Kwas glutaminowy jest neuroprzekaźnikiem. Neuroprzekaźniki i najważniejsze sposoby leczenia chorób psychicznych
W literaturze biochemicznej zamiast uciążliwych nazw często używa się zwartych terminów konwencjonalnych: „glutaminian”, „Glu”, „Glu” czy „E”. Jak wynika z literatury naukowej, termin „glutaminian” jest często używany także w celu wskazania powszechnego stosowania glutaminianu sodu w pędrakach.
W organizmach żywych nadmiar cząsteczki kwasu glutaminowego trafia do magazynu białek, polipeptydów i innych związków niskocząsteczkowych, które są obecne w wyglądzie. Podczas biosyntezy białek nadmiar kwasu glutaminowego jest kodowany przez kodony GAA i GAG.
Wiązanie kwasu glutaminowego ze specyficznymi receptorami neuronowymi prowadzi do ich aktywacji [ ] .
Kwas glutaminowy należy do grupy niezbędnych aminokwasów i jest syntetyzowany w organizmie człowieka.
Jedna z form przyłączenia synaptycznego, zwana wzmocnieniem, zachodzi w synapsach glutaminergicznych w hipokampie, korze nowej i innych częściach ludzkiego mózgu.
Glutaminian sodu bierze udział nie tylko w klasycznym przewodzeniu impulsu nerwowego z neuronu do neuronu, ale także w neurotransmisji wolumetrycznej, jeśli sygnał przekazywany jest do synapsy neuronalnej poprzez kumulacyjne działanie glutaminianu sodu, w bogatych w synapsach naczyniowych (tzw. – zwany pozasynaptycznym glutaminianem, odgrywa ważną rolę w regulacji stożków wzrostu i synaptogenezy podczas rozwoju mózgu, jak opisał Mark Metson [ Gdzie?] .
Receptory glutaminianu
Endogennymi ligandami receptorów glutaminianu są kwas glutaminowy i kwas asparaginowy. Glicyna jest również wymagana do aktywacji receptorów NMDA. Blokery receptora NMDA: PCP, ketamina i inne leki. Receptory AMPA są również blokowane przez CNQX, NBQX. Kwas kainowy jest aktywatorem receptorów kainowych.
„Kółko” dla glutaminianu
Rola kwasu glutaminowego w równowadze kwasowej
Kiedy glutaminian przekształca się w α-ketoglutaran, powstaje również amoniak. Następnie α-ketoglutaran rozkłada się na wodę i dwutlenek węgla. Pozostała część za pomocą anhydrazy węglanowej poprzez kwas węglowy jest przekształcana w wolny jon wody i wodorowęglan. Jon wody jest wydalany przez światło kanalika azotowego przetchlinek przenoszących jon sodu, a wodorowęglan sodu jest usuwany z osocza krwi.
Układ glutaminergiczny
Ośrodkowy układ nerwowy ma około 106 neuronów glutaminergicznych. Ciała komórkowe neuronów znajdują się w korze mózgowej, cybulinie węchowej, hipokampie, istocie czarnej i móżdżku. W rdzeniu kręgowym - w pierwotnych aferentach kory grzbietowej.
Patologie związane z glutaminianem
Przesunięcia w miejsce glutaminianu w synapsach między neuronami mogą zostać przebudzone i wpędzone do komórek, co w eksperymencie może prowadzić do choroby klinicznie podobnej do stwardnienia zanikowego. Ustalono, że w celu wyeliminowania zatrucia neuronów glutaminianem, astrocyty komórek glejowych eliminują nadmiar glutaminianu. Vin jest transportowany do komórki za pomocą białka transportowego GLT1, które jest obecne w błonie komórkowej astrocytów. Będąc glinką komórek astrogleju, glutaminian nie powoduje uszkodzeń neuronów.
Pierwsza część opowieści o neuroprzekaźnikach „Atlas” poświęcona jest dopaminie, noradrenalinie i serotoninie dla młodych ludzi. Inny post mówi o mniej znanych neuroprzekaźnikach, które przyczyniają się do powstania ważnego niewidzialnego robota: inne neuroprzekaźniki stymulują i stymulują, pomagając nam rozumieć i zapamiętywać.
Acetylocholina
Pierwszy neuroprzekaźnik odkryty w przeszłości. VIN odpowiada za przekazywanie impulsów przez neurony karaluchów – w istocie za wszystkie ramiona człowieka. W ośrodkowym układzie nerwowym neuroprzekaźnik pełni funkcje stabilizujące: utrzymuje mózg w spokoju, gdy zachodzi potrzeba działania, i reguluje przekazywanie impulsów, gdy konieczna jest koncentracja. Jest wspomagany przez dwa typy receptorów – receptory nikotynowe, które przyspieszają i tłumią działanie muskaryn.Acetylocholina odgrywa ważną rolę w procesie tworzenia i tworzenia pamięci. W tym celu konieczna jest zarówno koncentracja uwagi (i kontrolowanie przekazywania pobudzających impulsów), jak i umiejętność przechodzenia z jednego tematu na drugi (i przyspieszenie reakcji). Praca mózgu jest aktywna np. w godzinie przygotowania do snu czy życia w rzece, co prowadzi do wzrostu poziomu acetylocholiny. Jeśli mózg nie jest aktywny przez dłuższy czas, specjalny enzym acetylocholinoesteraza działa jako mediator, a działanie acetylocholiny jest słabsze. Idealna na początek acetylocholina będzie złym pomocnikiem w stresujących sytuacjach: jest mediatorem myśli, ale nie zdecydowanych działań.
Za dużo acetylocholiny w organizmie powoduje skurcz mięśni, który ocenia ta część płuc – ten sam efekt wywołuje wydzielanie się gazów paraliżujących nerwy. Niewydolność acetylocholiny prowadzi do rozwoju choroby Alzheimera i innych rodzajów demencji starczej. W ramach terapii wspomagającej pacjentom przepisuje się lek blokujący uwalnianie acetylocholiny – inhibitora acetylocholinoesterazy.
