1 / 92

BEYİN BİYOKİMYASI ve DAVRANIŞ

BEYİN BİYOKİMYASI ve DAVRANIŞ. Prof. Dr. Nevzat Yüksel GÜTF Psikiyatri Anabilim Dalı. Beynin karmaşıklığı. Beyinde yaklaşık 10.10 10 (yüz milyar) nöron vardır. Her nöron 1000-10000 kadar sinaps yapar. 50’den fazla nörotransmitter vardır. . Nöronlararası taşıma. Reseptörler Sinapslar.

blake
Download Presentation

BEYİN BİYOKİMYASI ve DAVRANIŞ

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. BEYİN BİYOKİMYASI ve DAVRANIŞ Prof. Dr. Nevzat YükselGÜTF Psikiyatri Anabilim Dalı

  2. Beynin karmaşıklığı • Beyinde yaklaşık 10.1010 (yüz milyar) nöron vardır. • Her nöron 1000-10000 kadar sinaps yapar. • 50’den fazla nörotransmitter vardır.

  3. Nöronlararası taşıma • Reseptörler • Sinapslar

  4. Sinaptik iletimde üç aşama • Kimyasal ileticilerin sentezlenmesi • İletimi • Depolanması

  5. Sinapslar • Aksodendritik • Aksoaksonik • Aksosomatik • Dendrodendritik olabilir.

  6. Nöron yapısı ve bağlantıları

  7. Sinaps ve sinaptik yapılar

  8. PRESİNAPTİK UÇ Miyelin kılıfı Ranvier düğümü Presinaptik uç

  9. HÜCRE ZARINDA İYON KANALLARI Hücre Dışı Hücre İçi Pasif Geçişler (Sızıntı Akımlar) Sodyum Kanalı (İstirahatte Kapalıdır) Potasyum Kanalı (İstirahatte Açıktır) Sodyum-Potasyum Pompası (32 Değişimi)

  10. Zarın elektriksel özellikleri • İstirahat halinde zarın iki yüzü arasında 60-70 mV kadar negatif potansiyel farkı vardır. • Dış yüzde sodyum, kalsiyum ve klor fazladır. • İç yüzde potasyum ve negatif yüklü büyük moleküller yoğundur.

  11. İyon kanallarının çalışması • Kanallar açıldığında iyonlar düşük yoğunluklu alana doğru akar. • İyon akımı potansiyel farkını değiştirir.

  12. Postsinaptik potansiyel • İyon kanallrının açılması ile elektriksel potansiyel değişimi olur. • Bu değişimle hücre içine Na+ ve Ca++ girmişse uyarıcı postsinaptik potansiyel • Klor girmiş veya K+ çıkmışsa inhibitör postsinaptik potansiyel olur. • Bu potansiyeller artarak aksiyon potansiyeli oluşturur. • Aksiyon potansiyeli akson ucuna ulaşınca nörotransmitter salınır.

  13. SODYUM-POTASYUM POMPASI Bu yolla dış ortamdaki yüksek konsantrasyon nedeniyle hücre içine sızan Na+’un fazlası hücre dışına pompalanırken K+ hücre içine alınır. Böylece iyon dengesi korunur. Gereken enerji hücre membranında yer alan Na+-K+-ATPaz enzimi ile hidrolize edilen ATP’den sağlanır.

  14. AKSİYON POTANSİYELİ (AP) Hücre içine giren Na+ iyonları depolarizasyon oluşturarak istirahat membran potansiyelini –70 mV’dan +30 mV’a çıkarır.Bu aksiyon potansiyelinin çıkan kolunu (spike) oluşturur (depolarizasyon). Daha sonra Na+’un fazlası hücre dışına pompalanırken, membranın K+ geçirgenliği artar ve hücre içine K+alınır. Bu durum aksiyon potansiyelinin inen kolunu oluşturur (repolarizasyon) ve iyon dengesi yeniden sağlandığında istirahat membran potansiyeli yeniden oluşur. Bunu AP’nin ilk oluştuğu bölgeye komşu diğer bölgelerin depolarize olması ile diğer AP’leri izler. Bu depolarizasyon ve repolarizasyonlar (AP’leri) akson boyunca ranvier boğumları (miyelinsiz bölgeler) üzerinden atlayarak ilerlerler.

