Glutaminska kislina je nevrotransmiter. Nevrotransmiterji in najpomembnejši načini zdravljenja duševnih bolezni

V biokemijski literaturi se namesto okornih imen pogosto uporabljajo strnjeni konvencionalni izrazi: "glutamat", "Glu", "Glu" ali "E". Glede na znanstveno literaturo se izraz "glutamat" pogosto uporablja tudi za označevanje široke uporabe mononatrijevega glutamata v krči.

V živih organizmih odvečna molekula glutaminske kisline vstopi v skladišče beljakovin, polipeptidov in drugih nizkomolekularnih spojin, ki so prisotne na videz. Med biosintezo beljakovin presežek glutaminske kisline kodirajo kodoni GAA in GAG.

Vezava glutaminske kisline na specifične nevronske receptorje vodi do njihove aktivacije. ] .

Glutaminska kislina je dodana skupini esencialnih aminokislin in se sintetizira v človeškem telesu.

Ena oblika sinaptične vezave, imenovana potenciacija, se pojavi v glutamatergičnih sinapsah v hipokampusu, neokorteksu in drugih delih človeških možganov.

Natrijev glutamat ne sodeluje samo pri klasičnem prevajanju živčnega impulza od nevrona do nevrona, temveč tudi pri volumetrični nevrotransmisiji, če se signal prenese v nevronsko sinapso s kumulativnim učinkom natrijevega glutamata, v bogatih vaskularnih sinapsah (tj. -imenovan ekstrasinaptični glutamat, igra pomembno vlogo pri regulaciji rastnih stožcev in sinaptogenezi med razvojem možganov, kot je opisal Mark Metson [ kje?] .

Glutamatni receptorji

Endogena liganda glutamatnih receptorjev sta glutaminska kislina in asparaginska kislina. Glicin je potreben tudi za aktiviranje receptorjev NMDA. Zaviralci receptorjev NMDA: PCP, ketamin in druga zdravila. Receptorje AMPA blokirata tudi CNQX, NBQX. Kainska kislina je aktivator kainatnih receptorjev.

"Krog" za glutamat

Vloga glutaminske kisline v kislinskem ravnovesju

Ko se glutamat pretvori v α-ketoglutarat, nastane tudi amoniak. Nato α-ketoglutarat razpade na vodo in ogljikov dioksid. Preostanek se s pomočjo karboanhidraze preko ogljikove kisline pretvori v prosti ion vode in hidrokarbonata. Vodni ion se izloča v lumnu dušikovega kanalčka spiral, ki prenašajo natrijev ion, natrijev bikarbonat pa se izgubi iz krvne plazme.

Glutamatergični sistem

Centralni živčni sistem ima približno 106 glutamatergičnih nevronov. Celična telesa nevronov ležijo v možganski skorji, vohalnem cibulinu, hipokampusu, substantii nigra in malih možganih. V hrbtenjači - v primarnih aferentih dorzalne skorje.

Patologije, povezane z glutamatom

Premiki na mestu glutamata v sinapsah med nevroni se lahko preveč prebudijo in jih lahko poženejo v celice, kar lahko v poskusu povzroči bolezen, ki je klinično podobna amiotrofični sklerozi. Ugotovljeno je bilo, da za odpravo zastrupitve nevronov z glutamatom astrociti glialnih celic odstranijo presežek glutamata. Vin se prenaša v celico s pomočjo transportnega proteina GLT1, ki je prisoten v celični membrani astrocitov. Glutamat, ki ga tvorijo astroglialne celice, ne poškoduje nevronov.

Prvi del zgodbe o nevrotransmiterjih »Atlas« je posvečen dopaminu, norepinefrinu in serotoninu za mlade. Druga objava govori o manj znanih nevrotransmitorjih, ki prispevajo k pomembnemu nevidnemu robotu: drugi nevrotransmitorji stimulirajo in spodbujajo, nam pomagajo razumeti in si zapomniti.

Acetilholin

Acetilholin igra pomembno vlogo v procesu nastajanja in oblikovanja spomina. V ta namen je potrebno tako osredotočiti pozornost (in nadzorovati prenos impulzov, ki vznemirjajo), kot tudi znati preklopiti z enega subjekta na drugega (in pospešiti reakcijo). Delo možganov je aktivno, na primer med uro priprave na spanje ali rečno življenje, kar vodi do povečanja ravni acetilholina. Če možgani dlje časa niso aktivni, nastopi kot mediator poseben encim acetilholinesteraza, delovanje acetilholina pa je šibkejše. Idealen za začetek, acetilholin bo slab pomočnik v stresnih situacijah: je posrednik misli, ne pa odločilnih dejanj.

