Mediator sistem saraf (neurotransmitter)

Neurotransmitter (neurotransmitter, neurotransmitter a) - bahan yang disintesis dalam neuron yang terkandung dalam terminal presynaptic dilepaskan ke dalam rekah sinaptik sebagai tindak balas kepada impuls saraf dan bertindak ke atas bahagian khusus sel postsynaptic, menyebabkan perubahan dalam potensi membran dan metabolisme sel.

Sehingga pertengahan abad yang lalu, hanya amina dan asid amino yang dimiliki oleh mediator, tetapi penemuan sifat neurotransmitter dalam nukleotida purine, derivatif lipid dan neuropeptida ketara berkembang kumpulan perantara. Pada akhir abad yang lalu ditunjukkan bahawa beberapa ROS juga mempunyai sifat yang serupa dengan mediator.

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

Struktur kimia mediator

Mengikut struktur kimia, mediator adalah kumpulan heterogen. Ia termasuk etil choline (acetylcholine); sekumpulan monoamin termasuk katekolamin (dopamin, norepinephrine dan epinephrine); indole (serotonin) dan imidazole (histamin); asid (glutamat dan aspartat) dan asid amino asas (GABA dan glisin); purin (adenosine, ATP) dan peptida (enkephalins, endorfin, bahan P). Kepada kumpulan yang sama terdapat bahan yang tidak dapat diklasifikasikan sebagai neurotransmiter yang benar - steroid, eicosanoid dan beberapa ROS, terutamanya N0.

Beberapa kriteria digunakan untuk menangani isu sifat neurotransmitter sebatian. Yang utama digariskan di bawah.

1. Bahan ini mesti terkumpul di akhir presinaptik, dikeluarkan sebagai tindak balas kepada dorongan masuk. Kawasan presinaptik harus mengandungi sistem untuk sintesis bahan ini, dan zon postsynaptik harus mengesan reseptor khusus untuk kompaun tersebut.
2. Apabila merangsang kawasan presinaptik, perkumuhan Ca-bergantung (oleh exocytosis) sebatian ini kepada jurang intersynaptik yang berkadar dengan kekuatan rangsangan harus berlaku.
3. Identiti mandatori kesan neurotransmitter endogenus dan mediator yang dicadangkan apabila diterapkan ke sel sasaran dan kemungkinan penyekatan farmakologi akibat mediator yang diajukan.
4. Kehadiran sistem pengambilan semula mediator putative di terminal presynaptic dan / atau sel-sel astroglial berdekatan. Terdapat kes-kes apabila pengantara sendiri tidak ditarik balik, tetapi produk belahannya (contohnya, kolin selepas belahan acetylcholine oleh enzyme acetylcholinesterase).

Pengaruh ubat pada tahap yang berbeza fungsi perantara dalam penghantaran sinaptik

Tahap	Mengubah kesan	Hasil daripada kesan
Pengantara Synthesis	Penambahan prekursor Sekatan pengambilan semula sekatan Enzim sintesis	↑ ↓ ↓
Pengumpulan	Perencatan menangkap dalam peretasan vesikel mengikat dalam vesikel	↑ ↓ ↑ ↓
Pengasingan (exocytosis)	Stimulasi autoreceptor yang menghambat Sekatade autoreceptor Gangguan mekanisme exocytosis	↓ ↑ ↓
Tindakan	Kesan agonis pada reseptor	↑
Di reseptor	Sekatan reseptor postsynaptic	↓
Pemusnahan pengantara	Sekatan reuptake oleh neuron dan / atau glia Perencatan pengurangan dalam neuron	↑ ↑
	Penghambatan pengurangan dalam celah sinaptik	↑

Penggunaan kaedah yang berbeza untuk menguji fungsi orang tengah, termasuk paling moden (Immunohistokimia, DNA rekombinan, dan lain-lain.), Dihalang oleh ketersediaan terhad majoriti sinaps individu, dan juga kerana set yang terhad alat bertujuan kesan farmakologi.

Cuba untuk menentukan konsep "mediator" menghadapi beberapa kesulitan, kerana dalam beberapa dekad kebelakangan ini telah berkembang senarai bahan-bahan yang melaksanakan dalam sistem saraf, fungsi isyarat yang sama sebagai neurotransmitter yang klasik, tetapi berbeza dari mereka dengan sifat kimianya, laluan sintesis, reseptor. Di atas semua, ini terpakai kepada sekumpulan besar neuropeptides, dan juga kepada AFC, dan yang pertama untuk oksida nitrogen (nitroxide, N0), yang mana orang tengah yang diterangkan sifat-sifat yang cukup baik. Tidak seperti mediator "klasik", neuropeptides, cenderung untuk mempunyai saiz yang lebih besar, disintesiskan dengan kelajuan yang rendah pada kepekatan yang rendah mengumpul dan mengikat kepada reseptor, mempunyai pertalian tertentu yang rendah, lebih-lebih lagi, mereka tidak mempunyai mekanisme reuptake presynaptic terminal. Tempoh kesan neuropeptida dan mediator juga berbeza dengan ketara. Sejauh nitroksida bimbang, walaupun penyertaannya dalam interaksi selat, ia boleh dikaitkan dengan beberapa kriteria dan bukannya kepada mediator, tetapi kepada mediator sekunder.

