מתווכים של מערכת העצבים (נוירוטרנסמיטרים)

נוירוטרנסמיטר (מוליך עצבי, נוירוטרנסמיטר) - חומר מסונתז בתאי העצב כלול מסופי presynaptic משתחרר לתוך במרווח הסינפטי בתגובת דחפים עצביים ופועל על חלקים מסוימים תאי postsynaptic, גרימת שינויים בפוטנציאל הממברנה וחילוף חומרים בתא.

עד אמצע המאה האחרונה, רק אמינים וחומצות אמינו היו שייכים למגשרים, אך גילוי תכונות נוירוטרנסמיטר בנוקליאוטידים של פורין, נגזרות שומנים ונוירופפטידים הרחיב משמעותית את קבוצת המתווכים. בסוף המאה הקודמת הוכח כי חלק ROS יש גם מאפיינים דומים מתווכים.

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

מבנה כימי של מתווכים

על פי המבנה הכימי, המתווכים הם קבוצה הטרוגנית. הוא כולל את האתר של כולין (אצטילכולין); קבוצה של מונואמינים כולל קטצ'ולמינים (דופמין, נוראדרנלין ואפינפרין); אינדולים (סרוטונין) ואימידאזולים (היסטמין); חומצה (גלוטמט ו aspartate) ו בסיסי (GABA ו גליצין) חומצות אמינו; purines (אדנוזין, ATP) ו פפטידים (enkephalins, אנדורפינים, חומר P). לאותה קבוצה יש חומרים שאינם יכולים להיות מסווגים כמו נוירוטרנסמיטורים אמיתיים - סטרואידים, eicosanoids ומספר ROS, בעיקר N0.

מספר קריטריונים משמשים כדי לטפל בבעיה של הטבע הנוירוטרנסמיטר של המתחם. אלה העיקריים מתוארים להלן.

1. החומר חייב לצבור את הקצה presynaptic, להשתחרר בתגובה לדחף נכנסות. האזור presynaptic צריך להכיל מערכת סינתזה של חומר זה, אזור postsynaptic צריך לזהות קולטן ספציפי עבור המתחם.
2. עם גירוי של האזור presynaptic, הפרשת Ca תלויים (על ידי exocytosis) של המתחם הזה לפער intersynaptic פרופורציונלי כוח הגירוי צריך להתרחש.
3. זהות חובה של ההשפעות של הנוירוטרנסמיטר אנדוגני והמגשר המוצע כאשר הוא מוחל על תא המטרה ואת האפשרות של חסימה תרופתי של ההשפעות של המתווך המוצע.
4. הנוכחות של מערכת ללכידת מחדש של המתווך putative בטרמינולוגיה presynaptic ו / או תאים astroglial השכנות. ישנם מקרים שבהם המתווך עצמו אינו מחדש, אבל תוצר של המחשוף שלה (לדוגמה, choline לאחר מחשוף של אצטילכולין על ידי acetylcholinesterase אנזים).

השפעת תרופות על שלבים שונים של פונקציית המתווך בשידור סינפטי

שלבים	שינוי האפקט	התוצאה השפעה
מתווך סינתזה	תוספת של מבשר מצור של ספיגה מחדש של מצור של אנזימים של סינתזה	↑ ↓ ↓
צבירה	עיכוב של לכידה שלפוחית עיכוב של מחייב שלפוחית	↑ ↓ ↑ ↓
בידוד (exocytosis)	גירוי של autoreceptors מעכב חסימה של autoreceptors הפרעות של מנגנוני exocytosis	↓ ↑ ↓
פעולה	השפעות של אגוניסטים על קולטנים	↑
בקולטנים	מצור של קולטנים postsynaptic	↓
הרס המתווך	מצור של ספיגה חוזרת על ידי נוירונים ו / או גליה עיכוב האטה של נוירונים	↑ ↑
	עיכוב האטה בחריץ הסינפטי	↑

יישום של שיטות שונות לבדיקת התפקוד של מתווך, כולל המודרנית ביותר (אימונוהיסטוכימיה, DNA רקומביננטי, ואחרים.), התעכב בשל הזמינות המוגבלת של מרבית סינפסות בודדות וכן בגלל הסדרה המוגבלת של כלים שנועדו תופעות תרופתיות.

