Mediatori del sistema nervoso (neurotrasmettitori)

Neurotrasmettitore (neurotrasmettitore, un neurotrasmettitore) - una sostanza che viene sintetizzato nei neuroni contenute nei terminali presinaptici viene rilasciato nello spazio sinaptico in risposta agli impulsi nervosi e agisce su porzioni specifiche cellule postsinaptici, causando variazioni del potenziale di membrana e il metabolismo cellulare.

Fino alla metà del secolo scorso, solo le ammine e gli amminoacidi appartenevano ai mediatori, ma la scoperta delle proprietà dei neurotrasmettitori nei nucleotidi purinici, nei derivati lipidici e nei neuropeptidi espanse significativamente il gruppo dei mediatori. Alla fine del secolo scorso è stato dimostrato che alcuni dei ROS hanno proprietà simili ai mediatori.

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Struttura chimica dei mediatori

Secondo la struttura chimica, i mediatori sono un gruppo eterogeneo. Include l'etere di colina (acetilcolina); un gruppo di monoamine comprese le catecolamine (dopamina, noradrenalina e epinefrina); indoli (serotonina) e imidazoli (istamina); amminoacidi acidi (glutammato e aspartato) e basici (GABA e glicina); purine (adenosina, ATP) e peptidi (encefaline, endorfine, sostanza P). Allo stesso gruppo ci sono sostanze che non possono essere classificate come veri neurotrasmettitori - steroidi, eicosanoidi e un numero di ROS, principalmente N0.

Una serie di criteri vengono utilizzati per affrontare il problema della natura dei neurotrasmettitori di un composto. I principali sono descritti di seguito.

1. La sostanza deve accumularsi nelle terminazioni presinaptiche, essere rilasciata in risposta all'impulso in entrata. La regione presinaptica dovrebbe contenere un sistema per la sintesi di questa sostanza e la zona postsinaptica dovrebbe rilevare un recettore specifico per il composto.
2. Con la stimolazione della regione presinaptica, dovrebbe verificarsi l'escrezione Ca-dipendente (da esocitosi) di questo composto al gap intersinaptico proporzionale alla forza dello stimolo.
3. Identità obbligatoria degli effetti del neurotrasmettitore endogeno e del mediatore proposto quando viene applicato alla cellula bersaglio e la possibilità di blocco farmacologico degli effetti del mediatore proposto.
4. La presenza di un sistema di ri-acquisizione del mediatore putativo nel capolinea presinaptico e / o nelle cellule astrogliali vicine. Ci sono casi in cui il mediatore stesso non viene ricatturato, ma il prodotto della sua scissione (per esempio, colina dopo scissione di acetilcolina da parte dell'enzima acetilcolinesterasi).

Influenza dei farmaci su diversi stadi della funzione mediatore nella trasmissione sinaptica

Stadi	Modifica dell'effetto	Risultato d' impatto
Mediatore di sintesi	Aggiunta del precursore Blocco del riassorbimento Blocco degli enzimi di sintesi	↑ ↓ ↓
Accumulazione	Inibizione della cattura nell'inibizione vescicolare del legame in vescicole	↑ ↓ ↑ ↓
Isolamento (esocitosi)	Stimolazione degli autorecettori inibitori. Blocco degli autorecettori. Disturbi dei meccanismi di esocitosi	↓ ↑ ↓
Effetto	Effetti di agonisti su recettori	↑
Ai recettori	Blocco dei recettori postsinaptici	↓
Distruzione del mediatore	Blocco della ricaptazione da parte dei neuroni e / o della glia. Inibizione della decelerazione nei neuroni	↑ ↑
	Inibizione della decelerazione nella fessura sinaptica	↑

Applicazione di metodi diversi per testare la funzione di un mediatore, tra cui il più moderno (immunoistochimica, DNA ricombinante, e altri.), Ostacolato dalla limitata disponibilità della maggior parte delle singole sinapsi, e anche a causa del numero limitato di strumenti volti effetti farmacologici.

