Glutaminska kiselina je neurotransmiter. Neurotransmiteri i najvažniji načini liječenja psihičkih bolesti
U biokemijskoj literaturi umjesto glomaznih naziva često se koriste zbijeni konvencionalni pojmovi: "glutamat", "Glu", "Glu" ili "E". Prema znanstvenoj literaturi, pojam "glutamat" također se često koristi za označavanje široke upotrebe mononatrijevog glutamata u jelu.
U živim organizmima višak molekule glutaminske kiseline ulazi u skladište proteina, polipeptida i drugih niskomolekularnih spojeva koji su prisutni u izgledu. Tijekom biosinteze proteina, višak glutaminske kiseline je kodiran GAA i GAG kodonima.
Vezanje glutaminske kiseline na specifične neuronske receptore dovodi do njihove aktivacije [ ] .
Glutaminska kiselina se ubraja u skupinu esencijalnih aminokiselina i sintetizira se u ljudskom tijelu.
Jedan oblik sinaptičkog vezivanja, nazvan potenciranje, događa se u glutamatergičkim sinapsama u hipokampusu, neokorteksu i drugim dijelovima ljudskog mozga.
Natrijev glutamat sudjeluje ne samo u klasičnom provođenju živčanog impulsa od neurona do neurona, već iu volumetrijskoj neurotransmisiji, ako se signal prenosi u neuronsku sinapsu kroz kumulativni učinak natrijevog glutamata, proizvedenog u vaskularnim sinapsama (tako -nazvan ekstrasinaptički glutamat igra važnu ulogu u regulaciji čunjića rasta i sinaptogenezi tijekom razvoja mozga, kako je opisao Mark Metson [ gdje?] .
Glutamatni receptori
Endogeni ligandi glutamatnih receptora su glutaminska kiselina i asparaginska kiselina. Glicin je također potreban za aktiviranje NMDA receptora. Blokatori NMDA receptora: PCP, ketamin i drugi lijekovi. AMPA receptore također blokiraju CNQX, NBQX. Kainska kiselina je aktivator kainatnih receptora.
"Krug" za glutamat
Uloga glutaminske kiseline u ravnoteži kiseline
Kada se glutamat pretvori u α-ketoglutarat, također se stvara amonijak. Zatim se α-ketoglutarat razgrađuje na vodu i ugljikov dioksid. Ostatak se uz pomoć karboanhidraze preko ugljične kiseline pretvara u slobodni ion vode i hidrokarbonata. Vodeni ion se izlučuje u lumenu dušikovog kanalića spirakula prenoseći natrijev ion, a natrijev bikarbonat se gubi iz krvne plazme.
Glutamatergički sustav
Središnji živčani sustav ima približno 106 glutamatergičkih neurona. Stanična tijela neurona leže u cerebralnom korteksu, njušnom cibulinu, hipokampusu, substantia nigra i cerebelumu. U leđnoj moždini – u primarnim aferentima dorzalnog korteksa.
Patologije povezane s glutamatom
Pomaci na mjestu glutamata u sinapsama između neurona mogu se previše probuditi i mogu se utjerati u stanice, što u eksperimentu može dovesti do bolesti, koja je klinički slična amiotrofičnoj sklerozi. Utvrđeno je da za uklanjanje intoksikacije neurona glutamatom, astrociti glija stanica eliminiraju višak glutamata. Vin se transportira u stanicu uz pomoć transportnog proteina GLT1, koji je prisutan u staničnoj membrani astrocita. Budući da ga gline astroglijalne stanice, glutamat ne uzrokuje oštećenje neurona.
Prvi dio priče o neurotransmiterima “Atlas” posvećen je dopaminu, norepinefrinu i serotoninu za mlade. Drugi post govori o manje poznatih neurotransmitera koji doprinose važnom nevidljivom robotu: drugi neurotransmiteri stimuliraju i stimuliraju, pomažući nam da shvatimo i zapamtimo.
Acetilkolin
Prvi neurotransmiter koji je otkriven u prošlosti. VIN je odgovoran za prijenos impulsa neuronima žohara - štoviše, za sve ljudske ruke. U središnjem živčanom sustavu neurotransmiter obavlja stabilizacijske funkcije: održava mozak mirnim kada je potrebno djelovati i, zauzvrat, regulira prijenos impulsa kada je potrebno koncentrirati se. Podržavaju ga dvije vrste receptora - nikotinski receptori, koji ubrzavaju i potiskuju muskarinike.Acetilkolin ima važnu ulogu u procesu formiranja i formiranja pamćenja. U tu svrhu potrebno je i usmjeriti pozornost (i kontrolirati prijenos impulsa koji uzbuđuju), i moći se prebacivati s jednog predmeta na drugi (i ubrzati reakciju). Rad mozga je aktivan, na primjer, tijekom sata pripreme za spavanje ili riječni život, što dovodi do povećanja razine acetilkolina. Ako mozak dulje nije aktivan, kao posrednik djeluje poseban enzim acetilkolinesteraza, a djelovanje acetilkolina je slabije. Idealan za početak, acetilkolin će biti loš pomoćnik u stresnim situacijama: on je posrednik misli, ali ne i odlučnih radnji.
Previše acetilkolina u tijelu izaziva grč mišića, što se procjenjuje na taj dio pluća – isti učinak uzrokuje oslobađanje živčano-paralitičkih plinova. Neuspjeh acetilkolina dovodi do razvoja Alzheimerove bolesti i drugih vrsta senilne demencije. Kao potporna terapija, pacijentima se propisuje lijek koji blokira oslobađanje acetilkolina - inhibitor acetilkolinesteraze.
