Neurotransmiter

Struktura tipične kemijske sinapse
Postsinaptički denzitet Voltažno zavisan Ca++ kanal Sinaptička vezikula Pumpa za ponovnu pohranu Receptor Neurotransmiter Aksonska kvržica Sinaptička pukotina Dendrit

Sinaptički transmiteri su supstance koje regulišu prenošenje električnih signala između samih nervnih ćelija, kao i između nervnih ćelija i efektorskih ćelija. Postoje dve grupe ovih transmitera: neurotransmiteri i neuropeptidi.^[1]

Neurotransmiteri su sinaptički transmiteri male molekulse mase koji brzo deluju. Oni se sintetišu direktno u nervnom završetku (sinaptički završetak) i skladište u sinaptičkim vezikulama.

Neuropeptidi su hemijske supstance veće molekulske mase, koje deluju sporije, ali izazivaju dugotrajne promene u nervnom sistemu. Oni se ne sintetišu u presinaptičkom završetku, već u telu neurona i aktivno se transportuju duž aksona do nervnog završetka.^[2][3]

Neurotransmiteri

Sinteza

Neurotransmiteri se sintetišu u nervnim završecima. Nervni završeci raspolažu raznim enzimskim sistemima pomoću kojih se iz polaznih supstanci kao npr. tirozin, glicin, holin,... sintetišu neurotransmiteri. Oni se posle sinteze transportuju i skladište u sinaptičke vezikule. Ovaj transport omogućavaju transportni proteini vezikule. U membrani vezikule se nalazi vodonična pumpa, koja aktivno upumpava jone vodonika u njenu unutrašnjost usled čega ona postaje pozitivno naelektrisana. Gradijent vodoničnih jona pokreće transport neurotransmitera uz pomoć transportnih proteina. Postoji više vrsta transportera za različite neurotransmitere. Najpoznatiji je transporter za dopamin, serotonin, noradrenalin, adrenalin i histamin (isti transporter za sve ove supstance). U terapiji se ranije koristila supstanca reserpin koja blokira ovaj transporter.

Sekrecija

Nervni impuls koji dospe do kraja nervnog vlakna izaziva promenu njegovog membranskog potencijala. Usled rasta potencijala otvaraju se kalcijumski kanali i joni kalcijuma ulaze u presinaptički završetak. Ti kalcijumski kanali su N i P tipa. Postoje još i kalcijumski kanali tipa L, koji su smešteni u srcu i glatkim mišićima. To je bitmno jer neki medikamenti blokiraju samo određeni tip kalcijumskih kanala (npr. samo L tip). Ulazak kalcijuma izaziva kretanje vezikula ka ćelijskoj membrani i oslobađanje neurotransmitera putem egzocitoze. Egzocitoza je pored skladištenja neurotransmitera važna funkcija vezikula. U ovom procesu aktiviraju se razni proteini koji usmeravaju vezikule do ćelijske membrane. Neki od njih su sinaptotagmin (synaptotagmin), sinaptobrevin (synaptobrevin), sintaksin (syntaxin) i SNAP-25 (SNAP-25). Toksini nekih bakterija: klostridijum botulinum (Clostridium botulinum), čiji toksin botulinustoksin izaziva botulizam i klostridijum tetani (Clostridium tetani), čiji toksin tetanus toksin izaziva tetanus blokiraju proces sekrecije nekih neurotransmitera (pre svega acetilholina (botulinustoksin), GABA i glicina (tetanus toksin)) tako što razlažu gore spomenute proteine egzocitoze.^[4]

Kada vezikule isprazne svoj sadržaj one se na kratko spajaju sa ćelijskom membranom. Posle par sekundi se od nje odvajaju i vraćaju u nervne završetke, gde ponovo skladište nove neurotransmitere.

Dejstvo

Neurotransmiteri difunduju kroz sinaptiču pukotinu i vezuju se za postsinaptičke receptore. Postoje dve klase receptora: jonski kanali (jonotropni receptori) i receptori vezani za sistem sekundarnog glasnika (npr. G-protein receptori). Vezivanjem neurotransmitera za postsinaptičke receptore postižu se sledeđe promene.

1. Otvaranje specifičnih jonskih kanala.

2. Aktivacija cikličnog adenozin monofosfata (cAMP) ili cikličnog guanozin monofosfata (cGMP). Ove supstance dovode do daljih promena

3. Aktivacija jednog ili više intracelularnih enzima.

4. Aktivacija transkripcije gena. Transkripcija dovodi do sinteze novih proteina u ćeliji, što izaziva promenu strukture, funkcije i metabolizma ćelije.

Glavni članak: Sistem sekundarnog glasnika

Glavni članak: Sinapse

Glavni članak: G protein spregnuti receptori

Sudbina neurotransmitera

Neurotransmiteri su aktivni samo kratko vreme, u pitanju su milisekunde, a onda bivaju uklonjeni različitim mehanizmima.

•Pošto se sekretuju u vrlo niskoj komcencentraciji oni difunduju u okolnu intersticijalnu tečnost gde se razblažuju i gube svoje dejstvo.

•U intersicijalnoj tečnosti sinaptičke pukotine nalaze se se brojni enzimi koji mogu razgraditi neurotransmitere. Tako npr. enzim acetilholin esteraza razgrađuje ovaj neurotransmiter. Neki bojni otrovi, pesticidi i lekovi upravo inhibišu ovaj enzim čime se dejstvo acetilholina produžava.

•Neki neurotransmiteri npr. adrenalin, serotonin... bivaju resorbovani u presinaptičku membranu uz pomođ transportnih proteina. Resorbovani neurotransmiter se tada može razgraditi u presinaptičkom neuronu ili jednostavno transportovati u vezikule i ponovo iskoristiti.

Vrste neurotransmitera

•I grupa

Acetilholin

•II grupa: amini

Noradrenalin

Adrenalin

Dopamin

Serotonin

Histamin

•III grupa: aminokiseline

Gama-aminobuterna kiselina (GABA)

Glicin

Glutamat

Aspartat

•IV grupa:

azot-monoksid

Kotransmisija

Mnogi neuroni u nervnom sistemu ne sekretuju samo jednu vrstu neurotransmitera, već više njih. Tako na primer neki neuroni koji sekretuju acetilholin sekretuju zajedno sa njim i vazoaktivni instestinalni peptid (VIP). Pretpostavlja se da VIP potpomaže dejstvo acetilholina.

Takođe i mnogi postsinaptički neuroni koji sekretuju noradrenalin zajedno sa njim sekretuju i neuropeptid Y.

Uloga kotransmisije nije u potpunosti jasna

Vidi još

•Neuropeptidi

•Sinapse

Reference

Neurotransmiter na Wikimedijinoj ostavi