Фармакология синапсов

         Большинство лекарственных веществ, которые изменяют функции центральной или периферической нервной системы, действуют на клеточном уровне на синапсы, т. е. являются синаптотропными средствами.

         Синапс – место наиболее плотного контакта между иннервирующей и иннервируемой клетками.

         По функционально-биохимическим признакам синапсы различают в зависимости от медиатора, который образуется и выделяется в данном синапсе.

В периферической нервной системе основные синаптические медиаторы ацетилхолин и норадреналин.

         В центральной нервной системе основными медиаторами являются аминокислоты: глутаминовая, аспарагиновая, гамма-аминомаслянная (ГАМК) и глицин.

         В гораздо меньшем количестве центральных синапсов медиаторами являются ацетилхолин, норадреналин, серотонин, дофамин, гистамин, а также ряд полипептидов – энкефалины, эндорфины, меланокортины, вещество П и др.

         В последнее время установлено, что в некоторых синапсах происходит параллельное высвобождение двух медиаторов (дофамин и глутамат, ГАМК и энкефалины).

При более низких частотах возбуждения аксона выделяется один медиатор, а при более высоких – два.

В любом синапсе различают три части: пресинапс, образованный аксонной терминалью, постсинапс (или постсинаптическое уплотнение) – участок мембраны иннервируемой клетки и синаптическая щель – пространство заполненное внеклеточной жидкостью. В последнее время в структуру центрального синапса включают глию, а именно  астроциты, которые тесно прилежат к пре- и постсинапсу и обеспечивают питание элементов синапса, высвобождение или инактивацию медиатора, поддержание ионного равновесия жидкости синаптической щели.

6

Независимо от нейрохимических (вид медиатора) или функциональных (возбуждение или торможение иннервируемой клетки) особенностей в любом синапсе протекают 6 основных процессов:

         1.Синтез медиатора,

         2.Депонирование медиатора,

         3.Вызванное потенциалами действие высвобождение медиатора,

         4.Активация медиатором постсинаптических рецепторов,

         5.Трансдукция рецепторного стимула, изменяющая функции иннервируемой клетки,

         6.Удаление медиатора из синаптической щели (инактивация медиатора).

Синтез и депонирование медиатора

         Чаще всего биосинтез медиатора происходит в теле нервной клетки в эндоплазматической сети. От данной органеллы постоянно отщепляются везикулы, содержащие набор ферментов, необходимых для синтеза медиатора, транспортеры, обеспечивающие поступление внутрь везикулы предшественников медиаторов, белки, связывающие медиатор и др. С помощью белков синапсинов везикулы прикрепляются к актиновым нитям цитоскелета и при участии аксонального транспорта перемещаются в окончание аксона, где образуют два депо везикул – оперативный вблизи пресинаптической мембраны и резервный в отдалении от нее.

Наиболее простой биосинтез ацетилхолина и ГАМК, поскольку реализуется в одну стадию:

-       ацетилхолин образуется из уксусной кислоты и холина при участии фермента холинацетилазы;

-       ГАМК образуется из глутамата в результате декарбоксилирования аминокислоты ферментом глутаматдекарбоксилазой.

         Биосинтез медиаторов моноаминов – норадреналина, серотонина, дофамина – протекает в две-три стадии: вначале гидроксилирование тирозина и триптофана, а затем их декарбоксилирование.

Глутамат синтезируется из глюкозы и это много- стадийный процесс. Глюкоза метаболизируется до пирувата, который включается в цикл трикарбоновых кислот и один из метаболитов этого цикла – альфа-кетоглутаровая кислота превращается в глутамат. Образование медиаторов полипептидов происходит в результате разрушения протеазами белков-предшественников: энкефалины и эндорфины образуются в результате разрушения белка проопиомеланокортина.