Gen CHRNA3 koduje nikotynowy receptor acetylocholiny, który może uwalniać nikotynę. W pierwszym etapie mowa oddziałuje na układ współczulny organizmu, co skutkuje skurczem mięśni gładkich i skróceniem naczyń krwionośnych. Dlatego papierosy wywołują zwiększoną nudę i bladość skóry, niższą zawartość kurczaków. Z biegiem czasu nikotyna dociera do komórek mózgu i aktywuje receptory acetylocholiny. Kiedy jednocześnie przyjmuje się nikotynę i acetylocholinę, mózg jest zmuszony przyspieszyć jej dostarczanie i po około godzinie neurony mózgu zaczynają normalnie wytwarzać acetylocholinę. Od tego momentu nikotyna będzie potrzebna ze skóry – z rany, żeby wszak rozweselić, żeby się uspokoić, po obiedzie – żeby trochę pomyśleć o przyszłości.
Polimorfizm genu CHRNA3 wpływa na płynność przyjmowania nikotyny, a co za tym idzie, na ryzyko zachorowania na raka płuc u kurcząt.
Adenozyna
Wszystkie reakcje chemiczne zachodzące w organizmie wymagają wydatku energii. Jako waluta, proces ten łączy cząsteczkę adeniny z kilkoma zasadami kwasu fosforowego. Zaraz po Twojej „wynagrodzeniu” na Twojej karcie pojawi się „trzysta rubli” - cząsteczka adenozyny trzy fosforan z triomu nadmiaru kwasu fosforowego. Każda transakcja kosztuje sto rubli, więc po pierwszym „zakupie” stracisz łącznie dwieście rubli (adenozyna di fosforan), po drugim - sto rubli (adenozyna mononukleoza fosforan), po trzecim - zero rubli.Rachunek zerowych kwasów węglowych i adenozyny. Jako neuroprzekaźnik odpowiada za uczucie senności. W godzinie snu rachunki za ruble zero-zero stają się małe, adenozyna przekształca się w trifosforan adenozyny i z nową siłą są gotowi wrócić do pracy.
Sposób na oszukanie „systemu bankowego”: zablokuj receptory adenozynowe i skorzystaj z kredytu. I tu z pomocą przychodzi kofeina – możesz ją zignorować i dalej zażywać. W tym przypadku nie przynosi niezbędnej energii, a jedynie pozwala marnować pieniądze, ponieważ wciąż masz trzysta rubli. Jak za każdą pożyczkę, za nadpłatę trzeba zapłacić dużą ilością pieniędzy, dużym szacunkiem i dużą ilością pieniędzy. Tim nie mniej, kawa, herbata i czekolada z kofeiną to najpopularniejsze używki na świecie.
Jest oczywiste, że istnieje kilka typów receptorów adenozyny, które są aktywowane i blokowane przez adenozynę. Gen ADORA2A koduje receptory adenozyny innego typu, które biorą udział w aktywacji procesów przeciwzapalnych, tworzeniu układu odpornościowego, regulacji bólu i snu. Receptor robota zawiera szybkość reakcji organizmu na uraz.
glutaminian
Kwas glutaminowy w postaci glutaminianu to aminokwas pędraka występujący w produktach gotowanych. Receptory smaku postrzegają glutaminian jako wskaźnik białka i kory - i usuwają nutę, że było smaczne i trzeba to powtórzyć. W XX wieku Japończycy zrozumieli zasadę dodawania smaku (nazwali to „rosumami” – pikantne), a wówczas popularnym dodatkiem do karm stał się glutaminian sodu. Czasami ciężko mi się oprzeć spokojowi ukończenia lokshiny. Jako że suplement diety glutaminian nie wpływa bezpośrednio na funkcjonowanie neuronów, to „przedawkowanie” w najgorszym przypadku może skutkować bólem głowy.Glutaminian to cenny aminokwas i ważny neuroprzekaźnik, jego receptory znajdują się w 40% neuronów mózgu. Nie ma żadnego silnego „przyciągania semantycznego”, a raczej przyspiesza przekazywanie sygnałów przez inne receptory – dopaminę, noradrenalinę, serotoninę itp. Funkcja ta pozwala glutaminianowi tworzyć plastyczność synaptyczną i regulować aktywność synaps w zależności od reakcji receptorów postsynaptycznych. Mechanizm ten leży u podstaw procesu pozyskiwania i przetwarzania pamięci.
Zmniejszona aktywność glutaminianu prowadzi do ospałości i apatii. Za dużo - do tego stopnia, że komórki nerwowe zostaną „przeciążone” i prowadzące do ich śmierci, tak jakby poświęcono dużo uwagi obwodowi elektrycznemu, witryfikacja nie jest konieczna. „Wypalenia” neuronów – ekscytotoksyczności – unika się po atakach padaczki i chorobach neurodegeneracyjnych.
Dwie grupy genów kodują białka transportujące glutaminian. Geny grupy EAAT są reprezentatywne dla białek magazynujących sód – tych, które biorą udział w procesie zapamiętywania. Mutacje w genach tej grupy przyczyniają się do ryzyka udaru mózgu, choroby Alzheimera, choroby Huntingtona i stwardnienia zanikowego. Mutacje w genach białek transportujących pęcherzyki z grupy VGLUT są powiązane z ryzykiem schizofrenii.
