Neurotransmiteri

Općenitost

Neurotransmiteri su endogeni kemijski glasnici koje stanice živčanog sustava (tzv. Neuroni) koriste za međusobnu komunikaciju ili za poticanje mišićnih ili žljezdanih stanica.

Kemijske sinapse su mjesta funkcionalnog kontakta između dva neurona ili između neurona i drugog roda stanica.

Postoje različite klase neurotransmitera: klasa aminokiselina, klasa monoamina, klasa peptida, klasa amina u tragovima, klasa purina, klasa plinova itd.

Najpoznatiji neurotransmiteri su: dopamin, acetilkolin, glutamat, GABA i serotonin.

Što su neurotransmiteri?

Neurotransmiteri su kemikalije koje neuroni - stanice živčanog sustava - koriste za međusobnu komunikaciju, djelovanje na mišićne stanice ili za poticanje odgovora žljezdanih stanica.

Drugim riječima, neurotransmiteri su endogeni kemijski glasnici koji omogućuju interneuronsku komunikaciju (tj. Između neurona) i komunikaciju između neurona i ostatka tijela.

Ljudski živčani sustav koristi neurotransmitere za regulaciju ili usmjeravanje vitalnih mehanizama, poput otkucaja srca, disanja pluća ili probave.

Nadalje, noćni san, koncentracija, raspoloženje itd. Ovise o neurotransmiterima.

NEUROTRANSMITERI I KEMIJSKE SINASPE

Prema specijaliziranijoj definiciji, neurotransmiteri su nositelji informacija duž sustava takozvanih kemijskih sinapsi.

U neurobiologiji izraz sinapsa (ili sinaptički spoj) označava mjesta funkcionalnog kontakta između dva neurona ili između neurona i drugog roda stanice (na primjer, mišićne stanice ili žljezdane stanice).

Funkcija sinapse je prijenos informacija između uključenih stanica, stvaranje određenog odgovora (na primjer, kontrakcija mišića).

Ljudski živčani sustav sastoji se od dvije vrste sinapsi:

• Električne sinapse u kojima prijenos informacija ovisi o protoku električne struje kroz dvije uključene ćelije, npr
• Gore spomenute kemijske sinapse, u kojima komunikacija informacija ovisi o protoku neurotransmitera kroz dvije zahvaćene stanice.

Klasična kemijska sinapsa sastoji se od tri temeljne komponente, smještene u nizu:

• Predsinaptički terminal neurona iz kojeg dolaze informacije o živcima. Dotični neuron naziva se i predsinaptički neuron;
• Sinaptički prostor, to jest prostor razdvajanja između dviju protagonističkih stanica sinapse. Nalazi se izvan staničnih membrana i ima "područje proširenja jednako oko 20-40 nanometara;
• Post-sinaptička membrana neurona, mišićne stanice ili žljezdane stanice do koje moraju doprijeti živčani podaci. Bilo da se radi o neuronu, mišićnoj stanici ili žljezdanoj stanici, stanična jedinica kojoj pripada postsinaptička membrana naziva se postsinaptički element.

Kemijska sinapsa koja povezuje neuron s mišićnom stanicom poznata je i kao neuromuskularni spoj ili završna ploča.

OTKRIĆE NEUROTRANSMITERA

Slika: kemijska sinapsa

Do početka dvadesetog stoljeća znanstvenici su vjerovali da se komunikacija između neurona i između neurona i drugih stanica odvijala isključivo putem električnih sinapsi.

Ideja da bi mogao postojati drugi način komunikacije pojavila se kada su neki istraživači otkrili takozvani sinaptički prostor.

Njemački farmakolog Otto Loewi pretpostavio je da bi neuroni mogli koristiti sinaptički prostor za oslobađanje kemijskih glasnika. Bila je to godina 1921.

Svojim pokusima o živčanoj regulaciji srčane aktivnosti, Loewi je postao protagonist otkrića prvog poznatog neurotransmitera: acetilkolina.

Web mjesto

U pre-sinaptičkim neuronima neurotransmiteri se nalaze unutar malih unutarstaničnih mjehurića.

Ti su međustanični mjehurići usporedivi s vrećicama, omeđenim dvoslojem fosfolipida, sličnim, u nekoliko aspekata, fosfolipidnom dvosloju plazma membrane generički zdrave eukariotske stanice.

Sve dok ostaju unutar unutarstaničnih mjehurića, neurotransmiteri su, da tako kažemo, inertni i ne proizvode nikakav odgovor.

Mehanizam djelovanja

ProstorZa razumijevanje mehanizma djelovanja neurotransmitera dobro je imati na umu kemijske sinapse i njihov sastav, prethodno opisane.

