Синаптическая передача. Медиаторы (стр. 6 из 8)
Моноамины. К моноаминовым медиаторам относятся катехоламины, а также серотонин и гистамин В группу катехоламинов входят норадреналин, адреналин, дофамин, ок-топамин.
Предшественником катехоламинов является L‑тирозин, который организм получает в составе пищи, а также может синтезировать в печени из фенилаланина, потребляемого с пищей. L‑тирозин поступает в нервное окончание посредством активного транспорта. Ниже приведена схема синтеза катехоламинов:
Катехоламины депонируются в оптически плотных крупных синаптических пузырьках. Деградация секретированных катехоламинов происходит с участием моноамино-оксидаз и катехол-О-метилтрансферазы. Инактивация синаптического норадреналина после его экзоцитоза осуществляется также посредством обратного поглощения в нервные окончания, т.е. путем активного трансмембранного транспорта. Норадреналин
Тела норадренергических нейронов в ЦНС млекопитающих находятся в стволе мозга, главным образом в мосте мозга, в продолговатом мозге и ядре одиночного тракта. Многочисленные нейроны голубого пятна образуют диффузные проекции большой протяженности, достигающие практически всех отделов ЦНС – коры больший полушарий, лимбической системы, таламуса, гипоталамуса, спинного мозга.
Нисходящие норадренергические пути спинного мозга участвуют в регуляции мышц-сгибателей и сосудистого тонуса. В вегетативной нервной системе норадреналин является нейромедиатором постганглионарных симпатических нервов. В мозговом слое надпочечников высвобождаются норадреналин и адреналин. В ЦНС норадреналин является в ряде отделов преимущественно тормозным нейромедиатором, например в коре больших полушарий, реже – возбуждающим, например в гипоталамусе.
У беспозвоночных НА отсутствует или имеется в малых количествах. Адреналин
В головном мозге млекопитающих количество адренергических путей является гораздо более ограниченным по сравнению с норадренергическими. Тела нейронов, содержащие фе-нилзтаноламин‑1Ч-метилтранеферазу, находятся в нижних отделах моста и в продолговатом мозге. Нисходящие пути достигают центрального серого вещества и ядер гипоталамуса.
Нейромедиаторная роль адреналина сомнительна; нейромедиатором адренергических нейронов является, очевидно, НА. Адреналин высвобождается диффузно и выполняет роль модулятора.
У беспозвоночных адреналин, так же как и НА, почти отсутствует.
Дофамин
Тела дофаминергических нейронов находятся в среднем мозге, обонятельной луковице, гипоталамусе и перивентрикулярной области продолговатого мозга. Дофаминергические тракты соединяют черную субстанцию с неостриатумом, вентральную покрышку с лимбической системой и с лобной корой, аркуатное ядро гитоталамуса со срединным возвышением. Дофамин служит нейромедиатором амакриновых клеток сетчатки. Дофамин выполняет нейромедиаторную функцию и у беспозвоночных.
Октопамин
Октопамин – нейромедиатор, характерный для беспозвоночных. По отношению к мозгу позвоночных он рассматривается как «ложный медиатор, не опосредующий физиологические эффекты.
Серотонин
Предшественником 5‑НТ является незаменимая аминокислота триптофан, потребляемая с пищей. Синтез 5‑НТ происходит вне секреторных гранул, которые поглощают 5‑НТ с помощью высокоаффинного переносчика:
После экзоцитоза 5‑НТ инактивируется путем активного обратного транспорта или подвергается окислительному дезаминированию с образованием 5‑гидроксииндолуксусной кислоты.
Серотонинергические нейроны составляют ядра шва в ростральной части моста мозга; эти нейроны дают проекции к лимбической системе, базальным ганглиям, коре больших полушарий. В продолговатом мозге находятся серотонинергические нейроны, аксоны которых образуют нисходящие пути в ствол мозга и в спинной мозг. Кроме того, серотонин обнаружен в нейронах гипоталамуса, черной субстанции, спинном мозге. Серотонин широко распространен и у беспозвоночных.
5‑НТ играет важную роль в регуляции эмоционального поведения, двигательной активности, пищевого поведения, сна, терморегуляции, участвует в контроле нейроэндокринных систем. 5‑НТ может выполнять не только роль нейромедиатора, но и роль нейромодулятора.