Kwas gamma-aminomasłowy
Skóra jest swoim własnym yang, a glutaminian jest jej odwiecznym wrogiem, z którym łączy nas nie mniej nierozerwalne połączenie. Mówimy o głównym neuroprzekaźniku galmicznym - kwasie gamma-aminomasłowym (GABA lub GABA). Zatem podobnie jak glutaminian, GABA nie dodaje nowych barw spektrum aktywności mózgu i nie reguluje aktywności innych neuronów. Podobnie jak glutaminian, GABA dociera do około 40% neuronów w mózgu poprzez sieć swoich receptorów. Zarówno glutaminian, jak i GABA są syntetyzowane z kwasu glutaminowego i zasadniczo stanowią wzajemną kontynuację.Aby opisać działanie GABA, idealna jest kolejność „im wolniej jedziesz, tym szybciej jedziesz”: działanie mediatora, który harmonizuje, pozwala szybciej się skoncentrować. GABA zmniejsza aktywność różnych neuronów, zarówno tych związanych z uczuciem strachu i niepokoju, jak i tych związanych z zadaniem głównym. Wysokie stężenie GABA zapewni spokój i witalność. Spadek stężenia GABA i brak równowagi w codziennym wsparciu glutaminianu może prowadzić do zespołu niedoboru poczucia własnej wartości (ADHD). Aby zwiększyć poziom GABA, dobrymi opcjami są spacery, joga, medytacja i ograniczenie większości używek.
Kwas gamma-aminomasłowy ma dwa typy receptorów – słabo reagujący GABA-A i silnie reagujący GABA-B. Gen GABRG2 koduje białko receptorowe GABA-A, które gwałtownie zmniejsza płynność przekazywania impulsów w mózgu. Mutacje w genie są powiązane z padaczką i drgawkami gorączkowymi, które mogą być spowodowane wysoką gorączką.
O ile dopamina, serotonina i noradrenalina to hollywoodzcy aktorzy wielkiego przemysłu filmów neuronowych, o tyle za kulisami pracują bohaterowie drugiej części opowieści o neuroprzekaźnikach. Bez tego niezrównanego wkładu ten wspaniały film byłby zupełnie inny.
W przedniej części
Najsilniejszym neuroprzekaźnikiem w mózgu i rdzeniu kręgowym jest aminokwas L-glutaminian. Ważnym przykładem aktywnych neuronów wytwarzających glutaminian jako neuroprzekaźnik są wszystkie neurony biegnące od odry do mózgu, niezależnie od ich bezpośredniej obecności w innych częściach kory mózgowej, rdzeniu kręgowym lub rdzeniu kręgowym. Glutaminian syntetyzowany jest z α-ketoglutaranu, który jest jednocześnie substratem do tworzenia GABA.
GABA jest najbardziej rozpowszechnionym neuroprzekaźnikiem galmicznym w rdzeniu kręgowym i mózgu, odpowiedzialnym za około jedną trzecią wszystkich synaps w układzie nerwowym. Miliony neuronów GABAergicznych wytwarzają główną część mowy w jądrach ogoniastych i soczewkowatych, a także są one skoncentrowane w dużych ilościach w przednim wodociągu, podwzgórzu i hipokampie. Ponadto GABA działa jako mediator w wielkich komórkach Purkiniego, które są jedynymi komórkami wyrastającymi z kory móżdżku. Aksony komórek Purkiniego schodzą do jądra zębatego i innych jąder móżdżku. GABA jest syntetyzowany z glutaminianu przez enzym dekarboksylazę glutaminianową.
Trzecim neuroprzekaźnikiem aminokwasowym jest glicyna. Glicyna bierze udział w syntezie białek we wszystkich tkankach organizmu i jest najprostszym aminokwasem syntetyzowanym z siarki w procesie katabolizmu glukozy. Ten neuroprzekaźnik ma działanie galmiczne w synapsach neuronów asocjacyjnych w mózgu i rdzeniu kręgowym.
Trzy mediatory aminokwasowe.Glutaminian jest syntetyzowany z a-ketoglutaranu przez enzym transaminazę GABA (GABA-T);
Kwas γ-aminomasłowy (GABA) jest syntetyzowany z glutaminianu przez dekarboksylazę kwasu glutaminowego (DHA).
Glicyna jest najprostszym aminokwasem.
A) glutaminian. Glutaminian działa jako neuroprzekaźnik zarówno na receptorach jonotropowych, jak i metabotropowych. Przed receptorami jonotropowymi są receptory AMPA, kainianowe i NMDA, którym nazwy nadano od syntetycznych agonistów, którzy je aktywują: oczywiście kwasy amino-metylo-izoksazolo-propionowe, kainian i N-metylo-D-ac partatu. Receptory kainianowe są rzadko izolowane; Najczęściej łączą się z receptorami AMPA i wchodzą do receptorów AMPA-kainianowych (AMPA-K).
Jonotropowe receptory glutaminianu. Kiedy na błonie postsynaptycznej aktywowane są receptory AMPA-K, z komórki pobierana jest duża ilość jonów Na+, a z komórki uwalniana jest niewielka ilość jonów K+, co prowadzi do powstania wczesnego składnika EPSP docelowego neuronu , który depolaryzuje błonę docelowego neuronu przy -65 mV do -50 mV. Proces ten prowadzi do elektrostatycznej „absorpcji” kationów magnezu (Mg 2+), która cicho „zamyka” kanał jonowy receptora NMDA. Jony Na+ przechodzą przez kanał jonowy, tworząc potencjał czynnościowy.
Należy zauważyć, że jony Ca 2+ wnikają również do środka komórki i podczas trzeciego okresu depolaryzacji, którego czas trwania sięga 500 ms w wyniku pojedynczego potencjału działania, aktywowane są enzymy zmagazynowane w Ca 2+ , tworząc nie zmieniają struktury komórki docelowej ani nie zmieniają liczby kontaktów synaptycznych. Zjawisko plastyczności synaptycznej w odpowiedzi na aktywację receptora można wyraźnie zaobserwować w badaniach eksperymentalnych na hodowanych skrawkach hipokampa. Zjawisko to uważa się za główny mechanizm rozwoju pamięci krótkotrwałej. Na przykład przeciwbólowa ketamina, która blokuje kanały NMDA, oprócz swojego głównego działania, zakłóca tworzenie pamięci.
