Нейромедиаторы и нейромодуляторы центральной нервной системы. Биогенные амины и нейропептиды ЦНС

ЦНС

фармацевтического факультета
Разнообразие состояний обусловлено разнообразием нейромедиаторов и нейромодуляторов

процесс!
Возможности модуляции синаптической передачи:
Пресинаптические эффекты: изменение синтеза, накопления, высвобождения, обратного

захвата медиатора.
Постсинаптические эффекты: изменение чувствительности рецепторов, изменение ферментативного расщепления медиаторов, изменение активности систем вторичных мессенджеров

и большая продолжительность эффекта – секунды, минуты
Нейромодуляторы не обязательно имеют

синаптическое или даже нейронное происхождение
Действие нейромодулятора не обязательно инициируется нервными импульсами
Нейромодулятор может действовать на разные участки нейрона, причём действие может быть и внутриклеточным

Нейромодуляторы:

5-ГТ)
Нейропептиды: 18 семейств, НО!
термин «нейропептид» в значительной мере является

условным, поскольку одни и те же группы пептидных соединений образуются и работают как в периферических тканях и органах, так и в структурах мозга.
Следовательно, некоторые пептиды, которые обнаруживаются в мозге, являются фрагментами крупных белковых гормонов, которые действовали на периферии и подверглись расщеплению в крови.
Очень небольшое количество пептидов выполняют роль нейромедиаторов ЦНС

МАО (моноаминооксидаза) и КОМТ (катехол-О-метилтрансфераза)

вторичные мессенджеры инозитолтрифосфат (ИФ3) и диацилглицерол (ДАГ), следовательно, эффекты реализуются

через выход из депо ионов кальция.
β-адренорецепторы – активируют аденилатциклазу, вторичный мессенджер цАМФ.

в создании определенного уровня активации бодрствующей ЦНС, оказывают регулирующее влияние

на уровень внимания, цикла сон-бодрствование, обучения и памяти, тревожности и боли, настроения и метаболизма мозга.

При избыточной активности норадренергической системы могут наблюдаться гиперактивность и психотические проявления, при недостаточной активности норадренергической системы – апатия, депрессия и ухудшение памяти.

Фармпрепараты психостимуляторы: кокаин, амфетамины.
Кокаин – усиление выброса норадреналина.
Амфетамины – уменьшение обратного захвата.

аксоны, которые идут к:
нейроэндокринным зонам
потребностно-мотивационным центрам гипоталамуса
Тормозное влияние дофамина на

секрецию гормона пролактина – статин гонадотропных гормонов и пролактина.
Дофамин в мотивационных центрах гипоталамуса оказывает угнетающее действие на биологические мотивации: пищевую, половую, оборонительную. Параллельно могут возникать положительные эмоциональные переживания.

в мозге:
При дегенерации чёрной субстанции с возрастом, её генетических аномалиях,

нарушениях функции нейроглии и т.д. запуск движений затрудняется, усиливается мышечный тонус, возникает дрожание пальцев и головы – развивается заболевание паркинсонизм.

ядер покрышки направляются к корковым областям: обонятельной коре, гиппокампу, ассоциативной

лобной, двигательной (моторной), зрительной коре; часть аксонов контактирует с ядрами миндалины.

Дофамин участвует в поддержании общего уровня бодрствования и активности высших центров, связанных с сенсорным восприятием, управлением движениями, памятью, эмоциями.

рецепторов, метаботропные, активируют аденилатциклазу, увеличивается цАМФ. Базальные ядра: бледный шар,

миндалина; гиппокамп, новая кора. В 10 раз более чувствительны к дофамину, чем D2
D2 – 1/5 всех рецепторов, метаботропные, ингибируют аденилатциклазу, снижается цАМФ. Полосатое тело, миндалина, гиппокамп и новая кора.
D1 и D5 - увеличивают активность аденилатциклазы; D2, D3 и D4 – снижают активность аденилатциклазы

вдоль средней линии продолговатого мозга, моста и среднего мозга.
Большая

часть аксонов идёт до промежуточного и конечного мозга : к полосатому телу, лобной, теменной и затылочной коре, поясной извилине; к миндалине, древней коре и гиппокампу; к медиальной зоне таламуса и ядрам гипоталамуса; к черной субстанции, четверохолмию и центральному серому веществу среднего мозга.

Часть 5-ГТ проекций заканчивается в спинном мозге.

- рецепторы ионотропные
5-HT1– несколько подтипов, пре- и постсинаптические, ингибирует

аденилатциклазу
5-HT4 и 5-HT7 – несколько подтипов, активирует аденилатциклазу
5-HT2 – с фосфолипазой С (вторичные мессенджеры ИФ3 и ДАГ), чаще постсинаптические

Есть сходство метаботропных 5-HT рецепторов с рецепторами норадреналина.
Норадреналин ингибирует выброс серотонина.

