nevrotransmittere

generalitet

Neurotransmittere er endogene kjemiske budbringere, som brukes av cellene i nervesystemet (såkalte neuroner) for å kommunisere med hverandre eller for å stimulere muskel- eller glandulære celler.

Kjemiske synaps er steder med funksjonell kontakt mellom to nevroner eller mellom en neuron og en annen type celle.

Det finnes ulike klasser av nevrotransmittere: Klassen av aminosyrer, klassen av monoaminer, klassen av peptider, klassen av "spor" -aminer, klassen av puriner, klassen av gasser etc.

De mest kjente nevrotransmittere inkluderer: dopamin, acetylkolin, glutamat, GABA og serotonin.

Hva er nevrotransmittere?

Neurotransmittere er kjemikalier som brukes av nevroner - cellene i nervesystemet - for å kommunisere med hverandre, for å opptre på muskelceller eller for å stimulere respons fra glandulære celler.

Nevotransmittere er med andre ord endogene kjemiske budbringere, som tillater interneuronal kommunikasjon (dvs. mellom neuroner) og kommunikasjon mellom nevroner og resten av kroppen.

Det menneskelige nervesystemet bruker nevrotransmittere til å regulere eller rette viktige mekanismer, som for eksempel hjertefrekvens, lungepust eller fordøyelse.

Videre er nattesøvn, konsentrasjon, humør, etc. avhengig av nevrotransmittere.

NEUROTRANSMITTERS OG CHEMICAL SYNAPSIS

Ifølge en mer spesialisert definisjon er nevrotransmittere bærere av informasjon langs systemet med såkalte kjemiske synapser .

I nevobiologi angir termen synaps (eller synaptisk veikryss) stedene med funksjonell kontakt mellom to nevroner eller mellom en neuron og en annen type celle (for eksempel en muskelcelle eller en glandular celle).

Funksjonen av en synaps er å overføre informasjon mellom de involverte cellene, for å gi et bestemt respons (for eksempel sammentrekning av en muskel).

Det menneskelige nervesystemet inneholder to typer synapser:

• De elektriske synapser, hvor kommunikasjon av informasjon avhenger av strømmen av elektriske strømmer gjennom de to involverte cellene, e
• De nevnte kjemiske synapser, hvor kommunikasjon av informasjon avhenger av en strøm av nevrotransmittere gjennom de to involverte cellene.

En klassisk kjemisk synaps består av tre grunnleggende komponenter, plassert i serie:

• Den pre-synaptiske terminalen til nevronen hvorfra nerverinformasjonen kommer fra. Nevronen i spørsmålet kalles også den presynaptiske nevronen ;
• Synaptisk rom, dvs. mellomromet mellom de to cellene som er hovedpersonene i synapset. Den ligger utenfor cellemembraner og har et forlengelsesareal på ca. 20-40 nanometer;
• Den postsynaptiske membranen til nevronet, i muskelcellen eller i den kirtelcelle som nerveinformasjon må oppnå. Enten det er en neuron, en muskelcelle eller en glandular celle, kalles den cellulære enheten som postsynaptisk membran heter et postsynaptisk element .

Den kjemiske synaps som forener et neuron i en muskelcelle, er også kjent som en nevromuskulær kryss eller motorplate .

DISCOVERY OF NEUROTRANSMITTERS

Figur: kjemisk synaps

Fram til de tidlige årene av det tjuende århundre trodde forskere at kommunikasjon mellom neuroner og mellom neuroner og andre celler skjedde utelukkende gjennom elektriske synapser.

Tanken om at en annen kommunikasjonsmodus kunne eksistere, oppstod da enkelte forskere oppdaget det såkalte synaptiske rommet.

Den tyske farmakologen Otto Loewi antydet at det synaptiske rommet kunne brukes av nevroner for å frigjøre kjemiske budbringere. Det var året 1921.

Gjennom hans eksperimenter på den nervøse reguleringen av hjerteaktivitet ble Loewi hovedpersonen i oppdagelsen av den første kjente nevrotransmitteren: acetylkolin .

sete

I presynaptiske nevroner ligger nevrotransmittere innenfor små intracellulære vesikler .

Disse intercellulære vesikler er sammenlignbare med sacs, avgrenset av et dobbeltlag av fosfolipider som, i forskjellige sammenhenger, ligner det doble fosfolipidlaget av plasmamembranen av en generisk sunn eukaryot celle.

Så lenge de forblir innenfor de intracellulære vesiklene, er nevrotransmitterne så å si inerte og gir ingen respons.

