Этапы синаптической передачи

Передача сигнала включает следующие основные этапы:

1. захват предшественников медиатора нервными окон- чаниями;

2. синтез медиатора в нервных окончаниях;

3. депонирование медиатора и хранение его в везикулах;

4. деградация избытка медиатора в нервных окончаниях;

5. деполяризация пресинаптического окончания распро- страняющимся потенциалом действия;

6. вход Са²+ в ответ на деполяризацию пресинаптической мембраны;

7. высвобождение квантовых количеств медиатора в си- наптическую щель;

8. диффузия медиатора к постсинаптическим рецепторам;

9. взаимодействие медиатора с рецептором и формирова- ние постсинаптического ответа;

10. инактивация медиатора в синаптической щели;

11. обратный захват медиатора или продуктов его деграда- ции пресинаптическими окончаниями;

12. взаимодействие медиатора с пресинаптическими ре- цепторами.

Рецепторно-ферментативные системы

При взаимодействии медиатора с рецептором происходит ряд биохимических и физико-химических процессов: меняется конформация рецепторного компонента и он сопрягается с G- белком, который в свою очередь сопрягается с ГТФ и активи- рует «вторичный» передатчик.

Далее события могут разворачиваться по нескольким сцена- риям:

а) происходит превращение при участии аденилатциклазы внутриклеточного аденозинтрифосфата (АТФ) во внутрикле- точной 3’-5’-циклический аденозинмонофосфат (цАМФ).

Ц-АМФ - играет роль «вторичного» передатчика, включаясь в клеточный метаболизм, он вызывает активацию протеинфос- фокиназ, катализирующих фосфорилирование белков и фер- ментов, обеспечивающих биосинтез макроэргических соединений и как следствие этого, регулируется обмен внутриклеточного кальция, участвующего в процессах торможе- ния и возбуждения.

б) Другой вариант предполагает связь коннекторной части ре- цептора с фосфатидилинозитолом. Фосфатидилинозитол гид- ролизуется на инозитол трифосфат и диацилглицерин, которые, как и цАМФ являются вторичными мессенджерамии в развитии функционального ответа клетки.

Фосфатидилинозитол представляет собой эфир инозитола (шестиатомного спирта) с диацилглицерином (глицерин, в ко- тором водород двух гидроксильных групп замещен на жирные кислоты, одна из них арахидоновая кислота). ФИ может иметь одну или две фосфатные группировки.

Эти и другие внутриклеточные процессы приводят к реализации соответствующего физиологического эффекта:

• Облегчение поступления Са⁺⁺ в клетку (через рецепторно- медиаторные каналы.

• Повышение активности протеинкиназ, фосфорилирую- щих различные белки: компоненты ферментов, структур- ные белки, что приводит к изменению конформации белков мембраны и открытию ионных каналов;

• Активирование процессов трансаминирования, что также влияет на свойства мембран, ионных каналов и фермен- тов

• Открытие ионных каналов, что характерно для нервно- мышечного синапса и других холинергических синапсов в ЦНС и на периферии, ведет к возникновению синаптиче- ского потенциала.

Компоненты синапса (обязательные):

1. Наличие медиатора или эндогенного лиганда, т.е. химиче- ский передатчика нервного возбуждения.

2. Обязательное существование высокоспецифичного для данного медиатора рецептора; как результат взаимодей- ствия медиатор-рецептор, должен наблюдаться тот или иной физиологический эффект.

3. Необходимым условием для любого синапса является наличие системы инактивации или прекращения взаимо- действия в системе рецептор-медиатор. Это обязательное условие, поскольку синапс существенно динамическая система и превышение установленного временного лимита для сопряжения комплекса лиганд-рецептор, переводит синапс в статический режим и, как результат, нарушение нормальной передачи возбуждения.

Выделение этих компонентов важно еще и потому, что по- средством воздействия именно на эти компоненты реализуют- ся механизмы действия многих фармакологических веществ.