5-ГТ инактивируется МАО (моноаминооксидазой)

на все существенно важные стороны деятельности мозга:
участвует в управлении

уровнем бодрствования
участвует в работе сенсорных систем,
связан с обучением
влияет на формирование мотиваций, следовательно, и на эмоциональную сферу

Происходит взаимодействие с эффектами катехоламинов.
В рамках системы сон – бодрствование серотонин конкурирует с дофамином и норадреналином, вызывая снижение уровня возбуждения ЦНС.
Ядра шва и связанное с ними центральное серое вещество рассматриваются как важнейшие центры сна, включение которых ведет к общему торможению ЦНС

серотонин влияет на нейроны обрабатывающие сенсорную информацию: зрительную, тактильную, слуховую.
Предотвращается

избыточное распространение сенсорного возбуждения по нейронным сетям, происходит «фокусировка» сигналов. Блокада этого механизма может сильно исказить процессы восприятия, вызвать сенсорные иллюзии и галлюцинации.
Сходное действие серотонин оказывает и на ассоциативные зоны коры, делая процессы мышления более «организованными».

в большей степени в выработке навыков, позволяющих получить положительное подкрепление,

НА – выработка навыков избегания отрицательного подкрепления

лизергиновой кислоты – галлюциногеном.
Спорынья
Пищевые продукты с повышенным содержанием триптофана: финики,

бананы, сливы, инжир, помидоры, молоко, соя, чёрный шоколад, способствуют биосинтезу серотонина и часто улучшают настроение.

средние по размеру пептиды от 2 до 50-60 аминокислот. Более

крупные пептиды свыше 100 аминокислот относятся к категории регуляторных белков: некоторые гормоны, факторы роста клеток и др.

Нейропептиды. Рецепторы к пептидам ЦНС.

передаче сигналов - «сигнальных молекул»

и высвобождения пептидов: синтезируются на рибосомах, выделяются в нервных терминалях.

Скорость синтеза пептидов регулируется в телах клеток, после чего пептиды должны быть перенесены аксонным транспортом в терминаль. Процессы идут медленнее синтеза и хранения непептидного медиатора в окончании аксона.
Количество высвобождаемого пептида, ограничено его количеством, находящимся в терминали.
Эффективное взаимодействие пептидов с рецепторами происходит при более низких концентрациях (10-10 – 10-8 М) , чем связывание низкомолекулярных классических медиаторов, например, АцХ (10-7 – 10-4 М).
Механизмы удаления медиаторов из синаптической щели действуют медленнее, чем для классических медиаторов.
Рецепторы к пептидам метаботропные, вследствие этого, действие пептида на клетку реализуется при небольшом количестве выделившихся молекул.

гипоталамической регуляцией выделения гормонов гипофиза, однако каждый из них имеет

эффекты, осуществляемые благодаря действию на нейроны и другие клетки мозга и организма в целом.
Тиролиберин –стимулятор эмоционального поведения, двигательной активности и дыхательного центра
Кортиколиберин – подавляет потребление пищи и половое поведение, стимулятор эмоционального поведения
Гонадолиберин – не только усиливает выход гонадотропинов, но и непосредственно активирует половое поведение
Соматостатин – умеренный ингибитор большого числа функций

Семейства нейропептидов

Тормозят дыхательный центр. Участвуют в формировании агрессивного поведения, состояний, связанных

с удовлетворением мотивации, в частности, пищевой, формировании чувства «вознаграждения», стрессорных и адаптивных процессов, алкогольной и наркотической зависимости. Участвуют в нейро-иммунных модуляторных процессах.

Механизм модуляторного обезболивающего действия эндогенного опиата

принимает участие в контроле уровня внимания к внешним сигналам, запоминания.

Вазопрессин и окситоцин: формирование долговременной памяти. Вазопрессин – стимулятор, окситоцин – частичный ингибитор. Прямое или опосредованное действие – дискутируется.
Холецистокинины-33, -8 и –4: ХЦК-8 очень мощный ингибитор пищедобывательного поведения. ХЦК-4 вызывает состояние тревожности и страха.
Вещество Р: первый из нейропептидов, идентифицированный как нейромедиатор в путях проведения сенсорных импульсов. Обладает очень сложным спектром центральных и периферических эффектов.

гиппокампа и полосатого тела содержат нейрональную форму NO-синтазы. Содержащие NO-синтазу

нейроны коры больших полушарий специфично иннервируются холинергическими нейронами базальных ядер переднего мозга, также имеющих высокий уровень NO-синтазы.
Избыточная продукция NO - нейротоксичность. СО – окись углерода – поздние неврологические последствия
Механизмы действия: через рецепторы-ферменты, благодаря способности легко переходить через мембраны.