Cechą charakterystyczną aktywacji receptorów NMDA, która często się powtarza, jest nasilenie, które objawia się w EPSP z wartościami przekraczającymi normalne wskaźniki po kilku dniach (jeszcze dalej – okres depresji Iya).
Rolę receptorów NMDA w rozwoju zjawiska ekscytotoksyczności glutaminianu potwierdza rozwój udarów niedokrwiennych u zwierząt doświadczalnych. Zakłada się, że przyczyną śmierci dużej liczby neuronów był nadmierny dopływ jonów Ca 2+ do komórki na początku: niedokrwienie > nadmierny dopływ jonów Ca 2+ do komórki > aktywacja magazynowania Ca 2+ proteazy i lipazy > rozkład białek i lipidów > śmierć komórki. Podanie antagonisty receptora NMDA bezpośrednio po pierwotnym udarze może zmniejszyć nasilenie niedokrwiennego uszkodzenia mózgu.
Metabotropowe receptory glutaminianu Istnieje ponad 100 różnych metabotropowych receptorów glutaminianu. Wszystkie receptory metabotropowe zbudowane są z białek błony wewnętrznej, z których większość jest rozmieszczona na błonach postsynaptycznych i ma działanie indukujące. Na błonie presynaptycznej i autoreceptorach galmicznych zlokalizowanych jest kilka receptorów metabotropowych.
Jonotropowe receptory glutaminianu. (1) Gdy potencjał czynnościowy jest wysoki, rozszerzenie zakończeń nerwowych powoduje (2) otwarcie kanałów wapniowych (Ca 2+).
(3) Pod napływem jonów Ca 2+ cebulki synaptyczne zbliżają się do błony komórkowej.
(4) Cząsteczki glutaminianu są uwalniane ze szczeliny synaptycznej w drodze egzocytozy.
(5) Mediator wiąże się z receptorami AMPA-K, co powoduje otwarcie kanałów jonowych i napływ dużej liczby jonów Na+ do komórki, a także wyjście małej liczby jonów K+ z komórki i co (6) powoduje pobudzający potencjał postsynaptyczny (EPSP), który wywołuje depolaryzację do wartości 20 mV, aby umożliwić (7) aktywację receptora NMDA przez glutaminian poprzez kanał jonowy receptora jonu Mq24 Jony Na + i Ca 2 przenikają przez kanał receptora NMDA + , co należy wprowadzić przed depolaryzacją komórek.
(8) EPSP, generowany przez receptor NMDA, wystarczający do (9) wzmocnienia potencjału działania ze znacznym okresem repolaryzacji w wyniku wzrostu wewnątrzkomórkowego stężenia jonów Ca 2+.
Leki i jonotropowy receptor GABA A. Kolor zielony wskazuje aktywność agonistyczną, a kolor czerwony wskazuje aktywność antagonistyczną. Barbiturany, benzodiazepiny i etanol powodują napływ hiperpolaryzacji komórek do receptora.
Antagonista receptora bicukuliny. Mikrotoksyna działa bezpośrednio, zamykając otwór kanału jonowego.
Synapsa glutaminergiczna i GABAergiczna neuronu wielobiegunowego z kolczastymi dendrytami. Wykazano rozległą stymulację pary synaps skóry.
B) GABA. Receptory GABA mogą być jonotropowe lub metabotropowe.
1. Jonotropowe receptory GABA. Receptory zwane GABA A zlokalizowane są w większej części mózgu, w obszarze części limbicznej mózgu. Receptor wiążący skórę z kanału chlorkowego. Kiedy receptory GABA A są aktywowane, kanały chlorowe otwierają się i jony Cl przepływają ze szczeliny synaptycznej do cytozolu w wyniku gradientu stężeń. Przyczyną hiperpolaryzacji, która osiąga wartości -70 mV i niższe, jest sumowanie kolejnych IPSP.
Działanie leków uspokajających, kwasu barbiturowego i benzodiazepiny (na przykład diazepamu), odbywa się poprzez aktywację receptorów GABA A. Podobne do działania etanolu (utrata kontroli nad zachowaniami społecznymi po wstrzyknięciu etanolu wynika z odwodnienia pobudliwych neuronów docelowych, które początkowo są „przepływane” przez działanie napływów ichnyh GABAergicznego). Mechanizm działania wielu letnich środków znieczulających polega również na związanych z nimi receptorach, przez co kanały jonowe na długi czas pozbawione są aktywności.
Głównym antagonistą zajmującym centrum aktywne receptora jest drgawkowa bicukulina. Inny środek drgawkowy – mikrotoksyna – wiąże się z podjednostkami białek, które, gdy są aktywne, zamykają kanał jonowy.
2. Metabotropowe receptory GABA. Receptory metabotropowe, zwane GABA, są równomiernie rozmieszczone we wszystkich strukturach mózgu, wykrywane są także w obwodowych splotach nerwów autonomicznych. Niezależnie od faktu, że duża liczba białek G w tych receptorach pełni rolę wtórnych przekaźników, znaczna część białek G uczestniczy w tworzeniu szczególnego typu postsynaptycznych kanałów potasowych – kanałów GIRK (kanały potasowe sprzężone z białkiem G sprostowanie wewnętrzne). Po dodaniu mediatora oddziela się podjednostka β, która „dodaje” jony K+ poprzez kanał GIRK, co prowadzi do powstania IPSP.