Pada mulanya, ia dipercayai bahawa akhir saraf hanya boleh mengandungi satu neurotransmitter. Sehingga kini, telah ditunjukkan bahawa beberapa perantara yang dilepaskan di dalam terminal boleh dibebaskan bersama sebagai tindak balas kepada denyut nadi dan bertindak pada selidik tunggal (bersambung bersama) selidik (pelaksana, pelawat). Dalam kes ini, terdapat pengumpulan mediator yang berbeza di satu kawasan presynaptic, tetapi dalam vesikel yang berbeza. Contoh komedian boleh bertindak sebagai mediator klasik dan neuropeptida, yang berbeza di tempat sintesis dan, sebagai peraturan, dilokalkan di satu sudut. Pelepasan pelawak berlaku sebagai tindak balas kepada beberapa potensi yang menarik bagi frekuensi tertentu.

Dalam neurokimia moden, sebagai tambahan kepada neurotransmitter, bahan yang memodulasi kesannya terpencil: neuromodulator. Tindakan mereka adalah tonik dan lebih lama dalam masa daripada tindakan mediator. Bahan-bahan ini tidak boleh hanya bersifat neuron (synaptic), tetapi juga berasal dari glial dan tidak semestinya dimediasi oleh impuls saraf. Tidak seperti neurotransmitter, modulator bertindak bukan sahaja pada membran postsynaptic, tetapi juga di bahagian lain neuron, termasuk intraselular.

Terdapat modulasi pra dan postsynaptik. Konsep "neuromodulator" adalah lebih luas daripada konsep "neurotransmitter". Dalam sesetengah kes, pengantara juga boleh menjadi modulator. Sebagai contoh, norepinephrine dilepaskan dari akhir saraf sympatetik bertindak sebagai neurotransmitter untuk reseptor a1, tetapi sebagai neuromodulator ia bertindak pada a2-adrenoreceptors; dalam kes yang kedua ia mengantara perencatan rembesan noradrenaline.

Bahan yang menjalankan fungsi perantara berbeza bukan sahaja dalam struktur kimia, tetapi juga dalam cara di mana sel-sel saraf sintesis mereka terjadi. Mediator molekul kelas rendah disintesis dalam terminal akson dan termasuk dalam vesikel sinaptik kecil (diameter 50 nm) untuk penyimpanan dan pelepasan. N0 juga disintesis dalam terminologi, tetapi kerana ia tidak boleh dibungkus ke dalam vesikel, ia secara langsung meresap dari akhir saraf dan menjejaskan sasaran. Neurotransmitter peptida disintesis di bahagian tengah daripada neuron (perikaryon) dibungkus ke dalam vesikel besar dengan pusat padat (100-200 nm diameter) dan diangkut melalui akson semasa ke hujung saraf.

Acetylcholine dan catecholamines disintesis daripada progenitors yang beredar, manakala pengantara asid amino dan peptida akhirnya terbentuk daripada glukosa. Seperti yang diketahui, neuron (seperti sel-sel lain dari organisma haiwan dan manusia yang lebih tinggi) tidak dapat mensintesis tryptophan. Oleh itu, langkah pertama yang membawa kepada permulaan sintesis serotonin adalah pengangkutan tryptophan dari darah ke otak. Ini asid amino, serta lain-lain asid amino neutral (phenylalanine, leucine dan methionine), diangkut dari darah ke dalam otak oleh syarikat penerbangan khas yang dipunyai oleh keluarga vektor monocarboxylic asid. Oleh itu, salah satu faktor penting yang menentukan tahap serotonin dalam neuron serotonergik adalah jumlah relatif tryptophan dalam makanan berbanding asid amino neutral lain. Sebagai contoh, sukarelawan yang diberi makan diet protein yang rendah untuk satu hari dan kemudian dibenarkan campuran asid amino yang tidak mengandungi tryptophan dipamerkan tingkah laku agresif dan perubahan dalam kitaran "tidur-jaga" yang dikaitkan dengan tahap yang dikurangkan daripada serotonin di dalam otak.

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