Gen CHRNA3 kodira nikotinski acetilkolinski receptor, koji može apsorbirati nikotin. U prvoj fazi govor utječe na simpatički sustav tijela, što rezultira spazmom glatkih mišića i skraćivanjem krvnih žila. Zato cigarete izazivaju povećanu dosadu i bljedilo kože, manji sadržaj piletine. S vremenom nikotin dospijeva u stanice mozga i aktivira receptore acetilkolina. Kada se istovremeno konzumiraju i nikotin i acetilkolin, mozak je prisiljen ubrzati opskrbu, a nakon otprilike sat vremena neuroni mozga počinju normalno proizvoditi acetilkolin. Od sada će trebati nikotin iz kože - iz rane da se oraspoloži, nakon svega da se smiri, nakon ručka - da malo razmisli o budućnosti.
Polimorfizam gena CHRNA3 doprinosi ravnomjernom unosu nikotina i, kao rezultat toga, riziku od razvoja raka pluća kod pilića.
Adenozin
Sve kemijske reakcije u tijelu zahtijevaju utrošak energije. Kao valuta, ovaj proces kombinira molekulu adenina s nekoliko baza fosforne kiseline. Odmah nakon "plaće", na kartici će se pojaviti "tri stotine rubalja" - molekula adenozina tri fosfat iz trioma viška fosforne kiseline. Svaka transakcija košta stotinu rubalja, tako da ćete nakon prve "kupnje" izgubiti ukupno dvjesto rubalja (adenozin di fosfat), nakon drugog - sto rubalja (adenozin mono fosfat), nakon trećeg - nula rubalja.Bez ugljične kiseline i adenozina. Kao neurotransmiter odgovoran je za osjećaj pospanosti. U satu sna, računi od nula-nula rubalja postaju mali, adenozin se pretvara u adenozin trifosfat i s novom snagom spremni su za povratak na posao.
Način da prevarite "bankarski sustav": blokirajte adenozinske receptore i koristite kredit. Tu na scenu dolazi kofein – možete ga ignorirati i nastaviti koristiti. U ovom slučaju, to ne donosi potrebnu energiju, već vam samo omogućuje bacanje novca, jer još uvijek imate tri stotine rubalja. Kao i za svaki kredit, za preplatu morate platiti s puno novca, s puno poštovanja i s puno novca. Tim ništa manje, kava s kofeinom, čaj i čokolada najpopularniji su stimulansi na svijetu.
Jasno je da postoji nekoliko tipova adenozinskih receptora koje adenozin aktivira i blokira. Gen ADORA2A kodira adenozinske receptore drugog tipa koji su uključeni u aktivaciju protuupalnih procesa, formiranje imunološkog sustava, regulaciju boli i spavanja. Robotski receptor sadrži brzinu tjelesne reakcije na ozljedu.
Glutamat
Glutaminska kiselina u obliku glutamata je gruba aminokiselina koja se nalazi u kuhanim proizvodima. Receptori okusa percipiraju glutamat kao indikator proteina i kore - i uklanjaju bilješku da je bilo ukusno i trebaju ponoviti. U 20. stoljeću Japanci su shvatili princip dodavanja arome (nazvali su ga “rosumami” - slano), a tada je mononatrijev glutamat postao popularan aditiv za jelo. Ponekad mi je teško izdržati smirenost završetka lokshine. Budući da dodatak prehrani glutamat ne utječe izravno na funkcioniranje neurona, ovo “predoziranje” u najgorem slučaju rezultira glavoboljom.Glutamat je vrijedna aminokiselina i važan neurotransmiter, njegovi se receptori nalaze u 40% neurona u mozgu. On nema nikakvu snažnu "semantičku privlačnost", već ubrzava prijenos signala putem drugih receptora - dopamina, norepinefrina, serotonina itd. Ova funkcija omogućuje glutamatu stvaranje sinaptičke plastičnosti i reguliranje aktivnosti sinapsi ovisno o reakciji postsinaptičkih receptora. Ovaj mehanizam je temelj procesa stjecanja i obrade memorije.
Smanjena aktivnost glutamata dovodi do tromosti i apatije. Previše - do točke "prenaprezanja" živčanih stanica i dovođenja do njihove smrti, kao da je električnom krugu posvećena velika pozornost, nije potrebno vitrificirati. Izbjegava se “izgaranje” neurona – ekscitotoksičnost – nakon napadaja epilepsije i kod neurodegenerativnih bolesti.
Dvije skupine gena kodiraju proteine prijenosnike glutamata. Geni skupine EAAT reprezentativni su za proteine koji skladište natrij—one koji sudjeluju u procesu pamćenja. Mutacije u genima ove skupine doprinose riziku od moždanog udara, Alzheimerove bolesti, Huntingtonove bolesti i amiotrofične skleroze. Mutacije u genima vezikularnih prijenosnih proteina skupine VGLUT povezane su s rizikom od shizofrenije.
