Almindelighed
Neurotransmittere er endogene kemiske budbringere, som cellerne i nervesystemet (de såkaldte neuroner) bruger til at kommunikere med hinanden eller til at stimulere muskel- eller kirtelceller.
Kemiske synapser er steder for funktionel kontakt mellem to neuroner eller mellem en neuron og en anden celle -slægt.
Der er forskellige klasser af neurotransmittere: klassen af aminosyrer, klassen af monoaminer, klassen af peptider, klassen af "spor" aminer, klassen af puriner, klassen af gasser osv.
De mest kendte neurotransmittere omfatter: dopamin, acetylcholin, glutamat, GABA og serotonin.
Hvad er neurotransmittere?
Neurotransmittere er kemikalier, som neuroner - nervesystemets celler - bruger til at kommunikere med hinanden, til at virke på muskelceller eller til at stimulere et svar fra kirtelceller.
Med andre ord er neurotransmittere endogene kemiske budbringere, som muliggør internuronal kommunikation (dvs. mellem neuroner) og kommunikation mellem neuroner og resten af kroppen.
Det menneskelige nervesystem anvender neurotransmittere til at regulere eller dirigere vitale mekanismer, såsom hjerteslag, lunger vejrtrækning eller fordøjelse.
Desuden afhænger nattesøvn, koncentration, humør og så videre af neurotransmittere.
NEUROTRANSMITTERE OG KEMISKE SYNAPPER
Ifølge en mere specialiseret definition er neurotransmittere informationsbærere langs systemet med såkaldte kemiske synapser.
I neurobiologi angiver udtrykket synaps (eller synaptisk kryds) stederne for funktionel kontakt mellem to neuroner eller mellem en neuron og en anden celle slægt (for eksempel en muskelcelle eller en kirtelcelle).
Funktionen af en synapse er at transmittere information mellem de involverede celler, for at producere et bestemt svar (for eksempel sammentrækning af en muskel).
Det menneskelige nervesystem består af to typer synapser:
- Elektriske synapser, hvor kommunikation af information afhænger af en strøm af elektriske strømme gennem de to involverede celler, f
- De førnævnte kemiske synapser, hvor kommunikation af information afhænger af en strøm af neurotransmittere gennem de to berørte celler.
En klassisk kemisk synapse består af tre grundlæggende komponenter, placeret i serier:
- Den præ-synaptiske terminal i neuronen, hvorfra nerveinformation kommer. Den pågældende neuron kaldes også en præ-synaptisk neuron;
- Det synaptiske rum, det vil sige adskillelsesrummet mellem de to hovedpersoner i synapsen. Den ligger uden for cellemembranerne og har et "forlængelsesområde svarende til ca. 20-40 nanometer;
- Den postsynaptiske membran i neuron, muskelcelle eller kirtelcelle, hvortil nerveinformation skal nå. Uanset om det er en neuron, en muskelcelle eller en kirtelcelle, kaldes den cellenhed, som den postsynaptiske membran tilhører, det postsynaptiske element.
Den kemiske synaps, der forbinder en neuron med en muskelcelle, er også kendt som det neuromuskulære kryds eller endeplade.
OPDELELSE AF NEUROTRANSMITTERE
Figur: kemisk synapse
Indtil begyndelsen af det tyvende århundrede troede forskere, at kommunikation mellem neuroner og mellem neuroner og andre celler udelukkende skete gennem elektriske synapser.
Ideen om, at der kan være en anden kommunikationsform, opstod, da nogle forskere opdagede det såkaldte synaptiske rum.
Den tyske farmakolog Otto Loewi antog, at det synaptiske rum kunne bruges af neuroner til at frigive kemiske budbringere der. Det var året 1921.
Gennem sine eksperimenter med nervøs regulering af hjerteaktivitet blev Loewi hovedpersonen i opdagelsen af den første kendte neurotransmitter: acetylcholin.
Websted
I præ-synaptiske neuroner bor neurotransmittere i små intracellulære vesikler.
Disse intercellulære vesikler er sammenlignelige med sække, afgrænset af et dobbeltlag af phospholipider, der i flere henseender ligner phospholipid -dobbeltlaget i plasmamembranen i en generisk sund eukaryot celle.
Så længe de forbliver inde i de intracellulære vesikler, er neurotransmitterne så at sige inerte og producerer ingen respons.
Handlingsmekanisme
Forudsætning: For at forstå virkningsmekanismen for neurotransmittere er det godt at have de kemiske synapser og deres sammensætning, der er beskrevet tidligere, i tankerne.
