en neuropeptiden sterk uitgebreid de groep mediators. Aan het einde van de vorige eeuw werd aangetoond dat sommige van de ROS ook eigenschappen hebben die vergelijkbaar zijn met bemiddelaars.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11]

Chemische structuur van bemiddelaars

Volgens de chemische structuur zijn de bemiddelaars een heterogene groep. Het omvat de ether van choline (acetylcholine); een groep monoaminen waaronder catecholamines (dopamine, norepinephrine en epinefrine); indolen (serotonine) en imidazolen (histamine); zuur (glutamaat en aspartaat) en basische (GABA en glycine) aminozuren; purinen (adenosine, ATP) en peptiden (enkefalinen, endorfinen, stof P). Voor dezelfde groep zijn er stoffen die niet kunnen worden geclassificeerd als echte neurotransmitters - steroïden, eicosanoïden en een aantal ROS, voornamelijk N0.

Een aantal criteria wordt gebruikt om de kwestie van de neurotransmitteraard van een verbinding aan te pakken. De belangrijkste zijn hieronder beschreven.

1. De stof moet zich ophopen in de presynaptische uiteinden, worden vrijgegeven als reactie op de binnenkomende impuls. Het presynaptische gebied zou een systeem voor de synthese van deze stof moeten bevatten en de postsynaptische zone zou een specifieke receptor voor de verbinding moeten detecteren.
2. Wanneer het presynaptische gebied wordt gestimuleerd, moet Ca-afhankelijke excretie (door exocytose) van deze verbinding tot de intersynaptische spleet evenredig aan de stimulussterkte optreden.
3. Verplichte identiteit van de effecten van de endogene neurotransmitter en de voorgestelde mediator wanneer deze wordt toegepast op de doelwitcel en de mogelijkheid van farmacologische blokkering van de effecten van de voorgestelde mediator.
4. De aanwezigheid van een re-capture systeem van de vermeende mediator in de presynaptische terminus en / of naburige astrogliale cellen. Er zijn gevallen waarbij de mediator zelf niet opnieuw wordt ingenomen, maar het product van zijn splitsing (bijvoorbeeld choline na splitsing van acetylcholine door enzymacetylcholinesterase).

Invloed van medicijnen op verschillende stadia van de mediatorfunctie bij synaptische overdracht

Stadia	Aanpassend effect	Impact resultaat
Synthese bemiddelaar	Toevoeging van precursor Blokkade van heropname Blokkade van synthese-enzymen	↑ ↓ ↓
Ophoping	Remming van de vangst in vesicles remming van binding in vesicles	↑ ↓ ↑ ↓
Isolatie (exocytose)	Stimulatie van remmende autoreceptoren Blokkade van autoreceptoren Aandoeningen van exocytose-mechanismen	↓ ↑ ↓
Effect	Effecten van agonisten op receptoren	↑
Bij de receptoren	Blokkade van postsynaptische receptoren	↓
Vernietiging van de bemiddelaar	Blokkering van heropname door neuronen en / of glia Deceleratie-inhibitie in neuronen	↑ ↑
	Vertragingsremming in de synaptische kloof	↑

Toepassing van verschillende werkwijzen voor het testen van de functie van een mediator, waaronder de meest moderne (immunohistochemie, recombinant DNA, en anderen.), Gehinderd door de beperkte beschikbaarheid van de meeste individuele synapsen, en vanwege de beperkte instrumentarium gericht farmacologische effecten.

Proberen het begrip "mediatoren" definieert geconfronteerd met een aantal problemen, omdat de laatste decennia de lijst van stoffen die presteren in het zenuwstelsel, dezelfde signaalfunctie de klassieke neurotransmitters, maar verschillen daarvan door de chemische aard, de synthesewegen, receptoren uitgezet. Vooral geldt dit voor een grote groep neuropeptiden, en ook voor de AFC en als eerste de stikstofoxide (nitroxide, N0), waarvan de mediator beschreven eigenschappen goed genoeg. Anders dan "klassieke" mediatoren, neuropeptiden, hebben meestal een groter formaat heeft, wordt gesynthetiseerd met een lage snelheid bij lage concentraties accumuleren en binden aan receptoren, een lage specifieke affiniteit bovendien hebben zij geen terminale presynaptische heropname mechanismen. De duur van het effect van neuropeptiden en mediatoren verschilt ook aanzienlijk. Met betrekking tot de stikstofmonoxide, ondanks zijn betrokkenheid bij de cel-cel interacties, op een aantal criteria, kan worden toegeschreven niet zozeer om de bemiddelaars en secundaire tussenpersonen.

