Медиаторы

всеобщность

Нейротрансмиттеры - это эндогенные химические мессенджеры, которые используются клетками нервной системы (так называемыми нейронами) для связи друг с другом или для стимуляции мышечных или железистых клеток.

Химические синапсы - это сайты функционального контакта между двумя нейронами или между нейроном и другим типом клеток.

Существуют различные классы нейротрансмиттеров: класс аминокислот, класс моноаминов, класс пептидов, класс «следовых» аминов, класс пуринов, класс газов и т. Д.

Наиболее известные нейротрансмиттеры включают: дофамин, ацетилхолин, глутамат, ГАМК и серотонин.

Что такое нейромедиаторы?

Нейротрансмиттеры - это химические вещества, которые используются нейронами - клетками нервной системы - для связи друг с другом, для воздействия на мышечные клетки или для стимуляции реакции железистых клеток.

Другими словами, нейротрансмиттеры - это эндогенные химические мессенджеры, которые обеспечивают межнейрональное общение (т.е. между нейронами) и общение между нейронами и остальной частью тела.

Нервная система человека использует нейротрансмиттеры для регулирования или управления жизненно важными механизмами, такими как частота сердечных сокращений, дыхание легких или пищеварение.

Кроме того, ночной сон, концентрация, настроение и т. Д. Зависят от нейромедиаторов.

НЕЙРОТРАНСМИТТЕРЫ И ХИМИЧЕСКИЙ СИНАПСИС

Согласно более узкому определению, нейротрансмиттеры являются носителями информации в системе так называемых химических синапсов .

В нейробиологии термин синапс (или синаптическое соединение) обозначает участки функционального контакта между двумя нейронами или между нейроном и другим типом клеток (например, мышечной клеткой или железистой клеткой).

Функция синапса состоит в том, чтобы передавать информацию между вовлеченными клетками, чтобы произвести определенный ответ (например, сокращение мышцы).

Нервная система человека включает в себя два типа синапсов:

• Электрические синапсы, в которых передача информации зависит от электрического тока через две участвующие ячейки, e
• Вышеупомянутые химические синапсы, в которых передача информации зависит от потока нейротрансмиттеров через две вовлеченные клетки.

Классический химический синапс состоит из трех основных компонентов, расположенных последовательно:

• Пресинаптический терминал нейрона, из которого происходит нервная информация. Рассматриваемый нейрон также называют пресинаптическим нейроном ;
• Синаптическое пространство, то есть пространство разделения между двумя клетками, которые являются главными героями синапса. Он находится за пределами клеточных мембран и имеет площадь расширения около 20-40 нанометров;
• Постсинаптическая мембрана нейрона, мышечной клетки или железистой клетки, до которой должна доходить нервная информация. Будь то нейрон, мышечная клетка или железистая клетка, клеточная единица, к которой относится постсинаптическая мембрана, называется постсинаптическим элементом .

Химический синапс, который объединяет нейрон с мышечной клеткой, также известен как нервно-мышечный переход или моторная пластинка .

ОТКРЫТИЕ НЕЙРОТРАНСМИТТЕРОВ

Рисунок: химический синапс

До первых лет двадцатого века ученые считали, что связь между нейронами и между нейронами и другими клетками происходила исключительно через электрические синапсы.

Идея о том, что может существовать другой способ общения, возникла, когда некоторые исследователи обнаружили так называемое синаптическое пространство.

Немецкий фармаколог Отто Лоуи предположил, что синаптическое пространство может использоваться нейронами для высвобождения химических посланников. Это был 1921 год.

Благодаря своим экспериментам по нервной регуляции сердечной деятельности Лоуи стал главным героем открытия первого известного нейротрансмиттера: ацетилхолина .

сиденье

В пресинаптических нейронах нейромедиаторы находятся в небольших внутриклеточных пузырьках .

Эти межклеточные везикулы сопоставимы с мешочками, разграниченными двойным слоем фосфолипидов, сходных в различных аспектах с двойным фосфолипидным слоем плазматической мембраны типичной здоровой эукариотической клетки.

Пока они остаются внутри внутриклеточных пузырьков, нейротрансмиттеры, так сказать, инертны и не дают ответа.

Механизм действия

Предпосылка: для понимания механизма действия нейротрансмиттеров полезно иметь в виду химические синапсы и их состав, описанные ранее.