Preveč acetilholina v telesu povzroči krč mišic, ki ga oceni tisti del pljuč – enak učinek povzroča sproščanje živčno-paralitičnih plinov. Nezmožnost acetilholina povzroči razvoj Alzheimerjeve bolezni in drugih vrst senilne demence. Kot podporno terapijo se bolnikom predpiše zdravilo, ki zavira sproščanje acetilholina - zaviralec acetilholinesteraze.

Gen CHRNA3 kodira nikotinski acetilholinski receptor, ki lahko absorbira nikotin. Na prvi stopnji govor vpliva na simpatični sistem telesa, kar ima za posledico krč gladkih mišic in skrajšanje krvnih žil. Zato cigarete povzročajo povečano dolgočasnost in bledico kože, nižjo vsebnost piščancev. Sčasoma nikotin doseže celice možganov in aktivira receptorje za acetilholin. Ko se hkrati zaužijeta nikotin in acetilholin, so možgani prisiljeni pospešiti oskrbo in po približno eni uri začnejo možganski nevroni normalno proizvajati acetilholin. Od zdaj naprej bo treba nikotin iz kože - iz rane, da se razvedrimo, konec koncev, da se umirimo, po kosilu - da malo razmislimo o prihodnosti.

Polimorfizem gena CHRNA3 prispeva k nemotenemu vnosu nikotina in posledično k tveganju za nastanek pljučnega raka pri piščancih.

Adenozin

Nič ogljikovih kislin in adenozina. Kot nevrotransmiter je odgovoren za občutek zaspanosti. Ob uri spanja postanejo računi nič-nič rubljev majhni, adenozin se pretvori v adenozin trifosfat in z novo močjo so pripravljeni na vrnitev na delo.

Način za preslepitev »bančnega sistema«: blokiranje adenozinskih receptorjev in uporaba kredita. Tu nastopi kofein – lahko ga ignorirate in ga uporabljate še naprej. V tem primeru ne prinaša potrebne energije, ampak vam omogoča samo zapravljanje denarja, saj imate še tristo rubljev. Kot pri vsakem posojilu je treba za preplačilo plačati veliko denarja, veliko spoštovanja in veliko denarja. Nič manj, kava, čaj in čokolada s kofeinom so najbolj priljubljena poživila na svetu.

Jasno je, da obstaja več vrst adenozinskih receptorjev, ki jih adenozin aktivira in blokira. Gen ADORA2A kodira drugačne vrste adenozinskih receptorjev, ki sodelujejo pri aktivaciji protivnetnih procesov, oblikovanju imunskega sistema, uravnavanju bolečine in spanja. Robotski receptor vsebuje hitrost odziva telesa na poškodbo.

Glutamat

Glutamat je dragocena aminokislina in pomemben nevrotransmiter, njegovi receptorji se nahajajo v 40% nevronov v možganih. Nima nobene močne "semantične privlačnosti", temveč pospešuje prenos signalov po drugih receptorjih - dopamin, norepinefrin, serotonin itd. Ta funkcija omogoča glutamatu, da tvori sinaptično plastičnost in uravnava aktivnost sinaps glede na reakcijo postsinaptičnih receptorjev. Ta mehanizem je osnova procesa pridobivanja in obdelave spomina.

Zmanjšana aktivnost glutamata vodi v ohlapnost in apatijo. Preveč - do te mere, da "preobremeni" živčne celice in vodi v njihovo smrt, kot če bi električnemu tokokrogu namenili veliko pozornosti, ni potrebno vitrificirati. Izognemo se »izgorelosti« nevronov – ekscitotoksičnosti – po napadih epilepsije in pri nevrodegenerativnih boleznih.

Dve skupini genov kodirata proteine ​​prenašalce glutamata. Geni skupine EAAT so reprezentativni za beljakovine, ki shranjujejo natrij – tiste, ki sodelujejo pri spominskem procesu. Mutacije v genih te skupine prispevajo k tveganju za možgansko kap, Alzheimerjevo bolezen, Huntingtonovo bolezen in amiotrofično sklerozo. Mutacije v genih vezikularnih transportnih proteinov skupine VGLUT so povezane s tveganjem za shizofrenijo.

