Медиаторы и рецепторы нервных клеток

Медиаторами ЦНС являются многие химические вещества, разнородные в структурном отношении (в головном мозге обна­ружено около 30 биологически активных веществ). По химиче­скому строению их можно разделить на несколько групп, главны­ми из которых являются моноамины, аминокислоты и полипеп­тиды.

Широко распространенным медиатором является ацетилхолин. Ацетилхолин используется в различных отделах ЦНС, извес­тен в основном как возбуждающий медиатор. Ацетилхолин является медиатором α-мотонейронов спинного мозга, иннервирующих ске­летную мускулатуру. С помощью ацетилхолина α-мотонейроны передают возбуждение на тормозные клетки Реншоу. При нарушении синтеза ацетилхолина развивается миастения и старческая деменция (болезнь Альгеймера).

Ацетилхолин взаимодействует с М- и N-холинорецепторами нервных клеток. В ретикулярной формации ствола мозга и гипота­ламуса. N-холинорецепторы относятся к ионотропным рецепторам, в результате их взаимодействия с ацетилхолином происходит изменение работы ионных каналов. M-холинорецепторы относиться к метаботропным рецепторам. В результате взаимодействия с медиатором происходит изменение обмена веществ в клетке, в результате чего происходит изменение состояния системы внутриклеточной передачи сигнала.

К моноаминам относится серотонин и гистамин, а также группа веществ, которые называют катехоламины – это дофами, норадреналин и адреналин. Катехоламины являются производными аминокислоты тирозина, в большом количестве они синтезируются в мозговом веществе надпочечников и симпатические нервные окончания[2]. Норадреналин действует на α-адренорецепторы, обеспечивают возникновение процессов возбуждения и торможения в нейронах ствола мозга. Норадреналин регулирует настроение, эмоциональные реакции, обеспечивает поддержание бодрство­вания, участвует в механизмах формирования некоторых фаз сна, сновидений.

Дофамин – медиатор нейронов среднего мозга, гипоталамуса и симпатических ганглиев. Дофамин регулирует сложные мышечные движения, в формировании чувства удо­вольствия, регуляции эмоциональных реакций, поддержании бодрствования. Нарушение синтеза дофамина вызывает развитие болезни Паркинсона и шизофрении.

С помощью серотонина в нейронах ствола мозга переда­ются возбуждающие и тормозящие влияния, в коре мозга только тормозящие влияния. Серотонин содержится главным образом в структурах, имеющих отношение к регуляции вегетативных функ­ций. Серотонин ускоряет процессы обуче­ния, формирования болевых ощущений, сенсорное восприятие.

Гистамин в довольно высокой концентрации обнаружен в гипофизе и срединном возвышении гипоталамуса. В остальных отделах ЦНС уровень гистамина очень низкий. Медиаторная роль его изучена мало. Выделяют Н1- и Н2-гистаминорецепторы. Н1-рецепторы имеются в гипоталамусе и участвуют в регуляции потребления пищи, терморегуляции, секреции пролактина и ан­тидиуретического гормона. Н2-рецепторы обнаружены на глиальных клетках. Снижение выработки гистамина вызывает вегетативные нарушения.

Кислые аминокислоты (глицин, γ-аминомасляная кислота) являются тормозными медиаторами в синапсах ЦНС и действуют на тормозные рецепторы. Глицин – медиатор тормозных нейронов, расположенных в спинном мозге. ГАМК – тормозной нейромедиатор нейронов коры мозга, мозжечка, ствола мозга и спинного мозга. Ней­тральные аминокислоты (α -глутамат, α -аспартат) передают возбуждающие влияния и действуют на соответствующие возбуж­дающие рецепторы. Рецепторы глутаминовой и аспарагиновой аминокислот имеются на клетках спинного моз­га, мозжечка, таламуса, гиппокампа, коры большого мозга. Пола­гают, что глутамат – самый распространенный медиатор ЦНС. Снижение выработки глутамата вызывает эпилепсию и моторные наружшения.

В синапсах ЦНС медиаторную функциютакже выполняют полипептиды. В частности, субстанция Р является медиатором нейронов, передающих сигналы боли. Особенно много это­го полипептида в дорсальных корешках спинного мозга. Это по­служило основанием к предположению, что субстанция Р может быть медиатором чувствительных нервных клеток в области их переключения на вставочные нейроны. Субстанция Р в больших количествах содержится в гипоталамической области.

Полипептиды энкефалин и эндорфин являются медиаторами нейронов, блокирующих болевую импульсацию. Они реализуют свое влияние посредством соответствующих опиатных рецепторов, кото­рые особенно много на клетках лимбической сис­темы, черной субстанции и ядрах про­межуточного мозга. Эндорфины, энкефалины, пептид, вы­зывающий дельта-сон, обусловливают антиболевые реак­ции, повышение устойчивости к стрессу, сон. Олигопептиды – медиаторы настроения, полового поведения; передачи ноцицептивного возбуждения от периферии в ЦНС, формирования болевых ощущений.

[1] следует помнить правило – «Все ферменты белки, но не все белки ферменты»

[2] вырабатывают норадренолин (НА)