Aanvankelijk werd aangenomen dat het zenuwuiteinde slechts één neurotransmitter kan bevatten. Tot nu toe, de mogelijkheid om met aansluitingen van verschillende mediatoren elkaar afgegeven in reactie op de puls, en reageren op een doelcel - artikelen (coexistent) mediators (komediatory, kotransmittery). In dit geval is er accumulatie van verschillende mediatoren in één presynaptische regio, maar in verschillende blaasjes. Een voorbeeld van komieken kan dienen als klassieke bemiddelaars en neuropeptiden, die verschillen op de plaats van synthese en in de regel aan één kant gelokaliseerd zijn. De release van comedians komt in reactie op een reeks spannende potentialen van een bepaalde frequentie.

In de moderne neurochemie zijn, naast neurotransmitters, stoffen die hun effecten moduleren geïsoleerd: neuromodulatoren. Hun actie is tonisch en langer in de tijd dan de actie van de bemiddelaars. Deze stoffen kunnen niet alleen neurale (synaptische), maar ook gliale oorsprong hebben en niet noodzakelijkerwijs worden gemedieerd door zenuwimpulsen. In tegenstelling tot de neurotransmitter werkt de modulator niet alleen op het postsynaptische membraan, maar ook op andere delen van het neuron, waaronder intracellulair.

Er zijn pre- en postsynaptische modulatie. Het concept van "neuromodulator" is breder dan het concept van "neurotransmitter". In sommige gevallen kan de bemiddelaar ook een modulator zijn. Norepinefrine dat vrijkomt uit de sympathische zenuwuiteinden werkt bijvoorbeeld als een neurotransmitter voor al-receptoren, maar werkt als een neuromodulator op a2-adrenoreceptoren; in het laatste geval bemiddelt het de remming van de daaropvolgende secretie van noradrenaline.

Stoffen die mediatorfuncties uitvoeren verschillen niet alleen in de chemische structuur, maar ook in de manier waarop compartimenten van de zenuwcel hun synthese plaatsvindt. Klassieke laagmoleculaire mediatoren worden gesynthetiseerd in het axon-uiteinde en opgenomen in kleine synaptische vesicles (50 nm in diameter) voor opslag en afgifte. N0 wordt ook gesynthetiseerd in terminologie, maar omdat het niet in vesikels kan worden gepakt, diffundeert het onmiddellijk van het zenuwuiteinde en beïnvloedt het het doelwit. Het peptide neurotransmitters worden gesynthetiseerd in het centrale deel van het neuron (perikaryon) worden verpakt in grote blaasjes met een dicht centrum (100-200 nm in diameter) en via axonale stroom aan de zenuwuiteinden getransporteerd.

Acetylcholine en catecholamines worden gesynthetiseerd uit circulerende voorlopers, terwijl aminozuurbemiddelaars en peptiden uiteindelijk worden gevormd uit glucose. Zoals bekend is, kunnen neuronen (zoals andere cellen van het organisme van hogere dieren en mensen) geen tryptofaan synthetiseren. Daarom is de eerste stap die leidt tot het ontstaan van serotoninesynthese het gefaciliteerde transport van tryptofaan van bloed naar de hersenen. Dit aminozuur wordt, net als andere neutrale aminozuren (fenylalanine, leucine en methionine), van bloed naar de hersenen getransporteerd door speciale vectoren die behoren tot de familie van monocarbonzuurdragers. Een van de belangrijke factoren die het niveau van serotonine in serotonerge neuronen bepalen, is dus de relatieve hoeveelheid tryptofaan in voedsel in vergelijking met andere neutrale aminozuren. Bijvoorbeeld vrijwilligers kregen een eiwitarm dieet gedurende één dag, waarna men aminozuurmengsel dat geen tryptofaan vertoonden agressief gedrag en de verandering in de cyclus "nachtritme" die is geassocieerd met verminderde niveaus van serotonine in de hersenen.

[12], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21]