Médiateurs du système nerveux (neurotransmetteurs)

Neurotransmetteur (neurotransmetteur, un neurotransmetteur) - une substance qui est synthétisée dans les neurones contenus dans les terminaux présynaptiques est libérée dans la fente synaptique en réponse à des impulsions nerveuses et agit sur des parties spécifiques des cellules post-synaptiques, ce qui provoque des changements dans le potentiel de membrane et le métabolisme cellulaire.

Jusqu'au milieu du siècle dernier aux médiateurs inclus des amines et des acides aminés seulement, mais la découverte des propriétés des neurotransmetteurs de nucléotides purine, les dérivés lipidiques et neuropeptides considérablement élargi le groupe de médiateurs. À la fin du siècle dernier, il a été montré que certaines des ROS ont également des propriétés similaires à celles des médiateurs.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]

Structure chimique des médiateurs

Selon la structure chimique, les médiateurs sont un groupe hétérogène. Il comprend l'éther de choline (acétylcholine); un groupe de monoamines comprenant des catécholamines (dopamine, norépinéphrine et épinéphrine); les indoles (sérotonine) et les imidazoles (histamine); acide (glutamate et aspartate) et acides aminés basiques (GABA et glycine); purines (adénosine, ATP) et peptides (enképhalines, endorphines, substance P). Pour le même groupe, il existe des substances qui ne peuvent pas être classées comme de véritables neurotransmetteurs - stéroïdes, eicosanoïdes et un certain nombre de ROS, principalement N0.

Un certain nombre de critères sont utilisés pour résoudre le problème de la nature des neurotransmetteurs d'un composé. Les principaux sont décrits ci-dessous.

1. La substance doit s'accumuler dans les terminaisons présynaptiques, être libéré en réponse à l'impulsion entrante. La région présynaptique devrait contenir un système pour la synthèse de cette substance, et la zone postsynaptique devrait détecter un récepteur spécifique pour le composé.
2. Avec la stimulation de la région présynaptique, l'excrétion dépendante du Ca (par exocytose) de ce composé vers l'espace intersynaptique proportionnelle à la force du stimulus devrait se produire.
3. Identité obligatoire des effets du neurotransmetteur endogène et du médiateur proposé lors de son application sur la cellule cible et possibilité de blocage pharmacologique des effets du médiateur proposé.
4. La présence d'un système de recapture du médiateur putatif dans le terminus présynaptique et / ou les cellules astrogliales voisines. Il y a des cas où le médiateur lui-même n'est pas recapturé, mais le produit de son clivage (par exemple, la choline après clivage de l'acétylcholine par l'enzyme acétylcholinestérase).

Influence des médicaments sur les différentes étapes de la fonction de médiateur dans la transmission synaptique

Les étapes	Effet de modification	Résultat de l' impact
Médiateur de synthèse	Ajout de précurseur Blocus de recapture Blocus d'enzymes de synthèse	↑ ↓ ↓
Accumulation	Inhibition de la capture dans les vésicules inhibition de la liaison dans les vésicules	↑ ↓ ↑ ↓
Isolement (exocytose)	Stimulation des autorécepteurs inhibiteurs Blocus des autorécepteurs Troubles des mécanismes d'exocytose	↓ ↑ ↓
Action	Effets des agonistes sur les récepteurs	↑
Aux récepteurs	Blocus des récepteurs postsynaptiques	↓
Destruction du médiateur	Blocage de la recapture par les neurones et / ou la glie Inhibition de la décélération dans les neurones	↑ ↑
	Inhibition de la décélération dans la fente synaptique	↑

Application de différentes méthodes pour tester la fonction d'un médiateur, y compris les plus modernes (immunohistochimie, l'ADN recombinant, et d'autres.), Entravées par la disponibilité limitée de la majorité des synapses individuelles, et aussi en raison du nombre limité d'outils visant des effets pharmacologiques.