  15. NÖROKİMYASAL İLETİM

  16. Nörokimyasal iletim

  17. 1.Sentez 6.Enzimlerle İnaktivasyon 2.Depolama 5.Gerialım(reuptake) 3.Salınım 4.Reseptörle Etkileşim

  18. Triptofan

  19. Nörotransmitterler • Klasik kimyasal taşıyıcılardır. • Etkilerini pre ve postsinaptik zarda gösterirler. • Özgül reseptörlere bağlanarak işlev görürler. • Nörotransmitterler aracılığıyla bilgi aktarımı genellikle kısa olmakla birlikte bazıları daha uzun süreli etkilere neden olurlar. • Nörotransmitterler eksitatör veya inhibitör olabilirler.

  20. Özellikleri • Nöronda sentezlenmiş olmalıdır. • Sinaps öncesi uçta var olmalıdır. • Sinaps aralığına sinaps sonrası nöronda etki yaratacak miktarda salıverilmelidir. • Dışarıdan verildiğinde endojen salıverilen nörotransmitterle aynı etki elde edilmelidir. • Etki yerinden uzaklaştırılması için bir düzeneğin olduğunun gösterilmesi gereklidir.

  21. Reseptörler • İyonotropik: Hızlı bilgi işleme bu reseptörlerle olur. • Metabotropik reseptörler: Daha uzun süreli etkiler oluşur. Etkileri daha çok modülatör niteliktedir.

  22. Metabotropik reseptörler • Devreye giren proteine göre • G proteini bağlantılı • Reseptör tirozin kinazlar

  23. Hücre içine sinyal iletimi • G proteinleri • İkinci haberciler • Atipik haberciler

  24. G proteinleri • GDP ve GTP ile çalıştığı için bu antidepresanlar verilmiştir. • Dopamin, serotonin (5HT3 hariç), noradrenalin, ve nöropeptidler G proteinleri ile bağlantılıdır. • Bütün G proteini ile bağlantılı reseptörler hücre zarını 7 kez geçen tek bir proteinden oluşur. • Uyarılmadığında GDP ile bağlıdır. • 3 altbirimi vardır (α, β, γ) • Adenilil siklazı uyararak cAMP’i arttıran α altbirimi içeren Gs olarak adlandırılır. • Adenilil siklazı inhibe eden Gi’dir. Fosfolipaz C’i etkinleştiren ise Gq’dur.

  25. Nörötransmitter Reseptörü Aktive Eder G - Proteini Aktive Olur G - Proteini Aktive Olur G - Proteini Aktive Olur G - Proteini Aktive Olur G - Proteini Aktive Olur Fosfolipaz C Aktive Olur Adenilat Siklaz İnhibe Olur Adenilat Siklaz Aktive Olur Fosfolipaz A2 Aktive Olur Araşidonik Asid Salınır İnozitol Trifosfat Salınır Diaçilgliserol Salınır cAMP Azalır cAMP Artar Protein Kinaz Aktivitesi Artar Protein Kinaz Aktivitesi Azalır Protein Kinaz Aktivitesi Artar Hücre İçinde Depolanan Ca++ Salınır Kanal Fosforilasyonu Azalır Kanal Fosforilasyonu Artar Kanal Fosforilasyonu Artar İyon Kanallarının Özellikleri Değişir Membran Yük Dağılımı Değişir Sinaptik Potansiyel

  26. İkinci haberciler • Siklik AMP • İnozitol trifosfat (IP3) • Diaçilgliserol (DAG) • Araşidonik asit • Kalsiyum

  27. İkinci habercilerin hücre içindeki etki düzeneği • İkinci haberciler nöron içindeki etkilerini kendilerine bağımlı protein kinazları aktifleştirerek • İyon kanallarının etkinliğini değiştirerek gösterirler.

  28. İkinci habercilerden bazılarının etkileri • IP3 ve DAG hücre zarındaki fosfatidil inozitol 4, 5 bifosfattan fosfolipaz C ile sentezlenir. • DAG protein kinaz C’yi aktifleştirir. • IP3 özgül reseptörleri aracılığı ile hücre içinden Ca++ salınmasını sağlar. • Araşidonik asit fosfolipaz A2 ile oluşur. • Araşidonik asit siklooksijenazlar aracılığı ile prostoglandinler ve tromboksana çevrilir. • NSAI ilaçlar bu enzimi bloke ederler.