Гистамин
Гистамин образуется с помощью фермента гиствдиндекарбоксил азы
Деградация гистамина происходит с помощью моноамино-оксидазы или гистаминазы.
Гистаминергическая система весьма своеобразна по своей локализации и функциям. Нейроны, продуцирующие гистамин, сосредоточены в очень ограниченной области мозга – туберо-мамиллярных ядрах заднего гипоталамуса. Эта группа нейронов посылает свои эфферентные волокна практически во все отделы мозга. Везде обнаруживаются как постсинаптические, так и пресинаптические рецепторы гистамина. Важным условием исследования локализации элементов гистаминергической системы явилось открытие специфического ингибитора синтеза гистамина – а-флюоро-метил-гистамина. Столь широкая локализация рецепторов гистамина позволяет понять чрезвычайно разнообразные функции этой системы. Гистамин уменьшает продолжительность ортодоксальной фазы сна и облегчает пробуждение. Он стимулирует двигательную активность, половое поведение и в то же время подавляет восприятие боли. Усиливая жажду, он в то же время подавляет пищедобывательное поведение. Гистамин входит в число факторов, которые через центральные механизмы участвуют в повышении давления крови, в терморегуляции и в управлении энергетикой мозга – стимуляция гидролиза гликогена. Интересно, что гистамин реализует эти функции не только в рамках классических синапсов, часть гистамина выделяется так называемыми открытыми нервными окончаниями и способна к распространению по межклеточным жидкостям, в том числе через ликвор.
Аминокислоты. Аминокислотные нейромедиаторы в соответствии с их функцией делятся на две группы – возбуждающие аминокислоты и тормозные.
Глутамин поступает в организм с пищей. В нейроны он поступает из глии и служит предшественником для синтеза глута-мата, аспартата и ГАМК:
С пищей в организм поступает также аспартат, глицин, таурин.
Глутаминовая кислота
Глутамат обнаруживается во всех отделах ЦНС, очевидно, благодаря тому, что он является не только нейромедиатором, но и предшественником других аминокислот. Тела глутаматер-гических нейронов находятся в коре больших полушарий, обонятельной луковице, гиппокампе, черной субстанции, мозжечке, сетчатке. Глутаматергические синапсы существуют в миндалине, стриатуме, на клетках-зернах мозжечка. В спинном мозге глутамат сосредоточен в первичных афферентных волокнах дорсальных корешков.
Глутамат – возбуждающий нейромедиатор в мозге животных, а также в нервно-мышечных синапсах ракообразных и насекомых.
Аспаоагиновая кислота
Наиболее высокое содержание аспартата найдено в среднем мозге. В спинном мозге аспартат содержится в дорсальном и вентральном сером веществе. Предполагается нейромедиатор-ная роль аспартата в возбуждающих интернейронах, которые регулируют различные спинномозговые рефлексы.
Широко распространена в ЦНС млекопитающих – она выявляется примерно в 50% всех нервных окончаний мозга. ГАМК представляет собой основной тормозной нейромедиатор в ЦНС. В коре больших полушарий имеется большое тсоличество ГАМК-ергических тормозных интернейронов. ГАМК находится в нейронах стриатума, дающих проекции на черную субстанцию, в нейронах мозжечка. В желатинозной субстанции задних рогов спинного мозга присутствуют ГАМК-ергические аксо-аксонные синапсы на первичных афферентных волокнах; эти синапсы опосредуют деполяризацию и ослабление секреции нейромедиатора – пресинаптическое торможение. Таким образом осуществляется тормозная регуляция ot‑мотонейронов. Высокие концентрации ГАМК найдены в горизонтальных клетках сетчатки; предполагается, что ГАМК обеспечивает обратную связь и латеральное торможение в слое горизонтальных клеток.
Глицин
HOOC-CH2-NH2
Эта аминокислота выполняет нейромедиаторную роль прежде всего в спинном мозге млекопитающих, где она опосредует постсинаптическое торможение мотонейронов, высвобождаясь из окончаний клеток Реншоу. Глицин является нейромедиато-ром также в тормозных интернейронах промежуточного мозга и ретикулярной формации продолговатого мозга. Наряду с ГАМК глицин прослеживается в сетчатке.