Mediadores del sistema nervioso (neurotransmisores)

Neurotransmisor (neurotransmisor, un neurotransmisor) - una sustancia que se sintetiza en las neuronas contenidas en las terminales presinápticas se libera en la hendidura sináptica en respuesta a impulsos nerviosos y actúa sobre partes específicas células postsinápticas, provocando cambios en el potencial de membrana y el metabolismo celular.

Hasta mediados del siglo pasado, solo las aminas y los aminoácidos pertenecían a los mediadores, pero el descubrimiento de las propiedades de los neurotransmisores en los nucleótidos purínicos, los derivados lipídicos y los neuropéptidos expandió significativamente el grupo de mediadores. A fines del siglo pasado, se demostró que algunas de las ROS también tienen propiedades similares a los mediadores.

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Estructura química de los mediadores

De acuerdo con la estructura química, los mediadores son un grupo heterogéneo. Incluye el éter de colina (acetilcolina); un grupo de monoaminas que incluyen catecolaminas (dopamina, norepinefrina y epinefrina); indoles (serotonina) e imidazoles (histamina); aminoácidos ácidos (glutamato y aspartato) y básicos (GABA y glicina); purinas (adenosina, ATP) y péptidos (encefalinas, endorfinas, sustancia P). Para el mismo grupo, existen sustancias que no se pueden clasificar como verdaderos neurotransmisores: esteroides, eicosanoides y varias ROS, principalmente N0.

Se utilizan varios criterios para abordar el problema de la naturaleza neurotransmisora de un compuesto. Los principales se detallan a continuación.

1. La sustancia debe acumularse en las terminaciones presinápticas, liberarse en respuesta al impulso entrante. La región presináptica debe contener un sistema para la síntesis de esta sustancia, y la zona postsináptica debe detectar un receptor específico para el compuesto.
2. Al estimular el área presináptica, debe producirse la excreción dependiente de Ca (por exocitosis) de este compuesto a la separación intersináptica proporcional a la fuerza del estímulo.
3. Identidad obligatoria de los efectos del neurotransmisor endógeno y del mediador propuesto cuando se aplica a la célula diana y la posibilidad de bloqueo farmacológico de los efectos del mediador propuesto.
4. La presencia de un sistema de recaptación del mediador putativo en el extremo presináptico y / o las células astrogliales vecinas. Hay casos en que el mediador en sí mismo no se recaptura, sino el producto de su escisión (por ejemplo, colina después de la escisión de la acetilcolina por la enzima acetilcolinesterasa).

Influencia de las drogas en diferentes etapas de la función mediadora en la transmisión sináptica

Etapas	Efecto modificador	Resultado de impacto
Mediador de Síntesis	Adición de precursor Bloqueo de recaptación Bloqueo de enzimas de síntesis	↑ ↓ ↓
Acumulación	Inhibición de la captura en vesículas inhibición de unión en vesículas	↑ ↓ ↑ ↓
Aislamiento (exocitosis)	Estimulación de autorreceptores inhibidores Bloqueo de autorreceptores Trastornos de mecanismos de exocitosis	↓ ↑ ↓
Acción	Efectos de los agonistas en los receptores	↑
En los receptores	Bloqueo de receptores postsinápticos	↓
Destrucción del mediador	Bloqueo de la reabsorción por neuronas y / o glía Inhibición de la desaceleración en las neuronas	↑ ↑
	Inhibición de la desaceleración en la hendidura sináptica	↑

El uso de varios métodos para probar la función del mediador, incluidos los más modernos (inmunohistoquímico, ADN recombinante, etc.), es difícil debido a la disponibilidad limitada de la mayoría de las sinapsis individuales, y también debido al conjunto limitado de agentes farmacológicos específicos.