Odpowiedź tego typu receptorów neuronu docelowego jest silniejsza i słabsza niż w przypadku jonoforezy GABA A, a ich aktywacja wymaga stymulacji o wyższej częstotliwości. W związku z tym ważne jest, aby receptory GABA A były rozmieszczone nie w zewnętrznej szczelinie synaptycznej, ale pozasynaptycznie. Założenie to można potwierdzić obecnością innego typu rozszerzonych kanałów pozasynaptycznie skierowanych na G. Te kanały wapniowe są również zależne od potencjału i biorą udział w układzie odpornościowym ze względu na ilość jonów Ca 2+ niezbędnych do ruchu włókien synaptycznych przez błonę presynaptyczną. Po aktywacji połączenia ligandu G-Ca 2+ kanały wapniowe zostają zamknięte, co prowadzi do zmniejszenia dopływu potencjału czynnościowego, a także do galwanizacji neuronu wyjściowego (obwodu wzbudzenia) i innych neuronów materiału glutaminianowego które przylegają.
W niektórych przypadkach choroby spowodowanej nadciśnieniowym napięciem odruchowym mięśni (spastyczność mięśni) należy wstrzyknąć baklofen zwiotczający mięśnie (agonista GABA B) do przestrzeni międzypajęczynówkowej rdzenia kręgowego. Baklofen przenika do rdzenia kręgowego i hamuje uwalnianie glutaminianu z wrażliwych zakończeń nerwowych, głównie na skutek zmiany w dostawie dużej liczby jonów Ca 2+ w komórce, co wynika z napływu potencjałów o częstotliwościach ponadświatowych.
Schemat przekazywania kanału GIRK zlokalizowanego na błonie postsynaptycznej przez białko G. (A) Uspokój się. (B) GABA aktywuje receptor, a podjednostka βγ białka G przemieszcza się bezpośrednio do kanału GIRK.
(B) Podjednostka βγ aktywuje uwalnianie jonów K+, co prowadzi do hiperpolaryzacji błony.
Uwolnienie przekaźnika i dalsze procesy zachodzące w neuronie GABAergicznym. (1) Wiążąc się z receptorami GABA A, neuroprzekaźnik powoduje hiperpolaryzację błony docelowego neuronu poprzez przepływ kanałów chlorkowych (Cl-).
(2) Podobne działanie można powiązać z receptorami GABA GIRK, które aktywują kanały potasowe sprzężone z białkiem G, prostujące do wewnątrz (GIRK S).
(3) Kiedy autoreceptory GABA są związane, zmienia się uwalnianie przekaźnika przez neuron wyjściowy za kanałami wapniowymi (Ca 2+) zdeponowanymi przez ligand-G.
(4) Wiązanie naczyniowych receptorów glutaminergicznych GABA powoduje podobny napływ, pośrednicząc w działaniu jonów Ca2+.
3. Portal zawiera glutaminian i GABA. Akumulacja glutaminianu i GABA zachodzi na dwa sposoby. Po lewej stronie skóry pokazano, że kilka cząsteczek przekaźnikowych jest transportowanych ze szczeliny synaptycznej przez błonowe białka transportujące i umieszczanych z powrotem w opuszce synaptycznej. Prawe części dzieci wykazują akumulację cząsteczek mediatora przez sąsiadujące astrocyty. W astrocytach glutaminian przekształca się w glutaminę pod wpływem syntetazy glutaminy. W procesie dalszego transportu do wzmocnienia synaptycznego, w wyniku działania glutaminazy powstaje glutaminian, który trafia do opuszki synaptycznej. GABA jest przekształcany do glutaminianu przez transaminazę GABA. W procesie transportu glutaminian pod wpływem syntetazy glutaminy przekształca się w glutaminę.
Wracając do obszaru wzmocnienia synaptycznego, glutamina pod wpływem glutaminazy przekształca się w glutaminian, z którego pod działaniem dekarboksylazy glutaminianowej syntetyzuje się GABA, którego cząsteczki znajdują się w cebulach synaptycznych.
Blokada enzymu dekarboksylazy glutaminianowej jest przyczyną znanej choroby autoimmunologicznej – zespołu „człowieka szkieletowego”.
Schemat resyntezy glutaminianu. Po lewej stronie dziecka następuje odwrotna akumulacja cząsteczki glutaminianu w stabilnym wyglądzie.
Po prawej stronie dziecka (1) glutaminian jest wychwytywany przez astrocyty, następnie (2) pod wpływem syntetazy glutaminy przekształcany jest w glutaminę.
(3) Glutamina dociera do zakończenia nerwowego, (4) pod wpływem glutaminazy przekształca się w glutaminian, który (5) włącza cebulki synaptyczne.
Schemat bramki do resyntezy GABA. Po lewej stronie dziecka pojawia się nagromadzenie cząsteczki GABA. Po prawej stronie dziecka GABA jest wypełniona astrocytami, następnie (1) pod działaniem transaminazy GABA ulega przemianie w glutaminian, który (2) pod działaniem syntetazy glutaminy przekształca się w glutaminę.
(3) Glutamina dociera do zakończeń nerwowych i pod wpływem glutaminazy tworzy glutaminian.
(4) Glutaminian pod wpływem dekarboksylazy glutaminianowej przekształca się w GABA, który (5) włącza cebulki synaptyczne.
G) Glicyna. Glicyna jest syntetyzowana z seryny podczas katabolizmu glukozy. Główną funkcją tego neuroprzekaźnika jest zapewnienie negatywnego sprzężenia zwrotnego neuronów rocyny mózgu i rdzenia kręgowego. Kiedy glicyna jest inaktywowana (na przykład przez ciężką strychninę), pojawiają się bolesne przypadki.
Miejsce pochówku Zvorotne. W obszarze wzmocnienia synaptycznego, za pomocą białek transportujących aksonów, portal magazynuje glicynę z dalszych miejsc opuszki synaptycznej.
