1 / 40

Metabolismus neurotransmiterů

Metabolismus neurotransmiterů. František Duška. Přehled. Obecná fyziologie synaptického přenosu Chemické skupiny neurotransmiterů Aminokyseliny excitační: Glu, Asp inhibiční: GABA, Gly Monoaminy: Katecholaminy: NA, D Serotonin, (melatonin) Acetylcholin Peptidy

Sophia
Download Presentation

Metabolismus neurotransmiterů

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Metabolismus neurotransmiterů František Duška

  2. Přehled • Obecná fyziologie synaptického přenosu • Chemické skupiny neurotransmiterů • Aminokyseliny • excitační: Glu, Asp • inhibiční: GABA, Gly • Monoaminy: • Katecholaminy: NA, D • Serotonin, (melatonin) • Acetylcholin • Peptidy • Ostatní: puriny, plyny, endogenní kanabinoidy

  3. 1. Obecná fyziologie synaptického přenosu Definice: neurotransmiter, neuromodulátor Synapse Excitační a inhibiční postsynaptické potenciály

  4. Definice pojmů • Neurotransmiter: • látka secernovaná do synaptické štěrbiny, která se váže na postsynaptické receptory, a tím přenáší signál • ze synaptické štěrbiny odstraňována biochemickým mechanismem • Neuromodulátor: • látka secernovaná skupinou neuronů, šíří se difúzí a ovlivňuje velké oblasti mozku

  5. Postsynaptická membrána • Klidový potenciál = - 70 mV • negativní IC, pozitivní EC • práh spontánní depolarizace = -55 mV • Excitační neurotransmitery  EPSP: • otvírají kanály pro Ca2+, Na+ (influx) • depolarizují = snižují negativitu • Inhibiční neurotransmitery  IPSP • otvírají kanály pro K+ (eflux) či Cl- (influx) • hyperpolarizují = zvyšují negativitu

  6. Sumace postsynaptických potenciálů • Neuron: časově a prostorově integruje signály ze vstupů (EPSP a IPSP vyvolané vylitím neurotransmiterů na dendritech a těle) • Výsledek: 0 či 1 (vznikne nebo nevznikne akční potencál na axonu, který by na jeho konci vedl k vylití neurotransmiteru)

  7. Sumace postsynaptických potenciálů

  8. 2. Metabolismus neurotransmiterů syntéza postsynaptický receptor (receptory) mechanismus odstranění ze synaptické štěrbiny význam v klinice a ve farmakologii

  9. Chemické skupiny neurotransmiterů

  10. Glutamát • Nejfrekventnější excitační neurotransmiter CNS • Syntéza: • z 2-OG z citrátového cyklu (GDH či transaminasy) • deaminace glutaminu (glutaminasa) • Postsynaptické receptory: • NMDA (N-methyl-D-aspartát): • AMPA (α-amino-3-hydroxy- 5-methyl-4-isoxazolepropionate) • kainátové

  11. Glutamát • Klinický význam: • antagonisté NMDA: ketamin (disociativní anestezie), fencyklidin („angel dust“) • excitotoxicita • synaptická plasticita, role v učení a paměti

  12. Aspartát • Excitační neurotransmiter, zejm. v míše • Syntéza • odvozen z OAA (citrátový cyklus) • Postsynaptický receptor • NMDA – s nižší afinitou než Glu • Odstraňování ze synaptické štěrbiny: reuptake

  13. GABA = γ-aminobutyric acid • Inhibiční neurotransmiter v mozku(nejdůl.) • Syntéza: GABA shunt

  14. GABA: postsynaptické receptory • GABAA: chloridový kanál • agonisté: benzodiazepiny, barbituráty • antagonisté: flumazenil • GABAB: metabotropní rec.G-prototevření K+ kanálů • agonista: baclofen

  15. Glycin • Inhibiční neurotransmiter v míše • Syntéza: • ze serinu • Receptor • chloridový kanál: IPSP • (ko-agonista na NMDA receptorech) • Antagonista = strychnin • smrt uprostřed křečí

