Általánosság
A neurotranszmitterek endogén kémiai hírvivők, amelyeket az idegrendszer sejtjei (az úgynevezett neuronok) használnak egymással való kommunikációra vagy az izom- vagy mirigysejtek stimulálására.
A kémiai szinapszisok funkcionális érintkezés helyei két idegsejt vagy egy neuron és egy másik sejtnem között.
A neurotranszmitterek különböző osztályai vannak: az aminosavak osztálya, a monoaminok osztálya, a peptidek osztálya, a "nyom" aminok osztálya, a purinok osztálya, a gázok osztálya stb.
A legismertebb neurotranszmitterek a következők: dopamin, acetilkolin, glutamát, GABA és szerotonin.
Mik azok a neurotranszmitterek?
A neurotranszmitterek olyan vegyi anyagok, amelyeket a neuronok - az idegrendszer sejtjei - kommunikálnak egymással, hatnak az izomsejtekre vagy stimulálják a mirigysejtek válaszát.
Más szavakkal, a neurotranszmitterek endogén kémiai hírvivők, amelyek lehetővé teszik az interneuronális kommunikációt (azaz a neuronok között), valamint a neuronok és a test többi része közötti kommunikációt.
Az emberi idegrendszer neurotranszmitterek segítségével szabályozza vagy irányítja a létfontosságú mechanizmusokat, például a szívverést, a tüdő légzését vagy az emésztést.
Ezenkívül az éjszakai alvás, a koncentráció, a hangulat stb. A neurotranszmitterektől függ.
NEUROTRANSZMITEREK ÉS KÉMIAI SZINPRÁZISOK
Egy speciálisabb definíció szerint a neurotranszmitterek az információ hordozói az úgynevezett kémiai szinapszisok rendszere mentén.
A neurobiológiában a szinapszis (vagy szinaptikus csomópont) kifejezés jelzi a funkcionális érintkezés helyét két idegsejt vagy egy neuron és egy másik sejtnemzet (például izomsejt vagy mirigysejt) között.
A szinapszis funkciója az információ továbbítása az érintett sejtek között, egy bizonyos válasz (például egy izom összehúzódása) kiváltása.
Az emberi idegrendszer kétféle szinapszist tartalmaz:
- Elektromos szinapszisok, amelyekben az információközlés a két érintett cellán keresztül áramló elektromos áramtól függ, pl
- A fent említett kémiai szinapszisok, amelyekben az információközlés a neurotranszmitterek áramlásától függ a két érintett sejten.
A klasszikus kémiai szinapszis három alapvető komponensből áll, sorba rendezve:
- Az idegsejt pre-szinaptikus terminálja, ahonnan az ideginformáció származik. A kérdéses neuront preszinaptikus neuronnak is nevezik;
- A szinaptikus tér, vagyis a szinapszis két főszereplő sejtje közötti elválasztás tere. A sejtmembránokon kívül helyezkedik el, és "kiterjedési területe körülbelül 20-40 nanométer;
- Az idegsejt, izomsejt vagy mirigysejt posztszinaptikus membránja, amelyhez az ideginformációnak el kell jutnia. Legyen szó idegsejtről, izomsejtről vagy mirigysejtről, azt a sejtegységet, amelyhez a posztszinaptikus membrán tartozik, posztszinaptikus elemnek nevezzük.
A kémiai szinapszist, amely az idegsejtet izomsejthez köti, neuromuszkuláris csomópontnak vagy véglemeznek is nevezik.
NEUROTRANSMITTEREK FELFEDEZÉSE
Ábra: kémiai szinapszis
A huszadik század elejéig a tudósok úgy vélték, hogy a neuronok, valamint az idegsejtek és más sejtek közötti kommunikáció kizárólag elektromos szinapszisokon keresztül történik.
A gondolat, hogy létezhet más kommunikációs mód is, akkor merült fel, amikor néhány kutató felfedezte az úgynevezett szinaptikus teret.
A német farmakológus, Otto Loewi feltételezte, hogy a szinaptikus teret az idegsejtek felhasználhatják arra, hogy ott kémiai hírvivőket szabadítsanak fel. Ez 1921 -es év volt.
A szívműködés idegszabályozásával kapcsolatos kísérletei révén Loewi lett az első ismert neurotranszmitter, az acetilkolin felfedezésének főszereplője.
Webhely
A pre-szinaptikus neuronokban a neurotranszmitterek kis intracelluláris vezikulákban helyezkednek el.
Ezek az intercelluláris vezikulák a zsákokhoz hasonlíthatók, amelyeket foszfolipidek kettős rétege határol, amelyek több szempontból hasonlítanak egy általános egészséges eukarióta sejt plazmamembránjának foszfolipid kettősrétegéhez.
Mindaddig, amíg a sejten belüli vezikulumokban maradnak, a neurotranszmitterek úgyszólván inertek és nem adnak választ.