Gama-aminomaslačna kiselina
Koža je svoj jang, a glutamat vječni neprijatelj, s kojim smo ništa manje neraskidivo povezani. Riječ je o glavnom galmičkom neurotransmiteru – gama-aminomaslačnoj kiselini (GABA ili GABA). Dakle, poput glutamata, GABA ne dodaje nove boje u spektar aktivnosti mozga i ne regulira aktivnost drugih neurona. Kao i glutamat, GABA dopire do oko 40% neurona u mozgu kroz mrežu svojih receptora. I glutamat i GABA sintetizirani su iz glutaminske kiseline i u biti su nastavak jedan drugoga.Za opisivanje učinka GABA idealan je redoslijed "što sporije ideš, to ćeš brže ići": učinak medijatora, koji usklađuje, omogućuje ti bržu koncentraciju. GABA smanjuje aktivnost različitih neurona, uključujući one povezane s osjećajima straha i tjeskobe, te one povezane s glavnim zadatkom. Visoka koncentracija GABA osigurat će smirenost i vitalnost. Smanjenje koncentracije GABA i neravnoteža u dnevnoj potpori glutamata može dovesti do sindroma nedostatka poštovanja (ADHD). Za povećanje razine GABA dobre su opcije hodanje, joga, meditacija i smanjenje većine stimulansa.
Gama-aminomaslačna kiselina ima dvije vrste receptora – slabo osjetljivi GABA-A i visoko osjetljivi GABA-B. Gen GABRG2 kodira protein GABA-A receptora, koji oštro smanjuje fluidnost prijenosa impulsa u mozgu. Mutacije u genu povezane su s epilepsijom i febrilnim napadajima, koji mogu biti uzrokovani visokom temperaturom.
Dok su dopamin, serotonin i norepinefrin holivudski akteri velike neurološke filmske industrije, junaci drugog dijela priče o neurotransmiterima rade iza scene. Bez ovog neusporedivog doprinosa, sjajan film bio bi potpuno drugačiji.
Na prednjem dijelu
Najjači neurotransmiter u mozgu i leđnoj moždini je aminokiselina L-glutamat. Značajan Zbudlivikh Neuronov, vicoristovoet Glutamat Yak Medizer, - svi neuroni, pusy yid kory pyvvyl do jamstva do mozga, neprimjetno u istim dijelovima Kory of Pyvkul, kaput na leđnoj moždini. Glutamat se sintetizira iz α-ketoglutarata, koji je također supstrat za stvaranje GABA.
GABA je najrasprostranjeniji žučni neurotransmiter u leđnoj moždini i mozgu, odgovoran za otprilike jednu trećinu svih sinapsi u živčanom sustavu. Milijuni GABAergičkih neurona proizvode glavni dio govora kaudatusne i lentiformne jezgre, a također su koncentrirani u velikom broju u prednjem akvaduktu, hipotalamusu i hipokampusu. Osim toga, GABA djeluje kao posrednik u velikim Purkinjeovim stanicama, koje su jedine stanice koje nastaju iz kore malog mozga. Aksoni Purkinjeovih stanica spuštaju se do nazubljenih i drugih cerebelarnih jezgri. GABA se sintetizira iz glutamata pomoću enzima glutamat dekarboksilaze.
Treći aminokiselinski neurotransmiter je glicin. Glicin ima ulogu u sintezi proteina u svim tkivima tijela i najjednostavnija je aminokiselina koja se sintetizira iz sumpora u procesu katabolizma glukoze. Ovaj neurotransmiter ima galmički učinak u sinapsama asocijativnih neurona u mozgu i leđnoj moždini.
Tri aminokiselinska posrednika.Glutamat se sintetizira iz a-ketoglutarata pomoću enzima GABA transaminaze (GABA-T);
γ-aminomaslačna kiselina (GABA) se sintetizira iz glutamata pomoću dekarboksilaze glutaminske kiseline (DHA).
Glicin je najjednostavnija aminokiselina.
A) Glutamat. Glutamat djeluje kao neurotransmiter na ionotropnim i metabotropnim receptorima. Do ionotropnih receptora spadaju AMPA-, kainat- i NMDA-receptori, koji su dobili imena po sintetskim agonistima koji ih aktiviraju: amino-metil-izoksazol-propionske kiseline, kainat i N-metil-D-aspartat, očito. Kainatni receptori se rijetko izoliraju; Najčešće se spajaju s AMPA receptorima i ulaze u AMPA-kainatne (AMPA-K) receptore.
Ionotropni glutamatni receptori. Kada se AMPA-K receptori aktiviraju na postsinaptičkoj membrani, iz stanice se dobiva velika količina Na+ iona, a mala količina K+ iona se oslobađa iz stanice, što dovodi do stvaranja rane EPSP komponente ciljnog neurona koja depolarizira membranu ciljanog neurona na -65 mV do -50 mV. Ovaj proces dovodi do elektrostatske "apsorpcije" magnezijevih kationa (Mg 2+), koji tiho "zatvaraju" ionski kanal NMDA receptora. Ioni Na+ prolaze kroz ionski kanal tvoreći akcijski potencijal.
Važno je napomenuti da ioni Ca 2+ također prodiru u sredinu stanice i tijekom trećeg perioda depolarizacije, čije trajanje doseže 500 ms, kao rezultat porasta jednog potencijala djelovanja, Ca 2+ aktiviraju se pohranjeni enzimi.To mijenja strukturu ciljne stanice i povećava broj sinaptičkih kontakata. Fenomen sinaptičke plastičnosti kao odgovor na aktivaciju receptora može se jasno vidjeti u eksperimentalnim studijama na uzgojenim dijelovima hipokampusa. Ovaj se fenomen smatra glavnim mehanizmom razvoja kratkotrajnog pamćenja. Na primjer, analgetik ketamin, koji blokira NMDA kanale, osim svog glavnog djelovanja, ometa formiranje pamćenja.
