Neurotransmiter

Z Multimediaexpo.cz

Neurotransmiter je nízkomolekulární chemická látka, která přirozeným způsobem vzniká v nervové soustavě živočichů a slouží v ní k přenášení vzruchů. Buňky nervové soustavy, neurony, jsou vybaveny speciálními receptory, citlivými na výskyt specifického neurotransmitéru. Mezi nejdůležitější neurotransmitery patří acetylcholin, aminokyseliny glycin a kyselina glutamová, katecholaminy dopamin, noradrenalin a adrenalin a biogenní kyselina gama-aminomáselná (GABA), β-alanin, histamin a serotonin. Někdy se používají jako léčiva některých závažných neurologických a psychiatrických nemocí.

Obsah

Rozdělení neurotransmiterů

  1. aminokyseliny (kyselina glutamová, GABA, kyselina aspartová a glycin)
  2. monoaminy (norepinefrin, dopamin a serotonin) a acetylcholin.
  3. peptidy (vasopresin, somatostatin, neurotensin, atd.)

Rozdělení z hlediska působení na membránu neuronu

  1. ionotropní - přímo mění propustnost postsynaptické membrány (propustnost iontových kanálů), které způsobují rychlý přenost signálu, ty se dále dělí na inhibiční (GABA, glycin) a excitační (acetylcholin, kys. glutamová)
  2. metabotropní - navázáním na postsynaptickou membránu změní (modulují) její reakci na rychlé mediátory, samy vzruch nevyvolají. Tvoří rozsáhlé systémy difuzně v CNS (většinou biogenní aminy - noradrenalin, dopamin, serotonin).

Systémy receptorů

Kainátový systém

Vysoká koncentrace těchto receptorů je v amygdale, v hipokampové CA1 a CA4, entorhinální kůře, ve striatu bazálních ganglií,mozkové kůře (vrstvy V. a VI.), ale absolutně nejvyšší je v CA3 hipokampu.

Kainátový receptor je složen z GluR5-7 podjednotek, má glutamátové vazebné místo a iontový kanál, který obsahuje další barbiturátové vazebné místo (barbituráty blokují kanál).

Antagonisté receptoru jsou:

  • Syntetičtí – CNQX, DNQX, NBQX.
  • Přirození – glutamylglycin.

Kainátové receptory vznikají v naprosté většině až v dospělosti. V dětství je patrná jejich několikanásobně menší koncentrace v mozku.

Kainát je selektivně neurotoxický a neuroexcitační látkou. Analogem kainátu je kyselina domoová, která se může nahromadit v mořských mušlích používaných v potravinářství. Existují otravy kyselinou domoovou u starých lidí (nejčastěji na východním pobřeží Kanady a USA), projevující se křečemi, poškozením hipokampu až smrtí.

NMDA systém

NMDA (N-methyl-D-aspartátové) receptory systému se vyskytují v hipokampu (hlavně CA1), mozkové kůře (vrstvy I-III.), méně ve striatu, Varolově mostu a míše.

NMDA receptory jsou složeny z NMDAR1 a R2-C,D podjednotek. Stavba je velmi komplikovaná a existuje mnoho vazebných míst pro:

Vazebná místa jsou v iontovém kanálu pro Mg2+, PCP (phencyklidin – celkové anestetikum), ketamin, MK-801.

Nadbytek receptorů je přítomen v dětském věku, kdy je i jejich zvýšená citlivost k přenašečům. Do dospělosti se počet i citlivost snižují.

NMDA systém se účastní plastických dějů v CNS, tj. na dlouhodobé potenciaci, některých typech učení a druzích paměti. Poruchy NMDA receptorů mohou mít za následek postižení výše uvedených dějů. Blokáda iontového kanálu receptoru má za následek celkové anestetické účinky. Blokáda NMDA receptorů působí ochranně (protektivně) u neurodegenerativních onemocnění způsobených ischémií, hypoxií, hypoglykemií a křečemi.

Endogenním antagonistou NMDA receptorů je kyselina kynurenová, produkovaná gliemi, která má na ně ochranný účinek.

Glutasol je přísadou glutamátu v potravinářství. Může mít toxické účinky na děti se zvýšenou citlivostí jejich NMDA receptorů, kdy vyvolá křeče.

GABAA systém

Receptory GABAA systému se vyskytují v celém mozku, naopak málo v páteřní míše. Receptory jsou složené z α-1-6, β-1-4, γ-1-4, ρ-1-2 podjednotek, které jim dávají charakteristické vlastnosti, např. schopnost vázat benzodiazepiny nebo afinitu ke GABA (γ-AminoButyric Acid; γ-aminomáselná kyselina). Podjednotky ρ (ro) byly zjištěny zatím jen v sítnici oka. Tím, že je receptor tvořen jen pěti podjednotkami je možné sestavit přes 100 000 kombinací, ale jen něco přes 100 kombinací receptoru je biologicky významných a ještě méně skutečně existujících. Vazebné místa receptorů jsou pro:

  • GABA a jeho agonisty (muscimol, THIP).
  • Benzodiazepiny (diazepam, clonazepam, etc.) a jejich antagonisty (β-karboliny).

V chloridovém kanále jsou místa pro:

  • Barbituráty (působí agonisticky, tedy prodlužují otevření iontového kanálů)
  • TBPS místo – blokátorové místo.
  • Pikrotoxinové místo, které po obsazení blokuje průchodnost kanálu.

Receptory GABAA mají relativně malé zastoupení v dětství, jejich počet stoupá v pubertě.

Jejich činnost je nutná pro neurotransmiterovou inhibici a synchronizaci činnosti nervových buněk. Odstranění této inhibice nebo její potlačení navodí epileptické záchvaty. Řada GABAA agonistů se proto používá v léčbě epileptických záchvatů (barbituráty, benzodiazepiny, vigabatrin jako GABA-T inhibitor, progabid jako prekursor a přímý agonista GABAA receptorů.

Degenerace GABAergních neuronů ve striatu bazálních ganglií vede k Huntingtonově nemoci.

GABAB systém

Má zejména synchronizační funkce v centrální nervové soustavě. Kontroluje také uvolňování přenašečů z presynaptických zakončení. ¨ Posílení GABAB inhibice, tedy synchronizace v thalamu má za následek vznik epileptických záchvatů typu absencí, na nichž se účastní i Ca2+ T-kanály.

Agonisté GABAB jako např. baclofen, zhoršují průběh epileptických absencí, zatímco GABAB antagonisté (CGP 35348) účinkují opačně, zlepšením stavu.

AMPA systém

Jeho receptory se vyskytují v bazálních gangliích, čichových jádrech, mozkové kůře (vrstvy I-III.) a pyramidových buňkách hipokampu.

Receptor je tvořen GluR2-3 podjednotkami. Stavba receptoru i jeho antagonisté jsou shodní s Kainátovým systémem.

Nejvyšší koncentrace receptorů AMPA systém dosahuje v nejčasnější ontogenezi, po narození a patrně i před porodem. K úbytku receptorů dochází směrem do dospělosti.

Účinkem receptoru je stejně jako u Kainátového systému depolarizace s akčním potenciálem odpovídající Na+ vodivosti.

Literatura

  • Libor Velíšek: Patofyziologické texty k seminářům a přednáškám, 3. LF UK, 1997.

Externí odkazy



Citováno z „http://ww.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Neurotransmiter“