Gama-aminomaslena kislina

Za opis učinka GABA je idealen vrstni red "počasneje kot greš, hitreje boš": učinek mediatorja, ki harmonizira, omogoča hitrejšo koncentracijo. GABA zmanjša aktivnost različnih nevronov, vključno s tistimi, ki so povezani z občutki strahu in tesnobe, ter tistimi, ki so povezani z glavno nalogo. Visoka koncentracija GABA bo poskrbela za pomiritev in vitalnost. Zmanjšanje koncentracije GABA in neravnovesje v dnevni podpori glutamata lahko vodi do sindroma pomanjkanja spoštovanja (ADHD). Za zvišanje ravni GABA so dobre možnosti hoja, joga, meditacija in zmanjšanje večine stimulansov.

Gama-aminomaslena kislina ima dve vrsti receptorjev – šibko odzivni GABA-A in visoko odzivni GABA-B. Gen GABRG2 kodira receptorski protein GABA-A, ki močno zmanjša fluidnost prenosa impulzov v možganih. Mutacije v genu so povezane z epilepsijo in febrilnimi napadi, ki jih lahko povzroči visoka vročina.

Medtem ko so dopamin, serotonin in norepinefrin hollywoodski akterji v veliki nevronski filmski industriji, junaki drugega dela zgodbe o nevrotransmiterjih delujejo v zakulisju. Brez tega neprimerljivega prispevka bi bil odličen film popolnoma drugačen.

Na sprednjem delu

Najmočnejši nevrotransmiter v možganih in hrbtenjači je aminokislina L-glutamat. Pomemben primer aktivnih nevronov, ki proizvajajo glutamat kot nevrotransmiter, so vsi nevroni, ki gredo od ošpic do velikih možganov, ne glede na njihovo neposredno prisotnost v drugih delih možganske skorje, hrbtenjače ali hrbtenjače. Glutamat se sintetizira iz α-ketoglutarata, ki je tudi substrat za nastanek GABA.

GABA je najbolj razširjen galmični nevrotransmiter v hrbtenjači in možganih, odgovoren za približno eno tretjino vseh sinaps v živčnem sistemu. Milijoni GABAergičnih nevronov proizvajajo glavni del govora repnega in lentiformnega jedra, v velikem številu pa so skoncentrirani tudi v sprednjem akvaduktu, hipotalamusu in hipokampusu. Poleg tega GABA deluje kot mediator v velikih Purkinjejevih celicah, ki so edine celice, ki izhajajo iz skorje malih možganov. Aksoni Purkinjejevih celic se spustijo do zobatih in drugih cerebelarnih jeder. GABA se sintetizira iz glutamata z encimom glutamat dekarboksilaza.

Tretji aminokislinski nevrotransmiter je glicin. Glicin ima vlogo pri sintezi beljakovin v vseh tkivih telesa in je najpreprostejša aminokislina, ki se sintetizira iz žvepla v procesu katabolizma glukoze. Ta nevrotransmiter ima galmični učinek v sinapsah asociativnih nevronov v možganih in hrbtenjači.

A) Glutamat. Glutamat deluje kot nevrotransmiter na ionotropnih in metabotropnih receptorjih. Pred ionotropnimi receptorji so AMPA-, kainat- in NMDA-receptorji, ki so dobili imena po sintetičnih agonistih, ki jih aktivirajo: amino-metil-izoksazol-propionske kisline, očitno kainat in N-metil-D-ac partatu. Kainatni receptorji so redko izolirani; Najpogosteje se združijo z AMPA receptorji in vstopijo v AMPA-kainatne (AMPA-K) receptorje.

Ionotropni glutamatni receptorji. Ko se na postsinaptični membrani aktivirajo receptorji AMPA-K, se iz celice pridobi velika količina Na+ ionov in iz celice sprosti majhna količina K+ ionov, kar povzroči nastanek zgodnje komponente EPSP ciljnega nevrona. , ki depolarizira membrano tarčnega nevrona pri -65 mV do -50 mV. Ta proces vodi do elektrostatične "absorpcije" magnezijevih kationov (Mg 2+), ki tiho "zapre" ionski kanal receptorja NMDA. Ioni Na+ prehajajo skozi ionski kanal in tvorijo akcijski potencial.

Pomembno je omeniti, da ioni Ca 2+ prodrejo tudi v sredino celice in med tretjim obdobjem depolarizacije, katerega trajanje doseže 500 ms zaradi enkratnega potenciala delovanja, se aktivirajo shranjeni encimi Ca 2+ , ustvarjanje ne spremeni strukture ciljne celice ali spremeni števila sinaptičnih stikov. Fenomen sinaptične plastičnosti kot odgovor na aktivacijo receptorja je jasno viden v eksperimentalnih študijah na gojenih delih hipokampusa. Ta pojav velja za glavni mehanizem za razvoj kratkournega spomina. Na primer, analgetik ketamin, ki blokira kanale NMDA, poleg glavnega delovanja moti nastanek spomina.