Нейротрансмиттеры остаются внутри внутриклеточных везикул до тех пор, пока не появится сигнал нервного происхождения, способный стимулировать высвобождение везикул из контейнерного нейрона.

Высвобождение везикул происходит около пресинаптического конца нейрона-контейнера и включает высвобождение нейротрансмиттеров в синаптическом пространстве.

В синаптическом пространстве нейротрансмиттеры могут свободно взаимодействовать с постсинаптической мембраной нервной, мышечной или железистой клетки, расположенной в непосредственной близости и образующей часть химического синапса.

Взаимодействие между нейротрансмиттерами и постсинаптической мембраной возможно благодаря присутствию на последних специфических белков, должным образом называемых мембранными рецепторами .

Контакт между нейротрансмиттерами и мембранными рецепторами превращает исходный нервный сигнал (тот, который стимулировал высвобождение внутриклеточных везикул) в хорошо специфический клеточный ответ. Например, клеточный ответ, вызванный взаимодействием между нейротрансмиттерами и постсинаптической мембраной мышечной клетки, может заключаться в сокращении мышечной ткани, к которой принадлежит вышеупомянутая клетка.

В заключение этой схематической картины того, как работают нейротрансмиттеры, важно сообщить о последнем последнем аспекте: конкретный клеточный ответ, упомянутый выше, зависит от типа нейротрансмиттера и типа рецепторов, присутствующих на постсинаптической мембране.

ЧТО ТАКОЕ ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЙ?

В нейробиологии нервный сигнал, который стимулирует высвобождение внутриклеточных пузырьков, называется потенциалом действия .

По определению, потенциал действия - это то явление, которое имеет место в общем нейроне и которое предусматривает быстрое изменение электрического заряда между внутренней и внешней частью клеточной мембраны вовлеченного нейрона.

В свете этого неудивительно, что, говоря о нервных сигналах, эксперты сравнивают их с электрическими импульсами: нервный сигнал - это электрическое событие во всех отношениях.

ХАРАКТЕРИСТИКА КЛЕТОЧНОГО ОТВЕТА

Согласно языку нейробиологов, клеточный ответ, индуцируемый нейротрансмиттерами, на уровне постсинаптической мембраны, может быть возбуждающим или тормозящим .

Возбуждающая реакция - это реакция, способствующая созданию нервного импульса в постсинаптическом элементе.

Ингибирующий ответ, с другой стороны, представляет собой реакцию, предназначенную для ингибирования образования нервного импульса в постсинаптическом элементе.

классификация

Известных человеческих нейротрансмиттеров очень много, и их список должен расти, поскольку регулярно нейробиологи открывают новые.

Большое количество признанных нейротрансмиттеров сделало классификацию этих химических молекул незаменимой, чтобы упростить консультации.

Существуют различные критерии классификации; наиболее распространенным является тот, который различает нейротрансмиттеры на основе класса молекул, к которым они принадлежат .

Основные классы молекул, к которым относятся человеческие нейротрансмиттеры:

• Класс аминокислот или производных аминокислот . К этому классу относятся: глутамат (или глутаминовая кислота), аспартат (или аспарагиновая кислота), гамма-аминомасляная кислота (более известная как ГАМК) и глицин.
• Класс пептидов . Этот класс включает: соматостатин, опиоиды, вещество P, некоторые секретины (секретин, глюкагон и др.), Некоторые тахикинины (нейрокинин A, нейрокинин B и др.), Некоторые гастрины, галанин, нейротензин и так называемые кокаин-регулируемые транскрипты амфетамин.
• Класс моноаминов . Этот класс включает: дофамин, норэпинефрин, адреналин, гистамин, серотонин и мелатонин.
• Класс так называемого « следа амина ». К этому классу относятся: тирамин, трийодтиронамин, 2-фенилэтиламин (или 2-фенилэтиламин), октопамин и триптамин (или триптамин).
• Класс пуринов . В этот класс входят: трифосфат аденозина и аденозин.
• Газовый класс. Этот класс включает: оксид азота (NO), оксид углерода (CO) и сероводород (H2S).
• Другое Все нейротрансмиттеры, которые нельзя вставить ни в один из предыдущих классов, такие как уже упомянутый ацетилхолин или анандамид, подпадают под заголовок «другие».