Karakteristična značajka aktivacije NMDA receptora, koja se često ponavlja, je potenciranje koje se očituje u vrijednostima EPSP, tako da normalni pokazatelji nadmašuju normalne pokazatelje nakon nekoliko dana (čak i više - tri dana). presiya).
Ulogu NMDA receptora u razvoju fenomena ekscitotoksičnosti glutamata potvrđuje razvoj ishemijskih moždanih udara u pokusnih životinja. Pretpostavlja se da je uzrok smrti velikog broja neurona prekomjerna opskrba stanice Ca 2+ ionima tijekom nastanka: ishemija > prekomjerna opskrba Ca 2+ iona stanicom > aktivacija pohrane Ca 2+ proteini kao i lipaze > razgradnja proteina i lipida > stanična smrt . Primjena antagonista NMDA receptora neposredno nakon primarnog moždanog udara može smanjiti težinu ishemijskog oštećenja mozga.
Metabotropni glutamatni receptori Postoji preko 100 različitih metabotropnih glutamatnih receptora. Svi metabotropni receptori izgrađeni su od proteina unutarnje membrane, od kojih je većina raspoređena na postsinaptičkim membranama i imaju indukcijski učinak. Nekoliko metabotropnih receptora lokalizirano je na presinaptičkoj membrani i galmičkim autoreceptorima.
Ionotropni glutamatni receptori. (1) Kada je akcijski potencijal visok, širenje živčanih završetaka uzrokuje (2) otvaranje kalcijevih kanala (Ca 2+).
(3) Pod influksom iona Ca 2+ sinaptički bulbusi se približavaju plazma membrani.
(4) Molekule glutamata oslobađaju se iz sinaptičkog jaza putem egzocitoze.
(5) Medijator se veže na AMPA-K receptore, što uzrokuje otvaranje ionskih kanala i ulazak velikog broja iona Na + u stanicu, kao i izlazak malog broja iona K + iz stanice. kao rezultat (6) ekscitatornog postsinaptičkog potencijala (EPSP), koji pokreće depolarizaciju do vrijednosti od 20 mV, kako bi se omogućila (7) aktivacija NMDA receptora glutamatom za "proširenje" ionskog kanala receptora na ion Mq24.Ioni Na + i Ca prodiru kroz NMDA receptorski kanal 2+, što treba dovesti prije depolarizacije stanice.
(8) EPSP, koji stvara NMDA receptor, dovoljan za (9) jačanje potencijala djelovanja sa značajnim periodom repolarizacije zbog povećanja unutarstanične koncentracije Ca 2+ iona.
Lijekovi i ionotropni GABA A receptor. Zelena boja označava aktivnost agonista, a crvena boja označava aktivnost antagonista. Barbiturati, benzodiazepini i etanol uzrokuju hiperpolarizaciju stanice koja teče na receptor.
Antagonist bikukulinskog receptora. Mikrotoksin ima izravan učinak, zatvarajući otvor ionskog kanala.
Glutamatergička i GABAergička sinapsa multipolarnog neurona sa trnastim dendritima. Dokazana je opsežna stimulacija kožnog para sinapsi.
b) GABA. GABA receptori mogu biti ionotropni ili metabotropni.
1. Ionotropni GABA receptori. Receptori zvani GABA A nalaze se u većem dijelu mozga u području limbičkog dijela mozga. Receptor koji se veže na kožu iz kloridnog kanala. Kada se GABA A receptori aktiviraju, kanali klora se otvaraju, a ioni Cl teku iz sinaptičke pukotine u citosol zbog gradijenta koncentracije. Uzrok hiperpolarizacije, koja doseže vrijednosti od -70 mV i niže, je zbrajanje naknadnih IPSP-ova.
Djelovanje sedativa barbiturne kiseline i benzodiazepina (na primjer, diazepama) ostvaruje se aktivacijom GABA A receptora. Djelovanje je slično etanolu (gubitak kontrole nad društvenim ponašanjem kada se ubrizgava etanol je posljedica dehidracije ekscitabilnih ciljnih neurona, koji su u početku "strujeni" pod djelovanjem GABA energetskih valova). Mehanizam djelovanja mnogih ljetnih anestetika također leži u pridruženim receptorima, zbog čega su ionski kanali dugo vremena lišeni aktivnosti.
Glavni antagonist koji zauzima aktivno središte receptora je konvulzivni bikukulin. Drugi konvulzant - mikrotoksin - veže se na proteinske podjedinice koje, kada su aktivne, zatvaraju ionski kanal.
2. Metabotropni GABA receptori. Metabotropni receptori, zvani GABA, ravnomjerno su raspoređeni u svim strukturama mozga, a također se otkrivaju u perifernim autonomnim živčanim pleksusima. Bez obzira na to što veliki broj G-proteina u tim receptorima ima ulogu sekundarnih glasnika, značajan dio G-proteina doprinosi posebnoj vrsti postsinaptičkih kalijevih kanala - GIRK kanalima (G-protein-coupled and potassium channels unutarnjeg ispravljanja). Dodavanjem medijatora izdvaja se β-podjedinica koja kroz GIRK kanal “dodaje” ione K+, što dovodi do stvaranja IPSP.
