1.Холинэргические синапсы
Холинэргические синапсы - это группа различных синапсов использующих ацетилхолин в качестве нейромедиатора. Они играют важную роль в центральной нервной системе, участвуют процессах: поведение, сознание, эмоции, обучение и память.
Ацетилхолин - медиатор вегетативной нервной системы, он присутствует во всех ганглиях СНС и ПСНС, в постганглионарных нервных волокнах всех парасимпатических синапсов и некоторых симпатических.
Синтез ацетилхолина:
Ацетил-СоА образуется в митохондриях из ПВК под действием пируватдегидрогеназного комплекса
Холин не синтезируется в нервных окончаниях .образуется главным образом в печени
Холин активно транспортируется в нервные клетки.
В нервном окончании Ацетил-СоА соединяется с холином под действием холинацетилтрансфетазы с образованием ацетилхолина.
(СН3)3+N-CH2-CH2OH + CH3-CO-S-KoA → HS-KoA + (CH3)3+N-CH2-CH2-O-CО-CH3
Ацетилхолин упаковывается в секреторные гранулы. В 1 везикуле содержится от 200 до 200 000 молекул ацетилхолина. Также в везикулах содержится АТФ (АТФ и ацетилхолин в соотношении 1:5). В нервном окончании содержится от 1000 до 10000 везикул.
Под действием нервного импульса 200-300 везикул сливаются с пресинаптической мембраной, а ацетилхолин высвобождается в синаптическую щель.
На поссинаптической мембране ацетилхолин связывается с никотинчувствительным холинорецептором. Никотинчувствительный холинорецептор - интегральный мембранный белок молек. массой 250кДа, состоит из 5 субъединиц, имеет натриевый канал.
Под действием ацетилхолина, рецептор пропускает внутрь эффекторной клетки натрий, вызывая ее деполяризацию и возникновение на ее поверхности потенциала действия.
В синаптической щели ацетилхолин гидролизуется тетрамерным белком ацетилхолинэстеразой (4 субъединицы) до ацетатата и холина.
(CH3)3+N-CH2-CH2-O-CО-CH3 + Н2О → (СН3)3+N-CH2-CH2OH + СН3СООН
Холин активно захватывается пресинаптической мембраной и используется снова для синтеза ацетилхолина.
|
2.Адренэргические синапсы
Обмен тирозина в нервной ткани
В нервной ткани тирозин метаболизирует по катехоламиновому пути с образованием дофамина, норадреналина. Последний этап синтеза адреналина преобладает в надпочечниках, недавно он обнаружен и в некоторых клетках ц.н.с.
Тирозингидроксилаза (тирозинмонооксигеназа) Fe2+ -зависимый фермент, в качестве кофермента использующий дигидробиоптерин. Ее ингибирует норадреналин.
Дофамин и норадреналин служат медиаторами в синаптической передаче нервных импульсов, а адреналин — гормон широкого спектра действия, регулирующий энергетический обмен. Одна из функций катехоламинов — регуляция деятельности симпатической нервной системы.
Нарушение синтеза катехоламинов может вызывать различные нервно-психические заболевания, причём патологические отклонения наблюдаются как при снижении, так и при увеличении их количества. Снижение в нервных клетках содержания дофамина и норадреналина часто приводит к депрессивным состояниям. При шизофрении в височной доле мозга наблюдается гиперсекреция дофамина.
Общие метанефрины представляют собой промежуточные продукты метаболизма адреналина. 55 % продуктов метаболизма адреналина выводится с мочой в форме метанефрина
Ванилилминдальная кислота (ВМК, VMA) является продуктом превращения норадреналина и адреналина вследствие их окислительного дезаминирования и метилирования.
Выявление ее в моче после приступа резкого повышения артериального давления, свидетельствует о наличии феохромоцитомы – доброкачественной опухоли коры надпочечников
Гомованилиновая кислота (ГВК, HVA) представляет собой продукт оксиметилирования и окислительного дезаминирования дофамина.
В норме из всего количества катехоламинов, выделяемых в течение суток надпочечниками, лишь незначительная часть выводится с мочой в неизменном виде (адреналин 0,36% – 1,65%, норадреналин 1,5% – 3,3 %), в то время как в виде VMA – до 75%.