Tratar de definir el concepto de "mediadores" se enfrenta a una serie de dificultades, ya que en las últimas décadas ha ampliado la lista de sustancias que actúan en el sistema nervioso, la misma función de la señal como los neurotransmisores clásicos, pero se diferencian de ellos por su naturaleza química, las vías de síntesis, los receptores. Sobre todo, esto se aplica a un gran grupo de neuropéptidos, y también a la AFC, y el primero en el óxido de nitrógeno (nitróxido, N0), para el que el mediador describe propiedades suficientemente buenas. A diferencia de mediadores "clásicos", neuropéptidos, tienden a tener un tamaño más grande, se sintetiza con una velocidad baja en bajas concentraciones acumular y se unen a receptores, tiene una afinidad específica baja, por otra parte, que no tienen mecanismos selectivos de la recaptación presináptica terminales. La duración del efecto de los neuropéptidos y mediadores también difiere significativamente. En lo que respecta al nitróxido, a pesar de su participación en la interacción intercelular, puede atribuirse a una serie de criterios en lugar de a los mediadores, sino a los mediadores secundarios.

Inicialmente, se creía que el extremo del nervio puede contener solo un neurotransmisor. Hasta la fecha, la posibilidad de tener a los terminales de varios mediadores liberados juntos en respuesta al impulso, y actuar sobre una célula diana - accesorios (coexistentes) mediadores (komediatory, kotransmittery). En este caso, hay acumulación de diferentes mediadores en una región presináptica, pero en vesículas diferentes. Un ejemplo de comediantes puede servir como mediadores clásicos y neuropéptidos, que difieren en el lugar de la síntesis y, por lo general, están localizados en un extremo. El lanzamiento de comediantes ocurre en respuesta a una serie de potenciales emocionantes de cierta frecuencia.

En la neuroquímica moderna, además de los neurotransmisores, las sustancias que modulan sus efectos son aisladas: neuromoduladores. Su acción es tónica y más larga en el tiempo que la acción de los mediadores. Estas sustancias pueden tener no solo origen neuronal (sináptico), sino también glial y no necesariamente mediado por impulsos nerviosos. A diferencia del neurotransmisor, el modulador actúa no solo en la membrana postsináptica, sino también en otras partes de la neurona, incluso intracelularmente.

Hay modulación pre y postsináptica. El concepto de "neuromodulador" es más amplio que el concepto de "neurotransmisor". En algunos casos, el mediador también puede ser un modulador. Por ejemplo, la norepinefrina liberada desde el extremo del nervio simpático actúa como un neurotransmisor para los receptores a1, pero como un neuromodulador actúa sobre a2-adrenoreceptores; en el último caso, media la inhibición de la secreción posterior de noradrenalina.

Las sustancias que realizan funciones de mediador difieren no solo en la estructura química, sino también en la forma en que se produce la síntesis de los compartimentos de la célula nerviosa. Los mediadores de bajo peso molecular clásicos se sintetizan en el extremo del axón y se incluyen en pequeñas vesículas sinápticas (50 nm de diámetro) para su almacenamiento y liberación. N0 también se sintetiza en terminología, pero como no se puede empaquetar en vesículas, se difunde inmediatamente desde el extremo del nervio y afecta al objetivo. Los neurotransmisores peptídicos se sintetizan en la parte central de la neurona (pericarion) se empaquetan en grandes vesículas con una densa centro (100-200 nm de diámetro) y se transporta a través de axonal corriente a las terminaciones nerviosas.

La acetilcolina y las catecolaminas se sintetizan a partir de progenitores circulantes, mientras que los mediadores de aminoácidos y los péptidos se forman a partir de la glucosa. Como es sabido, las neuronas (como otras células del organismo de animales superiores y humanos) no pueden sintetizar triptófano. Por lo tanto, el primer paso que conduce al inicio de la síntesis de serotonina es el transporte facilitado de triptófano desde la sangre hasta el cerebro. Este aminoácido, así como otros aminoácidos neutros (fenilalanina, leucina y metionina), se transporta desde la sangre hacia el cerebro por portadores especiales que pertenecen a la familia de vectores de ácidos monocarboxílicos. Por lo tanto, uno de los factores importantes que determinan el nivel de serotonina en las neuronas serotoninérgicas es la cantidad relativa de triptófano en los alimentos en comparación con otros aminoácidos neutros. Por ejemplo, los voluntarios que fueron alimentados con una dieta baja en proteínas durante un día y luego se dejó mezcla de aminoácidos que no contiene triptófano exhibido comportamiento agresivo y el cambio en el ciclo de "sueño-vigilia" que está asociado con niveles reducidos de serotonina en el cerebro.

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