Odgovor ove vrste receptora ciljnog neurona je jači i slabiji nego kod GABA A iontoforeze, a za njihovu aktivaciju potrebna je stimulacija veće frekvencije. U vezi s tim, važno je da GABA A receptori nisu raspoređeni u vanjskoj sinaptičkoj pukotini, već ekstrasinaptički. Ovu pretpostavku može potvrditi prisutnost druge vrste proširenih ekstrasinaptički G-usmjerenih kanala. Ovi kalcijevi kanali također su ovisni o potencijalu i sudjeluju u imunološkom sustavu zbog količine iona Ca 2+ potrebnih za kretanje sinaptičkih vlakana preko presinaptičke membrane. Kada se aktivira veza G-Ca 2+ liganda, kalcijski kanali se zatvaraju, što dovodi do smanjenja priljeva akcijskog potencijala, kao i do galvanizacije izlaznog neurona (krug pobude) i drugih g. lutamatergičnih. neuroni koji prianjaju.
U nekim slučajevima bolesti povezanih s hipertenzivnim refleksnim tonusom mišića (spastičnost mišića), ubrizgajte mišićni relaksant baklofen (GABA B agonist) u leđnu moždinu subarahnoidalni prostor. Baklofen prodire u leđnu moždinu i inhibira otpuštanje glutamata iz osjetljivih živčanih završetaka uglavnom zbog promjene dostupnosti velikog broja iona Ca 2+ u stanici, što je posljedica influksnog potencijala i u nadnaravnim frekvencijama.
Shema prijenosa GIRK kanala, smještenog na postsinaptičkoj membrani, G proteinom. (A) Postanite mirni. (B) GABA aktivira receptor, a βγ podjedinica G proteina kreće se izravno u GIRK kanal.
(B) βγ podjedinica aktivira otpuštanje iona K+, što dovodi do hiperpolarizacije membrane.
Oslobađanje transmitera i daljnji procesi koji se događaju u GABAergičkom neuronu. (1) Vezanjem na GABA A receptore, neurotransmiter uzrokuje hiperpolarizaciju membrane ciljnog neurona kroz protok kloridnih (Cl-) kanala.
(2) Slično djelovanje može biti povezano s GIRK GABA receptorima za aktivaciju G-protein-spregnutih kalijevih kanala za unutarnje ispravljanje (GIRK S).
(3) Kada su GABA autoreceptori vezani, otpuštanje transmitera od strane izlaznog neurona iza kalcijevih (Ca 2+) kanala deponiranih ligandom-G proteinom se mijenja.
(4) Vezanje vaskularnih glutamatergičkih GABA receptora proizvodi sličan influks, posredujući djelovanje Ca 2+ iona.
3. Portal sadrži glutamat i GABA. Akumulacija glutamata i GABA događa se na dva načina. Na lijevoj strani kože prikazano je da se nekoliko molekula transmitera transportira iz sinaptičke pukotine pomoću membranskih transportnih proteina i vraća natrag u sinaptički bulbus. Desni dijelovi beba pokazuju nakupljanje molekula medijatora od strane susjednih astrocita. Dok se u astrocitima glutamat pretvara u glutamin pod djelovanjem glutamin sintetaze. U procesu daljnjeg transporta do sinaptičkog jačanja, glutamat se stvara djelovanjem glutaminaze i postavlja u sinaptički bulbus. GABA se pretvara u glutamat pomoću GABA transaminaze. Tijekom transportnog procesa glutamat se transformira u glutamin pod djelovanjem glutamin sintetaze.
Što se tiče područja sinaptičkog jačanja, glutamin se pod djelovanjem glutaminaze pretvara u glutamat, iz kojeg se pod djelovanjem glutamat dekarboksilaze sintetizira GABA, čije se molekule nalaze u sinaptičkim žaruljama.
Blokada enzima glutamat dekarboksilaze je osnova poznate autoimune bolesti - sindroma "kosturnog čovjeka".
Shema re-sinteze glutamata. Na lijevoj strani bebe postoji obrnuto nakupljanje molekule glutamata u stabilnom izgledu.
S desne strane bebe (1) glutamat preuzimaju astrociti, zatim (2) pod djelovanjem glutamin sintetaze pretvara se u glutamin.
(3) Glutamin dolazi do živčanog završetka, (4) pod djelovanjem glutaminaze pretvara se u glutamat, koji (5) uključuje sinaptičke bulbuse.
Shema prolaza za ponovnu sintezu GABA. Na lijevoj strani djeteta pojavljuje se nakupina molekule GABA. S desne strane bebe GABA je ispunjena astrocitima, zatim (1) pod djelovanjem GABA transaminaze prelazi u glutamat koji (2) pod djelovanjem glutamin sintetaze prelazi u glutamin.
(3) Glutamin dolazi do živčanog završetka i pod djelovanjem glutaminaze stvara glutamat.
(4) Glutamat se pod djelovanjem glutamat dekarboksilaze pretvara u GABA, koja (5) uključuje sinaptičke žarulje.
G) Glicin. Glicin se sintetizira iz serina tijekom katabolizma glukoze. Glavna funkcija ovog neurotransmitera je osigurati negativnu povratnu spregu rocinskih neurona u mozgu i leđnoj moždini. Kada je glicin inaktiviran (na primjer, kod jakog strihnina), javljaju se bolni slučajevi.
Groblje Zvorotne. U području sinaptičkog jačanja, uz pomoć proteina aksonskog transportera, portal pohranjuje glicin s daljnjih mjesta na sinaptičkom bulbusu.