Značilnost aktivacije receptorjev NMDA, ki se pogosto ponavlja, je potenciranje, ki se kaže v EPSP z vrednostmi, ki po nekaj dneh presegajo normalne kazalnike (še dlje - obdobje depresije Iya).

Vlogo receptorjev NMDA pri razvoju pojava ekscitotoksičnosti glutamata potrjuje razvoj ishemičnih možganskih kapi pri poskusnih živalih. Predvideva se, da je bil vzrok odmiranja velikega števila nevronov prevelik dotok Ca 2+ ionov v celico med nastankom: ishemija > čezmerni dotok Ca 2+ ionov v celico > aktivacija shranjevanja Ca 2+ proteaze in lipaze > razgradnja beljakovin in lipidov > celična smrt. Dajanje antagonista receptorjev NMDA takoj po primarni možganski kapi lahko zmanjša resnost ishemične poškodbe možganov.

Metabotropni glutamatni receptorji Obstaja več kot 100 različnih metabotropnih glutamatnih receptorjev. Vsi metabotropni receptorji so zgrajeni iz notranjih membranskih proteinov, ki so večinoma porazdeljeni na postsinaptičnih membranah in imajo indukcijski učinek. Več metabotropnih receptorjev je lokaliziranih na presinaptični membrani in galmičnih avtoreceptorjih.

b) GABA. Receptorji GABA so lahko ionotropni ali metabotropni.

1. Ionotropni GABA receptorji. Receptorji imenovani GABA A se nahajajo v večjem delu možganov v predelu limbičnega dela možganov. Receptor za vezavo kože iz kloridnega kanala. Ko se aktivirajo receptorji GABA A, se klorovi kanali odprejo in Cl ioni zaradi koncentracijskega gradienta stečejo iz sinaptične špranje v citosol. Vzrok hiperpolarizacije, ki doseže vrednosti -70 mV in nižje, je seštevek kasnejših IPSP.

Delovanje pomirjevalnih zdravil barbiturne kisline in benzodiazepina (na primer diazepama) se izvaja z aktivacijo receptorjev GABA A. Podobno kot pri delovanju etanola (izguba nadzora nad socialnim vedenjem pri injiciranju etanola je posledica dehidracije vzdražljivih ciljnih nevronov, ki so sprva "pretočeni" z delovanjem GABAergičnih ichnyh dotokov). Mehanizem delovanja mnogih poletnih anestetikov je tudi v pripadajočih receptorjih, zaradi katerih so ionski kanalčki dolgo časa prikrajšani za aktivnost.

Glavni antagonist, ki zaseda aktivno središče receptorja, je konvulzivni bikukulin. Drugi konvulzant - mikrotoksin - se veže na beljakovinske podenote, ki, ko so aktivne, zaprejo ionski kanal.

2. Metabotropni receptorji GABA. Metabotropni receptorji, imenovani GABA, so enakomerno porazdeljeni v vseh strukturah možganov, zaznani so tudi v perifernih avtonomnih živčnih pleksusih. Ne glede na to, da ima veliko število G-proteinov v teh receptorjih vlogo sekundarnih prenašalcev sporočil, pomemben del G-proteinov prispeva k posebni vrsti postsinaptičnih kalijevih kanalčkov – GIRK kanalčkov (G-protein-coupled potassium channels of notranje popravljanje). Pri dodajanju mediatorja se loči β-podenota, ki preko kanala GIRK »dodaja« ione K+, kar vodi do nastanka IPSP.

Odziv tovrstnih receptorjev tarčnega nevrona je močnejši in šibkejši kot pri iontoforezi GABA A, njihova aktivacija pa zahteva stimulacijo višje frekvence. V zvezi s tem je pomembno, da so receptorji GABA A razporejeni ne v zunanji sinaptični špranji, temveč ekstrasinaptično. To domnevo je mogoče potrditi s prisotnostjo druge vrste razširjenih ekstrasinaptično G-usmerjenih kanalov. Ti kalcijevi kanali so tudi odvisni od potenciala in sodelujejo v imunskem sistemu zaradi količine ionov Ca 2+, potrebnih za gibanje sinaptičnih vlaken po presinaptični membrani. Ko se aktivira ligandna povezava G-Ca 2+, se kalcijevi kanalčki zaprejo, kar vodi do zmanjšanja dotoka akcijskega potenciala, kot tudi do galvanizacije izhodnega nevrona (vzbujevalni krog) in drugih glutamatnih materialnih nevronov. ki se držijo.

