Οι μεσολαβητές του νευρικού συστήματος (νευροδιαβιβαστές)

Νευροδιαβιβαστής (νευροδιαβιβαστής, ένας νευροδιαβιβαστής) - μια ουσία που συντίθεται στους νευρώνες που περιέχονται σε προσυναπτικές απολήξεις απελευθερώνεται μέσα στη συναπτική σχισμή σε απόκριση προς νευρικά ερεθίσματα και δρα σε ειδικούς τμήματα τα μετασυναπτικά κύτταρα, προκαλώντας μεταβολές στο δυναμικό της μεμβράνης και του κυτταρικού μεταβολισμού.

Μέχρι τα μέσα του περασμένου αιώνα στους διαμεσολαβητές περιλαμβάνονται μόνο αμίνες και αμινοξέα, αλλά η ανακάλυψη των ιδιοτήτων του νευροδιαβιβαστή των νουκλεοτιδίων πουρίνης, παράγωγα λιπιδίου και νευροπεπτιδίων επεκταθεί σε μεγάλο βαθμό την ομάδα των μεσολαβητών. Στα τέλη του περασμένου αιώνα αποδείχθηκε ότι μερικά από τα ROS έχουν επίσης ιδιότητες παρόμοιες με τους διαμεσολαβητές.

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

Χημική δομή μεσολαβητών

Σύμφωνα με τη χημική δομή, οι μεσολαβητές είναι μια ετερογενής ομάδα. Περιλαμβάνει τον αιθέρα της χολίνης (ακετυλοχολίνη). μια ομάδα μονοαμινών, συμπεριλαμβανομένων των κατεχολαμινών (ντοπαμίνη, νορεπινεφρίνη και επινεφρίνη). ινδόλες (σεροτονίνη) και ιμιδαζόλες (ισταμίνη). οξύ (γλουταμικό και ασπαρτικό) και βασικά (GABA και γλυκίνη) αμινοξέα. πουρίνες (αδενοσίνη, ΑΤΡ) και πεπτίδια (εγκεφαλίνες, ενδορφίνες, ουσία Ρ). Στην ίδια ομάδα υπάρχουν ουσίες που δεν μπορούν να ταξινομηθούν ως πραγματικοί νευροδιαβιβαστές - στεροειδή, εικοσανοειδή και ένας αριθμός ROS, κυρίως NO.

Χρησιμοποιούνται ορισμένα κριτήρια για την αντιμετώπιση του ζητήματος της φύσης του νευροδιαβιβαστή μιας ένωσης. Οι κυριότερες περιγράφονται παρακάτω.

1. Η ουσία πρέπει να συσσωρεύεται στα προσυναπτικά τερματικά, να απελευθερώνεται ως απόκριση στην εισερχόμενη ώθηση. Η προσυναπτική περιοχή θα πρέπει να περιέχει ένα σύστημα για τη σύνθεση αυτής της ουσίας και η μετασυναπτική ζώνη θα πρέπει να ανιχνεύει έναν ειδικό υποδοχέα για την ένωση.
2. Με την διέγερση της προσυναπτικής περιοχής, θα πρέπει να εμφανιστεί εξάρτηση εξαρτώμενη από Ca (με εξωκυττάρωση) αυτής της ένωσης στο μεσοσυναπτικό χάσμα αναλογική προς την ένταση διέγερσης.
3. Υποχρεωτική ταυτότητα των αποτελεσμάτων του ενδογενούς νευροδιαβιβαστή και του προτεινόμενου μεσολαβητή όταν εφαρμόζεται στο κύτταρο στόχο και της πιθανότητας φαρμακολογικού αποκλεισμού των αποτελεσμάτων του προτεινόμενου μεσολαβητή.
4. Η παρουσία ενός συστήματος εκ νέου σύλληψης του υποτιθέμενου μεσολαβητή στο προσυναπτικό άκρο και / ή στα γειτονικά αστρογλυφικά κύτταρα. Υπάρχουν περιπτώσεις όπου ο ίδιος ο μεσολαβητής δεν ανακτάται, αλλά το προϊόν της διάσπασης του (για παράδειγμα, η χολίνη μετά τη διάσπαση της ακετυλοχολίνης από το ένζυμο ακετυλοχολινεστεράση).