Shema negativne povratne sprege: Renshawove stanice potiskuju nadzemaljsko buđenje roc neurona. ACh-acetilkolin. (1) Nizvodni neuron leđne moždine proizvodi ekscitacijski učinak na neuron leđne moždine.
(2) Motorni neuron vibrira i skraćuje mišiće.
(3) Rotacijski čekić stimulira Renshawovu stanicu.
(4) Klitina Renshaw proizvodi inhibicijski influks dovoljan za suzbijanje supramundane aktivacije rocinskog neurona.
Glutamat u mozgu je najvažniji neurotransmiter za aktivne sinapse. Sinapse koje djeluju kao prijenosnici glutamata nalaze se u otprilike 50% neurona CNS-a. Miris je najveći u prednjem mozgu (telenzephalon) i hipokampusu. Receptorski kanali, kojima glutamat služi kao ligand, su ekscitatorni, tzv. sinapse, koje stvaraju najvažnije ekscitatorne inpute cerebralnih sustava prije ospica. Smrad uzima svoj danak u procesima navchannya. Glutamat je, dakle, najvažniji prijenosnik središnjeg živčanog sustava. Stoga se, primjerice, za anesteziju koristi farmakološki lijek ketamin, koji je antagonist glutamata (tablica 21.2).
Oslobađanje glutamata je stimulirano jer ACh ovisi o koncentraciji Ca2+ iona u presinaptičkom odjeljku. Međutim, završetak sinaptičkog prijenosa nije određen dodatnom enzimatskom strukturom u sinaptičkoj pukotini, već mehanizmom obrnutog pohranjivanja transmitera na presinaptičke živčane završetke. Osim toga, čija je sudbina i astroglia. Glutamat izravno otvara nespecifični ionski kanal za katione.
Postoje tri glavne vrste postsinaptičkih receptora, od kojih postoji mnogo različitih vrsta. Oni se natječu za svoju aktivnost zahvaljujući egzogenim agonistima (tablica 21.2). Jedan tip se veže za N-metil-D-aspartat (NMDA) i naziva se NMDA receptor. Djelovi sinapsi osigurani ovom vrstom receptora formiraju se na izvornim sinapsama aditivnim mehanizmom. Mg2+, koji se nalazi u izvanstaničnom prostoru, dotječe u njih kao nekompetitivni blokator vezanja za ovaj receptor ionskog kanala (sl. 21.9). Na taj način, izmjena odašiljača ne bi trebala dovesti do učinka. Drugi tip sadrži receptor koji se veže na alfa-amino-3-hidroksi-5-metil-4-izoksazolpropionsku kiselinu (AMPA). Kako membranski potencijal postsinaptičke stanice postaje depolariziran na ekscitatornim sinapsama koje vežu AMPA receptor, mijenja se vezanje Mg2+ na NMDA receptor. Kao rezultat, Mg2+ pokreće ionski kanal koji se veže na NMDA receptor, a natrijevi ioni mogu ući u stanicu, uzrokujući jaku depolarizaciju. Alternativno, kroz isti ionski kanal, stanice mogu dodatno konzumirati Ca2+ ione, koji preko sekundarnih glasničkih sustava i aktivacije specifičnih proteina proizvode trivalnu potenciju (dugoročno potenciranje). Tako se stvara osnova za procese inicijacije.
Promjene u sinaptičkoj aktivnosti (dugotrajna depresija) mogu biti posljedica sličnog mehanizma. Fragmenti unosa informacija u dodatnu NMDA sinapsu učinkoviti su samo ako su druge sinapse istovremeno aktivirane, koje depolariziraju staničnu membranu, takvi postsinaptički neuroni mogu izgubiti "logičke funkcije" í̈". Dušikov oksid NO teče natrag u NMDA sinapsu kao retrogradni glasnik presinaptičke regije. To je također posljedica postsinaptičke dilatacije u kojoj se, uz ulaznu struju Ca2+ iona, tijekom depolarizacije aktivira NO sintaza.
Jaka aktivacija velikog broja NMDA sinapsi može nepovratno oštetiti postsinaptičke stanice (tzv. ekscitotoksičnost - citotoksičnost, koju uzrokuju stimulirajući neurotransmiteri, npr. glutamat i aspartat), možda pod utjecajem značajnog priljeva u um na ulazne ione Ca2+. Očito je desenzibilizacija na receptorima ove tvari već u punom jeku. Ekscitotoksičnost je vrlo jaka
Ovaj članak bit će posvećen ciklusu o neurotransmiterima glutamat. Ova nam je riječ najpoznatija po tome što poboljšava okus jela, ali također igra važnu ulogu u našem živčanom sustavu. Glutamat je najrašireniji ekscitatorni neurotransmiter u živčanom sustavu trudnica i trudnica.
Molekule i veze
Glutamat (glutaminska kiselina) Jedna je od 20 esencijalnih aminokiselina. Osim sudjelovanja u sintezi proteina, vene također mogu funkcionirati kao neurotransmiter - govor koji prenosi signal od jedne živčane stanice do drugog sinaptičkog spoja. U tom slučaju potrebno je osigurati da glutamat, koji se nalazi u ježevima, ne prodre kroz krvno-moždanu barijeru, kako ne bi izravno ušao u veliki mozak. Glutamat se uspostavlja u stanicama našeg tijela putem α-ketoglutarata putem transaminizacije. Amino skupina se prenosi na alanin ili aspartat, zamjenjujući ketonski radikal s α-ketoglutaratom (slika 1). Kao rezultat toga, eliminiraju se glutamat i peruvat ili oksalna kiselina (zbog donora amino skupine). Dvije druge tvari sudjeluju u mnogim važnim procesima: oksalna kiselina, na primjer, jedan je od metabolita u velikom i proždrljivom Krebsovom ciklusu. Uništavanje glutamata događa se uz pomoć enzima glutamat dehidrogenaze, a tijekom reakcije nastaju već poznati α-ketoglutarat i amonijak.