Schemat negatywnego sprzężenia zwrotnego: Komórki Renshawa tłumią ponadziemskie przebudzenie neuronów rokowych. ACh-acetylocholina. (1) Neuron znajdujący się poniżej rdzenia kręgowego wywiera efekt pobudzający na neuron rdzenia kręgowego.
(2) Neuron ruchowy wibruje i skraca mięśnie.
(3) Młot obrotowy stymuluje komórkę Renshawa.
(4) Klitina Renshaw wytwarza napływ hamujący wystarczający do stłumienia ponadświatowej aktywacji neuronu rocyny.
Glutaminian w mózgu jest najważniejszym neuroprzekaźnikiem dla aktywnych synaps. Synapsy działające jako przekaźniki glutaminianu znajdują się w około 50% neuronów OUN. Zapach jest najsilniejszy w przodomózgowiu (telenzefalonie) i hipokampie. Kanały receptorowe, dla których glutaminian pełni rolę liganda, to tzw. synapsy pobudzające, które przed odrą tworzą najważniejsze bodźce pobudzające układów mózgowych. Smród odbija się na procesach navchannya. Glutaminian jest zatem najważniejszym przekaźnikiem ośrodkowego układu nerwowego. Dlatego do znieczulenia stosuje się na przykład lek farmakologiczny ketaminę, będący antagonistą glutaminianu (tabela 21.2).
Uwalnianie glutaminianu jest stymulowane, ponieważ ACh zależy od stężenia jonów Ca2+ w przedziale presynaptycznym. Jednakże o zakończeniu transferu synaptycznego nie decyduje dodatkowa struktura enzymatyczna w szczelinie synaptycznej, ale mechanizm odwracalnego magazynowania przekaźnika do presynaptycznych zakończeń nerwowych. Poza tym, którego losem jest także astroglej. Glutaminian bezpośrednio otwiera niespecyficzny kanał jonowy dla kationów.
Istnieją trzy główne typy receptorów postsynaptycznych, spośród których istnieje wiele różnych typów. Konkurują o swoją aktywność dzięki egzogennym agonistom (tabela 21.2). Jeden typ wiąże się z N-metylo-D-asparaginianem (NMDA) i nazywany jest receptorem NMDA. Akty synaps zabezpieczone przez tego typu receptory powstają w pierwotnych synapsach w wyniku mechanizmu addytywnego. Znajdujący się w przestrzeni zewnątrzkomórkowej Mg2+ napływa do nich jako niekonkurencyjny bloker wiązania z tym receptorem kanału jonowego (ryc. 21.9). W ten sposób zmiana nadajnika nie powinna prowadzić do efektu. Inny typ zawiera receptor, który wiąże się z kwasem alfa-amino-3-hydroksy-5-metylo-4-izoksazolopropionowym (AMPA). W miarę jak potencjał błonowy komórki postsynaptycznej ulega depolaryzacji w synapsach pobudzających wyczuwających receptor AMPA, zmienia się wiązanie Mg2+ z receptorem NMDA. W rezultacie Mg2+ uruchamia kanał jonowy, który wiąże się z receptorem NMDA, a jony sodu mogą przedostać się do komórki, powodując silną depolaryzację. Alternatywnie, poprzez ten sam kanał jonowy, komórki mogą dodatkowo wchłaniać jony Ca2+, które poprzez układy wtórnych przekaźników i aktywację specyficznych białek wytwarzają potrójną siłę działania (długotrwałe wzmocnienie). W ten sposób powstaje podstawa procesów inicjacyjnych.
Zmiany w aktywności synaptycznej (długotrwała depresja) mogą wynikać z podobnego mechanizmu. Depilacje informacji dla anty-bonusu NMDA-Sinapse są etnicznym porostem todi, zostało to stwierdzone przez INSHII Sinapsi, membranę depolarizuyut yaki Klitini, więc neurony post-tsinoptyczne mogą być viconuvati ” Funkcja Logdy’ego”. Tlenek azotu NO wpływa z powrotem do synapsy NMDA jako wsteczny przekaźnik regionu presynaptycznego. Dzieje się tak również na skutek dylatacji postsynaptycznej, polegającej na tym, że oprócz strumienia wejściowego jonów Ca2+ podczas depolaryzacji aktywowana jest syntaza NO.
Nadmierna aktywacja dużej liczby synaps NMDA może nieodwracalnie uszkodzić komórki postsynaptyczne (tak nazywa się ekscytotoksyczność - cytotoksyczność, która jest spowodowana stymulacją neuroprzekaźników, na przykład glutaminianu i asparaginianu), być może pod wpływem znacznego napływu płynu Jony Ca2+. Oczywiście odczulanie receptorów tej substancji już trwa. Ekscytotoksyczność jest bardzo silna
Artykuł ten poświęcony będzie cyklowi o neuroprzekaźnikach glutaminian. To słowo jest nam najbardziej znane z poprawiania smaku potraw, ale odgrywa również ważną rolę w naszym układzie nerwowym. Glutaminian jest najbardziej rozpowszechnionym neuroprzekaźnikiem pobudzającym w układzie nerwowym kobiet w ciąży i kobiet w ciąży.
Cząsteczki i łącza
Glutaminian (kwas glutaminowy) Jest jednym z 20 niezbędnych aminokwasów. Oprócz udziału w syntezie białek żyły mogą pełnić także funkcję neuroprzekaźnika – mowy przekazującej sygnał z jednej komórki nerwowej do innego połączenia synaptycznego. W takim przypadku należy zadbać o to, aby glutaminian znajdujący się w jeżach nie przedostał się przez barierę krew-mózg, tak aby nie przedostał się bezpośrednio do mózgu. Glutaminian powstaje w komórkach naszego organizmu poprzez α-ketoglutaran poprzez transaminizację. Grupę aminową przenosi się na alaninę lub asparaginian, zastępując rodnik ketonowy α-ketoglutaranem (ryc. 1). W rezultacie eliminowany jest glutaminian i peruwinian lub kwas szczawiowy (ze względu na donor grupy aminowej). Dwie inne substancje biorą udział w wielu ważnych procesach: na przykład kwas szczawiowy jest jednym z metabolitów wielkiego i żarłocznego cyklu Krebsa. Zniszczenie glutaminianu następuje za pomocą enzymu dehydrogenazy glutaminianowej, a podczas reakcji powstaje znany już α-ketoglutaran i amoniak.