V nekaterih primerih bolezni zaradi hipertenzivnega refleksnega tonusa mišic (mišična spastičnost) injicirajte mišični relaksant baklofen (agonist GABA B) v hrbtenjačo.ahnoidni prostor. Baklofen prodre v hrbtenjačo in zavira sproščanje glutamata iz občutljivih živčnih končičev predvsem zaradi spremembe dobave velikega števila ionov Ca 2+ v celici, kar je posledica dotoka potencialov díí nadsvetovnih frekvenc.

3. Portal vsebuje glutamat in GABA. Akumulacija glutamata in GABA poteka na dva načina. Na levi strani kože je prikazano, da se več molekul prenašalcev prenese iz sinaptične špranje z membranskimi transportnimi proteini in postavi nazaj v sinaptični bulbus. Desni deli dojenčkov kažejo kopičenje mediatorskih molekul s sosednjimi astrociti. V astrocitih se glutamat pod delovanjem glutamin sintetaze pretvori v glutamin. V procesu nadaljnjega transporta do sinaptične krepitve glutamat nastane z delovanjem glutaminaze in se postavi v sinaptični bulbus. GABA se pretvori v glutamat z GABA transaminazo. Med transportnim procesom se glutamat pod delovanjem glutamin sintetaze pretvori v glutamin.

Če se obrnemo na področje sinaptične krepitve, se glutamin pod delovanjem glutaminaze pretvori v glutamat, iz katerega se pod delovanjem glutamat dekarboksilaze sintetizira GABA, katere molekule se nahajajo v sinaptičnih čebulicah.

Blokada encima glutamat dekarboksilaze je osnova znane avtoimunske bolezni - sindroma "suhega človeka".

G) Glicin. Glicin se sintetizira iz serina med katabolizmom glukoze. Glavna funkcija tega nevrotransmiterja je zagotavljanje negativne povratne informacije rocinskih nevronov možganov in hrbtenjače. Ko je glicin inaktiviran (na primer s hudim strihninom), se pojavijo boleči primeri.

Zvorotno grobišče. Na področju sinaptične krepitve s pomočjo aksonskih prenašalnih proteinov portal shranjuje glicin iz nadaljnjih lokacij sinaptične čebulice.

Glutamat v možganih je najpomembnejši nevrotransmiter za aktivne sinapse. Sinapse, ki delujejo kot prenašalci glutamata, najdemo v približno 50 % nevronov CNS. Vonj je največji v prednjem delu možganov (telenzephalon) in hipokampusu. Receptorski kanali, za katere glutamat služi kot ligand, so ekscitatorni, tako imenovane sinapse, ki ustvarjajo najpomembnejše ekscitatorne vhode možganskih sistemov pred ošpicami. Smrad vpliva na procese navchannya. Glutamat je torej najpomembnejši prenašalec centralnega živčnega sistema. Zato se na primer za anestezijo uporablja farmakološko zdravilo ketamin, ki je antagonist glutamata (tabela 21.2).

Sproščanje glutamata je stimulirano, ker je ACh odvisen od koncentracije Ca2+ ionov v presinaptičnem predelu. Vendar pa dokončanje sinaptičnega prenosa ni določeno z dodatno encimsko strukturo v sinaptični špranje, temveč z mehanizmom obratnega shranjevanja prenašalca na presinaptične živčne končiče. Poleg tega, katerih usoda je tudi astroglia. Glutamat neposredno odpre nespecifični ionski kanal za katione.

Obstajajo tri glavne vrste postsinaptičnih receptorjev, med katerimi je veliko različnih vrst. Za svojo aktivnost tekmujejo zaradi eksogenih agonistov (tabela 21.2). Ena vrsta se veže na N-metil-D-aspartat (NMDA) in se imenuje receptor NMDA. Sinaptični akti, zavarovani s to vrsto receptorjev, se oblikujejo na prvotnih sinapsah z aditivnim mehanizmom. Mg2+, ki je v zunajceličnem prostoru, teče vanje kot nekompetitivni blokator vezave na ta receptor ionskega kanala (slika 21.9). Na ta način menjava oddajnika ne bi smela povzročiti učinka. Druga vrsta vsebuje receptor, ki se veže na alfa-amino-3-hidroksi-5-metil-4-izoksazolpropionsko kislino (AMPA). Ko se membranski potencial postsinaptične celice depolarizira na ekscitatornih sinapsah, ki zaznavajo receptor AMPA, se spremeni vezava Mg2+ na receptor NMDA. Posledično Mg2+ sproži ionski kanal, ki se veže na receptor NMDA, natrijevi ioni lahko vstopijo v celico in povzročijo močno depolarizacijo. Druga možnost je, da preko istega ionskega kanala lahko celice dodatno porabljajo ione Ca2+, ki preko sekundarnih sporočilnih sistemov in aktivacije specifičnih proteinov proizvajajo trivalno moč (dolgoročno potenciranje). Tako se ustvari osnova za procese iniciacije.

