Медиатори на нервната система (невротрансмитери)

Невротрансмитерите (невротрансмитер, невротрансмитер) - вещество, което се синтезира в невроните, съдържащи се в пресинаптичните терминали се освобождава в синаптичната цепнатина в отговор на нервните импулси и действа върху специфични участъци постсинаптичните клетки, което води до промени в мембранния потенциал и клетъчния метаболизъм.

До средата на миналия век само амини и аминокиселини принадлежат към медиатори, но откриването на невротрансмитерни свойства в пуринови нуклеотиди, липидни производни и невропептиди значително разширява групата медиатори. В края на миналия век беше показано, че някои от РОС също имат свойства подобни на посредниците.

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

Химическа структура на медиаторите

Според химическата структура медиаторите са хетерогенна група. Той включва етера на холин (ацетилхолин); група моноамини, включително катехоламини (допамин, норепинефрин и епинефрин); индоли (серотонин) и имидазоли (хистамин); киселина (глутамат и аспартат) и алкални (GABA и глицин) аминокиселини; пурини (аденозин, АТР) и пептиди (енкефалини, ендорфини, вещество Р). Към същата група има вещества, които не могат да бъдат класифицирани като истински невротрансмитери - стероиди, ейкозаноиди и редица ROS, предимно N0.

Използват се редица критерии, за да се отговори на въпроса за невротрансмитерния характер на съединението. Основните са описани по-долу.

1. Веществото трябва да се натрупва в пресинаптичните окончания, да бъде освободено в отговор на входящия импулс. Пресинаптичният регион трябва да съдържа система за синтез на това вещество и постсинаптичната зона трябва да открие специфичен рецептор за съединението.
2. С стимулирането на пресинаптичната област, трябва да се получи зависима от Ca екскреция (чрез екзоцитоза) на това съединение до междусинаптичната пропаст, пропорционална на силата на стимула.
3. Задължителна идентичност на ефектите на ендогенния невротрансмитер и предлагания медиатор, когато се прилага върху целевата клетка и възможността за фармакологично блокиране на ефектите на предлагания медиатор.
4. Наличието на система за повторно улавяне на предполагаемия медиатор в пресинаптичния край и / или съседни астроглийни клетки. Има случаи, когато самият медиатор не е възстановен, а продуктът от неговото разцепване (например холин след разцепване на ацетилхолин чрез ензим ацетилхолинестераза).

Влиянието на лекарствата върху различните етапи на медиаторната функция в синаптичното предаване

Етапи	Модифициращ ефект	Резултат от въздействието
Синтез медиатора	Добавяне на прекурсор Блокада на повторното поемане Блокада на ензимите на синтеза	↑ ↓ ↓
Натрупване	Инхибиране на улавянето във везикули инхибиране на свързването във везикули	↑ ↓ ↑ ↓
Изолиране (екзоцитоза)	Стимулиране на инхибиторните авторецептори Блокада на авторецепторите Нарушения на механизмите на екзоцитозата	↓ ↑ ↓
Ефект	Ефекти на агонистите върху рецепторите	↑
При рецепторите	Блокада на постсинаптичните рецептори	↓
Унищожаване на медиатора	Блокада на повторното захващане от неврони и / или глиа Подтискане на забавянето в невроните	↑ ↑
	Задържане на забавянето в синаптичната цепнатина	↑

Прилагането на различни методи за тестване на функцията на посредник, включително най-модерният (имунохистохимия рекомбинантна ДНК, и др.), Възпрепятствани от ограничения достъп до по-голямата част на отделните синапси, а също и поради ограничения набор от инструменти, насочени фармакологични ефекти.