Malyunok 1. Synteza glutaminianu. Glutaminian jest syntetyzowany z -ketoglutaranu poprzez zastąpienie grupy ketonowej grupą aminową. Gdy reakcja jest prowadzona w komórkach, następuje utrata fosforanu dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NADP). Malyunok ze strony internetowej wykładowca.ukdw.ac.id.
Glutaminian, podobnie jak większość innych mediatorów, ma dwa typy receptorów. Jonotropowy(który otwiera pory membrany dla jonów w odpowiedzi na dodany ligand) i metabotropowy(po dodaniu liganda aktywują się komórki metaboliczne). Grupa receptorów jonotropowych dzieli się na trzy rodziny: receptory NMDA, receptory AMPA i receptory kwasu kainowego. Receptory NMDA To tak zwany ich selektywny agonista, mowa, który selektywnie stymuluje te receptory, N-metylo-D-asparaginian (NMDA). Czasami Receptory AMPA takim agonistą będzie kwas α-aminometyloizoksazolopropionowy i Receptory kainowe stymulowane wibracją kwasem kainowym. Substancja ta występuje w algach robakowatych i jest wykorzystywana w badaniach neurobiologicznych do modelowania padaczki i choroby Alzheimera. Zaczęto także dodawać pozostałą godzinę do receptorów jonotropowych receptory δ: smród rośnie na komórkach Purkiniego w móżdżku mięśniowym. Pobudzenie „klasycznych” receptorów NMDA, AMPA i kainianowych prowadzi do momentu, w którym potas zaczyna opuszczać komórkę, a wapń i sód pochodzą z komórka błoto. Podczas tych procesów następuje pobudzenie neuronu i wyzwolenie jego potencjału czynnościowego. Metabotropowy Receptory są związane z układem białek G i biorą udział w procesach neuroplastyczności. Neuroplastyczność odnosi się do zdolności komórek nerwowych do tworzenia nowych połączeń jedno po drugim lub ich utraty. Pojęcie neuroplastyczności obejmuje także liczbę synaps zmieniających siłę neuroprzekaźnika, która zmienia się w zależności od tego, jakie akty behawioralne i procesy psychiczne zachodzą w danym momencie i z jaką częstotliwością.
Układ glutaminianowy jest niespecyficzny: cały mózg funkcjonuje na kwasie glutaminianowym. Inne układy neuroprzekaźników, opisane w poprzednich artykułach, mają mniejszą swoistość – np. dopamina wpływa na nasze zmysły i motywację. W przypadku zaburzenia glutaminianowego tak się nie dzieje – potrzebny jest szeroki i delikatny zastrzyk w procesy zachodzące w środku mózgu. Ważne jest, aby zobaczyć każdą konkretną funkcję, budzenie. Z tych powodów mówimy o układzie glutaminianowym jako o połączeniu dużej liczby więzadeł w mózgu. Ten rodzaj agregatu nazywa się konektom. Ludzki mózg może pomieścić dużą liczbę neuronów, które tworzą między sobą jeszcze więcej połączeń. Łączenie ludzi za pomocą połączenia to zadanie, którego nauka nie jest dziś w stanie wykonać. Protestuj te same opisy konektomu Chrobaka Caenorhabditis eleganckie(ryc. 2). Zwolennicy idei konektomu argumentują, że w ludzkich konektomach zapisana jest nasza tożsamość: nasza wyjątkowość i pamięć. Moim zdaniem na pierwszy plan wysuwa się nasze „ja”. Uważają też, że po opisaniu wszystkich połączeń nerwowych można zrozumieć przyczynę obojętności na zaburzenia psychiczne i neurologiczne, dzięki czemu można je skutecznie leczyć.
Malyunok 2. Konektom nicieni Caenorhabditis eleganckie Neuron skóry ma swoją nazwę, a wszystkie połączenia między neuronami są uwzględnione i naniesione na diagram. W rezultacie schemat wydaje się zagmatwany, poniżej znajduje się mapa tokijskiego metra. Malyunok ze strony connectomethebook.com.
Jeśli chodzi o mnie, ten pomysł jest obiecujący. Mówiąc najprościej, połączenie między neuronami można wykonać w postaci przewodów, składanych kabli, które łączą jeden neuron z drugim. W przypadku poważnych więzadeł – zakłócania sygnału, przecinania strzałek – może dojść do uszkodzenia korzystnego funkcjonowania mózgu. Nazywa się takie choroby, które wynikają z nieprawidłowego działania kanałów neuronowych połączenia konekopatia. Termin jest nowy, ale kryją się za nim znane już procesy patologiczne. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o Connectome, polecam przeczytać książkę Sebastiana Seunga „ Łączyć. Trudno się nas bać, bo tak jest» .
Środki Revantażenyi
Malyunok 3. Struktura memantyny. Memantyna jest podobna do adamantanu węglowodanowego (nie mylić z adamantyną). Malyunok z Wikipedii
W normalnie funkcjonującym mózgu sygnały z neuronów są równomiernie rozłożone pomiędzy wszystkimi pozostałymi komórkami. Neuroprzekaźniki są widoczne w wymaganej ilości kości i nie ma uszkodzonych komórek. Jednakże po udarze (ostry udar) lub podczas demencji (ostry proces) glutaminian zaczyna pojawiać się w dodatkowej przestrzeni neuronów. Stymuluje receptory NMDA innych neuronów, a neurony te pobierają wapń. Napływ wapnia uruchamia szereg mechanizmów patologicznych, które ostatecznie prowadzą do śmierci neuronu. Proces uszkadzania komórek na skutek obecności dużej ilości endogennej toksyny (w tym przypadku glutaminianu) nazywa się ekscytotoksyczność.
