Другие медиаторы-непептиды: гистамин, аспарагиновая кислота, глицин, пурины

Завершая разговор о медиаторах-моноаминах и медиаторах-аминокислотах, дадим краткую характеристику тем из них, которые относительно мало представлены в нервной системе человека. Из этого, конечно, не следует, что подобные соединения выполняют незначимые и второстепенные функции; скорее можно говорить о том, что им «поручены» некоторые особо ответственные задания, потребовавшие иной по сравнению с большинством зон ЦНС нейрохимической базы. Химическое строение некоторых медиаторов-непептидов см. ниже.

Гистамин — еще один представитель моноаминов. Это соединение образуется из пищевой аминокислоты гистидина. Нейроны, использующие гистамин в качестве медиатора, локализованы в очень небольшой зоне — заднем гипоталамусе, но их проекции широко представлены во всей ЦНС. Под действием гистамина происходит облегчение пробуждения, стимулируется двигательная и половая активность, ослабляется болевая чувствительность и пищевое поведение. Выявлено два типа постсинаптических (H₁ и Н₂) и один тип пресинаптических (Н₃) рецепторов к гистамину. H₁-рецепторы встречаются в большом количестве и на периферии, вызывая, например, спазм бронхов. Для периферических Н₂-рецепторов наиболее характерна стимуляция выделения желудочного сока. H₁- и Н₂-рецепторы играют также важную роль в развитии аллергических и иммунных реакций.

Клиническое применение (как антиаллергических препаратов) имеют в основном блокаторы H₁-рецепторов: димедрол, фенкарол, диазолин, тавегил, супрастин и др. Побочным эффектом их употребления может быть снижение активности нервной системы, сонливость. Блокаторы Н₂-рецепторов (например, циметидин, зонтак) являются противоязвенными препаратами.

Аспарагиновая кислота (пищевая, заменимая) похожа на глутаминовую и действует на те же рецепторы. Встречается этот медиатор относительно редко. Так, в спинном мозге аспартат содержится в возбуждающих интернейронах, регулирующих различные врождённые рефлексы. Много аспарагиновой кислоты в нижней оливе — особом ядре на передней (вентральной) поверхности продолговатого мозга. Именно он является медиатором лазающих волокон, направляющихся из нижней оливы к мозжечку. Входя в кору мозжечка, лазающие волокна образуют синапсы на клетках Пуркинье. Срабатывание таких синапсов воздействует на системы вторичных посредников и вызывает различные метаболические изменения, в результате чего на несколько часов снижается эффективность синапсов между параллельными волокнами и дендритами клеток Пуркинье. Это явление названо долговременной депрессией. Оно играет важную роль в процессах моторного обучения. При повреждении нижней оливы выработка новых двигательных навыков резко затрудняется.

Глицин — заменимая пищевая аминокислота. Одновременно это и тормозной медиатор, хотя значительно менее распространенный, чем ГАМК. Большая часть глицинергических клеток выполняет весьма специфическую функцию. Они получают возбуждение от коллатералей аксонов мотонейронов. Далее их собственные аксоны направляются назад к мотонейронам и осуществляют их торможение. Его назначение — предохранение мотонейронов от перевозбуждения. Глицин выполняет свою медиаторную функцию в интернейронах вентральных рогов серого вещества спинного мозга, а также двигательных ядер черепных нервов (особенно подъязычного и тройничного). Некоторое количество глицинергических нейронов обнаруживается также в промежуточном мозге и ретикулярных ядрах продолговатого мозга.

Известен только один тип глицинового рецептора. Он является ионотропным и содержит Cl⁻-канал. Специфическим блокатором канала является стрихнин — алкалоид тропического дерева чилибухи. В больших дозах он приводит к перевозбуждению мотонейронов, сильнейшим судорогам и удушью. В малых дозах (до 0,01 г) его иногда применяют как тонизирующее средство при быстрой утомляемости, гипотонии, мышечной атонии, параличах.

Интересно также, что три наиболее изученных ионотропных белка-рецептора — глициновый, никотиновый и ГАМК_А имеют частично совпадающую первичную структуру. Это говорит об известной общности их эволюционного происхождения и родстве соответствующих генов.

Глицин в чистом виде назначают как успокаивающий (седативный) препарат, уменьшающий возбуждение в стволе головного мозга и, в частности, снижающий риск инфаркта. Глицин ослабляет также проявления абстинентного синдрома — депрессию, повышенную раздражительность, нарушения сна и двигательные нарушения (мелкие подергивания, тремор). Это позволяет применять его для лечения больных хроническим алкоголизмом.

Пурины (в первую очередь аденозин), а также АМФ, АДФ и АТФ — агонисты особых пуриновых рецепторов. Последние подразделяются на несколько типов, из которых особую значимость имеют А1-рецепторы. Последние являются метаботропными, в основном пресинаптическими; они подавляют аденилатциклазу, что приводит к падению выброса медиаторов. Физиологическая роль пуриновой системы связана с реакцией на АМФ, образующуюся при длительной интенсивной нагрузке мозга; АМФ (продукт распада АТФ) тормозит деятельность синапсов, работая как «защитник» ЦНС в экстремальных ситуациях.

Блокаторы А1-рецепторов могут активировать многие медиаторные системы и весь мозг. К веществам с таким механизмом действия относят кофеин, теофилин и теобромин. Они содержатся в кофе, чае, какао, шоколаде, орехах кола (и напитках «кола»).

Кофеин как фармакологический препарат принадлежит к группе психомоторных стимуляторов. У большинства людей он повышает умственную и физическую работоспособность, уменьшает усталость и сонливость, усиливает сердечную деятельность. При постоянном введении в организм кофеина происходит нарастание количества пуриновых рецепторов, в результате отказ от кофе способен вызвать значительное снижение активности аденилатциклазы, что в свою очередь может привести к развитию депрессии, сонливости.

Кофеин в сочетании с анальгетиками входит в состав таких препаратов, как аскофен и цитрамон.