Синтез катехоламинов

Синтез медиатора в адренергическом синапсе осуществляется в несколько химических реакций из аминокислоты тирозина:

1.Тирозин синтезируется в печени из незаменимой аминокислоты фенилаланина, а затем поступает в адренергические нейроны, где идет синтез медиатора.

2.На аминокислоту тирозин действует фермент тирозин-гидроксилаза, образуется диоксифенилаланин, далее ДОФА декарбоксилируется под влиянием ДОФА-декарбоксилазы и образуется дофамин, далее на дофамин действет фермент дофамин-бета-оксидаза с образованием норадреналина.

На периферии медиатором является именно норадреналин, в ЦНС и мозговом веществе надпочечников присутствует фермент N-метилтрансфераза под действием которого норадреналин преобразуется в адреналин.

Однако в ЦНС имеются области, богатые фенилэтаноламин- N-метилтрансферазой, и в которых адреналин выполняет роль нейромедиатора. Некоторые из этих областей, например, гипоталамус и ядро одиночного пути, участвуют в регуляции артериального давления.

Скорость синтеза медиатора зависит как от общего уровня норадреналина, так и от его содержания в различных депо.

Депонирование катехоломинов

Различают два (стабильный или лабильный) или три (резервный, лабильный и свободный) фонда или депо катехоламинов в терминалях:

Резервный (стабильный, прочно связанный в виде комплексного соединения с АТФ и специфическим белком хромгранином) локализуется в “крупных” гранулярных синаптических везикулах. Здесь сосредоточено основное количество медиатора в виде тройного комплекса амин-АТФ-белок

Лабильный (мобильный) фонд составляет около 15- 20% локализуется в малых гранулах и представляет собой активную форму медиатора, участвующую в про- ведении нервного импульса.

Свободный фонд, находящийся в цитоплазме (около 5% от общего количества), состоит в основном из обратно захваченного из синаптической щели норадрена- лина

Все три фонда находятся между собой в динамическом равновесном состоянии. Регуляция этого процесса происходит при участии ионов Mg++ и Ca++, Ca-Mg-зависимой АТФ-азы и фермента МАО. МАО локализуется в митохондриях нейронов и эффекторных клеток. В связи с этим, данный фермент принимает участие в инактиировании только внутриклеточных аминов.

ВЫДЕЛЕНИЕ КАТЕХОЛАМИНОВ.

В основе физиологического механизма выделения катехоламинов в ответ на поступление нервного импульса является кальцийзависимый экзоцитоз.

Под влиянием поступающих по аксону нервных импульсов происходит деполяризация пресинаптических мембран и изменение прохождения через них ионов.

Увеличивается поступление ионов Ca++ из экстрацеллюлярного пространства внутрь терминалей, что способствует продвижению синаптических пузырьков по направлению к синаптической щели и выброс квантов медиатора.

Повышение в среде ионов Ca++ усиливает эффект выделения медиатора. При этом ионы Ca++ играют роль фактора, ускоряющего расщепление комплекса амин-АТФ-белок и стимулирует сокращение микрофиламентов. В результате этого содержимое везикул извергается в синаптическую щель.

Выброс медиатора может происходить также под влиянием симпатомиметических аминов, таких как тирамин. В этом случае освобождение происходит путем вытеснения медиатора из везикулярных депо без экзоцитоза. Этот процесс не является кальцийзависимым.