Malyunok 4. Stosowanie memantyny w leczeniu otępienia Alzheimera. Memantyna zmniejsza intensywność sygnałów pobudzających przechodzących z neuronów korowych do jądra Meynerta. Neurony acetylocholiny tworzące tę strukturę regulują szacunek i inne niskie funkcje poznawcze. Zmiany w ponadświatowej aktywacji jądra Meynerta prowadzą do zmian w objawach demencji. Malyunok z.
Można rozważyć, aby uniknąć rozwoju ekscytotoksyczności lub zmienić jej skutki w czasie choroby memantyna. Memantyna jest silnym cząsteczkowym antagonistą receptorów NMDA (ryc. 3). Najczęściej lek ten jest przepisywany w przypadku demencji terminalnej i demencji w chorobie Alzheimera. Zwykle receptory NMDA są blokowane przez jony magnezu, jednak po stymulacji glutaminianem zostają one uwolnione z receptora i wapń zaczyna przenikać do komórki. Memantyna blokuje receptor i zakłóca przepływ jonów wapnia do neuronu, wywierając w ten sposób swoje działanie neuroprotekcyjne poprzez redukcję „szumu” elektrycznego tła w sygnałach komórkowych. W otępieniu alzheimerowskim, oprócz problemów związanych z glutaminianem, dochodzi do obniżenia poziomu acetylocholiny, neuroprzekaźnika biorącego udział w takich procesach jak pamięć, uczenie się i docenianie. Ze względu na specyfikę choroby Alzheimera psychiatrzy i neurolodzy poszukują leczenia Inhibitory acetylocholinoesterazy enzym wytwarzający acetylocholinę w szczelinie synaptycznej, co skutkuje powstaniem w mózgu większej grupy komórek zamiast acetylocholiny i normalizuje stan pacjenta. Naukowcy zalecają stosowanie memantyny i inhibitorów acetylocholinoesterazy w celu skuteczniejszej walki z demencją w chorobie Alzheimera. Kiedy poziom tych leków jest zbyt niski, istnieją dwa różne mechanizmy rozwoju choroby (ryc. 4).
Demencja - gdy mózg jest rozciągnięty w czasie, w którym następuje całkowita śmierć neuronów. I zachorują, co prowadzi do nagłego i dużego obciążenia tkanki nerwowej. Ekscytotoksyczność jest ważnym elementem uszkodzenia nerwów w udarze. Z tych powodów w przypadku uszkodzenia mózgowego przepływu krwi można skorygować stosowanie memantyny, ale badania na ten temat nie będą już rozpoczynane. Obecnie badania prowadzone na myszach pokazują, że stosowanie memantyny w dawce 0,2 mg/kg na dobę poprawia uszkodzenie mózgu i poprawia rokowanie udaru mózgu. Możliwe, że dalsze prace pozwolą nam na dalsze udoskonalanie leczenia udarów mózgu u ludzi.
Głos w mojej głowie
Najczęstsze halucynacje u pacjentów chorych na schizofrenię mają charakter słuchowy: pacjent słyszy „głosy” w swojej głowie. Głos może szczekać i komentować osoby znajdujące się w pobliżu, w tym rodzinę pacjenta. U jednej z moich pacjentek głosy odczytały whisky ze sklepów na ulicy, z której wyszła; Poczuła głos mówiący: „Rezygnujesz z emerytury i idziesz do kawiarni”. Nina ma podstawową teorię wyjaśniającą pochodzenie takich głosów. Widać, że pacjent chodzi po ulicy. Pij lepki, a mózg automatycznie to odczyta. Wraz ze zwiększoną aktywnością części mózgu, która wskazuje na objawy słuchowe, zmysły słuchowe pacjenta ulegają pogorszeniu. Smród mógł zostać uduszony przez normalną pracę poletek odry czołowej, ale nie jest to wykrywane ze względu na spadek ich aktywności (ryc. 5). Nadmierna aktywność kory słuchowej może być spowodowana nadczynnością układu glutaminianowego (pobudzenia) lub defektem struktur GABAergicznych, które odpowiadają za prawidłową galwanizację w ludzkim mózgu. Najprawdopodobniej brak aktywności części czołowej w przypadku schizofrenii wiąże się także z zaburzeniem równowagi neuroprzekaźników. Rozwój tych działań prowadzi do tego, że ludzie zaczynają mieć słaby „głos”, który wyraźnie odzwierciedla nadmierną precyzję lub przekazuje ich myśli. Często „wypowiadamy” nasze myśli w naszych głowach, które mogą również działać jako „głosy” w mózgu osoby chorej na schizofrenię.
Malyunok 5. Przyczyna halucynacji słuchowych w mózgu pacjenta chorego na schizofrenię. Podstawowym rezultatem jest automatyczne „odczytywanie” myśli lub myśli, zlokalizowane w korze mosznowej (1) i niezagłuszone przez korę czołową (2). Kora ciemieniowa (3) wychwytuje aktywność mózgu i zastępuje ją nowym ogniskiem aktywności. W rezultacie ludzie zaczynają mieć słaby głos. Malyunok z.
Na tym kończy się nasza eksploracja neuroprzekaźników na świecie. Dowiedzieliśmy się o motywującej dopaminie, uspokajającym kwasie γ-aminomasłowym i innych bohaterach naszego mózgu. Aby spędzać czas ze swoim mózgiem – jak głosi tytuł książki Dicka Swaaba… Neurotoks. Rozdzielczość. 24 , 358–369;