Spremembe sinaptične aktivnosti (dolgotrajna depresija) so lahko posledica podobnega mehanizma. Depilies informaniyd za anti-bonus NMDA-Sinapse so etnični lišaji todi, to ugotavlja INSHII Sinapsi, yaki depolarizuyut membrano Klitini, tako da je post-za-tsinoptic nevroni lahko viconuvati " Funkcija Logdy". Dušikov oksid NO teče nazaj v sinapso NMDA kot retrogradni glasnik presinaptične regije. To je tudi posledica postsinaptične dilatacije, saj se poleg vhodnega toka ionov Ca2+ med depolarizacijo aktivira sintaza NO.

Prekomerna aktivacija velikega števila sinaps NMDA lahko nepovratno poškoduje postsinaptične celice (to je ime ekscitotoksičnosti - citotoksičnosti, ki jo povzročajo stimulativni nevrotransmiterji, na primer glutamat in aspartat), morda pod vplivom znatnega dotoka vnesene tekočine. ioni Ca2+. Očitno je desenzibilizacija na receptorjih te snovi že v polnem teku. Ekscitotoksičnost je zelo močna

Ta članek bo posvečen ciklu nevrotransmiterjev glutamat. Ta beseda nam je najbolj poznana po izboljšanju okusa jedem, pomembno vlogo pa ima tudi v našem živčnem sistemu. Glutamat je najbolj razširjen ekscitatorni nevrotransmiter v živčnem sistemu nosečnic in nosečnic.

Molekule in povezave

Glutamat (glutaminska kislina) Je ena izmed 20 esencialnih aminokislin. Poleg sodelovanja pri sintezi beljakovin lahko vene delujejo tudi kot nevrotransmiter – govor, ki prenaša signal iz ene živčne celice v drugo sinaptično stičišče. V tem primeru je treba zagotoviti, da glutamat, ki je v ježih, ne preide skozi krvno-možgansko pregrado, da ne pride neposredno v možgane. Glutamat se vzpostavi v celicah našega telesa preko α-ketoglutarata s transaminizacijo. Amino skupina se prenese v alanin ali aspartat, pri čemer se ketonski radikal nadomesti z α-ketoglutaratom (slika 1). Posledično se izločita glutamat in peruvat ali oksalna kislina (zaradi donorja amino skupine). V številnih pomembnih procesih sodelujeta še dve drugi snovi: oksalna kislina je na primer eden od metabolitov v velikem in požrešnem Krebsovem ciklu. Uničenje glutamata poteka s pomočjo encima glutamat dehidrogenaze, med reakcijo pa nastaneta že znana α-ketoglutarat in amoniak.

Malyunok 1. Sinteza glutamata. Glutamat se sintetizira iz -ketoglutarata z zamenjavo keto skupine z amino skupino. Ko se reakcija izvede v celicah, se porabi nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADP). Malyunok s spletne strani lecturer.ukdw.ac.id.

Glutamat ima tako kot večina drugih mediatorjev dve vrsti receptorjev. Ionotropno(ki odpre pore membrane za ione kot odgovor na dodan ligand) in metabotropni(ko dodamo ligand, se presnovne celice aktivirajo). Skupino ionotropnih receptorjev delimo na tri družine: receptorje NMDA, receptorje AMPA in receptorje kainojske kisline. NMDA receptorje To je tisto, kar se imenuje njihov selektivni agonist, govor, ki selektivno stimulira te receptorje, N-metil-D-aspartat (NMDA). Včasih AMPA receptorji takšen agonist bo α-aminometilizoksazolpropionska kislina in Kainatni receptorji vibracijsko stimulirana s kainsko kislino. Ta snov se nahaja v črvih podobnih algah in se uporablja v nevrobioloških študijah za modeliranje epilepsije in Alzheimerjeve bolezni. Začela se je dodajati tudi preostala ura ionotropnim receptorjem δ receptorji: smrdi se gojijo na Purkinjejevih celicah v malih možganih mišic Stimulacija "klasičnih" - NMDA-, AMPA- in kainatnih - receptorjev vodi do točke, ko začne kalij zapuščati celico, kalcij in natrij pa prihajata iz celica. blato. Med temi procesi se nevron vzbudi in sproži njegov akcijski potencial. Metabotropno Receptorji so povezani s sistemom G-proteinov in sodelujejo v procesih nevroplastičnosti. Nevroplastičnost se nanaša na sposobnost živčnih celic, da eno za drugo ustvarjajo nove povezave ali jih izgubijo. Tudi koncept nevroplastičnosti vključuje število sinaps, ki spreminjajo moč nevrotransmiterja, ki se spreminja glede na to, katera vedenjska dejanja in duševni procesi se pojavijo v danem trenutku in s kakšno frekvenco.