Neurotransmitterne forbliver begrænset inde i de intracellulære vesikler, indtil et signal af nerveoprindelse er i stand til at stimulere frigivelsen af vesiklerne fra beholderneuronen ankommer.
Frigivelsen af vesiklerne finder sted nær den præ-synaptiske terminal i beholderneuronen og involverer frigivelse af neurotransmittere i det synaptiske rum.
I det synaptiske rum er neurotransmittere frie til at interagere med den post-synaptiske membran i nervecellen, musklen eller kirtlen, der er placeret i umiddelbar nærhed og udgør en del af den kemiske synaps.
Interaktionen mellem neurotransmittere og postsynaptisk membran er mulig takket være tilstedeværelsen på sidstnævnte af bestemte proteiner, der kaldes membranreceptorer korrekt.
Kontakten mellem neurotransmittere og membranreceptorer forvandler det indledende nervesignal (det, der stimulerede frigivelsen af intracellulære vesikler) til et meget specifikt cellulært respons. For eksempel kan den cellulære reaktion, der produceres ved interaktionen mellem neurotransmittere og den post-synaptiske membran i en muskelcelle, bestå i sammentrækning af muskelvævet, som den førnævnte celle tilhører.
Ved afslutningen af dette skematiske billede af, hvordan neurotransmittere fungerer, er det vigtigt at rapportere følgende sidste aspekt: den specifikke cellulære reaktion nævnt ovenfor "afhænger faktisk af typen af neurotransmitter og typen af receptorer, der er til stede på den postsynaptiske membran.
HVAD ER HANDLINGENS MULIGHED?
I neurobiologi kaldes nervesignalet, der stimulerer frigivelsen af intracellulære vesikler, aktionspotentialet.
Per definition er handlingspotentialet det fænomen, der finder sted i en generisk neuron, og som involverer en hurtig ændring i elektrisk ladning mellem indersiden og ydersiden af cellemembranen i det involverede neuron.
I lyset af dette burde det ikke være overraskende, når eksperter sammenligner dem med elektriske impulser, når man taler om nervesignaler: et nervesignal er en elektrisk type begivenhed i alle henseender.
EGENSKABER FOR DET CELLULÆRE ANSVAR
Ifølge neurobiologers sprog kan den cellulære respons, der induceres af neurotransmittere, på niveau med den postsynaptiske membran, enten være excitatorisk eller hæmmende.
Et excitatorisk svar er en reaktion designet til at fremme skabelsen af en nerveimpuls i det postsynaptiske element.
En hæmmende reaktion er derimod en reaktion designet til at hæmme dannelsen af en nerveimpuls i det postsynaptiske element.
Klassifikation
Der er mange kendte humane neurotransmittere, og deres liste vil sandsynligvis vokse, efterhånden som neurobiologer regelmæssigt opdager nye.
Det store antal anerkendte neurotransmittere har gjort det vigtigt at klassificere disse kemiske molekyler for at forenkle deres konsultation.
Der er forskellige klassificeringskriterier; den mest almindelige er den, der adskiller neurotransmittere på grundlag af den klasse af molekyler, de tilhører.
Hovedklasserne af molekyler, som humane neurotransmittere tilhører, er:
- Klassen af aminosyrer eller aminosyrederivater. Denne klasse omfatter: glutamat (eller glutaminsyre), aspartat (eller asparaginsyre), gamma-aminosmørsyre (bedre kendt som GABA) og glycin.
- Klassen af peptider. Denne klasse omfatter: somatostatin, opioider, stof P, nogle secretiner (secretin, glucagon osv.), Nogle tachykininer (neurokinin A, neurokinin B osv.), Nogle gastriner, galanin, neurotensin og de såkaldte transkripter reguleret af kokain og amfetamin.
- Klassen af monoaminer. Denne klasse omfatter: dopamin, noradrenalin, epinephrin, histamin, serotonin og melatonin.
- Klassen af de såkaldte "sporaminer". Inkluderet i denne klasse er: tyramin, tri-iodothyronamin, 2-phenylethylamin (eller 2-phenylethylamin), octopamin og tryptamin (eller tryptamin).
- Klassen af puriner. Denne klasse omfatter: adenosintrifosfat og adenosin.
- Gasklassen. Denne klasse omfatter: nitrogenoxid (NO), kulilte (CO) og hydrogensulfid (H2S).
- Andet. Alle de neurotransmittere, der ikke kan indgå i nogen af de tidligere klasser, såsom det førnævnte acetylcholin eller anandamid, falder ind under overskriften "andet".
