Нейрохимия - Ашмарин И.П.
ISBN 5-900760-02-2
Скачать (прямая ссылка):
Эти явления связаны с изменением концентрации Са2+ в пресинаптических окончаниях во время ритмической активности. Длительные модификации синаптической эффективности ассоциируются с изменениями фосфорилирования синаптических белков.
Следует упомянуть, что наряду с пресинаптическими механизмами существуют и постсинаптические механизмы, основанные на изменениях чувствительности рецепторов нейромедиаторов (гл. 8).
7.4. МЕДИАТОРЫ
Развитие представлений о химической медиации нервных импульсов началось в начале века в результате открытий О.Лё-ви, Дж.Эллиота, ГДейла, которые показали, что передача сигнала в нейроэффекторных соединениях опосредуется высвобождением АХ или норадреналина (НА) из нервных окончаний.
До 50-х годов к медиаторам относили две группы низкомолекулярных соединений, которые сейчас называются “классическими”, “традиционными” медиаторами, — амины (АХ, адреналин, НА, дофамин, серотонин) и аминокислоты (глутамат, аспартат, ГАМК, глицин). В 60-е годы Дж.Бэрнсток открыл третью группу медиаторов — пуриновые нуклеотиды. В 1953 г. Ф-Лембек выдвинул предположение о медиаторной роли пептида — вещества Р, обнаруженного еще в 30-е годы в мозге и в стенках кишечника в виде вещества, которое усиливало сокращения изолированной кишки и вызывало временную гипотензию. Свое название вещество Р получило от слова “powder”, поскольку его первооткрыватели работали с высушенными в виде порошка экстрактами тканей. Разработка иммуноцитохи-мических и радиоиммунологических методов позволила в 70— 80-е годы выявить в разных отделах нервной системы позвоночных и безпозвоночных множество пептидов (нейропептидов), участвующих в синаптической передаче. Нейропептиды составляют четвертую, самую многочисленную группу медиаторов (гл.9) и, кроме того, выступают как модуляторы действия других медиаторов.
217
7.4.1. Принцип Дейла
В 30-е годы Г.Дейл пришел к выводу, что идентификация медиатора в периферических окончаниях сенсорного нейрона позволяет судить о природе химической передачи в центральном синапсе этого нейрона. Со временем принцип Дейла стал толковаться как постулат, согласно которому каждый нейрон содержит единственное медиаторное вещество, которое высвобождается во всех окончаниях этого нейрона. В таком понимании принцип Дейла, безусловно, не соответствует действительности.
С современных позиций принцип Дейла соответствует, по-видимому, формулировать как положение о метаболической зависимости аксона и его окончаний от тела клетки. Известный нейробиолог Дж.Экклс считает, что именно такой смысл вкладывал в свой вывод и сам Г.Дейл.
7.4.2. Многообразие синаптических медиаторных функций
В настоящее время представление о химическом кодировании сигналов в нервной системе основываются на принципе множественности химических сигналов: в индивидуальном нейроне синтезируется более одного медиатора; каждое пресинаптиче-ское окончание способно высвобождать несколько медиаторов, сочетание которых может не быть одинаковым для разных синапсов одного и того же нейрона.
Ставшее привычным понятие “ергичности” нейрона и синапса можно принимать лишь как условное. Термины “холи-нергический”, “пуринергический”, “пептидергический” и т.д. целесообразно употреблять только в случае присутствия в данном нейроне и высвобождении в синапсе конкретного медиатора, не исключая при этом существования других медиаторных веществ и не подразумевая приоритетной роли какого-то одного медиатора по отношению к другим.
Существует деление механизмов преобразования химического сигнала, а соответственно разделение рецепторов медиаторов на две категории — ионотропные и метаботропные. Ионотроп-ные рецепторы (так называемые “канальные”, быстрые) составляют единый комплекс с ионофором. так что вызываемое медиатором изменение конформации рецептора ведет к открыванию ионных каналов и быстрым значительным сдвигам прово-
218
димости постсинаптической мембраны. Примером являются рецепторы ГАМК, глицина, а также АХ при его'взаимодействии с никотиновыми холинорецепторами и часть рецепторов глута-мата, аспартата и пуринов.
Метаботропныерецепторы (так называемые медленные) осуществляют постсинаптический эффект путем активации специфических мембранных ферментов, обеспечивающих образование в мембране или в цитозоле постсинаптической клетки вторичных посредников, которые, в свою очередь, специфически активируют определенные ферменты; при этом запускаются каскады ферментативных процессов, ведущих в конечном счете к ковалентной модификации (обычно — фосфорилирова-нию) мембранных или цитоплазматических белков. Такой тип действия реализуется гораздо медленнее, чемтонотропный, и сопровождается относительно небольшими сдвигами проводимости иостсинаптическое мембраны. К метаботропной категории относится взаимодействие АХ с мускариновыми рецепторами, постсинаптическое действие катехоламинов и серотонина, части глутаматных рецепторов. Нейропептиды также являются метаботропными медиаторами.
Открытие медиаторов пептидной природы существенно расширило представления о химической медиации сигналов в нервной системе. Совсем недавно классическим образцом химического синапса считалось нервно-мышечное соединение, морфофункциональная организация которого обеспечивает быструю, точно направленную передачу сигнала по “анатомическому” адресу. В системах с “химическим” адресом специфичность передачи сигнала обусловлена не локальной анатомической связью пре- и постсинаптической структуры, а наличием специализированных рецепторов к данному медиатору только на клетках-мишенях, причем такой тип передачи сигнала может быть медленным, диффузным. Именно в передаче такого типа участвуют многие нейропептиды с некоторыми классическими нейромедиаторами, в частности моноаминами, которые тоже могут высвобождаться дистантно по отношению к клетке-мишени. Такое понимание медиаторной функции вплотную приближается к представлению о нейрогормонах, секретируемых в межклеточную жидкость, спинномозговую жидкость или кровь и модулирующих состояние клетки-мишени,^расположенной на расстоянии от секретируемой клетки.