Glutamatni sistem je nespecifičen: na glutaminsko kislino delujejo celotni možgani. Drugi nevrotransmiterski sistemi, opisani v prejšnjih člankih, so manj specifični - na primer dopamin vpliva na naše čute in motivacijo. To se ne zgodi pri motnji glutamata - potrebujete široko in nežno injekcijo v procese v sredini možganov. Pomembno je videti vsako specifično funkcijo, prebujanje. Zaradi teh razlogov govorimo o glutamatnem sistemu kot kombinaciji velikega števila vezi v možganih. Ta vrsta agregata se imenuje connectome. Človeški možgani lahko sprejmejo veliko število nevronov, ki med seboj ustvarjajo še več povezav. Povezovanje ljudi s povezavo je naloga, ki je znanost danes ne zmore. Zaščitite enake opise priključka Chrobak Caenorhabditis elegans(slika 2). Zagovorniki ideje o konektomih trdijo, da je v človeških konektomih zapisana naša identiteta: naša posebnost in spomin. Po moje pride v ospredje naš "jaz". Verjamejo tudi, da lahko po opisu vseh nevronskih povezav razumemo razlog brezbrižnosti duševnih in nevroloških motenj in jih torej uspešno zdravimo.

Malyunok 2. Nematode connectome Caenorhabditis elegans Kožni nevron ima svoje ime, vse povezave med nevroni pa so vključene in narisane na diagramu. Posledično se zdi, da je shema zmedena, spodaj je zemljevid tokijske podzemne železnice. Malyunok s spletnega mesta connectomethebook.com.

Kar se mene tiče, je ta ideja obetavna. Preprosto povedano, povezava med nevroni se lahko izvede v obliki žic, zložljivih kablov, ki povezujejo en nevron z drugim. V primeru hudih ligamentov - motnje signala, rezanje puščice - lahko pride do motenj koristnega delovanja možganov. Takšne bolezni, ki nastanejo zaradi okvare nevronskih kanalov povezave, se imenujejo konektopatija. Izraz je nov, a za njim stojijo že znani patološki procesi. Če želite izvedeti več o Connectome, priporočam branje knjige Sebastiana Seunga " Povežite se. Tako težko se nas je bati, ker smo» .

Revantazhenya ukrepi

Malyunok 3. Struktura memantina. Memantin je podoben ogljikovim hidratom adamantanu (ne zamenjujte ga z adamantinom). Malyunok iz Wikipedije.

V normalno delujočih možganih so signali iz nevronov enakomerno porazdeljeni med vse druge celice. V potrebni količini kosti so vidni nevrotransmiterji, poškodovanih celic pa ni. Vendar pa se po možganski kapi (akutna kap) ali med demenco (akutni proces) glutamat začne pojavljati v dodatnem prostoru iz nevronov. Stimulira receptorje NMDA drugih nevronov in ti nevroni sprejmejo kalcij. Dotok kalcija sproži številne patološke mehanizme, ki na koncu privedejo do smrti nevrona. Proces poškodbe celic zaradi prisotnosti velike količine endogenega toksina (v tem primeru glutamata) imenujemo eksitotoksičnost.

Malyunok 4. Uporaba memantina pri Alzheimerjevi demenci. Memantin zmanjša intenzivnost ekscitatornih signalov, ki prehajajo iz kortikalnih nevronov v Meynertovo jedro. Acetilholinski nevroni, ki tvorijo to strukturo, uravnavajo spoštovanje in druge nizke kognitivne funkcije. Spremembe v nadsvetovni aktivaciji Meynertovega jedra vodijo do sprememb v simptomih demence. Malyunok z.

