Нейротрансмиттеры

Нейротрансмиттеры (более 50 соединений) – химические передатчики сигналов нейронов, их разделяют на нейромедиаторы и нейромодуляторы. 1) Нейромедиаторы прямо передают нервные импульсы,

2) Нейромодуляторы модифицируют действие медиаторов. Действуют в более ограниченной области (определенные зоны мозга) и создают дополнительные вариации физиологического состояния нейронов. Нейромодуляторами могут быть как сами нейромедиаторы (но через другие рецепторы и сигнал-транспортные системы), так и специализированные вещества-нейромодуляторы (аденозин, катехоламины, индолилалкиламины, нейростероиды).

Кроме нейротрансмиттеров имеются нейрогормоны. Однако граница между двумя этими группами условна, т.к. большинство медиаторов одновременно действует как гормоны.

Нейромедиаторы – короткоживущие вещества локального действия; выделяются в синаптическую щель и передают сигнал соседним клеткам. Нейрогормоны – долгоживущие вещества дальнего действия, поступают в кровь.

Рис. 4. Секреция нейромедиаторов и нейрогормонов в головном мозге

Химическое строение нейромедиаторов

По химическим свойствам нейромедиаторы делят на несколько групп:

1. Сложный эфир холина и уксусной кислоты – ацетилхолин – наиболее известен и часто встречается.

2. аминокислоты – глутамат, аспартат, глицин.

3. биогенные амины – ГАМК, дофамин, гистамин, серотонин – образуются при декарбоксилировании аминокислот.

4. Нуклеозиды и нуклеотиды – аденозин, АТФ – нейромедиаторы пуринового ряда.

5. пептиды и белки образуют самую большую группу. Небольшие пептиды часто несут на N-конце остаток глутаминовой кислоты в виде циклического пироглутамата (5-оксопролин; однобуквенный код: <G). На С-конце у небольших пептидов часто вместо карбоксильной группы стоит амидная группа (-NH₂). За счет такой модификации нейропептиды лучше защищены от неспецифического расщепления пептидазами. Эта группа включает также крупные нейробелки.

Рис. 5. Строение нейромедиаторов головного мозга

Свойства сигнальных веществ нейромедиаторов, нейромодуляторов

• продуцируются нейронами,

• хранятся в везикулах;

• при поступлении нервного импульса выделяются в синаптическую щель,

• избирательно связываются со специфическим рецептором на постсинаптической мембране другого нейрона или мышечной клетки,

• индуцируют или ингибируют потенциал действия, контролируя возбуждение соседних нейронов и стимулируя клетки к выполнению специфических функций.

Механизм действия медиаторов.

Синапсы образованы мембранами двух контактирующих клеток (пресинаптической и постсинаптической), которые разделены узкой синаптической щелью. Медиатор (или модулятор) выделяется в синаптическую щель за счет экзоцитоза, диффундирует к рецепторам постсинаптической мембраны, связывается с ними и передаёт сигнал соседней клетке.

Белки-рецепторы:

1. лиганд-активируемые ионные каналы – никотиновые холинэргические рецепторы (мышечные и нейрональные), ГАМК-рецепторы и глициновый рецептор. Вещество, действующее на ионотропные рецепторы, выступает медиатором. Большинство нейромедиаторов стимулирует открывание ионных каналов, и лишь немногие — закрывание.

2. чаще встречаются мембранные белки, которые управляют ионными каналами опосредованно с участием G-белков. Вещество, действущее на метаботропные рецепторы, выступает модулятором.