Аминокислотные медиаторы. Функционирование NMDA – глутаминовых рецепторов.

Аминокислотные медиаторы- медиаторы, образованные из аминокислот, они переносят основную часть сенсорных, двигательных и прочих сигналов по нейронным сетям, а также осуществляют управление таким переносом. А\к реализуют быструю передачу информации. По сравнению с другими медиаторами, синтез а\к-х является наиболее простым для клетки, т.к. они просты по хим составу. Медиаторы этой группы характеризуются большой специфичностью синаптических эффектов- либо возбуждающее, либо тормозное.

К аминокислотным медиаторам относят глутаминовую кислоту, ГАМК и глицин. Главный возбуждающий медиатор ЦНС- глутаминовая кислота. Пищевой глутамат плохо преодолевает ГЭБ, что предохраняет нас от сбоев в деятельности мозга. Как медиатор синтезируется из глутамина. Рецепторы к глутамату: 3 типа ионотропных и 8 метаботропных. Ионотропные: NMDA (агонист N метил D аспартат), AMPA (агонист альфа-амино-гидрокси-метил-изоксанол-пропиловая кислота) и каинатные (агонист- каиновая кислота).

NMDA широко распространены от спинного мозга до коры больших полушарий. Больше всего их в гиппокампе, участвующие в процессах кратковременной памяти. Рецептор состоит из 4х белков-субъединиц, имеющих 2 активных центра для связывания глутаминовой кислоты а 2 активных центра для связывания глицина. Ионный канал, образованный субъединицами, высоко проницаем для K+, Na+, Ca2+ и заблокирован ионом Mg2+ потенциалзависимым способом. Деполяризация постсинаптической мембраны, вызванная активацией других глутаматных ионотропных рецепторов, устраняет «магниевый блок» и приводит к открытию канала. Этот механизм – один из способов резко повысить эффективность синаптической передачи, создать новый канал информации. Подобные процессы лежат в основе обучения и формирования памяти. Наиболее очевидный способ удаления магниевых пробок – ПД от не-NMDA рецепторов, находящихся на той же мембране. Подобного рода синапсы способны мгновенно увеличить эффективность работы. Они характерны для больших полушарий, а также для гиппокампа в процессах формирования кратковременной памяти. Входящий кальций в NMDA-рецептор может активировать не-NMDA-рецепторы. В обоих случаях изменённое состояние синапса остаётся ещё на протяжении нескольких минут-часов (кратковременная память).

Более длительные изменения происходят за счёт передачи сигнала с помощью ионов кальция на ядерную ДНК, активируя гены не-NMDA рецепторов. Вследствие этого происходит синтез белков-рецепторов и встраивание их в мембрану. Тем самым эффект держится неограниченно долго (долговременная память).

NMDA-рецепторы опосредуют возбуждающее действие глутамата, однако, оно не распространяется на все виды активации нейрона. Они не участвуют в возникновении быстрого и кратковременного возбуждения, с которым связаны физиологические реакции (например, защитный рефлекс одергивания и др.). Быстрые возбуждающие постсинаптические потенциалы, характерные для подобных реакций, формируются при участии ионотропных не-NMDA-рецепторов. Роль же NMDA-рецепторов велика в патологии нейронов, их гиперактивации и эпилептизации, так как обеспечивают усиленную и длительную активацию нейронов. Гиперактивация NMDA-рецепторов, несомненно, вносит определенный вклад в судорожную активность и связанную с ней гибель нейронов

Аминокислотные тормозные медиаторы. Роль ГАМК и глицина, их антагонисты.

К аминокислотным тормозным медиаторам относятся ГАМК и глицин.

ГАМК - непищ-я а\к, предшественник- глут-я кисл. Лишь небольшая часть ГАМК выпол-т ф-ии м-ра. Синтез-ся в пресин-х окончаниях. ГАМК явл-ся м-ор относительно мелких н-ов, осущ-их торм-ю рег-ю проведения сигналов. В кач-ве м-ра ГАМК испол-ся: кл-ми Пуркинье (кора мозжечка) и кл-ми блед шара (работа двиг-х центров г.м.)

Рец-ры

· ГАМК а - ионотропный, хлорный. Кроме акт-го центра содерж места связ-ия др вещ-в (барбитураты и бензодиазепины, увелич-ие время открыв-я Cl-каналов). Агонисты: барбитураты, бензод-ны. Антагонисты: эндозепины, бета-карболины.

· ГАМК б - метаботропный, калиевый. Благодаря откр-ю К-каналов способны выз-ть не только ТПСП, но и гиперпол-ю пресинап-х окончаний (сниж-е Са тока и выборс м-ра). Агонист- баклофен- противосудорожные препараты.

Инактивация путем обратного всасывания в пресинап-е оконч-е и послед-го превращения в глутам-ю кисл под д-ем ГАМК-трансферазы.

Ф-ии

· Тормазные эффекты

· Т.к. плохо проходит ГЭБ, то, проникая в ЦНС, выз-т глав образом метаболич-е измен-я

Мягкое психостимул-ее д-ие за счет улучшения работы тормозных н-ов.

Агонисты - Баклофен, барбитураты, бензодиазепины

Антагонисты – Бикукулин, пикротоксин

Глицин - тормазный м-р. Ф-ии: предохранение мотон-ов от перевозб-я. Также выпол-т медиат-ю ф-ию в интерн-ах вентральных рогов с. в-ва с.м и двиг-х ядер чер-х нервов (особенно подъяз и тройнич)

Известен только 1 тип глиц-го рец-ра - ионотропный, содер-ий Cl –канал. Специф-м блокатором канала явл-ся стрихнин (тониз-ее ср-во при быстрой утомл-ти, гипотонии, мыш-ой атонии, параличах). 3 наиболее изученных белка-рецептора - глициновый, никотиновый и ГАМК а имеют совпадающую первич структуру.

В чистом виде глицин- успок-ий препарат, уменьш-ий возбужд в стволе г.м. и сниж-й риск инфаркта. Также ослаб-т проявление абстинентного синдрома- депрессию, повыш-ю раздраж-ть, нарушениях сна и двиг-е нарушения (мелкие подергивания, тремор).

Антагонист – стрихнин