Da bi se izognili razvoju ekscitotoksičnosti ali spremenili njene učinke med boleznijo, lahko razmislite memantin. Memantin je močan molekulski antagonist receptorjev NMDA (slika 3). Najpogosteje je to zdravilo predpisano za terminalno demenco in demenco pri Alzheimerjevi bolezni. Običajno so receptorji NMDA blokirani z magnezijevimi ioni, vendar se ob stimulaciji z glutamatom sprostijo iz receptorja in kalcij začne prodirati v celico. Memantin blokira receptor in moti prehod kalcijevih ionov v nevron - s čimer izvaja svoj nevroprotektivni učinek z zmanjšanjem električnega "šuma" v ozadju v celičnih signalih. Pri Alzheimerjevi demenci se poleg težav, ki jih povzroča glutamat, zmanjša raven acetilholina, nevrotransmiterja, ki sodeluje pri procesih, kot so spomin, učenje in spoštovanje. Zaradi posebnosti Alzheimerjeve bolezni psihiatri in nevrologi iščejo zdravljenje za zdravljenje Zaviralci acetilholinesteraze encim, ki proizvaja acetilholin v sinaptični špranje, kar povzroči večjo skupino celic namesto acetilholina v možganih in normalizira bolnikovo stanje. Za učinkovitejši boj proti demenci pri Alzheimerjevi bolezni znanstveniki priporočajo uporabo memantina in zaviralcev acetilholinesteraze. Kadar ta zdravila preveč zastajajo, obstajata dva različna mehanizma za razvoj bolezni (slika 4).

Demenca - ko se možgani sčasoma raztegnejo, pri čemer pride do popolne smrti nevronov. In zbolijo, kar povzroči nenadno in veliko obremenitev živčnega tkiva. Ekscitotoksičnost je pomembna sestavina poškodbe živcev pri možganski kapi. Iz teh razlogov je v primeru poškodbe možganskega krvnega obtoka mogoče popraviti uporabo memantina, vendar se raziskave na to temo ne bodo več začele. Trenutno študije, izvedene na miših, kažejo, da uporaba memantina v odmerku 0,2 mg/kg na dan izboljša poškodbe možganov in izboljša prognozo možganske kapi. Možno je, da nam bo nadaljnje delo omogočilo nadaljnje izboljšanje zdravljenja možganske kapi pri ljudeh.

Glas v moji glavi

Najpogostejše halucinacije pri bolnikih s shizofrenijo so slušne: bolnik sliši "glasove" v svoji glavi. Glas lahko laja in komentira tiste, ki so v bližini, vključno z bolnikovo družino. Pri enem od mojih pacientov so glasovi brali viski iz trgovin na ulici, kjer je odšla; Začutila je glas, ki je rekel: "Odpovedal se boš svoji pokojnini in greš v kavarno." Nina ima osnovno teorijo, ki pojasnjuje izvor takih glasov. Očitno je, da bolnik hodi po ulici. Pijte viskozno in možgani ga bodo samodejno prebrali. S povečano aktivnostjo v delu možganov, ki kaže na slušne simptome, pride do oslabitve bolnikovega slušnega čutila. Smrad bi se lahko zadušil z normalnim delovanjem ploskev čelnih ošpic, vendar to ni zaznano zaradi zmanjšanja njihove aktivnosti (slika 5). Prekomerna aktivnost slušne skorje je lahko posledica hiperfunkcije glutamatnega (vzburjenega) sistema ali okvare GABAergičnih struktur, ki so odgovorne za normalno galvanizacijo v človeških možganih. Najverjetneje je pomanjkanje aktivnosti čelnega dela pri shizofreniji povezano tudi s porušenim nevrotransmiterskim ravnovesjem. Rast teh dejanj vodi v dejstvo, da ljudje začnejo imeti šibek "glas", ki jasno odraža pretirano natančnost ali prenaša njihove misli. V glavi pogosto »izgovarjamo« svoje misli, ki lahko delujejo tudi kot »glasovi« v možganih osebe, ki trpi za shizofrenijo.

Malyunok 5. Vzrok slušnih halucinacij v možganih bolnika s shizofrenijo. Primarni rezultat je samodejno »branje« misli ali misli, ki so lokalizirane v skrronalnem korteksu (1) in jih ne zaduši frontalni korteks (2). Parietalni korteks (3) zajema aktivnost v možganih in jo nadomesti z novim žariščem aktivnosti. Posledično ljudje začnejo imeti rahel glas. Malyunok z.

S tem zaključujemo naše raziskovanje nevrotransmiterjev v svetu. Spoznali smo motivacijski dopamin, pomirjujočo γ-aminomasleno kislino in druge junake naših možganov. Družiti se s svojimi možgani - to je tisto, kot pravi naslov knjige Dicka Swaaba, ... Nevrotoks. Res. 24 , 358–369;