Bedst kendte eksempler
Nogle neurotransmittere er bestemt mere berømte end andre, både fordi de har været kendt og undersøgt i længere tid, og fordi de udfører funktioner af betydelig biologisk interesse.
Blandt de mest berømte neurotransmittere fortjener en omtale:
- Glutamat.Det er den vigtigste excitatoriske neurotransmitter i centralnervesystemet: ifølge hvad neurobiologer siger, gør mere end 90% af de såkaldte excitatoriske synapser brug af det.
Udover sin excitatoriske funktion er glutamat også involveret i læreprocesser (læring forstået som en proces til lagring af data i hjernen) og hukommelse.
Ifølge nogle videnskabelige undersøgelser ville det være impliceret i sygdomme som: Alzheimers sygdom, Huntingtons sygdom, amyotrofisk lateral sklerose (bedre kendt som ALS) og Parkinsons. - GABA. Det er de vigtigste hæmmende neurotransmittere i centralnervesystemet: ifølge de seneste biologiske undersøgelser ville omkring 90% af de såkaldte hæmmende synapser gøre brug af det.
På grund af dets hæmmende egenskaber er GABA et af hovedmålene for beroligende og beroligende lægemidler. - Acetylcholin. Det er en neurotransmitter med en excitatorisk funktion på musklerne: i de neuromuskulære forbindelsespunkter sætter dens tilstedeværelse i virkeligheden gang i de mekanismer, der trækker cellerne i de involverede muskelvæv i gang.
Ud over at virke på muskelniveauet påvirker acetylcholin også funktionen af de organer, der styres af det såkaldte autonome nervesystem, og dets indflydelse på det autonome nervesystem kan være både excitatorisk og hæmmende. - Dopamin. Det tilhører catecholamin -familien og er en neurotransmitter, der udfører mange funktioner, både på niveau med centralnervesystemet og på niveau med det perifere nervesystem.
På niveau med centralnervesystemet deltager dopamin i: kontrol af bevægelse, udskillelse af hormonet prolaktin, kontrol af motoriske færdigheder, belønnings- og nydelsesmekanismer, kontrol af opmærksomhedsevner, søvnmekanismen, adfærdskontrol , kontrol af visse kognitive funktioner, kontrol af humør og endelig mekanismerne bag læring.
På niveau med det perifere nervesystem virker det derimod som: vasodilator, stimulerende for natriumudskillelse, en faktor, der favoriserer tarmmotilitet, en faktor, der reducerer lymfocytaktivitet og endelig en faktor, der reducerer insulinsekretion. - Serotonin. Det er en neurotransmitter, der hovedsageligt findes i tarmen og, selvom det er i mindre grad end i tarmens celler, i neuronerne i centralnervesystemet.
Ud fra de hæmmende virkninger ser serotonin ud til at regulere appetit, søvn, hukommelse og læreprocesser, kropstemperatur, humør, nogle aspekter af adfærd, muskelsammentrækning, nogle funktioner i det kardiovaskulære system og nogle funktioner i det endokrine system..
Fra et patologisk synspunkt ser det ud til at have en rolle i udviklingen af depression og relaterede sygdomme. Dette forklarer eksistensen på markedet af såkaldte selektive serotonin genoptagelseshæmmere, antidepressiva, der bruges til behandling af mere eller mindre alvorlige former for depression. - Histamin. Det er en neurotransmitter med et udbredt sæde i centralnervesystemet, netop på niveau med hypothalamus og mastceller i hjernen og rygmarven.
- Noradrenalin og adrenalin Norepinephrin er koncentreret frem for alt i centralnervesystemet og har til opgave at mobilisere hjernen og kroppen til handling (derfor har det en excitatorisk effekt). For eksempel fremmer det i hjernen ophidselse, årvågenhed, koncentration og hukommelsesprocesser; i resten af kroppen øger det puls og blodtryk, stimulerer frigivelsen af glukose fra lagringspunkter, øger blodgennemstrømningen til skeletmuskler , reducerer blodgennemstrømningen til mave -tarmsystemet og fremmer blære- og tarmtømning.
Epinephrin er i vid udstrækning til stede i binyrernes celler og i små mængder i centralnervesystemet.
Denne neurotransmitter har excitatoriske virkninger og deltager i processer som: stigning af blodet til skeletmusklerne, stigning i puls og dilatation af pupillerne.
Både noradrenalin og adrenalin er neurotransmittere afledt af tyrosin.