Η επίδραση των φαρμάκων σε διαφορετικά στάδια της λειτουργίας του μεσολαβητή στη συναπτική μετάδοση

Στάδια	Τροποποίηση του αποτελέσματος	Αποτέλεσμα επίπτωσης
Σύνθετος Μεσολαβητής	Προσθήκη του προδρόμου Αποκλεισμός της επαναπρόσληψης Αποκλεισμός των ενζύμων της σύνθεσης	↑ ↓ ↓
Συσσώρευση	Αναστολή της σύλληψης σε κυστίδια αναστολή της δέσμευσης σε κυστίδια	↑ ↓ ↑ ↓
Απομόνωση (εξωκύτωση)	Διέγερση ανασταλτικών αυτοϋποδοχέων Αποκλεισμός αυτοϋποδοχέων Διαταραχές μηχανισμών εξωκυττάρωσης	↓ ↑ ↓
Δράση	Επιδράσεις των αγωνιστών στους υποδοχείς	↑
στους υποδοχείς	Αποκλεισμός των μετασυναπτικών υποδοχέων	↓
Καταστροφή του διαμεσολαβητή	Αποκλεισμός της επαναπρόσληψης από νευρώνες και / ή γλοία Αναστολή επιβράδυνσης στους νευρώνες	↑ ↑
	Αναστολή επιβράδυνσης στη συναπτική σχισμή	↑

Η εφαρμογή διαφορετικών μεθόδων για τον έλεγχο της λειτουργίας του διαμεσολαβητή, συμπεριλαμβανομένων των πιο σύγχρονη (ανοσοϊστοχημεία, ανασυνδυασμένου DNA, και άλλοι.), Παρεμποδίζεται από την περιορισμένη διαθεσιμότητα της πλειοψηφίας των επιμέρους συνάψεις, αλλά και λόγω του περιορισμένου σετ εργαλείων με στόχο φαρμακολογικές επιδράσεις.

Προσπαθώντας να ορίσει την έννοια της «μεσολαβητές» αντιμετωπίζει μια σειρά από δυσκολίες, επειδή τις τελευταίες δεκαετίες έχει επεκτείνει τον κατάλογο των ουσιών που εκτελούν στο νευρικό σύστημα, την ίδια λειτουργία του σήματος, όπως τα κλασικά νευροδιαβιβαστές, αλλά διαφέρουν από αυτούς με χημική της φύση, τα μονοπάτια σύνθεσης, υποδοχείς. Πάνω απ 'όλα, αυτό ισχύει σε μια μεγάλη ομάδα νευροπεπτιδίων, και επίσης στο AFC, και το πρώτο προς το οξείδιο του αζώτου (νιτροξειδίου, N0), για τις οποίες ο διαμεσολαβητής περιγραφόμενες ιδιότητες αρκετά καλή. Σε αντίθεση με «κλασική» μεσολαβητές, νευροπεπτίδια, τείνουν να έχουν μεγαλύτερο μέγεθος, συντίθεται με χαμηλή ταχύτητα σε χαμηλές συγκεντρώσεις συσσωρεύονται και προσδένονται σε υποδοχείς, έχει μια χαμηλή ειδική συγγένεια, εξάλλου, δεν έχουν τερματικό προσυναπτικής μηχανισμούς επαναπρόσληψης. Η διάρκεια της επίδρασης των νευροπεπτιδίων και των μεσολαβητών διαφέρει επίσης σημαντικά. Όσον αφορά το νιτρικό οξείδιο, παρά την ανάμιξή του σε αλληλεπιδράσεις κυττάρου-κυττάρου, σε έναν αριθμό κριτηρίων, μπορεί να αποδοθεί όχι τόσο στους διαμεσολαβητές και σε δευτερογενείς διαμεσολαβητές.

Αρχικά, πιστεύεται ότι το νευρικό άκρο μπορεί να περιέχει μόνο έναν νευροδιαβιβαστή. Μέχρι σήμερα, η δυνατότητα του να πρέπει να ακροδέκτες αρκετών μεσολαβητών που απελευθερώνονται μαζί σε απόκριση προς τον παλμό, και δρουν επί ενός κυττάρου-στόχου - αξεσουάρ (συνυπάρχουσα) μεσολαβητές (komediatory, kotransmittery). Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει συσσώρευση διαφόρων μεσολαβητών σε μία προσυναπτική περιοχή, αλλά σε διαφορετικά κυστίδια. Ένα παράδειγμα κωμικών μπορεί να χρησιμεύσει ως κλασικοί μεσολαβητές και νευροπεπτίδια, τα οποία διαφέρουν στον τόπο της σύνθεσης και, κατά κανόνα, εντοπίζονται στο ένα άκρο. Η απελευθέρωση των κωμικών εμφανίζεται ως απάντηση σε μια σειρά συναρπαστικών δυνατοτήτων μιας συγκεκριμένης συχνότητας.

