Аминокислоты-медиаторы ЦНС: глутамат, глицин, ГАМК. ГАМК-ергическая система и проблемы эпилепсии. Бензодиазепины.

Глутамат — это единственный медиатор, который оказывает только возбуждение. При избытке глутамата возникает судорожная готовность мозга, которая может перетечь в эпилепсию. Он взаимодействует с NMDA-рецепторами. Он токсичен для гиппокампа, в связи с чем ухудшается память. В этот момент погибает большое количество нейронов, и поэтому нужно действовать ещё и нейропротекторами, а не только снимать судороги. Таких препаратов очень мало.

Глицин — это медиатор, вызывающий только торможение. Глутамат -> ГАМК (возбудитель -> тормозитель). Опять возникает судорожная готовность мозга, которая может привести к эпилепсии. С глицином в клетку входит избыток хлора, из-за чего происходит гиперполяризация. Глицин вызывает торможение в спинном мозге и немного в головном. То есть он в основном действует на мотонейроны и затормаживает их.

При входе хлора возникает гиперполяризация. Мефенезин вводят, из которого образуется мепробат, а из него бензодиазепины (их всегда совершенствуют, увеличивают их свойства. Они им побочный эффект и привыкание. Они оказывают успокаивающее действие (явл транквилизаторами)). На ГАМК-рецепторе есть участок, который продливает действие ГАМК, и на нем находятся БД. Эндозепины вырабатываются в организме и делают нас более спокойными. Оппиатная система мозга, которая препятствует болевой чувствительности. Ноуицептивная система и опиатная система (эндорфины вырабатываются в гипоталамогипофизарной системе и снижают болевую чувствительность, и энкофалины вырабатываются в среднем мозге и также снижают болевую чувствительность). Опиатная система приспособлена к тому, чтобы взаимодействовать с морфием. В мозге вырабатывается морфий, и к нему есть рецепторы. Он нужен для того, чтобы также снижать болевую чувствительность.

Бордопиратами можно снять эпилептический статус, но они приводят к резкому снижению интеллектуальной деятельности.

У нас в организме синтезируется 23 аминокислоты. В мозге также содержатся аминокислоты, первая их функция – они принимают участие в синтезе белка, но аминокислоты, которые содержатся в головном и спинном мозге выполняют медиаторную функцию. И 75% аминокислот в ЦНС приходится на глутомат, глицин, аспаразиновую кислоту (ее в программе нет) и гаммааминомаслянную кислоту.

Что касается глицина, его функцию мы в прошлый раз выяснили – это мощный тормозный медиатор, он обеспечивает как прямое торможение в системе реципропной иннервации мышц антагонистов и в системе возвратного торможения с участием клеток РЕНШОУ. За счет чего возникает торможение с помощью глицина? - На мембране возникает процесс гиперполяризации в результате того, что открывается большее количество каналов (повышается проницаемость мембраны) для ионов калия. Глицин синтезируется из глюкозы и не только в нервных клетках, но и во многих клетках организма, он проходит через гематоэнцефалический барьер (ГЕБ). Рецепторы к глицину есть не только в постсинаптический мембране нервной клетки, но и в других участках мембраны нейрона, и это обеспечивает лечебное действие того глицина, который применяется в фармакологии, т. е. он не включается в синаптическую передачу, а влияет на рецепторы в нервной клетке внесинаптические.

Глутомат – это только возбуждающий медиатор, он синтезируется из глюкозы только в клетках нервной системы. Он напротив вызывает деполяризацию мембраны нейронов, за счет повышения ее проницаемости для ионов натрия. Сконцентрированы нейроны, синтезирующие глутомат в основном в лобной коре. Если 3-4 года назад он рассматривался только как медиатор, то сейчас говорят о том, что он принимает участие в синтезе белка, т.е. он включается в метоболические процессы в нервных клетках.. К нему открыты NMDA – рецепторы. Когда глутомат взаимодействует с ними, происходит деполяризация мембраны, которая приводит к возникновению потенциала действия, а значит возбуждению нервной клетки. После открытия NMDA- рецепторов стало понятно, почему барбитураты оказывают тормозное влияние на эпилептические приступы. Оказалось на рецепторе к глютонату есть участок который взаимодействует с барбитуратами. Если есть вещество, которое садится на этот рецептор, глутомату не с чем взаимодействовать и поэтому возникает торможение. К сожалению глутомат – необходимый медиатор при взаимодействии нервных клеток для формирования памяти, он обязательно включается в механизмы формирования памяти. Особенно опасно применять барбитураты для лечения маленьких детей, у которых страдает память, обучение. Хотя нет еще таких препаратов, которые так быстро снимали эпилептический приступ.

Один фермент, который взаимодействует с глутоматом, одна ступенька от глутомата, и глутомат превращается в ГАМК. Гаммааминомаслянная кислота – это тоже тормозный медиатор, она синтезируется только в мозге, содержится в коре, в мозжечке, в черной субстанции. Это мощная тормозная система головного мозга (глицин – спинной мозг). Повышенная активность глюконатэргической системы, или усиленный выброс глуконата приводит к судорожной готовности мозга, которая может спровоцировать приступ эпилепсии. Недостаток гамкэргической системы приводит к тем же последствиям, к повышенной судорожной готовности мозга. Большая часть препаратов, которыми лечится эпилепсия, направлены на то, чтобы усилить секрецию ГАМК или затормозить разрушение ГАМК.

Рисуем нервную клетку, мембрану, рецептор к ГАМК.

Когда ГАМК взаимодействует с этим рецептором, каков механизм действия ГАМК?

ГАМК повышает проницаемость клеточной мембраны для хлора, хлор входит в клетку и увеличивается на мембране мембранный потенциал, на мембране возникает гиперполяризация в виде ТПСП, а это повышает порог этой клетки, клетка затормаживается к ней сигналы подходят, но она возбудиться не может. Можно менять проницаемость для натрия, для кальция, для хлора, вот ГАМК меняет проницаемость мембраны клетки к хлору. ГАМК – это мощный тормозитель. На основе ГАМК был синтезирован препарат мефенезин его применяли при операции для расслабления мускулатуры. Затем его решили усовершенствовать, задача была та же – повысить расслабление скелетной мускулатуры, и синтезировали мекробамат, когда его стали применять оказалось, что он оказывает к тому же успокаивающее влияние на больного.

Тогда стали работать с этим препаратом, искать различные его формы и разработали – бензодиазепины – транквелизаторы, которые гасят чувство страха, снимают эмоциональное напряжение.

Почему они оказывают свое действие? – значит к этим веществам есть рецепторы. Оказалось что рецепторы к бензодиазепину находятся на рецепторе к ГАМК-у (он взаимодействует с участком рецепторов к ГАМК-у) Явление успокоения возникает в результате того, что бензодиазепин задерживает ГАМК в синаптической щели, т. е. он не разрушается и не захватывается обратно, бензодиазипин удлиняет срок действия Гамк-а в синаптической щели. Природные легамды, вещества которые обладают успокаивающим действием на человека, пока они не найдены. Но зато был найден эндозипин – к нему тоже есть участок на ГАМК – рецепторе, но при этом взаимодействии возникает чувство страха, чувство паники. Все зависит от того что возьмет верх эндозепины или бензодиазепины, которых мы еще не знаем, или те бензодиазепины, которые мы принимаем в виде таблеток, все они борются за рецепторы. Оказалось, что у нас в мозге синтезируется карболины, которые вызывают чувство паники.