ניסיתי להגדיר את המושג "מתווכים" עומד בפני מספר הקשיים, כי בעשורים האחרונים הרחיבה את רשימת חומרים המבצעים במערכת העצבים, אותו תפקיד האות כמו נוירוטרנסמיטורים הקלסי, אך נבדלים מהם מטבעו הכימי שלה, מסלולי הסינתזה, קולטנים. מעל לכל, זה חל על קבוצה גדולה של נוירופפטידים, וגם אל AFC, והראשון תחמוצת החנקן (nitroxide, N0), אשר המתווך תאר תכונות טובות מספיק. בניגוד מתווכים "קלסיים", נוירופפטידים, נוטים להיות בעלי גודל גדול, הוא מסונתז עם מהירות נמוכה בריכוזים נמוכים לצבור ו נקשר לקולטנים, יש זיקה סגולית נמוכה, יתר על כן, אין להם מנגנוני reuptake presynaptic מסוף. משך ההשפעה של נוירופפטידים ומגשרים גם שונה באופן משמעותי. מבחינת הניטרוקסיד, למרות השתתפותו באינטראקציה בין תאית, ניתן לייחס אותו למספר קריטריונים ולא למתווכים, אלא למתווכים משניים.

בתחילה, היה זה האמין כי סוף עצב יכול להכיל רק נוירוטרנסמיטר אחד. נכון להיום, את האפשרות של צורך מסופים של מספר מתווכים שוחרר יחד בתגובה הדופק, ולפעול על תא המטרה - אביזרים (coexistent) מתווכים (komediatory, kotransmittery). במקרה זה, יש הצטברות של מתווכים שונים באזור presynaptic אחד, אבל שלפוחיות שונות. דוגמה לקומיקאים יכולה לשמש מתווכים קלאסיים ונוירופפטידים, אשר נבדלים במקום הסינתזה, וככלל, מתמקדים בקצה אחד. שחרורו של קומיקאים מתרחש בתגובה לסדרה של פוטנציאלים מלהיבים של תדר מסוים.

בנוירוכימיה המודרנית, בנוסף לנוירוטרנסמיטרים, חומרים המווסתים את השפעתם מבודדים: נוירו-מודולטורים. הפעולה שלהם היא טוניק יותר זמן מאשר הפעולה של המתווכים. חומרים אלה יכולים להיות לא רק נוירונים (סינפטי), אלא גם מקור גליה ולא מתווך בהכרח על ידי דחפים עצביים. שלא כמו נוירוטרנסמיטר, מעשים אפנן לא רק על קרום postsynaptic, אלא גם על חלקים אחרים של הנוירון, כולל intracellularly.

יש אפנון מראש ו postsynaptic. הרעיון של "neuromodulator" הוא רחב יותר מאשר את המושג "נוירוטרנסמיטר". במקרים מסוימים, המתווך עשוי להיות גם אפנן. לדוגמה, נורדרינלין ששוחרר ממערכת העצבים הסימפתטית פועל כנוירוטרנסמיטר לרצפטורים a1, אך כנוירו-מודולור הוא פועל על a2-adrenoreceptors; במקרה האחרון הוא מתווך את העיכוב של הפרשת לאחר מכן של נואדרנלין.

חומרים המבצעים פונקציות מתווך שונים לא רק במבנה הכימי, אלא גם באופן שבו תאים של תא העצב מתרחשים. מתווכים קלאסיים נמוכים-מולקולריים מסונתזים במסוף האקסון ונכללים בשלפולים סינפטיים קטנים (50 ננומטר בקוטר) לאחסון ולשחרור. N0 מסונתז גם במינוח, אך מכיוון שלא ניתן לארוז אותו לתוך שלפוחית, הוא מיד מתפזר מקצה העצבים ומשפיע על המטרה. השליחים העצביים פפטיד מסונתזים בחלק המרכזי של הנוירון (perikaryon) נארזים לתוך שלפוחית גדולה עם מרכז צפוף (100-200 ננומטר קוטר) מועבר באמצעות אקסונים נוכחי אל קצות עצבים.

Acetylcholine ו catecholamines הם מסונתז מן אבות במחזור, ואילו מתווכים חומצת אמינו פפטידים נוצרים בסופו של דבר גלוקוז. כידוע, נוירונים (כמו תאים אחרים של האורגניזם של בעלי חיים גבוהים יותר ובני אדם) לא יכולים לסנתז טריפטופן. לכן, הצעד הראשון המוביל לתחילת הסינתזה של הסרוטונין הוא התחבורה הקלה של טריפטופן מדם למוח. חומצת אמינו זו, כמו גם חומצות אמינו נייטרלי אחרים (פנילאלנין, לאוצין ומתיונין), מועבר מהדם אל המוח על ידי נשאים מיוחדים השייכים למשפחת וקטורים monocarboxylic חומצות. לכן, אחד הגורמים החשובים לקבוע את רמת הסרוטונין נוירונים serotonergic היא כמות יחסית של טריפטופן במזון לעומת חומצות אמינו ניטרליות אחרות. לדוגמה, מתנדבים הואכלו בדיאטה חלבון נמוכה למשך יום אחד ולאחר מכן מותר תערובת חומצות אמינו המכילות שום התנהגות תוקפנית הציג טריפטופן ואת שינוי במחזור "השינה והערות" המשויך רמות מופחתות של סרוטונין במוח.

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