Вопросы 113 и 114
Убрали из общего списка
Вопрос 115 Медиаторы нервной системы: ацетилхолин, катехоламины, серотонин, γ-аминомасляная кислота, глицин, глутамат, гистамин. Физиологически активные пептиды мозга.
Медиаторы НС:
1. Ацетилхолин – нейромедиатор, осуществляющий нервно-мышечную передачу,
основной нейромедиатор в парасимпатической нервной системе. Четвертичное аммониевое основание. В организме очень быстро разрушается специализированным ферментом – ацетилхолинэстеразой. Синтезируется в нервной ткани
Его предшественник – аминокислота серин
2. Катехоламины – производные пирокатехина.
К ним относятся нейромедиаторы: адреналин, норадреналин, дофамин.
Дофамин и норадреналин служат медиаторами в синаптич. передаче нервныхимпульсов
Адреналин – гормон широкого спектра действия, регулирующий энергетический обмен. Одна из функций катехоламинов – регуляция деятельности ССС
Синтез катехоламинов – мозговом веществе надпочечников и нервной ткани,
тирозин является предшественником катехоламинов.
При образовании катехоламинов образуется промежуточный продукт –
диоксифенилаланин (ДОФА).
Гидроксилирование тирозина в клетках катализируется различными ферментами:
Тирозингидроксилаза (1) в надпочечниках и катехоламинергических нейронах.
Fe2+-зависимый фермент. Является регуляторным и определяет скорость синтеза катехоламинов. Аллостерически регулируется (ингибитор — норадреналин);
ДОФА-декарбоксилаза (2) (кофермент – ПФ) катализирует образование
дофамина, который при участии дофамингидроксилазы (3) (монооксигеназы) превращается в норадреналин. Для функционирования фермента необходимы ионы Сu+, витамин С и тетрагидробиоптерин.
В мозговом в-ве надпочечников фенил-этаноламин-N-метилтрансфераза (4)
катализирует метилирование норадреналина, в результате чего образуется адреналин. Источником метильной группы служит SAM.
3. Серотонин (5-гидрокситриптамин, 5-НТ) – нейромедиатор проводящих путей.
Образуется в надпочечниках и ЦНС из аминокислоты 5-гидрокситриптофана под
действием декарбоксилазы ароматических аминокислот.
Серотонин может превращаться в гормон мелатонин, регулирующий суточные и
сезонные изменения метаболизма организма и участвующий в регуляции репродуктивной функции.
Серотонин стимулирует сокращение гладкой мускулатуры, оказывает
сосудосуживающий эффект, регулирует АД, температуру тела, дыхание, обладает антидепрессантным действием. По некоторым данным он может принимать участие в аллергических реакциях, поскольку в небольших количествах синтезируется в тучных клетках.
4. γ-Аминомасляная кислота (ГАМК) – АК, важнейший тормозной
нейромедиатор центральной нервной системы. Синтезируется в нервных клетках путем декарбоксилирования глутамата.
ГАМК-шунт – цикл превращений ГАМК в мозге, включающий три реакции
Первую катализирует глутаматдекарбоксилаза (ПФ-зависимая). Эта реакция
является регуляторной и обусловливает скорость образования ГАМК в клетках мозга. Продукт реакции – ГАМК.
Последующие 2 реакции – реакции катаболизма ГАМК.
ГАМК-аминотрансфераза образует янтарный полуальдегид, который подвергается дегидрированию (NAD-зависимой дегидрогеназой) и превращается в янтарную кислоту.
Сукцинат используется в цитратном цикле. Инактивация ГАМК возможна и
окислительным путём под действием МАО.
Биологическая роль ГАМК:
Увеличивает проницаемость постсинаптических мембран для ионов К+, что
вызывает торможение нервного импульса; повышает дыхательную активность нервной ткани; улучшает кровоснабжение головного мозга.
ГАМК виде препаратов гаммалон или аминалон применяют при сосудистых
заболеваниях ГМ (атеросклероз, гипертония), нарушениях мозгового кровообращения, умственной отсталости, эндогенных депрессиях и травмах головного мозга, а также заболеваниях ЦНС, связанных с резким возбуждением коры мозга (например, эпилепсии).
5. Глицин – АК, тормозной нейромедиатор в спинном мозге,
промежуточном мозге и некоторых отделах головного мозга. Концентрация глицина в плазме крови невысока, поэтому в мозг поступают недостаточные количества этой АК.
Синтезируется из глюкозы, которая поступает из крови (реакции синтеза рассмотрены выше).
Разрушение глицина может происходить тремя путями:
Превращением глицина в серин под действием сериноксиметилтрансферазы;
Расщеплением глицина на аммиак, оксид углерода и метилен-Н4-фолат;
Окислением под действием оксидазы аминокислот
Гиперглицинемия развивается в раннем возрасте вследствие нарушения обычных путей разрушения глицина в нервных клетках, и сопровождается эпизодической рвотой, подавлением двигательной активности, нарушением электроэнцефалограммы и часто завершается летальным исходом.
6. Глутамат содержится в головном мозге в очень больших количествах и
выполняет разнообразные функции:
Один из основных возбуждающих медиаторов в коре, гиппокампе,
полосатом теле и гипоталамусе
Участвует в регуляции процессов памяти;
Глутамат служит поставщиком α-кетоглутарата – компонента цитратного цикла;
Участвует в обезвреживании аммиака с образованием глутамина, который в
больших количествах поступает через мембраны в нейроны, где присутствует фермент глутаминаза. Под действием этого фермента вновь образуется глутамат, который используется для синтеза ГАМК.
Глутамат и его аналоги используют как ЛС при хронической недостаточности аминокислотного обмена, вегетососудистой дистонии, эпилепсии (в качестве предшественника ГАМК – тормозного медиатора).
7. Гистамин образуется путём декарбоксилирования гистидина в тучных клетках
соединительной ткани.
Гистамин образует комплекс с белками и сохраняется в секреторных гранулах
тучных клеток. Секретируется в кровь при повреждении ткани (удар, ожог, воздействие эндо- и экзогенных веществ), развитии иммунных и аллергических реакций.
Функции гистамина:
Стимулирует секрецию желудочного сока, слюны (т. е. играет роль
пищеварительного гормона)
Повышает проницаемость капилляров, вызывает отёки, снижает АД (но
увеличивает внутричерепное давление, вызывает головную боль)
Сокращает гладкую мускулатуру лёгких, вызывает удушье
Участвует в формировании воспалительной реакции – вызывает расширение
сосудов, покраснение кожи, отёчность ткани
Вызывает аллергическую реакцию
Выполняет роль нейромедиатора
Является медиатором боли
Нейропептиды осуществляют контроль за экспрессией вторичных клеточных
мессенджеров, цитокинов и других сигнальных молекул, а также за запуском генетических программ апоптоза, антиапоптозной защиты, усиления нейротрофического обеспечения.
Эндорфины (эндогенные + морфины) – группа полипептидных химических
соединений, по структуре сходные с опиатами (морфиноподобными соединениями), которые естественным путем вырабатываются в нейронах головного мозга и обладают способностью уменьшать боль, аналогично опиатам, и влиять на эмоциональное состояние
Энкефалины – нейропептиды, обладающие морфиноподобным (опиатным)
действием; образуются главным образом в центральной нервной системе позвоночных. Оказывают болеутоляющий и седативный (успокаивающий) эффект, участвуют в формировании эмоциональных состояний.