Neurotransmiteri ostaju zatvoreni unutar unutarstaničnih mjehurića, sve dok ne stigne signal živčanog podrijetla koji može potaknuti oslobađanje mjehurića iz spremnika neurona.

Otpuštanje mjehurića odvija se u blizini predsinaptičkog terminala neurona spremnika i uključuje oslobađanje neurotransmitera u sinaptički prostor.

U sinaptičkom prostoru neurotransmiteri su slobodni u interakciji s post-sinaptičkom membranom živčane stanice, mišića ili žlijezde, koja se nalazi u neposrednoj blizini i čini dio kemijske sinapse.

Interakcija između neurotransmitera i post-sinaptičke membrane moguća je zahvaljujući prisutnosti, na posljednjoj, posebnih proteina, koji se pravilno nazivaju membranskim receptorima.

Kontakt između neurotransmitera i membranskih receptora pretvara početni živčani signal (onaj koji je potaknuo oslobađanje unutarstaničnih mjehurića) u vrlo specifičan stanični odgovor. Na primjer, stanični odgovor proizveden interakcijom između neurotransmitera i post-sinaptičke membrane mišićne stanice može se sastojati u kontrakciji mišićnog tkiva kojemu spomenuta stanica pripada.

Na kraju ove shematske slike o djelovanju neurotransmitera važno je izvijestiti o sljedećem posljednjem aspektu: gore spomenuti specifični stanični odgovor "doista ovisi o vrsti neurotransmitera i vrsti receptora prisutnih na post-sinaptičkoj membrani.

KOJI JE POTENCIJAL DJELOVANJA?

U neurobiologiji se živčani signal koji potiče oslobađanje unutarstaničnih mjehurića naziva akcijski potencijal.

Po definiciji, akcijski potencijal je fenomen koji se događa u generičkom neuronu i koji uključuje brzu promjenu električnog naboja između unutarnje i vanjske strane stanične membrane uključenog neurona.

U svjetlu ovoga, ne bi trebalo biti iznenađujuće kada stručnjaci, govoreći o živčanim signalima, uspoređuju s električnim impulsima: živčani signal je događaj električnog tipa u svakom pogledu.

KARAKTERISTIKE STANIČNOG ODGOVORA

Prema jeziku neurobiologa, stanični odgovor induciran neurotransmiterima, na razini post-sinaptičke membrane, može biti ekscitacijski ili inhibitorni.

Pobudni odgovor reakcija je koja je namijenjena poticanju stvaranja živčanog impulsa u post-sinaptičkom elementu.

S druge strane, inhibitorni odgovor reakcija je namijenjena inhibiranju stvaranja živčanog impulsa u post-sinaptičkom elementu.

Klasifikacija

Postoji mnogo poznatih ljudskih neurotransmitera kod ljudi i njihov će se popis sigurno povećavati jer neurobiolozi redovito otkrivaju nove.

Zbog velikog broja priznatih neurotransmitera nužno je klasificirati te kemijske molekule kako bi se pojednostavila njihova konzultacija.

Postoje različiti kriteriji razvrstavanja; najčešći je onaj koji razlikuje neurotransmitere na temelju klase molekula kojima pripadaju.

Glavne klase molekula kojima pripadaju ljudski neurotransmiteri su:

• Klasa aminokiselina ili derivata aminokiselina. Ova klasa uključuje: glutamat (ili glutaminsku kiselinu), aspartat (ili asparaginsku kiselinu), gama-aminomaslačnu kiselinu (poznatiju kao GABA) i glicin.
• Klasa peptida. Ova klasa uključuje: somatostatin, opioide, tvar P, neke tajine (sekretin, glukagon itd.), Neke tahikinine (neurokinin A, neurokinin B itd.), Neke gastrine, galanin, neurotenzin i takozvane transkripte regulirane kokainom i amfetamin.
• Klasa monoamina. Ova klasa uključuje: dopamin, norepinefrin, epinefrin, histamin, serotonin i melatonin.
• Klasa takozvanih "amina u tragovima". U ovu klasu spadaju: tiramin, tri-jodotironamin, 2-feniletilamin (ili 2-feniletilamin), oktopamin i triptamin (ili triptamin).
• Klasa purina. Ova klasa uključuje: adenozin trifosfat i adenozin.
• Klasa plina. Ova klasa uključuje: dušikov oksid (NO), ugljikov monoksid (CO) i sumporovodik (H2S).
• Ostalo. Svi oni neurotransmiteri koji se ne mogu uključiti u bilo koju od prethodnih klasa, kao što je gore spomenuti acetilkolin ili anandamid, spadaju pod naslov "ostalo".

