Никотиновый холинэргический синапс
Синтез ацетилхолина:
1. Ацетил-СоА образуется в митохондриях из ПВК под действием пируватдегидрогеназы;
2. Холин образуется главным образом в печени из фосфатидилхолина (не синтезируется в нервных окончаниях).
3. Холин активно транспортируется в нервные клетки.
4. В нервном окончании Ацетил-СоА соединяется с холином под действием холинацетилтрансфетазы с образованием ацетилхолина.
(СН3)3N-CH2-CH2OH + CH3-CO-S-KoA → HS-KoA + (CH3)3N-CH2-CH2-O-CО-CH3
 |
Ацетилхолин упаковывается в секреторные гранулы. В 1 везикуле содержится от 200 до 200 000 молекул ацетилхолина. Также в везикулах содержится АТФ (АТФ и ацетилхолин в соотношении 1:5). В нервном окончании содержится от 1000 до 10000 везикул.
Под действием нервного импульса 200-300 везикул сливаются с пресинаптической мембраной, а ацетилхолин высвобождается в синаптическую щель.
На поссинаптической мембране ацетилхолин связывается с никотинчувствительным холинорецептором. Никотинчувствительный холинорецептор интегральный мембранный белок молек. массой 250кДа, состоит из 5 субъедениц, имеет натриевый канал.
Под действием ацетилхолина, рецептор пропускает внутрь эффекторной клетки натрий, вызывая ее деполяризацию и возникновение на ее поверхности потенциала действия.
В синаптической щели ацетилхолин гидролизуется ацетилхолинэстеразой (4 субъеденицы) до ацетатата и холина.
(CH3)3N-CH2-CH2-O-CО-CH3 + Н2О → (СН3)3N-CH2-CH2OH + СН3СООН
Холин активно захватывается пресинаптической мембраной и идет снова на синтез ацетилхолина.
На работу никотиновых холинэргический синапсов влияют различные вещества:
· Новокаин блокирует проведение потенциала действия по пресинаптическому элементу;
· Дефицит кальция и избыток магния блокирует выделение ацетилхолина в синаптическую щель.
· Токсин ботулизма блокирует высвобождение ацетилхолина (захват холина и синтез ацетилхолина).
· Кураре, диплацин блокируют рецепторы.
· Фосфорорганические соединения боевых отравляющих веществ (pорин, зоман, V-газы), инсектициды (дихлофос, хлорофос, карбофос) инактивируют ацетилхолинэстеразу.
Серотонинэргические синапсы
Серотонинэргические синапсы использую в качестве медиатора серотонин, они имеются в различных отделах головного мозга (мозговом стволе, варолиевом мосту, ядрах шва).
Серотонин образуется из триптофана путем гидроксилирования в 5 положении и последующего декарбоксилирования.
Затем серотонин упаковывается в секреторные гранулы, и под действием потенциала действия высвобождается.
Рецепторы серотонина бывают 2 типов М и Д, которые имеют не менее 15 подтипов.
Рецепторы к серотонину действуют через аденилатциклазную систему, инозитолтрифосфатную систему и ионные каналы.
Инактивация серотонина:
· при его окислительном дезаминирования МАО.
· при N-ацетилировании с образованием N-ацетилсеротонин. При О-метилирование N-ацетилсеротонина приводит к образованию мелатонина – гормона шишковидной железы.
Серотонин играет важную роль в регуляции эмоционального поведения, двигательной активности, пищевого поведения, сна, терморегуляции, участвует в контроле нейроэндокринных систем.
Аминокислотные медиаторы
Аминокислотные медиаторы подразделяются на две группы:
· возбуждающие кислые (глутамат и аспартат)
· ингибиторные нейтральные (ГАМК, глицин, β-аланин и таурин).
ГАМК
ГАМК ингибиторный медиатор. Он содержится в сером веществе головного мозга, в клетках Пуркинье мозжечка, многих ингибиторных промежуточных нейронов, например, полосатого тела, спинного мозга и коры.
ГАМК образуется и разрушается в ГАМК-шунте ЦТК.
Ингибирование заключается в том, что он открывает хлорные каналы, вызывает гиперполяризацию и тормозит возбудимость постсинаптической мембраны эффекторной клетки.
Если ингибирующее действие ГАМК-эргических нейронов снимается, то это приводит к неконтролируемой активности связанных с этим медиатором нервных связей. Антагонисты ГАМК, например пикротоксин и бикукуллин, являются, следовательно, мощными конвульсантами.
Вещества, усиливающие ингибиторный эффект ГАМК, являются релаксантами и транквилизаторами.
На работу ГАМК-реактивных синапсов влияют различные вещества:
· Производные гидразина ингибируют синтез ГАМК.
· Антогонисты ГАМК: бициклофосфаты, норборнан.
· Пресинапсические блокаторы высвобождения ГАМК: тетанотоксин.
Глицин
Глицин - основной ингибиторный медиатор спинного мозга и ствола головного мозга. Он открывает хлорные каналы, вызывает гиперполяризацию и тормозит возбудимость постсинаптической мембраны.
Глутамат
Глутамат - основной возбуждающий медиатор ЦНС. Он представлен в высокой концентрации в нервной ткани (10 мМ) (причем в нейронах выше, чем в глии). Непосредственный источник глутамата в мозговой ткани – восстановительное аминирование и переаминирования α-кетоглутаровой кислоты.
Выделено пять рецепторов глутамата.
NMDA, АМРА и каинатные рецепторысвязаны с Са2+-каналами. Под действием глутамата, рецепторы открывают Са2+-каналы и запускают Са2+ из межклеточного пространства в в нейроплазму.
ACPD – рецепторы активируют инозитолтрифосфатную систему. Под действием глутамата они выпускают Са2+ из ЭПС в в нейроплазму.
Активацие L-AP4-рецепторов приводит к усилению гидролиза цГМФ и блокаде входящих ионных токов.
Глутамат играет важную роль в осуществлении пластичности синапсов и эксайтотоксичности, участвует в развитии долговременной потенциации - процесса, который лежит в основе некоторых форм обучения.