Синаптическая передача. Медиаторы (стр. 5 из 8)

Как полагают, они участвуют в терморегуляции, сенсорном восприятии и процессах сна.

Лекарственные средства, которые способны частично удалить из синапсов моноаминовые нейромедиаторы, вызывают депрессию, тогда как все препараты, применяемые для лечения клинической депрессии, обычно повышают содержание этих нейромедиаторов, усиливают их действие.

Ацетилхолин широко представлен в разных отделах нервной системы, основное его количество находится в периферических нервно-мышечных синапсах, рецепторы которых относятся к категории так называемых никотиновых. В ЦНС ацетилхолин сосредоточен. преимущественно в базальных ганглиях, таламусе и сером веществе. Соответствующие рецепторы в мозге относятся главным образом к категории мускариновых. Вставочные холинергические нейроны обнаружены в хвостатом ядре, переднем роге латерального желудочка, которые являются одними из наиболее богатых ацетилхолиновых мозговых структур.

Полагают, что АХ в подкорковых структурах участвует в тонкой регуляции сложных двигательных функций, в частности в механизмах инициации движения, двигательных стереотипах и др. Поражение холинергической иннервации в структурах мозга сопровождается нарушением и извращением двигательных функций. Так, например, при паркинсонизме наряду с нарушением дофаминергической трансмиссии отмечается гиперактивность некоторых холинергических систем мозга. Поэтому для лечения этого заболевания используют препараты, содержащие холинолитики, которые снижают уровень ацетилхолина или стимулируют работу ацетилхолинэстеразы. Эти вещества вводят совместно с аналогами L‑ДОФА для компенсации дефицита дофаминергических путей. Нарушение холинергической иннервации характерно и для ряда сенильных болезней мозга.

Поражение холинергической передачи в периферической нервной системе, в частности нервно-мышечных синапсах, связано с симптомами «усталости» или «слабости» мышц. Полагают, что в основе тяжелого заболевания – миастении гравис – лежит аутоиммунный процесс. Организм вырабатывает аутоантитела, которые блокируют функцию холинорецепторов.

Наиболее широко распространеными в ткани мозга рецепторами и, соответственно, нейромедиаторами являются некоторые аминокислоты. Центральное место среди них занимает L‑глутаминовая кислота – основной возбуждающий нейромедиатор. Глутаматергические синапсы распространены в коре головного мозга, гиппокампе, полосатом теле и гипоталамусе. Нисходящие глутаматергические пути обнаружены практически во всех структурах головного мозга, проекции которых идут от коры к подкорковым структурам. Выявление глутаматергических связей в головном мозге проводится преимущественно методом физиологической идентификации по. высвобождению нейромедиатора. В последние годы на основе изучения структуры и свойств глутаматных рецепторов появилась возможность визуализации нейрорецепторов глутамата с помощью моноклональных и политональных антител,

Нейрорецепторы глутамата располагаются кластерами на постсинаптической мембране. Выявление глутаматных рецепторов на мембране клеток с помощью иммуногистохимических методов является более надежным способом идентификации глутаматергических связей по сравнению с другими методами.

Нарушение глутаматергической медиации связано с целым рядом патологических состояний нервной системы: эпилепсией, расстройствами вестибулярной системы, ишемическими проявлениями и др. Глутаминовая кислота и некоторые ее аналоги используются в качестве терапевтического лекарственного средства при хронической недостаточности аминокислотного обмена, вегетососудистой дистонии и эпилепсии.

Присутствие в разных структурах мозга ГАМК – первого по значимости тормозного нейромедиатора – показано методами авторадиографии. Топографическое распределение самого радиоактивно меченного нейромедиатора или образующего его фермента – глутаматдекарбоксилазы – в головном мозге неравномерно. К областям, содержащим наиболее высокую концентрацию ГАМК, относятся черное вещество, бледный шар, гипоталамус и мозжечок. Аминокислота содержится преимущественно в сером веществе головного и спинного мозга.

Данные о функциональной роли ГАМК-ергической передачи в головном и спинном мозге постоянно обогащаются новыми фактами. Она принимает участие в регуляции моторной активности, поддержании судорожного порога, формировании эмоционального поведения. ГАМК-ергическая система участвует в осуществлении условных рефлексов, организации процессов обучения и памяти у млекопитающих. При этом она тесно взаимодействует с другими медиаторными системами мозга: дофаминергической, холинергической и глутаматергической.