Handlingsmekanisme

Premiss: å forstå virkemekanismen til nevrotransmittere, det er godt å huske på de kjemiske synapser og deres sammensetning som tidligere er beskrevet.

Nevrotransmitterne forblir innestengt i de intracellulære vesikler, inntil et signal av nerve-opprinnelse som er i stand til å stimulere frigjøringen av vesiklene fra beholderneuronen kommer.

Frigivelsen av vesiklene foregår nær den presynaptiske terminal av beholderneuronet og involverer frigjøring av nevrotransmittere i det synaptiske rom.

I det synaptiske rommet er nevrotransmitterne fritt til å samhandle med den postsynaptiske membranen i nerve-, muskel- eller glandularcellen, som ligger i umiddelbar nærhet og inngår i den kjemiske synapsen.

Samspillet mellom nevrotransmittere og postsynaptisk membran er mulig takket være tilstedeværelsen på sistnevnte av bestemte proteiner, skikkelig kalt membranreseptorer .

Kontakten mellom nevrotransmitterne og membranreseptorene gjør det første nervesignalet (det som stimulerer frigjøringen av intracellulære vesikler) til en vel spesifikk cellulær respons. For eksempel kan den cellulære responsen som frembringes ved samspillet mellom nevrotransmittere og den postsynaptiske membranen i en muskelcelle, bestå i sammentrekning av muskelvevet som den nevnte cellen tilhører.

Ved avslutningen av dette skjematiske bildet av hvordan neurotransmittere virker, er det viktig å rapportere følgende siste aspekt: ​​Den spesifikke cellulære responsen som er nevnt ovenfor, avhenger av typen nevrotransmitter og typen reseptorer som er tilstede på den postsynaptiske membranen.

HVA ER HANDLINGSPOTENTIALET?

I nevobiologi kalles nervesignalet som stimulerer frigivelsen av intracellulære vesikler.

Per definisjon er handlingspotensialet det fenomenet som finner sted i et generisk nevron og som forutsetter en rask endring i elektrisk ladning mellom innsiden og utsiden av cellemembranen til den involverte neuron.

I lys av dette er det ikke overraskende når man snakker om nervesignaler, sammenligner eksperter dem med elektriske impulser: Et nervøst signal er en elektrisk hendelse i alle henseender.

KARAKTERISTIKKER FOR DEN KELLULARE SVAR

Ifølge språket til nevrobiologer kan den cellulære responsen fremkalt av nevrotransmittere, på nivået av den postsynaptiske membranen, være excitatorisk eller inhibitorisk .

En eksitatorisk respons er en reaksjon for å fremme etableringen av en nervimpuls i det postsynaptiske elementet.

En hemmende respons er derimot en reaksjon utformet for å hemme opprettelsen av en nerveimpuls i det postsynaptiske elementet.

klassifisering

De krevde menneskelige nevrotransmittere er svært tallrike, og deres liste er bestemt til å vokse, siden det oppdages nevrologer som regel regelmessig nye.

Det store antallet anerkjente nevrotransmittere har gjort klassifiseringen av disse kjemiske molekylene uunnværlig for å forenkle konsultasjon.

Det er ulike klassifiseringskriterier; Den vanligste er den som skiller neurotransmittere basert på klassen av molekyler de tilhører .

Hovedklassen av molekyler som menneskelige nevrotransmittere hører til er:

• Klassen av aminosyrer eller aminosyrederivater . Denne klassen inkluderer: glutamat (eller glutaminsyre), aspartat (eller asparaginsyre), gamma-aminosmørsyre (bedre kjent som GABA) og glycin.
• Klassen av peptider . Denne klassen inkluderer: somatostatin, opioider, substans P, noen sekretiner (secretin, glukagon osv.), Noen takykininer (neurokinin A, neurokinin B osv.), Noen gastriner, galanin, neurotensin og såkalte kokainregulerte transkripsjoner amfetamin.
• Klassen av monoaminer . Denne klassen inkluderer: dopamin, norepinefrin, epinefrin, histamin, serotonin og melatonin.
• Klassen av den såkalte " aminsporet ". Denne klassen inkluderer: tyramin, tri-jodtyronamin, 2-fenyletylamin (eller 2-fenyletylamin), oktopamin og tryptamin (eller triptamin).
• Klassen av puriner . Denne klassen inkluderer: adenosintrifosfat og adenosin.
• Gassklassen. Denne klassen inkluderer: nitrogenoksyd (NO), karbonmonoksyd (CO) og hydrogensulfid (H2S).
• Annet . Alle nevrotransmittere som ikke kan settes inn i noen av de foregående klassene, som den nevnte acetylkolin eller anandamid, faller under overskriften "andre".

