Download
metabolismus neurotransmiter n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Metabolismus neurotransmiterů PowerPoint Presentation
Download Presentation
Metabolismus neurotransmiterů

Metabolismus neurotransmiterů

279 Views Download Presentation
Download Presentation

Metabolismus neurotransmiterů

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 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…