Malyunok 1. Sinteza glutamata. Glutamat se sintetizira iz -ketoglutarata zamjenom keto skupine amino skupinom. Kada se reakcija odvija u stanicama, troši se nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADP). Malyunok s web stranice lecturer.ukdw.ac.id.
Glutamat, kao i većina drugih medijatora, ima dvije vrste receptora. Ionotropni(koji otvara pore membrane za ione kao odgovor na dodani ligand) i metabotropni(kada se doda ligand, aktiviraju se metaboličke stanice). Skupina ionotropnih receptora podijeljena je u tri obitelji: NMDA receptori, AMPA receptori i receptori kainoične kiseline. NMDA receptori To je ono što se naziva njihov selektivni agonist, govor, koji selektivno stimulira te receptore, N-metil-D-aspartat (NMDA). Ponekad AMPA receptore takav agonist će biti α-aminometilizoksazolpropionska kiselina, i Kainatni receptori vibracijski stimuliran kainskom kiselinom. Ova tvar se nalazi u crvolikim algama i koristi se u neurobiološkim studijama za modeliranje epilepsije i Alzheimerove bolesti. Počeo se dodavati i preostali sat ionotropnim receptorima δ receptori: smradovi se uzgajaju na Purkinjeovim stanicama u malom mozgu mišića Stimulacija “klasičnih” - NMDA-, AMPA- i kainatnih - receptora dovodi do toga da kalij počinje napuštati stanice, a kalcij i natrij ulaze u stanice itinu. Tijekom tih procesa neuron se budi i pokreće se njegov akcijski potencijal. Metabotropni Receptori su povezani sa sustavom G-proteina i sudjeluju u procesima neuroplastičnosti. Neuroplastičnost se odnosi na sposobnost živčanih stanica da stvaraju nove veze jednu po jednu ili da ih gube. Također, koncept neuroplastičnosti uključuje sposobnost sinapsi da mijenjaju snagu neurotransmitera, koja varira ovisno o ponašanju i mentalnim procesima koji se odvijaju u bilo kojem trenutku.
Sustav glutamata je nespecifičan: cijeli mozak funkcionira na glutaminskoj kiselini. Drugi neurotransmiterski sustavi, opisani u prethodnim člancima, manje su specifični - na primjer, dopamin utječe na naša osjetila i motivaciju. To se ne događa kod poremećaja glutamata – potrebna vam je široka i nježna injekcija u procese u sredini mozga. Važno je vidjeti svaku konkretnu funkciju, buđenje. Iz tih razloga govorimo o glutamatnom sustavu kao kombinaciji velikog broja ligamenata u mozgu. Ovakav agregat naziva se konektom. Ljudski mozak može primiti veliki broj neurona, koji stvaraju još više međusobnih veza. Povezivanje ljudi vezom zadatak je koji znanost danas ne može učiniti. Prote iste opise konektome Chrobak Caenorhabditis elegans(slika 2). Zagovornici ideje o konektomu tvrde da je u ljudskim konektomima zabilježen naš identitet: naša posebnost i pamćenje. Po meni, naše “ja” dolazi do izražaja. Također smatraju da nakon opisa svih neuronskih veza možemo shvatiti razlog ravnodušnosti mentalnih i neuroloških poremećaja, te ih stoga možemo uspješno liječiti.
Malyunok 2. Konektom nematode Caenorhabditis elegans Neuron kože ima svoje ime, a sve veze između neurona su uključene i ucrtane na dijagramu. Kao rezultat toga, shema se čini zbunjujućom, ispod je karta tokijskog metroa. Malyunok sa stranice connectomethebook.com.
Što se mene tiče, ova ideja obećava. Jednostavno rečeno, veza između neurona može se ostvariti u obliku žica, sklopivih kabela koji povezuju jedan neuron s drugim. U slučaju ozbiljnih ligamenata - ometanje signala, rezanje strelica - može doći do oštećenja korisnog funkcioniranja mozga. Takve bolesti, koje nastaju zbog kvara u neuralnim kanalima veze, nazivaju se konektopatija. Izraz je nov, ali iza njega stoje već poznati patološki procesi. Ako želite saznati više o Connectomeu, preporučujem čitanje knjige Sebastiana Seunga " Spojiti. Tako nas je teško bojati se jer jesmo» .
Revantazhenya mjere
Malyunok 3. Struktura memantina. Memantin je sličan ugljikohidratu adamantanu (nemojte ga brkati s adamantinom). Malyunok iz Wikipedije.
U mozgu koji normalno funkcionira, signali iz neurona ravnomjerno su raspoređeni među svim ostalim stanicama. Neurotransmiteri se vide u potrebnoj količini kostiju, a oštećenih stanica nema. Međutim, nakon moždanog udara (akutni moždani udar) ili tijekom demencije (akutni proces), glutamat se počinje pojavljivati u dodatnom prostoru iz neurona. Stimulira NMDA receptore drugih neurona, a ti neuroni preuzimaju kalcij. Dotok kalcija pokreće niz patoloških mehanizama koji u konačnici dovode do smrti neurona. Proces oštećenja stanica zbog prisutnosti velike količine endogenog toksina (u ovom slučaju glutamata) naziva se eksitotoksičnost.