Mest kjente eksempler

Noen nevrotransmittere er bestemt mer berømte enn andre, både fordi de har vært kjent og studert lenger, og fordi de utfører funksjoner med betydelig biologisk interesse.

Blant de mest kjente nevrotransmittere fortjener de en omtale:

• Glutamat . Det er den viktigste eksitatoriske nevrotransmitteren i sentralnervesystemet: Ifølge hvilke neurobiologer sier, vil mer enn 90% av de såkalte excitatoriske synapser bli brukt.
  I tillegg til sin excitatoriske funksjon er glutamat også involvert i læringsprosesser (læring som en prosess for lagring av data i hjernen) og minne.

  Ifølge enkelte vitenskapelige studier vil det bli involvert i sykdommer som: Alzheimers sykdom, Huntingtons sykdom, amyotrofisk lateralsklerose (bedre kjent som ALS) og Parkinsons.

• GABA . Det er den viktigste hemmende nevrotransmitteren i sentralnervesystemet: Ifølge de siste biologistudiene vil ca. 90% av de såkalte inhibitoriske synapser bli brukt.

  På grunn av dets inhiberende egenskaper er GABA et av hovedmålene for beroligende og beroligende legemidler.

• Acetylkolin . Det er en nevrotransmitter med en excitatorisk funksjon på musklene: I de nevromuskulære kryssene setter dens tilstedeværelse i virkeligheten de mekanismene som kontrakterer cellene i de berørte muskelvevene.

  I tillegg til å virke på muskelnivå påvirker acetylkolin også funksjonene til organene som styres av det såkalte autonome nervesystemet. Dens innflytelse i det autonome nervesystemet kan være både eksitatorisk og hemmende.

• Dopamin . I tilknytning til katekolaminfamilien er det en nevrotransmitter som utfører en rekke funksjoner, både i sentralnervesystemet og i det perifere nervesystemet.

  På nivået av sentralnervesystemet deltar dopamin i: bevegelseskontroll, prolactinhormonsekresjon, kontroll av motoriske ferdigheter, belønning og nytelsesmekanismer, oppmerksomhetsspenningsstyring, søvnmekanisme, adferdskontroll, kontroll av noen kognitive funksjoner, humørkontroll og til slutt mekanismene som ligger til grunn for læring.

  På nivået av det perifere nervesystemet virker det imidlertid som: vasodilator, stimulerende natriumutskillelse, en faktor som favoriserer intestinal motilitet, en faktor som reduserer lymfocyttaktivitet og til slutt en faktor som reduserer insulinutspresjon.

• Serotonin . Det er en nevrotransmitter som hovedsakelig finnes i tarmene, og i mindre grad enn i tarmen, i nevronene i sentralnervesystemet.

  Serotonin ser ut til å regulere appetitt, søvn, hukommelse og læringsprosesser, kroppstemperatur, humør, noen aspekter av atferd, muskelsammentrekning, noen funksjoner i kardiovaskulærsystemet og noen funksjoner i det endokrine systemet .

  Fra et patologisk synspunkt ser det ut til å ha en rolle i utviklingen av depresjon og relaterte sykdommer. Dette forklarer eksistensen på markedet av de såkalte selektive serotoninopptakshemmere, antidepressiva legemidler som brukes til behandling av mer eller mindre alvorlige depressive former.

• Histamin . Det er en nevrotransmitter som ligger i sentralnervesystemet, akkurat på nivået med hypotalamus og mastceller som er tilstede i hjernen og ryggmargen.
• Norepinefrin og epinefrin . Norepinefrin konsentrerer seg hovedsakelig på nivået av sentralnervesystemet og har til oppgave å mobilisere hjernen og kroppen for handling (det har derfor en spenningsvirkende effekt). For eksempel, i hjernen, fremmer det spenning, årvåkenhet, konsentrasjon og minneprosesser; i resten av kroppen øker hjertefrekvensen og blodtrykket, stimulerer frigjøringen av glukose fra lagringspunkter, øker blodstrømmen til skjelettmuskulaturen, reduserer blodstrømmen til mage-tarmsystemet og fremmer blære og tarmtømming.

  Epinefrin er til stede i stor grad i binyrene og i små mengder i sentralnervesystemet.

  Denne nevrotransmitteren har eksitatoriske effekter og deltar i prosesser som: økt blod til skjelettmuskulatur, økt hjertefrekvens og pupil dilatasjon.

  Både norepinefrin og epinefrin er nevrotransmittere avledet fra tyrosin.