4.3. Судьба аминокислот и белков в цнс

В мозге интенсивно проходит метаболизм аминокислот, концентрация их в 5-10 раз выше, чем в плазме крови. Их преобразование в нервной ткани имеет ряд специфических черт. Эти вещества широко используются не только для синтеза белков, пептидов, нейромедиаторов и других БАВ. Глицин и глутамат служат медиаторами. Головной мозг характеризуется высоким содержанием моноаминодикарбоновых кислот (глутамата, аспартата, N-ацетиласпартата, ГАМК). На их долю приходится до 75% пула свободных аналогов. Эти соединения выполняют особую роль. Кроме сигнальной, при необходимости могут быть источниками энергии, участвовать в обезвреживании аммиака. Вследствие высокой интенсивности этих процессов глутаминовая кислота, подвергаясь реакциям переаминирования, преобразуется в α-кетоглутарат – метаболит ЦТК.

Интересно, что соли глутамата применяются в качестве пищевой приправы, а так как у некоторых лиц регистрируется повышенная чувствительность к ним (могут появиться ощущение жжения, напряжение мышц лица, боли в грудной клетке, голове, депрессия – эти симптомы известны как «синдром китайских ресторанов»), то необходима осторожность в их использовании.

Ароматические аминокислоты (фен, тир, три) служат предшественниками катехоламинов, мелатонина и серотонина. В функциональной активности мозга и нервной системы особое место принадлежит полиаминам (путресцину, спермидину, спермину) – продуктам преобразования орнитина. Эти соединения стабилизируют цитоскелет плазмолемм, обладают антиоксидантным эффектом, стимулируют работу рецепторов, регулируют активность ферментов, разрушающих медиаторы и др.

В нервной ткани синтезируются различные белки, в том числе нейроспецифические, которые участвуют в генерации и проведении нервного импульса, процессах переработки и хранения информации, клеточном узнавании, рецепции и т.д. Особую группу представляют сократительные протеины нервной ткани (нейротубулин, нейростенин, кинезин и др.), которые обеспечивают ориентацию и подвижность цитоструктурных образований (микротрубочек, нейрофиламентов). Кроме того, специфические гликопротеины участвуют в формировании миелина, в процессах клеточной адгезии, нейрорецепции.

4.4. Природа химических сигналов

Передача сигнала в химическом синапсе осуществляется нейромедиаторами, которые представлены несколькими группами: моноаминами (серотонин, дофамин, адреналин, норадреналин), аминокислотами (медиаторы возбуждения: метиласпартат, глутамат; тормозные медиаторы: глицин, таурин, ГАМК), сложными эфирами (ацетилхолин), пуриновыми нуклеотидами (аденозин, АДФ), пептидами (нейропептид У, вещество Р, соматостатин, люлиберин, эндорфины, окситоцин, вазопрессин).

Ацетилхолин синтезируется из холина и ацетил-КоА при помощи холинацетилтрансферазы, взаимодействует с холинрецепторами. Этот процесс прекращается ацетилхолинэстеразой. ГАМК – тормозный медиатор, образуется при декарбоксилировании глутамата, деградирует под влиянием соответствующей трансаминазы. Серотонин – нейромедиатор центральных нейронов, продукт преобразований (гидроксилирования и декарбоксилирования) триптофана. Норадреналин – нейромедитор, стимулирующий вазоконстрикцию. Оба последних вещества разрушаются моноаминооксидазами.

В механизмах формирования памяти участвуют как "классические" медиаторы, так и большое число нейропептидов, наличие которых в небольших дозах значительно стимулирует процессы, связанные с запоминанием и извлечением информации из памяти. Имеются сведения о том, что при обучении в мозге животных вырабатываются определенные олигопептиды, которые при введении необученным индивидам способны возбуждать у них выработку аналогичного навыка. Однако конкретные механизмы такого "транспорта памяти " пока не известны.