A cselekvés mechanizmusa
Feltevés: a neurotranszmitterek hatásmechanizmusának megértéséhez jó szem előtt tartani a korábban leírt kémiai szinapszisokat és összetételüket.
A neurotranszmitterek az intracelluláris vezikulumok belsejében maradnak, amíg meg nem érkezik egy olyan idegi eredetű jel, amely képes stimulálni a vezikulák felszabadulását a tartály neuronjából.
A hólyagok felszabadulása a konténer neuron pre-szinaptikus terminálja közelében történik, és magában foglalja a neurotranszmitterek felszabadulását a szinaptikus térbe.
A szinaptikus térben a neurotranszmitterek szabadon kölcsönhatásba léphetnek az idegsejt, izom vagy mirigy posztszinaptikus membránjával, amely a közvetlen közelében található és a kémiai szinapszis részét képezi.
A neurotranszmitterek és a posztszinaptikus membrán közötti kölcsönhatás lehetséges, mivel az utóbbin bizonyos fehérjék, megfelelően membránreceptorok vannak jelen.
A neurotranszmitterek és a membránreceptorok közötti érintkezés a kezdeti idegjelet (amely az intracelluláris vezikulák felszabadulását stimulálta) nagyon specifikus sejtválaszmá alakítja. Például a neurotranszmitterek és az izomsejt posztszinaptikus membránja közötti kölcsönhatás által létrehozott sejtválasz az izomszövet összehúzódásából állhat, amelyhez a fent említett sejt tartozik.
A neurotranszmitterek működéséről szóló sematikus kép végén fontos jelenteni a következő utolsó szempontot: a fent említett specifikus sejtválasz "valóban függ a neurotranszmitter típusától és a posztszinaptikus membránon lévő receptorok típusától.
MI A CSELEKVÉS LEHETŐSÉGE?
A neurobiológiában az intracelluláris vezikulák felszabadulását stimuláló idegjelet akciós potenciálnak nevezik.
Definíció szerint az akciós potenciál az a jelenség, amely egy általános neuronban játszódik le, és amely magában foglalja az elektromos töltés gyors változását az érintett neuron sejtmembránja belseje és külseje között.
Ennek fényében nem lehet meglepő, amikor az idegjelekről beszélve a szakértők elektromos impulzusokhoz hasonlítják őket: az idegjel minden tekintetben elektromos típusú esemény.
A SEJTŐVÁLASZ JELLEMZŐI
A neurobiológusok nyelve szerint a neurotranszmitterek által indukált sejtválasz a posztszinaptikus membrán szintjén lehet izgató vagy gátló.
Az izgató válasz olyan reakció, amelynek célja az idegimpulzus létrehozása a posztszinaptikus elemben.
A gátló válasz viszont olyan reakció, amelynek célja, hogy gátolja az idegimpulzus létrehozását a posztszinaptikus elemben.
Osztályozás
Sok ismert emberi neurotranszmitter ismert, és listájuk folyamatosan bővül, mivel a neurobiológusok rendszeresen felfedeznek újakat.
Az elismert neurotranszmitterek nagy száma elengedhetetlenné tette ezeknek a kémiai molekuláknak a besorolását, hogy megkönnyítsük a konzultációt.
Különféle osztályozási kritériumok léteznek; a leggyakoribb az, amely megkülönbözteti a neurotranszmittereket a molekulák osztálya alapján.
Az emberi neurotranszmitterekhez tartozó molekulák fő osztályai a következők:
- Az aminosavak vagy aminosavszármazékok osztálya. Ebbe az osztályba tartoznak: glutamát (vagy glutaminsav), aszpartát (vagy aszparaginsav), gamma-amino-vajsav (ismertebb nevén GABA) és glicin.
- A peptidek osztálya. Ebbe az osztályba tartoznak: szomatosztatin, opioidok, P anyag, néhány szekretin (szekretin, glukagon stb.), Néhány tachikinin (neurokinin A, neurokinin B stb.), Néhány gasztrin, galanin, neurotenzin és a kokain által szabályozott ún. és amfetamin.
- A monoaminok osztálya. Ebbe az osztályba tartoznak: dopamin, noradrenalin, epinefrin, hisztamin, szerotonin és melatonin.
- Az úgynevezett "nyomkövető aminok" osztálya. Ebbe az osztályba tartoznak a következők: tiramin, tri-jód-tironamin, 2-fenil-etil-amin (vagy 2-fenil-etil-amin), oktopamin és triptamin (vagy triptamin).
- A purinok osztálya. Ebbe az osztályba tartoznak: adenozin -trifoszfát és adenozin.
- A gázosztály. Ebbe az osztályba tartoznak: nitrogén -monoxid (NO), szén -monoxid (CO) és hidrogén -szulfid (H2S).