Στη σύγχρονη νευροχημεία, εκτός από τους νευροδιαβιβαστές, απομονώνονται ουσίες που ρυθμίζουν τα αποτελέσματά τους: νευροδιαμορφωτές. Η δράση τους είναι τονωτική και μεγαλύτερης διάρκειας από τη δράση των διαμεσολαβητών. Αυτές οι ουσίες μπορούν να έχουν όχι μόνο νευρωνική (συναπτική) αλλά και γλοιακή προέλευση και όχι απαραίτητα να προκαλούνται από νευρικές παρορμήσεις. Σε αντίθεση με τον νευροδιαβιβαστή, ο διαμορφωτής δρα όχι μόνο στην μετασυναπτική μεμβράνη, αλλά και σε άλλα τμήματα του νευρώνα, συμπεριλαμβανομένου του ενδοκυτταρικού.

Υπάρχουν προ- και μετασυναπτική διαμόρφωση. Η έννοια του "νευροδιαμορφωτή" είναι ευρύτερη από την έννοια του "νευροδιαβιβαστή". Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο διαμεσολαβητής μπορεί επίσης να είναι διαμορφωτής. Για παράδειγμα, η νορεπινεφρίνη που απελευθερώνεται από το συμπαθητικό άκρο του νεύρου δρα ως νευροδιαβιβαστής για τους υποδοχείς a1, αλλά ως νευροδιαμορφωτής δρα επί α2-αδρενεργικών υποδοχέων. στην τελευταία περίπτωση, μεσολαβεί στην αναστολή της επακόλουθης έκκρισης της νοραδρεναλίνης.

Οι ουσίες που εκτελούν λειτουργίες μεσολαβητών διαφέρουν όχι μόνο στη χημική δομή, αλλά και στον τρόπο με τον οποίο συμβαίνουν τα διαμερίσματα του νευρικού κυττάρου. Οι κλασσικοί χαμηλού μοριακού μεσολαβητή συντίθενται στο άκρο του άξονα και περιλαμβάνονται σε μικρά συναπτικά κυστίδια (διαμέτρου 50 nm) για αποθήκευση και απελευθέρωση. Το ΝΟ συντίθεται επίσης στην ορολογία, αλλά επειδή δεν μπορεί να συσκευαστεί σε κυστίδια, αμέσως διαχέεται από το νευρικό άκρο και επηρεάζει τον στόχο. Οι νευροδιαβιβαστές πεπτιδίου συντίθενται στο κεντρικό τμήμα του νευρώνα (perikaryon) είναι συσκευασμένα σε μεγάλα κυστίδια με ένα πυκνό κέντρο (100-200 nm σε διάμετρο) και μεταφέρεται μέσω των νευραξόνων ρεύμα προς τις απολήξεις των νεύρων.

Η ακετυλοχολίνη και κατεχολαμίνες συντίθεται από προδρόμους αίμα που κυκλοφορεί, ενώ οι νευροδιαβιβαστές αμινοξέων και πεπτιδίων σχηματίζονται τελικώς από γλυκόζη. Όπως είναι γνωστό, οι νευρώνες (όπως και άλλα κύτταρα του οργανισμού των ανώτερων ζώων και των ανθρώπων) δεν μπορούν να συνθέσουν τρυπτοφάνη. Ως εκ τούτου, το πρώτο βήμα που οδηγεί στην έναρξη της σύνθεσης της σεροτονίνης, διευκολύνει τη μεταφορά της θρυπτοφάνης από το αίμα στον εγκέφαλο. Αυτό το αμινοξύ, καθώς και άλλα ουδέτερα αμινοξέα (φαινυλαλανίνη, λευκίνη και μεθειονίνη), μεταφέρεται από το αίμα στον εγκέφαλο από ειδικές μεταφορείς που ανήκουν στην οικογένεια των διανυσμάτων μονοκαρβοξυλικά οξέα. Έτσι, ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που καθορίζουν το επίπεδο της σεροτονίνης σε σεροτονεργικούς νευρώνες, είναι σχετική σε σύγκριση με άλλα ουδέτερα αμινοξέα τρυπτοφάνη στη διατροφή. Για παράδειγμα, οι εθελοντές που είχαν τραφεί μια δίαιτα χαμηλή σε πρωτεΐνες για μία ημέρα και στη συνέχεια αφέθηκε μίγμα αμινοξέων που δεν περιείχε τρυπτοφάνη εμφάνισε επιθετική συμπεριφορά και την αλλαγή στον κύκλο «ύπνου-εγρήγορσης» που σχετίζεται με μειωμένα επίπεδα της σεροτονίνης στον εγκέφαλο.

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