Najpoznatiji primjeri

Neki neurotransmiteri definitivno su poznatiji od drugih, kako zbog toga što su poznati i proučavani dulje, tako i zbog toga što obavljaju funkcije od značajnog biološkog interesa.

Među najpoznatijim neurotransmiterima zaslužuje se spomenuti:

• Glutamat. To je glavni ekscitacijski neurotransmiter središnjeg živčanog sustava: prema onome što neurobiolozi kažu, više od 90% takozvanih ekscitacijskih sinapsi to koristi.

  Uz ekscitacijsku funkciju, glutamat je također uključen u procese učenja (učenje shvaćeno kao proces pohranjivanja podataka u mozgu) i pamćenje.
  Prema nekim znanstvenim studijama, bio bi uključen u bolesti kao što su: Alzheimerova bolest, Huntingtonova bolest, amiotrofična lateralna skleroza (poznatija kao ALS) i Parkinsonova bolest.

• GABA. To je glavni inhibitorni neurotransmiter središnjeg živčanog sustava: prema najnovijim biološkim studijama, koristilo bi ga oko 90% takozvanih inhibitornih sinapsi.
  Zbog svojih inhibitornih svojstava, GABA je jedna od glavnih meta lijekova za smirenje i smirenje.
• Acetilkolin: To je neurotransmiter s pobuđujućom funkcijom na mišićima: u neuromuskularnim spojevima, zapravo, njegova prisutnost pokreće one mehanizme koji kontraktiraju stanice uključenih mišićnih tkiva.
  Osim što djeluje na mišićnu razinu, acetilkolin utječe i na funkcioniranje organa kontroliranih takozvanim autonomnim živčanim sustavom, a njegov utjecaj na autonomni živčani sustav može biti i ekscitacijski i inhibitorni.
• Dopamin. Pripada obitelji katekolamina, neurotransmiter je koji obavlja brojne funkcije, kako na razini središnjeg živčanog sustava, tako i na razini perifernog živčanog sustava.
  Na razini središnjeg živčanog sustava, dopamin sudjeluje u: kontroli kretanja, lučenju hormona prolaktina, kontroli motoričkih sposobnosti, mehanizmima nagrađivanja i zadovoljstva, kontroli vještina pažnje, mehanizmu spavanja, kontroli ponašanja , kontrola određenih kognitivnih funkcija, kontrola raspoloženja i, konačno, mehanizmi na kojima se temelji učenje.
  Na razini perifernog živčanog sustava, pak, djeluje kao: vazodilatator, stimulans izlučivanja natrija, čimbenik koji pogoduje pokretljivosti crijeva, faktor koji smanjuje aktivnost limfocita i, konačno, faktor koji smanjuje lučenje inzulina.
• Serotonina. To je neurotransmiter prisutan uglavnom u crijevima i, iako u manjoj mjeri nego u stanicama crijeva, u neuronima središnjeg živčanog sustava.
  Od inhibitornih učinaka čini se da serotonin regulira apetit, san, procese pamćenja i učenja, tjelesnu temperaturu, raspoloženje, neke aspekte ponašanja, kontrakciju mišića, neke funkcije kardiovaskularnog sustava i neke funkcije endokrinog sustava.
  S patološkog gledišta, čini se da ima ulogu u razvoju depresije i srodnih bolesti. To objašnjava postojanje na tržištu takozvanih selektivnih inhibitora ponovne pohrane serotonina, antidepresiva koji se koriste za liječenje manje ili više teških oblika depresije.
• Histamin, neurotransmiter s dominantnim sjedištem u središnjem živčanom sustavu, točno na razini hipotalamusa i mastocita prisutnih u mozgu i leđnoj moždini.
• Norepinefrin i epinefrin.Norepinefrin je koncentriran prije svega na razini središnjeg živčanog sustava i ima zadatak mobilizirati mozak i tijelo za djelovanje (stoga ima pobuđujući učinak). Na primjer, na cerebralnoj razini potiče uzbuđenje, budnost, koncentraciju i procesi, memorija; u ostatku tijela povećava broj otkucaja srca i krvni tlak, potiče oslobađanje glukoze iz skladišnih mjesta, povećava protok krvi u skeletne mišiće, smanjuje dotok krvi u gastrointestinalni sustav i potiče pražnjenje mjehura i crijeva.
  Epinefrin je prisutan, u velikoj mjeri, u stanicama nadbubrežnih žlijezda i, u malim količinama, u središnjem živčanom sustavu.
  Ovaj neurotransmiter ima uzbudljive učinke i sudjeluje u procesima kao što su: povećanje krvi u skeletne mišiće, povećanje otkucaja srca i širenje zjenica.
  I norepinefrin i epinefrin su neurotransmiteri dobiveni iz tirozina.