Essayer de définir le concept de « médiateurs » fait face à un certain nombre de difficultés, car au cours des dernières décennies a élargi la liste des substances qui se produisent dans le système nerveux, la même fonction de signal que les neurotransmetteurs classiques, mais diffèrent par leur nature chimique, les voies de synthèse, les récepteurs. Par-dessus tout, cela vaut pour un grand groupe de neuropeptides, et aussi à l'AFC, et le premier à l'oxyde d'azote (nitroxyde, N0), pour lequel le médiateur décrit les propriétés assez bonnes. Contrairement aux médiateurs « classiques », les neuropeptides, ont tendance à avoir une taille plus grande, est synthétisé avec une faible vitesse à faible concentration accumuler et se lient aux récepteurs, présente une faible affinité spécifique, de plus, ils ne sont pas terminaux présynaptiques des mécanismes de la recapture. La durée de l'effet des neuropeptides et des médiateurs diffère également significativement. En ce qui concerne le monoxyde d'azote, en dépit de son implication dans les interactions entre cellules, sur un certain nombre de critères, il peut être attribué non pas tant aux médiateurs et aux intermédiaires secondaires.

Initialement, on pensait que l'extrémité nerveuse ne peut contenir qu'un seul neurotransmetteur. A ce jour, il a été montré que plusieurs médiateurs libérés dans le terminal peuvent être libérés ensemble en réponse à une impulsion et agir sur un seul médiateur concomitant (co-existant) cible (médiateurs, cotransmetteurs). Dans ce cas, il y a accumulation de différents médiateurs dans une région présynaptique, mais dans différentes vésicules. Un exemple de comédiens peut servir de médiateurs classiques et de neuropeptides, qui diffèrent à la place de la synthèse et, en règle générale, sont localisés à une extrémité. La libération des comédiens se produit en réponse à une série de potentiels excitants d'une certaine fréquence.

En neurochimie moderne, en plus des neurotransmetteurs, les substances qui modulent leurs effets sont isolées: les neuromodulateurs. Leur action est tonique et plus longue dans le temps que l'action des médiateurs. Ces substances peuvent avoir non seulement une origine neuronale (synaptique), mais aussi gliale et pas nécessairement médiée par des impulsions nerveuses. Contrairement au neurotransmetteur, le modulateur agit non seulement sur la membrane postsynaptique, mais aussi sur d'autres parties du neurone, y compris intracellulaire.

Il existe une modulation pré et postsynaptique. Le concept de «neuromodulateur» est plus large que le concept de «neurotransmetteur». Dans certains cas, le médiateur peut également être un modulateur. Par exemple, la norépinéphrine libérée à partir de l'extrémité du nerf sympathique agit comme un neurotransmetteur pour les récepteurs a1, mais en tant que neuromodulateur, elle agit sur les adrénorécepteurs a2; dans ce dernier cas, il intervient dans l'inhibition de la sécrétion ultérieure de noradrénaline.

Les substances qui remplissent des fonctions de médiateur diffèrent non seulement par la structure chimique, mais également par la manière dont se produisent les compartiments de la cellule nerveuse. Les médiateurs moléculaires classiques sont synthétisés à l'extrémité axonale et inclus dans de petites vésicules synaptiques (50 nm de diamètre) pour le stockage et la libération. N0 est également synthétisé dans la terminologie, mais puisqu'il ne peut pas être emballé dans des vésicules, il diffuse immédiatement à partir de l'extrémité du nerf et affecte la cible. Les neurotransmetteurs peptidiques sont synthétisés dans la partie centrale du neurone (perikaryon) sont emballés dans de grandes vésicules avec un centre dense (100 à 200 nm de diamètre) et transportés par l'intermédiaire de courant axonal les terminaisons nerveuses.

L'acétylcholine et les catécholamines sont synthétisées à partir des progéniteurs circulants, tandis que les médiateurs des acides aminés et les peptides sont finalement formés à partir du glucose. Comme on le sait, les neurones (comme d'autres cellules de l'organisme des animaux supérieurs et des humains) ne peuvent pas synthétiser le tryptophane. Par conséquent, la première étape menant à l'apparition de la synthèse de sérotonine est le transport facilité du tryptophane du sang vers le cerveau. Cet acide aminé, comme d'autres acides aminés neutres (phénylalanine, leucine et méthionine), est transporté du sang au cerveau par des vecteurs spéciaux appartenant à la famille des porteurs d'acide monocarboxylique. Ainsi, l'un des facteurs importants déterminant le niveau de sérotonine dans les neurones sérotoninergiques est la quantité relative de tryptophane dans les aliments par rapport aux autres acides aminés neutres. Par exemple, les bénévoles qui ont été nourris avec un régime pauvre en protéines pour un jour, puis permis mélange d'acides aminés contenant pas de tryptophane montré un comportement agressif et le changement dans le cycle « veille-sommeil » qui est associée à des taux réduits de sérotonine dans le cerveau.

[10], [11], [12], [13], [14], [15]