Основные этапы адренергической передачи и их фармакологическая коррекция

1. Синтез и депонирование медиатора. В отличие от холинергического синапса адренергические проводники приближаясь к исполнительному органу образуют тонкую сеть волокон с варикозными утолщениями и синапсы формирует не единственное нервное окончание, а множество варикозных утолщений.

Источниками синтеза норадреналина являются аминокислоты фенилаланин и тирозин. Превращение фенилаланина в тирозин является неспецифическим процессом и протекает в печени под влиянием фенилаланин-гидроксилазы. Тирозин поступает через мембрану варикозного утолщения в цитоплазму при участии специального переносчика, путем сопряженного с ионами Na⁺ транспорта. Затем в цитоплазме тирозин подвергается вначале гидроксилированию в диоксифенилаланин (ДОФА) ферментом тирозин-гидроксилазой, а затем декарбоксилируется до дофамина ферментом ДОФА-декарбоксилазой. Стадией, которая регулирует весь процесс синтеза является гидроксилирование тирозина. Существуют соединения, которые блокируют тирозин-гидроксилазу и, поэтому, нарушают синтез медиатора в целом. Примером такого соединения является a-метилтирозин (метирозин).

Схема 6. Механизм передачи сигнала в адренергическом синапсе. Фен – фенилаланин, тир – тирозин, На – норадреналин, Да – дофамин, Мх – митохондрия, МАО – моноаминооксидаза, ГВК – гомованилиновая кислота, ВМК – ванилилминдальная кислота, КОМТ – катехол-орто-метил трансфераза, Calm – кальмодулин, KLC – киназа легких цепей миозина, LC – легкие цепи миозина.

Дофамин при помощи специального переносчика транспортируется внутрь везикул в обмен на 2 протона или ион Mg²⁺. Работа данного переносчика может быть блокирована резерпиновыми алкалоидами. В дофаминергических нейронах дальнейший синтез медиатора на этом прекращается.

В норадренергических нейронах везикулы содержат фермент дофамин-b-гидроксилазу, который выполняет гидроксилирование молекулы дофамина и переводит ее в норадреналин. Хромаффинная ткань надпочечников проводит дополнительную реакцию N-метилирования норадреналина при помощи N-метилтрансферазы и синтезирует из норадреналина адреналин.

В везикулах норадреналин упакован в плотные гранулы совместно с АТФ, витамином С, ферментом дофамин-b-гидроксилазой и особым белком хромогранином. Выделяют 2 типа везикул:

· везикулы с гранулами высокой плотности и низкой активностью дофамин-b-гидроксилазы – являются стабильным депо норадреналина;

· везикулы с гранулами низкой плотности и высокой активностью дофамин-b-гидроксилазы. Они являются лабильным депо норадреналина и обеспечивают процесс его секреции в синапс в обычных условиях.

Вещества из группы симпатомиметиков – тирамин, амфетамин могут проникать внутрь везикул и вытеснять из них норадреналин в синаптическую щель.

2. Секреция медиатора. Выделение норадреналина протекает так же, как и в холинергических синапсах и контролируется тем же Са²⁺-зависимым механизмом.

3. Развитие биологического ответа. Норадреналин, который выделяется из варикозных утолщений в синаптическую щель путем диффузии поступает к постсинаптической мембране и активирует a₁ и b₁-типы адренорецепторов. Часть норадреналина воздействует на пресинаптические a₂-адренорецепторы и по принципу отрицательной обратной связи тормозит дальнейшую секрецию медиатора.

Гормон надпочечников адреналин воздействует в основном на внесинаптические a₂ и b₂-адренорецепторы.

4. Окончание действия медиатора. После диссоциации медиатора от рецептора происходит его инактивация с участием 3 процессов:

] Нейрональный захват (захват-1) – представляет собой транспорт медиатора через пресинаптическую мембрану обратно в варикозное утолщение, совместно с ионами Na⁺ специальным переносчиком. В последующем, медиатор вновь включается в гранулы везикул при помощи Mg²⁺/катехол-АТФазы. Обратному нейрональному захвату подвергается 80% медиатора. Такое экономичное отношение связано с тем, что синтез норадреналина и адреналина является весьма затратным для организма процессом и требует значительных расходов аминокислот и энергии.

Работа транспортера захвата-1 блокируется кокаином и имипрамином, которые обеспечивают тем самым увеличение концентрации медиатора в синапсе и усиливают адренергическую передачу.

Схема 7. Метаболическая инактивация катехоламинов. DOPGAL - дигидроксифенилгликальдегид, AP – альдегидредуктаза, ADH – альдегиддегидрогеназа, DOPEG – дигидроксифенилэтилгликоль, DOMA – дигидроксиминдальная кислота, NME – норметилэфрин, МЕ – метилэфрин, VMA – ванилилминдальная кислота, MOPGAL - метилгидроксифенилгликоальдегид

] Экстранейрональный захват (захват-2) – связан с транспортом медиатора в нейроглию, фибробласты, миокард, эндотелий, гладкие мышцы при помощи специального переносчика. Экстранейрональному захвату подвергается 10% медиатора. Это основной путь сохранения адреналина в надпочечниках.

] Метаболическая инактивация под влиянием моноаминооксидазы (МАО) или катехол-О-метил трансферазы (КОМТ). Процессу инактивации подвергается только 10% оставшегося медиатора.

МАО локализуется на внешней мембране митохондрий, под влиянием этого фермента происходит окислительное дезаминирование катехоламинов с образованием альдегидов. В последующем эти альдегиды подвергаются окислению НАД-зависимой альдегиддегидрогеназой в дигидроксиминдальную кислоту или восстанавливаются редуктазой до гликолей.

КОМТ располагается в цитоплазме и катализирует орто-метилирование ароматического кольца катехоламинов (только при наличии гидроксогрупп в 3-ем и 4-ом положениях кольца). Получающиеся метилированные продукты в 200-2.000 раз менее активны, чем норадреналин.

Как правило метаболизм катехоламинов осуществляется последовательно обоими ферментами. Конечным продуктом метаболизма является ванилилминдальная кислота (см. схему 7).

Таблица 5. Фармакологическая модуляция синаптической передачи, не связанная с воздействием на циторецепторы.

Механизм регуляции	Холинергический синапс	Адренергический синапс
Нарушение синтеза медиатора		a-метилтирозин
” захвата прекурсора в нейрон	гемихолиний
Хранение медиатора в везикулах: · блокада транспортера · вытеснение из везикул	везамикол	резерпин тирамин, амфетамин
Выделение медиатора: · усиление · угнетение	a-латротоксин, цизаприд ботулотоксин	a-латротоксин гуанетидин, бретилий
” обратного захвата медиатора		кокаин, имипрамин
” метаболической инактивации медиатора	неостигмин	транилципрамин (МАО) толкапон (КОМТ)