Болезнь Паркинсона
Болезнь Паркинсона развивается при снижении активности тирозинмонооксигеназы и ДОФА-декарбоксилазы, что приводит к недостаточности дофамина в чёрной субстанции мозга. Это одно из самых распространённых неврологических заболеваний (частота 1:200 среди людей старше 60 лет). Заболевание сопровождается акинезией (скованность движений), ригидностью (напряжение мышц) и тремором (непроизвольное дрожание).
Дофамин не проникает через гематоэнцефалический барьер и как лекарственный препарат не используется. Для лечения паркинсонизма используют заместительную терапию препаратами - предшественниками дофамина (L -ДОФА). Также подавляют инактивацию дофамина ингибиторами моноаминооксидазы (МАО).
Серотонинэргические синапсы
Серотонинэргические синапсы использую в качестве медиатора серотонин, они имеются в различных отделах головного мозга (мозговом стволе, варолиевом мосту, ядрах шва). Серотонин играет важную роль в регуляции эмоционального поведения, двигательной активности, пищевого поведения, сна, терморегуляции, участвует в контроле нейроэндокринных систем. Серотонин образуется из триптофана путем гидроксилирования в 5 положении и последующего декарбоксилирования
.
Затем серотонин упаковывается в секреторные гранулы, и под действием потенциала действия высвобождается. Рецепторы к серотонину действуют через аденилатциклазную систему, инозитолтрифосфатную систему и ионные каналы.
Инактивация серотонина:
при его окислительном дезаминирования моноаминооксидазой.
при N-ацетилировании с образованием N-ацетилсеротонин. При О-метилировании N-ацетилсеротонина приводит к образованию мелатонина – гормона шишковидной железы.
Метилирование по ОН-группе
дезаминирование
Мелатонин Главная функця гормона мелатонина - руководство суточным ритмом организма человека. Высокий уровень гормона в течение ночи и низкий уровень в течение дня, максимальные значения в крови наблюдаются между полуночью и 5 часами утра. . Мелатонин транспортируется сывороточным альбумином, после освобождения от альбумина связывается со специфическими рецепторами на мембране клеток-мишеней, Редкий гормон, к которому имеются как мембранные, так и ядерные рецепторы.
Является самым эффективным антиоксидантом из всех открытых на сегодняшний день, защищает клетки от необычайно широкого спектра неблагоприятных воздействий, стимулирует синтез глутатионпероксидазы, замедляет процессы старения
Участвует в регуляции кровяного давления, работы клеток головного мозга, функций пищеварительного тракта
Влияет на функции нейромедиаторов и эндокринной системы,
Тормозит секрецию гонадотропинов, в меньшей степени, секреция других тропных гормонов передней доли гипофиза — кортикотропина, тиротропина, соматотропина. Ночью снижает уровень секреции лептина.
Повышает содержание ГАМК — в ЦНС и серотонина в среднем мозге и гипоталамусе. ГАМК - тормозной медиаторо в ЦНС, снижение активности серотонинэргических механизмов может иметь значение в патогенезе депрессивных состояний.
Аминокислотные медиаторы
Аминокислотные медиаторы подразделяются на две группы:
возбуждающие кислые (глутамат и аспартат)
ингибиторные нейтральные (ГАМК, глицин, β-аланин, таурин).
ГАМК
ГАМК- ингибиторный медиатор. Он содержится в сером веществе головного мозга, в клетках Пуркинье мозжечка, многих ингибиторных промежуточных нейронов, например, полосатого тела, спинного мозга и коры.
ГАМК образуется и разрушается в ГАМК-шунте ЦТК, который имеет огромное значение для клеток мозга и позволяет достаточно «спокойно» долгое время переносить дефицит всех коферментов альфа-кетоглутаратДГ-комплекса (особенно В1).
янтарная кислота
Ингибирующий эффект ГАМК заключается в том, что он открывает хлоридные каналы, вызывает гиперполяризацию и тормозит возбудимость постсинаптической мембраны эффекторной клетки. Вещества, усиливающие ингибиторный эффект ГАМК, являются релаксантами и транквилизаторами.
Если ингибирующее действие ГАМК-эргических нейронов снимается, то это приводит к неконтролируемой активности связанных с этим медиатором нервных связей. Антагонисты ГАМК, являются, следовательно, мощными конвульсантами.
.
Глицин
Глицин - основной ингибиторный медиатор спинного мозга и ствола головного мозга. Он открывает хлоридные каналы, вызывает гиперполяризацию и тормозит возбудимость постсинаптической мембраны.