  16. Chemické skupiny neurotransmiterů

  17. Katecholaminy: syntéza

  18. Katecholaminy - degradace • Reuptake a následně (IC) degradace: • Výsledný metabolit: kyselina vanilmandlová

  19. Dopamin • Receptory jsou metabotropní: • D1: Gs proteincAMPmodulace iont. kanálů  EPSP • D2: Gi protein: aktivace fosfodiesterasy IPSP

  20. Dopaminerní systémy

  21. Dopamin – klinický význam • Antipsychotika: • fenothiaziny = blokátory D-receptorů • NÚ = parkinsonismus, hyperprolaktinémie • Kokain, amfetaminy: • blokátory re-uptake dopaminu • Parkinsonova nemoc: • úbytek dopaminergních neuronů v s. nigra. Terapie: L-DOPA

  22. Noradrenalin • Postsynaptické receptory: • metabotropní: α1, 1 … • ! existují i receptory presynaptické: α2 – inhibují uvolnění NA • Adrenergní systémy: • locus coeruleus, laterální tegmentum • arousal, stres, nálada

  23. Serotonin • Chemicky: 5-hydroxytryptamin • Anatomie: limb. systém, retikulární formace • Funkce: • strach/agrese, nálada, spánek • chuť k jídlu/zvracení • regulace tělesné teploty • sexuální chování

  24. Serotonin • Degradace MAO: 5-hydroxyindolacetát

  25. Melatonin • Syntezován v epifýze • Biorytmy • Spíše hormon/neuromodulátor

  26. Chemické skupiny neurotransmiterů

  27. Acetylcholin • V CNS: pontomesencefalotegmentální komplex • autonomní NS: pregangliový mediátor symp. i p-symp., postgangliový mediátor p-symp • periferní NS: nervosvalová ploténka • Syntéza: z AcCoA + cholinu: • Degradace: acetylcholineserasou na acetát + cholin

  28. Acetylcholin: postsynap. receptory • Nikotinové = inotropní • Na+ kanály, nervosvalová ploténka • Muskarinové = metabotropní • M1 = Gq-prot. = K+ proudu: CNS (kognit. funkce), autonomní ganglia • M2= Gi-prot = K+proudu: CNS, srdce • M3= Gq: oko, žlázy • atd.

  29. Acetylcholin – klinický význam • Lecithin = fosfatidylcholin jako nootropikum • Inhibitory acetylcholinesterasy: • fysostigmin (proniká HEB): probouzení z CA • neostigmin (neproniká): parasympatomimetikum, zvýšení nervosv. přenosu (myastenia gravis) • Blokátor M-receptorů = atropin • parasympatolytikum • Blokátory N-receptorů = curare • deriváty = svalová relaxancia

  30. Chemické skupiny neurotransmiterů

  31. Peptidy • Známo cca 50 různých • Nejvíce v hypothalamo-hypofyzárním systému • Syntéza: • prepropeptidER, odštěpení signální sekvencepropeptid transportovaný ve vesikulách axonem  další štěpení  peptidový neurotransmiter (1 nebo více) • Odstranění ze synaptické štěrbiny: • obvykle degradace, a nikoli reuptake

  32. Peptidy: odlišnosti v metabolismu

  33. Peptidy: příklady • Opioidy: endorfiny, enkefaliny • limbický systém, inhibice l. coeruleus • axo-axonální synapse • NP-Y • zprostředkovává vliv leptinu na příjem potravy • neurotensin: • regulace sekrece LH a prolaktinu • substance P…

  34. Chemické skupiny neurotransmiterů

  35. Ostatní • Endokannabinoidový systém: • retrográdní neurotransmise: anandamid • syntezován v postsynaptickém neuronu • difunduje do presynaptického neuronu • vazba na membránové CB1 a CB2 rec. (G-prot.) • modulace uvolňování neurotransmiteru • regulace kognitivních funkcí, příjmu potravy • imunitní systém

  36. Závěrečná poznámka: • Neurotransmitery neprocházejí hematoencefalickou bariérou • Chemicky totožné látky mají mimo mozek řadu důležitých funkcí: • NA, A jako postgangliové mediátory sympatiku, Ach parasympatiku • dopamin v regulaci průtoku krve orgány • serotonin: potentní vasokonstriktor hladké svaloviny • hypofyzární peptidy… atd…

More Related