Синаптические медиаторы

Один из медиаторов - ацетилхолин - уже упоминался. Известен и целый ряд других; наиболее важные функционально и лучше всего изученные приведены в верхней части рис. 3.7. ГАМК, т. е. γ-аминомасляная кислота-наиболее распространенный тормозной медиатор ЦНС. Более простая по структуре аминокислота – глицин - оказывает, в частности, тормозное действие на мотонейроны (рис. 3.5). Кислая аминокислота глутамат, - возможно, самый распространенный возбуждающий медиатор ЦНС. Адреналин, норадреиалин и дофамин составляют семейство медиаторных веществ, передающих возбуждение или торможение как в центральной, так и в периферической нервной системе; их называют «катехоламины». Еше одно вещество с близкими свойствами -серотонин (5-гидрокситриптамин, 5-НТ)-объединяют с катехоламинами в группу «моноаминов». Все эти «классические» медиаторы - низкомолекулярные соединения, нередко образующиеся в качестве промежуточных продуктов метаболизма. Каждый из них связывается со специфическим рецептором постсинаптической мембраны, в результате чего повышается ее проводимость - либо для Na⁺ (и К⁺) в случае передачи возбуждения, либо для К⁺ или Cl⁻ с развитием торможения. Единственное определяемое ими звено в этом процессе - взаимодействие с тем или иным рецептором; конечный итог - возбуждение или торможение - за-

Рис. 3.6. Влияние торможения на мембранные токи. А. Импульс тока, вводимого в клетку, генерирует электротонический потенциал (черная линия внизу). Активация тормозного нерва серией стимулов длительностью 40 мс дает гиперполяризующий ТПСП такой же длительности. Амплитуда электротонического потенциала, генерируемого во время торможения, значительно снижается (красная линия). Б. Соотношение между мембранным током (ордината) и потенциалом (абсцисса) в покое (контроль); точка пересечения кривой с осью абсцисс соответствует потенциалу покоя Ег. Во время торможения (красные линии), вызванного раствором ГАМК, мембрана гиперполяризуется и наклон кривой ток-напряжение (сплошная линия) увеличивается; значит, сопротивление мембраны снижается. Если концентрацию ионов хлора в среде уменьшить наполовину, контрольный график не изменится, однако кривая торможения сместится в сторону деполяризации (прерывистая линия). Данные по мышце ракообразного с тормозными ГАМКергическими синапсами (J. Dudel в [4])

висит исключительно от свойств его ионного канала (см. рис. 3.18) и никак не связан с особенностями самого медиатора.

На рис. 3.7 ниже классических приведены несколько пептидных медиаторов. Механизмы их действия в центральной или вегетативной нервной системе еше как следует не выяснены. По-видимому, они часто служат синаптическими модуляторами,т.е. не изменяют непосредственно проводимость синаптических мембран, а влияют на интенсивность и продолжительность действия классических медиаторов и иногда, видимо, высвобождаются вместе

ГЛАВА 3. МЕЖКЛЕТОЧНАЯ ПЕРЕДАЧА ВОЗБУЖДЕНИЯ 55

Рис. 3.7. Важнейшие синаптические медиаторы, вверху «классические» (ацетилхолин. аминокислоты, моноамины), внизу пептидные

с ними. На рис. 3.7 показаны лишь некоторые из большого числа пептидов, изучаемых сейчас с этой точки зрения. Энкефалины связываются с рецепторами морфина, и один из их эффектов-подавление болевых ощущений. К болевой чувствительности имеет отношение еще один медиатор-вещество Р, вызывающее, кроме того, сокращение гладких мышц. Ангиотензин II-гормон местного действия, сильно влияющий на кровеносные сосуды и работу ЦНС; у «вазоактивного кишечного пептида» аналогичные свойства. Соматостатин и ЛГРГ (рилизинг-гормон лютеотропного гормона, или люлиберин) участвуют в регуляции высвобождения гипофизарных гормонов (см. гл. 17), а также действуют в синапсах [36].

В течение длительного времени считалось, что из окончаний каждой нервной клетки всегда высвобождается только один медиатор (принцип Дейла). Однако в вегетативной нервной системе, по крайней мере у эмбрионов, одни и те же нейроны высвобождают как ацетилхолин, так и адреналин. В двигательной концевой пластинке вместе с ацетилхолином выделяется аденозинтрифосфат, который, вероятно, также служит медиатором. Часто из синаптического окончания высвобождаются одновременно классический медиатор, например норадреналин, и участвующий в нервной передаче пептид. Особенности такого совместного действия медиаторов (сомедиаторов) пока неясны, но его эффект, вероятно, чаще всего сводится к определенному типу модуляцив.

Медленные синапсы вегетативной нервной системы. Синаптический потенциал в пептидергическом синапсе симпатического ганглия показан на рис. 3.8.