Cercando di definire il concetto di "mediatori" deve affrontare una serie di difficoltà, poiché negli ultimi decenni ha ampliato l'elenco delle sostanze che svolgono nel sistema nervoso, la stessa funzione segnale delle neurotrasmettitori, ma differiscono da loro per sua natura chimica, le vie di sintesi, recettori. Soprattutto, questo vale per un grande gruppo di neuropeptidi, e anche alla AFC, e la prima l'ossido di azoto (nitrossido, N0), per cui il mediatore descritta proprietà abbastanza buone. Diversamente mediatori "classici", neuropeptidi, tendono ad avere una dimensione maggiore, viene sintetizzato con una bassa velocità in basse concentrazioni accumulo e si legano a recettori, ha una bassa affinità specifica, inoltre, non hanno terminali presinaptici meccanismi ricaptazione. Anche la durata dell'effetto di neuropeptidi e mediatori differisce in modo significativo. Per quanto riguarda il nitrossido, nonostante la sua partecipazione all'interazione intercellulare, può essere attribuito a un numero di criteri piuttosto che a mediatori, ma a mediatori secondari.

Inizialmente, si riteneva che l'estremità nervosa potesse contenere solo un neurotrasmettitore. Ad oggi, è stato dimostrato che diversi mediatori rilasciati nel terminale possono essere rilasciati insieme in risposta a un impulso e agire su un singolo concomitante bersaglio (coesistenti) mediatori (comeditor, cotrasmettitori). In questo caso, vi è accumulo di diversi mediatori in una regione presinaptica, ma in diverse vescicole. Un esempio di comici può servire come mediatori classici e neuropeptidi, che differiscono nel luogo di sintesi e, di regola, sono localizzati in un lato. Il rilascio di comici avviene in risposta a una serie di potenziali eccitanti di una certa frequenza.

Nella moderna neurochimica, oltre ai neurotrasmettitori, le sostanze che modulano i loro effetti sono isolate: i neuromodulatori. La loro azione è tonica e più lunga nel tempo rispetto all'azione dei mediatori. Queste sostanze possono avere non solo origine neuronale (sinaptica), ma anche gliale e non necessariamente mediate da impulsi nervosi. A differenza del neurotrasmettitore, il modulatore agisce non solo sulla membrana postsinaptica, ma anche su altre parti del neurone, incluso intracellulare.

Ci sono la modulazione pre- e post-sinaptica. Il concetto di "neuromodulatore" è più ampio del concetto di "neurotrasmettitore". In alcuni casi, il mediatore può anche essere un modulatore. Ad esempio, la noradrenalina rilasciata dall'estremità del nervo simpatico agisce da neurotrasmettitore per i recettori a1, ma come neuromodulatore agisce su a2-adrenorecettori; in quest'ultimo caso media l'inibizione della successiva secrezione di noradrenalina.

Le sostanze che svolgono funzioni di mediatore differiscono non solo nella struttura chimica, ma anche nel modo in cui i compartimenti della cellula nervosa si verificano nella loro sintesi. I mediatori classici a basso peso molecolare sono sintetizzati nell'assone terminale e inclusi in piccole vescicole sinaptiche (50 nm di diametro) per la conservazione e il rilascio. N0 è anche sintetizzato in termini terminologici, ma poiché non può essere impacchettato in vescicole, si diffonde immediatamente dall'estremità nervosa e colpisce il bersaglio. I neurotrasmettitori del peptide sono sintetizzati nella parte centrale del neurone (pericarione), confezionati in grandi vescicole con un centro denso (100-200 nm di diametro) e trasportati dalla corrente assonale alle terminazioni nervose.

L'acetilcolina e le catecolamine sono sintetizzate dai progenitori circolanti, mentre i mediatori e i peptidi degli amminoacidi sono in definitiva formati dal glucosio. Come è noto, i neuroni (come altre cellule dell'organismo di animali superiori e umani) non possono sintetizzare il triptofano. Pertanto, il primo passo che porta alla comparsa della sintesi di serotonina è il trasporto facilitato di triptofano dal sangue al cervello. Questo amminoacido, così come altri amminoacidi neutri (fenilalanina, leucina e metionina), viene trasportato dal sangue al cervello da speciali vettori appartenenti alla famiglia di vettori monocarbossilici acidi. Pertanto, uno dei fattori importanti che determinano il livello di serotonina nei neuroni serotoninergici è la quantità relativa di triptofano nel cibo rispetto ad altri amminoacidi neutri. Ad esempio, i volontari che sono stati alimentati una dieta a basso contenuto proteico per un giorno e poi ha permesso miscela di aminoacidi che non contiene triptofano mostrato un comportamento aggressivo e la variazione del ciclo di "sonno-veglia" che è associato con livelli ridotti di serotonina nel cervello.

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