Имеется очень большое количество данных о вовлечении системы ГАМК в механизмы многих метаболических расстройств нервной системы. Установлено, что нарушения этой системы связаны с прявлениями эпилепсии, хореи Гентингтона, паркинсонизма и некотрых других поражений экстрапирамидной системы. При терапевтическом применении соединений, содержащих эту аминокислоту или ее аналоги, обнаруживаются позитивные клинические эффекты. Имеются данные о благоприятном влиянии производных ГАМК на больных эпилепсией, хореей Гентингтона и паркинсонизмом. Эти же препараты способны усиливать дыхание, энергетический обмен нервной ткани, улучшать показатели мозгового кровообращения и метаболизма глюкозы.

Как упоминалось, методология гистохимического исследования локализации ГАМК или образующего ее фермента – глу-таматдекарбоксилазы – неприменима для выявления других тормозных систем – глицина и таурина и их рецепторов. Анализ их распределения производят, как правило, с использованием методов электрофизиологической регистрации высвобождения нейропередатчика из нервных окончаний при их разнообразной стимуляции.

Глицин и его рецепторы локализованы в зонах моста, продолговатого мозга и серого вещества спинного мозга, включая передние и задние рога. Авторадиографически была установлена локализация участков высокоаффинного захвата глицина преимущественно в аксо-аксональных и аксодевдритных синапсах. Скопление гранул отмечены также вокруг клеточных тел спинальных мотонейронов. У больных с некоторыми врожденными метаболическими аномалиями, связанными с повышением содержания глицина в ткани мозга и крови, может развиваться гиперглицинемия, которая сопровождается симптомами нарушения некоторых психоэмоциональных функций. Полагают, что такие расстройства могут быть следствием поражения обычных путей деградации глицина в нервной клетке.

Интересные данные были получены для таурина. Уровень таурина в разных зонах мозга оказался практически одинаковым, за исключением следующих структур: медиального коленчатого тела, гипофиза и шишковидной железы. Общая концентрация таурина и цистеинсульфонатдекарбоксилазы в спинном мозге и таламических ядрах совпадает с количеством ГАМК в этих структурах, однако локализация их по зонам внутри структур существенно различается. Все исследователи таурина сходятся во мнении о его необычайно высоком содержании в коре мозжечка, которое почти в 5 раз превышает уровень ГАМК в этой структуре. Показано, что таурин локализуется преимущественно в звездчатых нейронах молекулярного слоя. Это позволило предположить существование тауринергических нейронов. Вместе с тем авторадиографическое изучение распределения таурина свидетельствует и о его преимущественно глиальной локализации.

Существует достаточно веские аргументы в пользу того, что таурин является также важным компонентом питания живых организмов, так как он не синтезируется у млекопитающих, включая человека. Клинически тауриновый дефицит может выражаться в эпилептических припадках, наследственной атаксии Фридрейха, зрительной дисфункции, называемой в просторечии «куриной слепотой», и др. Широко обсуждается возможность участия таурина в патогенезе судорожно-пароксизмальных состояний. Выяснилось, что таурин, введеный в желудочки мозга крысы, подверженной судорогам, является более мощным, чем ГАМК, противосудорожным агентом. Однако в клинической практике таурин не проявляет стабильных противосудорожных эффектов и пока не нашел широко применения.

3.7 Характеристики индивидуальных медиаторов

Ацетилхолин

Предшественником АХ. служит холин, потребляемый с пищей. Холин поступает в холинергические нейроны с помощью специфической системы транспорта. Синтез АХ происходит в цитоплазме с участием холинацетилтрансферазы:

Затем АХ поступает в синаптические пузырьки. После экзоцитоза АХ в синаптическую щель он подвергается инактивации с участием ацетилхолинэстеразы:

АХ является преимущественно возбуждающим нейромедиатором, реже – тормозным.

У млекопитающих скопления холинергических нейронов локализуются в следующих отделах мозга: медиальное ядро перегородки, диагональная связка, базальное гигантоклеточное ядро, ядра моста. Аксоны этих нейронов проецируются на гиппокамп, проходят через кору больших полушарий. Холинергические нейроны головного мозга участвуют в таких функциях, как память,

регуляция движения, уровень бодрствования. Холинергические синапсы мозга содержат преимущественно мускариновые рецепторы. В спинном мозге АХ является нейромедиатором в синапсах, образуемых а-мотонейронами на клетках Реншоу. В вегетативной нервной системе АХ служит нейромедиаторм во всех преганглионарных нервных окончаниях симпатической и парасимпатической нервной системы – через посредство никотиновых холинорецепторов; во всех постганглионарных парасимпатических нервах, постганглионарных симпатических нервах потовых желез – через посредство мускариновых холинорецепторов. АХ осуществляет через посредство никотиновых холинорецепторов функцию нейромедиатора в нервно-мышечных синапсах, образуемых соматическими эфферентными нервами в скелетных мышцах. Среди беспозвоночных АХ выявлен в качестве нейромедиатора у плоских и кольчатых червей, у моллюсков.