- Egyéb. Mindazok a neurotranszmitterek, amelyek nem tartoznak egyik korábbi osztályba sem, mint például a fent említett acetilkolin vagy anandamid, az "egyéb" címszó alá tartoznak.
A legismertebb példák
Néhány neurotranszmitter határozottan híresebb, mint mások, mind azért, mert régóta ismertek és tanulmányoztak, mind pedig azért, mert jelentős biológiai érdekű funkciókat látnak el.
A leghíresebb neurotranszmitterek közül érdemes megemlíteni:
- Glutamát. Ez a központi idegrendszer fő ingerlő neurotranszmitterje: a neurobiológusok szerint az úgynevezett gerjesztő szinapszisok több mint 90% -a használja ki.
Izgató funkciója mellett a glutamát részt vesz a tanulási folyamatokban (a tanulás az agyban tárolt adatok tárolásának folyamatában) és a memóriában is részt vesz.
Egyes tudományos tanulmányok szerint olyan betegségekben szenved, mint például: Alzheimer -kór, Huntington -kór, amiotrófiás laterális szklerózis (ismertebb nevén ALS) és Parkinson -kór. - GABA. A központi idegrendszer fő gátló neurotranszmitterei: a legújabb biológiai vizsgálatok szerint az úgynevezett gátló szinapszisok mintegy 90% -a élne vele.
Gátló tulajdonságai miatt a GABA a nyugtató és nyugtató gyógyszerek egyik fő célpontja. - Acetilkolin. Ez egy neurotranszmitter, amely izomizgató funkcióval rendelkezik: az ideg -izomcsomópontokban valójában jelenléte beindítja azokat a mechanizmusokat, amelyek összehúzzák az érintett izomszövetek sejtjeit.
Az izomszinten kifejtett hatás mellett az acetilkolin az úgynevezett autonóm idegrendszer által szabályozott szervek működésére is hatással van, és az autonóm idegrendszerre gyakorolt hatása egyaránt lehet izgató és gátló. - Dopamin. A katekolamin -családhoz tartozó neurotranszmitter, amely számos funkciót lát el, mind a központi idegrendszer, mind a perifériás idegrendszer szintjén.
A központi idegrendszer szintjén a dopamin részt vesz: a mozgás szabályozásában, a prolaktin hormon szekréciójában, a motoros készségek, a jutalom- és örömmechanizmusok ellenőrzésében, a figyelemkészségek, az alvásmechanizmus, a viselkedésszabályozás ellenőrzésében , bizonyos kognitív funkciók ellenőrzése, a hangulat és végül a tanulás alapjául szolgáló mechanizmusok.
Ezzel szemben a perifériás idegrendszer szintjén: értágító, nátrium -kiválasztást serkentő, a bélmozgást elősegítő, a limfociták aktivitását csökkentő és végül az inzulinszekréciót csökkentő tényező. - Szerotonin. Ez egy neurotranszmitter, amely főként a bélben és - bár kisebb mértékben, mint a bélsejtekben - a központi idegrendszer idegsejtjeiben van jelen.
A gátló hatásokból úgy tűnik, hogy a szerotonin szabályozza az étvágyat, az alvást, a memóriát és a tanulási folyamatokat, a testhőmérsékletet, a hangulatot, a viselkedés egyes aspektusait, az izomösszehúzódást, a szív- és érrendszer egyes funkcióit és az endokrin rendszer egyes funkcióit.
Patológiai szempontból úgy tűnik, hogy szerepe van a depresszió és a kapcsolódó betegségek kialakulásában. Ez magyarázza a piacon az úgynevezett szelektív szerotonin-visszavétel-gátlók, a depresszió többé-kevésbé súlyos formái kezelésére használt antidepresszáns gyógyszerek létezését. - Hisztamin Ez egy neurotranszmitter, amely a központi idegrendszerben, elsősorban az agyban és a gerincvelőben található hipotalamusz és hízósejtek szintjén helyezkedik el.
- Norepinefrin és epinefrin: A noradrenalin mindenekelőtt a központi idegrendszerben koncentrálódik, és feladata az agy és a test mozgósítása (ezért izgató hatása van). Például az agyban elősegíti az izgalmat, az éberséget, a koncentrációt és a memóriafolyamatokat; a test többi részében növeli a pulzusszámot és a vérnyomást, serkenti a glükóz felszabadulását a tárolási helyekről, növeli a vér áramlását a vázizmokhoz , csökkenti a véráramlást a gyomor -bélrendszerben, és elősegíti a hólyag és a bél kiürülését.
Az epinefrin nagymértékben jelen van a mellékvesék sejtjeiben és kis mennyiségben a központi idegrendszerben.
Ez a neurotranszmitter izgató hatást fejt ki, és olyan folyamatokban vesz részt, mint például: a vázizmok vérének növekedése, a pulzusszám növekedése és a pupillák kitágulása.
Mind a noradrenalin, mind az epinefrin tirozinból származó neurotranszmitterek.
