Невротрансмитери и рецептори

Въведение

Класически невротрансмитери и невромодулатори

Класически невротрансмитери

Невротрансмитери, които са малки молекули

• Невротрансмитери аминокиселини като глутамат, ГАМК (гама-аминомаслената киселина) и глицин. Всички тези невротрансмитери са аминокиселини, въпреки че ГАМК не е аминокиселина, която се среща в белтъците.

  Структурите на глицин, глутамат и ГАМК. Всички те са аминокиселини.

• Биогенните амини допамин, норадреналин (норепинефрин), адреналин (епинефрин), серотонин и хистамин, които се произвеждат от аминокиселинни прекурсори.

  Повече за биогенните амини.

  Биогенните амини са биологично важни молекули, които също като аминокиселините имат азотсъдържаща амино група (NH2). Но противно на аминокиселините, биогенните амини нямат карбоксилна група ($-\text{COOH}$‍).

  Биогенните амини са близки (сродни) до някои аминокиселини:

  • Допамин, норадреналин и адреналин са много близки до аминокиселината тирозин и се синтезират от нея.
  • Серотонинът е близък до аминокиселината триптофан.
  • Хистаминът е близък до аминокиселината хистидин.

• Пуринови посредници като АТФ и аденозин, които биват нуклеотиди и нуклеозиди. (Според някои автори тези посредници принадлежат към групата на невромодулаторите и ги наричат пуринови невромодулатори).

  Повече за пуриновите посредници.

  Името на пуриновите посредници идва от пурини – група азотни бази с два пръстена. Може би най-добре познатите пурини са аденин и гуанин, които се срещат в нуклеотидите на ДНК и РНК. Но има и други важни молекули, които са пурини, например кофеин. Пуриновите посредници аденозин и АТФ съдържат пуриновата база аденин.

  Структурата на аденозин.

• Ацетилхолинът не се вписва в другите структурни категории, но е ключов невротрансмитер в невромускулния синапс, където нервите контактуват с мускулите, както и в други синапси.

  Структурата на ацетилхолин.

Невропептиди

Ефектът на невротрансмитера зависи от неговия рецептор

• Глутаматът е главният възбуден невротрансмитер в централната нервна система.
• ГАМК е главният инхибиторен невротрансмитер в зрелия мозък на гръбначните.
• Глицинът е основният инхибиторен невротрансмитер в гръбначния стълб.

Пример: ацетилхолин

• Рецепторите за ацетилхолин в напречнонабраздените скелетни мускулни клетки се наричат никотинови рецептори. Те са йонни канали, които се отварят щом ацетилхолин се свърже с тях, което води до деполяризация на ефекторната клетка.

  Повече информация

  Когато никотиновите рецептори за ацетилхолин се отворят, те позволяват на натриеви йони (${\text{Na}}^{+}$‍) да навлязат в клетката, движейки се по посока на концентрационния си градиент. Каналът пропуска и калиеви йони (${\text{K}}^{+}$‍), който напускат клетката по посока на концентрационния си градиент. Въпреки че двата вида йони се движат в противоположни посоки, общият ефект е деполяризация на клетката, тъй като има повече ${\text{Na}}^{+}$‍ йони, който навлизат в клетката, отколкото ${\text{K}}^{+}$‍ йони, които излизат.
• Рецепторите за ацетилхолин в сърдечните мускулни клетки се наричат мускаринови рецептори. Те не са йонни канали, но отключват сигнални пътища в ефекторната клетка, които инхибират генерирането на акционни потенциали.

Видове невротрансмитерни рецептори

• Лиганд-зависими йонни канали: тези рецептори са белтъчни йонни канали, които преминават през цялата мембрана на клетката. Ако лиганд се свърже с тях, това води директно до отварянето на каналите им.
• Метаботропни рецептори: тези рецептори не са йонни канали. Щом невротрансмитер се свърже с тях, се отключва сигнален път, който непряко може да доведе до отваряне или затваряне на канали, или до напълно различен ефект.

Лиганд-зависими йонни канали

Метаботропни рецептори

Класически невротрансмитери, пуринови посредници и невропептиди

Невромодулатори