Опитите да се дефинира понятието "медиатори" е изправена пред редица трудности, тъй като през последните десетилетия разшири списъка на вещества, които изпълняват в нервната система, същата функция сигнал като класическите невротрансмитерите, но се различават от тях по неговата химична природа, пътищата на синтез, рецептори. Преди всичко, това се отнася за голяма група от невропептиди, а също и до AFC, и първото азотен оксид (нитроксид, N0), за които медиатор е описано свойства достатъчно добри. За разлика от "класическите" медиатори, невропептиди, са склонни да имат по-голям размер, се синтезира с ниска скорост в ниски концентрации се натрупват и се свързват с рецептори, има нисък специфичен афинитет, освен това, те не са крайни механизми пресинаптичните норадреналина. Продължителността на ефекта на невропептидите и медиаторите също се различава значително. Що се отнася до нитроксида, въпреки участието му в междуклетъчното взаимодействие, то може да се отдаде на редица критерии, а не на медиатори, а на вторични медиатори.

Първоначално се смяташе, че нерният край може да съдържа само един невротрансмитер. Към днешна дата, възможността за да терминали на няколко медиатори, освободени заедно в отговор на пулса, и действат в клетката мишена - принадлежности (съпътстваща) медиатори (komediatory, kotransmittery). В този случай има натрупване на различни медиатори в един пресинаптичен регион, но в различни везикули. Пример за комици може да служи като класически медиатори и невропептиди, които се различават на мястото на синтез и като правило са локализирани в единия край. Освобождаването на комиците се случва в отговор на серия от вълнуващи потенциали с определена честота.

В съвременната неврохимия, в допълнение към невротрансмитерите, веществата, които модулират техните ефекти, са изолирани: невромодулатори. Тяхното действие е тонизирано и по-дълго във времето от действието на медиаторите. Тези вещества могат да имат невронален (синаптичен), но и глиален произход и не непременно да са медиирани от нервни импулси. За разлика от невротрансмитера, модулаторът действа не само върху постсинаптичната мембрана, но и върху други части на неврона, включително и вътреклетъчно.

Има предварителна и постсинаптична модулация. Понятието "невромодулатор" е по-широко от понятието "невротрансмитер". В някои случаи медиаторът може да бъде модулатор. Например, норепинефрин освободен от симпатикови нервни окончания, действа като невротрансмитер в A1-рецептори, но като невромодулатор - а2-адренорецептори; в последния случай той медиира инхибирането на последваща секреция на норадреналин.

Веществата, които изпълняват функциите на медиатор, се различават не само по химическата структура, но и по начина, по който се появяват отделенията на нервните клетки. Класическите нискомолекулни медиатори се синтезират в аксоновия край и се включват в малки синаптични везикули (50 nm в диаметър) за съхранение и освобождаване. N0 също се синтезира в терминологията, но тъй като не може да бъде опакован в везикули, той незабавно се разсейва от нервния край и засяга целевата група. Невротрансмитерите Пептидните се синтезират в централната част на неврон (perikaryon) са опаковани в големи везикули с гъста център (100-200 нанометра в диаметър) и транспортирани чрез аксонално ток към нервните окончания.

Ацетилхолинът и катехоламините се синтезират от циркулиращи предшественици, докато в крайна сметка аминокиселинните медиатори и пептидите се образуват от глюкоза. Както е известно, невроните (като другите клетки на организма на по-висши животни и хора) не могат да синтезират триптофан. Следователно, първата стъпка, водеща до появата на серотонинов синтез, е улесняването на транспортирането на триптофан от кръвта към мозъка. Тази аминокиселина, както и други неутрални аминокиселини (фенилаланин, левцин и метионин), се транспортира от кръвта в мозъка чрез специални носители, принадлежащи към семейството на вектори монокарбоксилни киселини. По този начин, един от важните фактори, определящи нивото на серотонин в серотонинергичните неврони, е относителното количество триптофан в храната в сравнение с други неутрални аминокиселини. Например, доброволци, които се хранят с ниско протеинова диета за един ден и след това се оставя аминокиселина смес, съдържаща не триптофан проявява агресивно поведение и промяната в цикъл "сън-събуждане", която е свързана с намалени нива на серотонин в мозъка.

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