Malyunok 4. Primjena memantina za Alzheimerovu demenciju. Memantin smanjuje intenzitet ekscitacijskih signala koji prolaze od kortikalnih neurona do Meynertove jezgre. Acetilkolinski neuroni, koji tvore ovu strukturu, reguliraju poštovanje i druge niske kognitivne funkcije. Promjene u nadsvjetovnoj aktivaciji Meynertove jezgre dovode do promjena u simptomima demencije. Malyunok z.
Kako biste izbjegli razvoj ekscitotoksičnosti ili promijenili njezine učinke tijekom bolesti, možete razmotriti memantin. Memantin je jak molekulski antagonist NMDA receptora (slika 3). Najčešće se ovaj lijek propisuje za terminalnu demenciju i demenciju kod Alzheimerove bolesti. Normalno, NMDA receptore blokiraju ioni magnezija, ali nakon stimulacije glutamatom, oni se oslobađaju iz receptora, a kalcij počinje prodirati u stanicu. Memantin blokira receptor i ometa prolaz iona kalcija u neuron - čime ostvaruje svoj neuroprotektivni učinak smanjenjem pozadinskog električnog "šuma" u staničnim signalima. Kod Alzheimerove demencije, uz probleme posredovane glutamatom, dolazi do smanjenja razine acetilkolina, neurotransmitera koji je uključen u procese kao što su pamćenje, učenje i uvažavanje. Zbog specifičnosti Alzheimerove bolesti, psihijatri i neurolozi traže liječenje radi liječenja Inhibitori acetilkolinesteraze enzim koji proizvodi acetilkolin u sinaptičkoj pukotini, što rezultira većom skupinom stanica umjesto acetilkolina u mozgu i normalizira stanje bolesnika. Za učinkovitiju borbu protiv demencije kod Alzheimerove bolesti znanstvenici preporučuju korištenje memantina i inhibitora acetilkolinesteraze. Kada ti lijekovi previše stagniraju, postoje dva različita mehanizma za razvoj bolesti (slika 4).
Demencija - kada se mozak rasteže tijekom vremena, u kojem dolazi do potpunog odumiranja neurona. I obolijevaju, što dovodi do naglog i velikog stresa na živčano tkivo. Ekscitotoksičnost je važna komponenta oštećenja živaca kod moždanog udara. Iz tih razloga, u slučaju oštećenja cerebralnog krvotoka, primjena memantina može se korigirati, ali istraživanja na tu temu više neće započeti. Trenutačne studije provedene na miševima pokazuju da uporaba memantina u dozi od 0,2 mg/kg dnevno poboljšava oštećenje mozga i poboljšava prognozu moždanog udara. Moguće je da će nam daljnji rad omogućiti daljnje usavršavanje liječenja moždanog udara kod ljudi.
Glas u mojoj glavi
Najčešće halucinacije u bolesnika sa shizofrenijom su slušne: pacijent čuje "glasove" u glavi. Glas može lajati i komentirati one koji su u blizini, uključujući pacijentovu obitelj. U jednoj mojoj pacijentici glasovi su čitali viski iz trgovina u ulici odakle je otišla; Osjetila je glas koji je rekao: “Odričeš se mirovine i ideš u kafić.” Nina ima osnovnu teoriju koja objašnjava podrijetlo takvih glasova. Očito je da pacijent hoda ulicom. Popijte viskozno i mozak će to automatski pročitati. Uz povećanu aktivnost u dijelu mozga, što je indikativno za slušne simptome, pacijentova slušna osjetila postaju oštećena. Smrad bi se mogao ugušiti normalnim radom parcela frontalnih ospica, ali to se ne otkriva zbog smanjenja njihove aktivnosti (slika 5). Pretjerana aktivnost slušnog korteksa može biti uzrokovana hiperfunkcijom glutamatnog (pobuđenog) sustava ili defektom GABAergičkih struktura, koje su odgovorne za normalnu galvanizaciju u ljudskom mozgu. Najvjerojatnije je i nedostatak aktivnosti frontalnog dijela u slučajevima shizofrenije povezan s poremećenom ravnotežom neurotransmitera. Rast ovih radnji dovodi do činjenice da ljudi počinju imati slab "glas" koji jasno odražava pretjeranu preciznost ili prenosi njihove misli. Često “izgovaramo” svoje misli u svojim glavama, koje također mogu djelovati kao “glasovi” u mozgu osobe koja boluje od shizofrenije.
Malyunok 5. Uzrok slušnih halucinacija u mozgu bolesnika sa shizofrenijom. Primarni rezultat je automatsko "čitanje" misli ili misli, lokaliziranih u skronalnom korteksu (1), a ne gušenih od strane frontalnog korteksa (2). Parietalni korteks (3) hvata aktivnost u mozgu i zamjenjuje je novim fokusom aktivnosti. Kao rezultat toga, ljudi počinju imati lagani glas. Malyunok z.
Ovime završavamo naše istraživanje neurotransmitera u svijetu. Naučili smo o motivirajućem dopaminu, smirujućoj γ-aminomaslačnoj kiselini i drugim junacima našeg mozga. Družiti se s mozgom - to je ono što, kako kaže naslov knjige Dicka Swaaba,... Neurotox. Res. 24 , 358–369;
