11. Поняття нейромедіатору

Биологически активные вещества, осуществляющие передачу нервных импульсов через синапсы между нейронами называются нейромедиаторами (лат. mediator - посредник). Нервный импульс, поступающий в пресинаптическое окончание, вызывает освобождение в синаптическую щель медиатора. Молекулы медиаторов реагируют со специфическими рецепторными белками клеточной мембраны, меняя ее проницаемость для определенных -ионов, что приводит к возникновению потенциала действия.

В настоящее время известны следующие вещества, выполняющие медиаторные функции: ацетилхолин , катехоламины ( адреналин , норадреналин , дофамин ), аминокислоты ( гамма-аминомасляная кислота , глутаминовая кислота , глицин ), гистамин , нейроактивные пептиды . К числу самых важных нейромедиаторов мозга относятся ацетилхолин , норадреналин , серотонин , дофамин , глутамат , ГАМК , эндорфины и энкефалины .

Известно несколько медиаторных веществ, для большинства из них описаны системы синтеза, хранения, высвобождения, взаимодействия с постсинаптическими рецепторами (из которых наиболее хорошо изучен ацетилхолиновый рецептор ), инактивации, возврата продуктов их расщепления в пресинаптические окончания.

Имеются данные о том, что во всех пресинаптических окончаниях зрелого нейрона высвобождается один и тот же медиатор ( принцип Дейла ). Однако в процессе своего развития некоторые нейроны временно синтезируют и высвобождают более одного медиаторного вещества. Предполагают, что каждый нейрон можно отнести к категории либо возбуждающих, либо тормозных (концепция функциональной специфичности).

Нейроны, высвобождающие ацетилхолин, называются холинэргическими нейронами , а катехоламины - адренергическими нейронами .

Молекулы нейроактивных пептидов представляют собой более или мене длинные цепи аминокислот. Предполагается, что вещество, которое служит медиатором в первичных афферентных волокнах в спинном мозге, является нейроактивным пептидом. Некоторые из нейроактивных пептидов представляют собой нейрогормоны , т.е. вещества, которые высвобождаются из нервных клеток , а затем переносятся кровотоком к их мишеням (не являющимся нейронами). К таким пептидам относятся либерины ( рилизинг - гормоны ), которые действуют на аденогипофиз , антидиуретический гормон ( вазопрессин ) и окситоцин , которые синтезируются в гипоталамусе и хранятся в нейрогипофизе .

Еще одна группа пептидов влияет на активность нейронов не через посредство синапсов, а присутствуя в качестве гормонов, например, эндорфины . Такие пептиды называются нейромодуляторами.

Классификация нейромедиаторов

1. Небольшие молекулы

   1. Ацетилхолин

   2. Катехоланины (адреналин, норадреналин, допамин, серотонин)

   3. Аминокислоты (ГАМК)

2. Нейропептиды (большие молекулы)

   1. Опиоиды

   2. Эндорфины

   3. Гормоны нейрогипофиза (окситоцин)

3. Газы

   1. Оксид азота (в виагре) – расширяет сосуды

12. Допамінергічні шляхи у мозку. Функції допаміну.

Дофами́н (DA) — нейромедиатор, а также гормон, вырабатываемый мозговым веществом надпочечников и другими тканями (например, почками).

По химической структуре дофамин относится к биогенным аминам, конкретно к катехоламинам. Дофамин является предшественником норадреналина (и, соответственно, адреналина) в его биосинтезе.

Дофамин как нейромедиатор

Дофамин является одним из химических факторов внутреннего подкрепления (ФВП). Он выделяется при получении удовольствия. Как и у большинства таких факторов, у дофамина существуют наркотические аналоги, например, амфетамин, экстази, эфедрин. Кокаин является ингибитором обратного захвата дофамина. Резерпин блокирует накачку дофамина в пресинаптические везикулы.

Синтез дофамина

Предшественником дофамина является L-тирозин (он синтезируется из фенилаланина), который гидроксилируется (присоединяет OH-группу) ферментом тирозингидроксилазой с образованием L-DOPA, которая, в свою очередь, теряет COOH-группу с помощью фермента L-DOPA-декарбоксилазы, и превращается в дофамин. Этот процесс происходит в цитоплазме нейрона.

«Круговорот» дофамина

Синтезированный нейроном дофамин закачивается в дофаминовые везикулы. Этот процесс является протон-сопряженным транспортом. В везикулу с помощью протон-зависимой АТФазы закачиваются ионы H⁺. При выходе протонов по градиенту в везикулу поступают молекулы дофамина.

Далее дофамин выводится в синаптическую щель. Часть его участвует в передаче нервного импульса, воздействуя на клеточные D-рецепторы постсинаптической мембраны, а часть возвращается в пресинаптический нейрон с помощью обратного захвата. Ауторегуляция выхода дофамина обеспечивается D₂ и D₃ рецепторами на мембране пресинаптического нейрона. Обратный захват производится транспортером дофамина. Вернувшийся в клетку медиатор расщепляется с помощью моноаминооксидазы (МАО), и, далее, альдегиддегидрогеназы и катехол-О-метил-трансферазы до гомованилиновой кислоты.

Дофаминергическая система

Локализация в ЦНС

Из всех нейронов ЦНС только около семи тысяч вырабатывают дофамин. Известно несколько дофаминовых ядер, расположенных в мозге. Это дугообразное ядро (лат. nucleus arcuatum), дающее свои отростки в срединное возвышение гипоталамуса. Дофаминовые нейроны черной субстанции посылают аксоны в стриатум (хвостатое и чечевицеобразное ядро). Нейроны, находящиеся в области вентральной покрышки, дают проекции к лимбическим структурам и коре.

Основные дофаминовые пути

• мезокортикальный путь

• мезолимбический путь

• нигростриарный путь (экстрапирамидная система)

• тубероинфундибулярный путь (лимбическая система — гипоталамус — гипофиз)

В экстрапирамидной системе дофамин играет роль стимулирующего нейромедиатора, способствующего повышению двигательной активности, уменьшению двигательной заторможенности и скованности, снижению гипертонуса мышц. Физиологическими антагонистами дофамина в экстрапирамидной системе являются ацетилхолин и ГАМК.

В гипоталамусе и гипофизе дофамин играет роль естественного тормозного нейромедиатора, угнетающего секрецию ряда гормонов. При этом угнетающее действие на секрецию разных гормонов реализуется при разных концентрациях дофамина, что обеспечивает высокую специфичность регуляции. Наиболее чувствительна к тормозящему действию дофаминергических сигналов секреция пролактина, в меньшей степени — секреция соматолиберина и соматотропина, в ещё меньшей — секреция кортиколиберина и кортикотропина и в совсем малой степени — секреция тиролиберина и тиротропина. Секреция гонадотропинов и гонадолиберина не угнетается дофаминергическими сигналами.