Самые известные примеры

Некоторые нейротрансмиттеры, безусловно, более известны, чем другие, потому что они известны и изучались дольше, и потому что они выполняют функции, представляющие значительный биологический интерес.

Среди самых известных нейротрансмиттеров они заслуживают упоминания:

• Глутамат Это основной возбуждающий нейротрансмиттер центральной нервной системы: согласно тому, что говорят нейробиологи, будет использовано более 90% так называемых возбуждающих синапсов.
  Наряду с возбуждающей функцией глутамат также участвует в процессах обучения (обучение как процесс хранения данных в мозге) и памяти.

  Согласно некоторым научным исследованиям, это может быть связано с такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера, болезнь Хантингтона, боковой амиотрофический склероз (более известный как БАС) и болезнь Паркинсона.

• ГАМК . Это основной тормозной нейротрансмиттер центральной нервной системы: согласно последним исследованиям в области биологии, около 90% так называемых тормозных синапсов будет использоваться.

  Благодаря своим ингибирующим свойствам, ГАМК является одной из основных мишеней для седативных и транквилизирующих препаратов.

• Ацетилхолин . Это нейротрансмиттер с возбуждающей функцией в мышцах: фактически, в нервно-мышечных соединениях его движение приводит в движение те механизмы, которые сокращают клетки пораженных мышечных тканей.

  В дополнение к действию на мышечном уровне, ацетилхолин также влияет на функционирование органов, контролируемых так называемой вегетативной нервной системой. Его влияние на вегетативную нервную систему может быть как возбуждающим, так и тормозящим.

• Дофамин Принадлежащий к семейству катехоламинов, он является нейромедиатором, который выполняет многочисленные функции как в центральной нервной системе, так и в периферической нервной системе.

  На уровне центральной нервной системы допамин участвует в: контроле движений, секреции пролактиновых гормонов, контроле моторных навыков, механизмах вознаграждения и удовольствия, контроле концентрации внимания, механизме сна, контроль поведения, контроль некоторых когнитивных функций, контроль настроения и, наконец, механизмы, лежащие в основе обучения.

  Однако на уровне периферической нервной системы он действует как: сосудорасширяющее средство, стимулирующее выведение натрия, фактор, способствующий моторике кишечника, фактор, снижающий активность лимфоцитов, и, наконец, фактор, снижающий секрецию инсулина.

• Серотонин . Это нейротрансмиттер, обнаруживаемый главным образом в кишечнике и, хотя и в меньшей степени, чем в кишечнике, в нейронах центральной нервной системы.

  По своему ингибирующему действию серотонин, по-видимому, регулирует аппетит, сон, память и процессы обучения, температуру тела, настроение, некоторые аспекты поведения, сокращение мышц, некоторые функции сердечно-сосудистой системы и некоторые функции эндокринной системы.,

  С патологической точки зрения, это может играть роль в развитии депрессии и связанных с ней заболеваний. Это объясняет наличие на рынке так называемых селективных ингибиторов обратного захвата серотонина, антидепрессантов, используемых для лечения более или менее серьезных депрессивных форм.

• Гистамин Это нейротрансмиттер, преимущественно расположенный в центральной нервной системе, именно на уровне гипоталамуса и тучных клеток, присутствующих в головном и спинном мозге.
• Норадреналин и адреналин . Норадреналин концентрируется в основном на уровне центральной нервной системы и выполняет задачу мобилизации мозга и тела для действия (поэтому он оказывает возбуждающее действие). Например, в мозгу это способствует процессам возбуждения, бдительности, концентрации и памяти; в остальной части тела это увеличивает частоту сердечных сокращений и кровяное давление, стимулирует выделение глюкозы из мест хранения, увеличивает приток крови к скелетным мышцам, уменьшает приток крови к желудочно-кишечной системе и способствует опорожнению мочевого пузыря и кишечника.

  Адреналин в значительной степени присутствует в клетках надпочечников и, в небольших количествах, в центральной нервной системе.

  Этот нейротрансмиттер оказывает возбуждающее действие и участвует в таких процессах, как: увеличение крови к скелетным мышцам, увеличение частоты сердечных сокращений и расширение зрачка.

  И норадреналин, и адреналин являются нейротрансмиттерами, полученными из тирозина.