  29. Atipik haberciler • Nitrik oksit • Karbon monoksit • Endokanabinoidler • Reseptör tirozin kinazlar

  30. NO Biyosentezi O2, Ca++ / CaM L-arginin (NO prekürsörü) Arginin-OH NOS O2 Ca++ CaM NADPH Citrulline + NO

  31. Beyinde NOS aktivitesi gösterilmiş bölgeler • Serebellum (en yüksek) • Hippokampus • Striatum • Kortex • Hipotalamus • Orta beyin • Medulla (en düşük)

  32. NOS inhibitörlerinin santral davranışsal etkileri • Antikonvulsan • Anksiyolitik • Nosisepsiyonun modülasyonu • Öğrenme ve belleğin modülasyonu • Yeme ve içme davranışında inhibisyon

  33. NOS inhibitörleri (deneysel çalışmalarda) • Alkol yoksunluk sendromunu hafifletir • Nalokson ile presipite edilmiş opioid yoksunluk sendromu belirtilerini hafifletir • Mekamilamin ile presipite edilmiş nikotin yoksunluk sendromu belirtilerini hafifletir • Amfetamin ve kokain gibi psikostimulanlarla indüklenen lokomotor hiperaktiviteyi bloke eder • Genetik olarak alkol tercih eden sıçanlardaki alkol alımını azaltır • Alkol ile pekiştirilmiş yanıtları (etanol reinforced responding) bloke eder • NO prekürsörü L-arginin bu etkileri önlerken, NO donörleri (ISDN, molsidomin vb.) yukarıdaki etkileri potansiyalize eder

  34. SSS’nde NO aracılı glutamaterjik modulasyon

  35. Endokanabinoidler • Hepsi araşidonik asit metabolizması ürünüdürler. • En iyi bilineni anandamit’dir. • Esrar ve marihuananın beyinde bağlandığı CB1 denen kanabinoid reseptörlerine bağlanır. • Etkisi inhibitördür. • Bu reseptörler • Korteks • Bazal gangliyonlar • Serebellum • Ve hipokampusta gösterilmiştir.

  36. Reseptör tirozin kinazlar • Sinir büyüme faktörü (NGF), insülin vb. gibi peptidlerin etkilerine aracılık eden hem enzim hem de reseptör işlevi gören proteinlerdir. • Hücre içine bakan bölümlerinde tirozinn kinaz etkinliği gösterirler. • NGF bağlanması ile hücrenin canlı kalması, değişmesi ve gelişmesine katkıda bulunur.

  37. Protein kinazlar • Bu enzimler ile proteinler fosforlanır. • Bu şekilde başka moleküllerle daha kolay etkileşir veya etkileşmesi azalabilir. • Afinite artışı • Afinite azalması • Transkripsiyon faktörleri artabilir. • Transkripsiyon faktörleri azalabilir.

  38. Protein kinazlar • 4 tane protein kinaz vardır. • cAMP bağımlı (protein kinaz A) • cGMP bağımlı(protein kinaz G) • Kalsiyum-kalmodulin bağımlı (protein kinaz K) • Kalsiyum/fosfatidilserin bağımlı (protein kinaz C) • Bu fosforilasyon işlevi protein fosfatazlar aracılığı ile tersine döndürülebilir.

  39. Gen ifadelerinin değişmesi • Dış uyaranlar yeterince güçlü ise gen ifadeleri değişir. • Protein kinazların fosforladığı proteinlerden biri cAMP yanıt elemanına bağlanan proteindir (CREB). • CREB fosforlanması mRNA sentezini başlatabilir veya arttırabilir. • Bu şekilde artan protein sentezi bir aktiviteyi arttırır.

  40. Nörotransmitter İyon Kanalları Olgunun Süresi: Reseptör İkincil Ulaklar • Saniyeler Uyarılabilirliğin Değişmesi • Dakikalar • Saatler Kinazlar Hücresel Süreçlerde Değişiklikler • Dakikalar • Saatler Transkripsiyon Faktörleri Gen İfadelerinde değişiklikler “Kalıcı Etki” Hücre Çekirdeği

  41. Küçük moleküllü nörotransmitterler

  42. Küçük moleküllü nörotransmitterler (2)

  43. Küçük moleküllü nörotransmitterler (3)

  44. Nöropeptidler-1

  45. Nöropeptidler-2

  46. Nöropeptidler-3

  47. Nöropeptidler-4

  48. Nörotrofik faktörler

  49. Nörotrofik faktörler-2

More Related