 |
Таблица 32 – Основные нейромедиаторы (Koolman, Color Atlas of Biochemistry, 2nd ed., 2005)
|
|
|
|
Таблица 32 – Основные нейромедиаторы (Koolman, Color Atlas of Biochemistry, 2nd ed., 2005)
В 1924 г. А. Ф. Самойлов впервые сформулировал химический принцип передачи нервного возбуждения в его общей форме. В настоящее время в ЦНС и на периферии идентифицировано более 17 типов нейромедиаторных систем: холинергическая (мускариночувствительная – 4 подтипа, никотиночувствительная – 2 подтипа), ГАМК-ергическая (2 подтипа), глутаматергическая (4 подтипа), дофаминергическая (1подтип), серотонинергическая (5 подтипов), опиоидная (4 подтипа) пептидергическая (более 5 подтипов), гистаминергическая (3 подтипа), пуринергическая (6 подтипов) и. т. д.
Рис. 37 – Механизмы токсического повреждения нейронов
Ацетилхолин (АХ) - один из первых изученных медиаторов. Он чрезвычайно широко распространен в нервной периферической системе. Синаптические структуры, в которых медиаторную функцию выполняет ацетилхолин, обнаружены как в ЦНС, так и на периферии. Физиологически важное различие между М-холинорецепторами и Н - холинорецепторами - в скорости ответа на приходящий сигнал. Никотиновые рецепторы обеспечивают быструю передачу и непродолжительные эффекты, тогда как М-холинорецепторы действуют более медленно и длительно. Объясняется это тем, что Н-холинорецепторы относятся к быстродействующим ионотропным рецепторам. Изменение конформации белковой молекулы в результате активации Н – холинорецептора и вызывает открытие ионных каналов для Na+ и К+. Открывшийся на несколько миллисекунд при контакте с АХ такой канал успевает пропустить ионы Na+ и К+.
В ЦНС плотность М-холинорецепторов существенно выше, чем Н-холинорецепторов. Наивысшая плотность холинэргических нервных окончаний определяется в хвостатом, прилежащем, чечевичном ядрах, гиппокампе, гипоталамусе, коре головного мозга, мозжечке.
|
|
|
Процесс передачи сигнала в холинэргических синапсах может быть представлен несколькими этапами:
ü синтез медиатора из холина и ацетилкоэнзима А митохондрий при участии фермента холин-ацетил трансферазы (ХАТ) и его депонирование в пресинаптических везикулах;
ü выделение АХ в синаптическую щель (спонтанно и при поступлении в нервное окончание возбуждающего сигнала);
ü взаимодействие АХ с холинорецепторами постсинаптической (и, по некоторым данным, пресинаптической) мембраны и инициация стимула в иннервируемой клетке;
ü разрушение выделившегося в синаптическую щель нейромедиатора энзимом ацетилхолинэстеразой (АХЭ) и прекращение процесса передачи сигнала;
ü захват пресинаптическими структурами высвободившегося холина.
Наиболее уязвимыми для действия токсикантов являются этапы выделения АХ в синаптическую щель, взаимодействия с холинорецепторами и разрушения АХЭ.
Рис. 38 – Схематическое изображение холинергического синапса
γ – аминомаслянная кислота (ГАМК) – основной нейромедиатор, регулирующий процессы торможения в ЦНС. С использованием метода радиоавтографии установлено, что ГАМК-ергическую природу имеет не менее 30% синаптических контактов головного мозга.
Единой классификации ГАМК-рецепторов не существует. Изначиально их делили на бикукуллинчувствительные и бикукуллиннечувствительные (ГАМКа и ГАМКб рецепторы соответственно), однако к началу 80-х гг. XX в. Предполагалось наличие не менее 30 подтипов рецепторов, а через 10 лет – около 500. Наиболее изучены ГАМКа-рецепторы, чувствительные к мусцимолу, бензодиазепинам, барбитуратам, бициклофосфатам, пикротоксину и др. веществам. Считается, что ГАМКа-рецепторы сопряжены с хлор-ионным каналом участками связывания с бензодиазепинов и барбитуратов.
|
|
|
ГАМКб-рецепторы, ассоциированные с К+, Са2+-каналами и гуанидиндинуклеотидсвязывающим белком (G-белком), модулируют высвобождение катехоламинов и других нейромедиаторов в головном мозге.
Наибольшее количество ГАМК содержится в подбугорной области, бледном шаре, хвостатом теле, черной субстанции, некоторых отделах мозжечка. При субклеточном фракционировании головного мозга у животных установлено, что основная доля ГАМК (60-80%) локализована в цитозоле клеток, меньшая часть находится в связанном состоянии в синаптосомах.
Являясь одним из промежуточных метаболитов «шунта Робертса» или «шунта ГАМК», тесно связанного с циклом трикарбоновых кислот, нейромедиатор принимает участие в биохимических процессах, протекающих в мозговой ткани.
Таким образом, в настоящее время установлено 2 основные функции ГАМК:
1. Медиаторная – регуляция моторной активности, поддержание судорожного порога, формирование эмоционального поведения, осуществление высших интегративных функций головного мозга, взаимодействие с другими (холинергическими, аденозиновыми, катехоламинергическими, глицинергическими, опиатными и др. ) неромедиаторными системами как за счет многоуровневых синаптических взаимодействий, так и экстрцеллюлярно, например, за счет циклических нуклеотидов и G-белка (табл. 33).
2. Метаболическая – компонент цикла Кребса на уровне сукцината, оказывает влияние на транспорт и утилизацию глюкозы, тканевое дыхание и фосфорилирование, участвует в регуляции осмотических процессов, участвует в обмене белков, обладает антигипоксическим действием.
|
|
|
