nörotransmitterler

genellik

Nörotransmitterler, sinir sistemi hücrelerinin (sözde nöronlar) birbirleriyle iletişim kurmak veya kas veya glandüler hücreleri uyarmak için kullandıkları endojen kimyasal habercilerdir.

Kimyasal sinapslar, iki nöron arasındaki veya bir nöron ile başka bir hücre türü arasındaki fonksiyonel temas bölgeleridir.

Çeşitli nörotransmitter sınıfları vardır: amino asitler sınıfı, monoaminler sınıfı, peptitler sınıfı, "iz" aminler sınıfı, pürinler sınıfı, gazlar sınıfı, vb.

En iyi bilinen nörotransmitterler şunları içerir: dopamin, asetilkolin, glutamat, GABA ve serotonin.

Nörotransmitterler nelerdir?

Nörotransmitterler, nöronların -sinir sisteminin hücreleri- birbirleriyle iletişim kurmak, kas hücreleri üzerinde hareket etmek veya glandüler hücrelerden bir yanıtı uyarmak için kullandıkları kimyasallardır.

Başka bir deyişle, nörotransmiterler, nöronlar arası iletişimi (yani nöronlar arasında) ve nöronlar ile vücudun geri kalanı arasındaki iletişimi sağlayan endojen kimyasal habercilerdir.

İnsan sinir sistemi, kalp atışı, akciğer solunumu veya sindirim gibi hayati mekanizmaları düzenlemek veya yönlendirmek için nörotransmiterleri kullanır.

Ayrıca gece uykusu, konsantrasyon, ruh hali vb. nörotransmitterlere bağlıdır.

NÖROTRANSMİTERLER VE KİMYASAL SİNAPSLAR

Daha özel bir tanıma göre, nörotransmiterler, kimyasal sinaps adı verilen sistem boyunca bilgi taşıyıcılarıdır.

Nörobiyolojide, sinaps (veya sinaptik bağlantı) terimi, iki nöron arasındaki veya bir nöron ile başka bir hücre cinsi (örneğin, bir kas hücresi veya bir salgı bezi hücresi) arasındaki fonksiyonel temas bölgelerini belirtir.

Bir sinapsın işlevi, ilgili hücreler arasında bilgi iletmek, belirli bir tepki (örneğin, bir kasın kasılması) üretmektir.

İnsan sinir sistemi iki tip sinaps içerir:

• Bilgi iletişiminin, ilgili iki hücre boyunca bir elektrik akımı akışına bağlı olduğu elektrik sinapsları, e
• Bilgi iletişiminin, etkilenen iki hücre boyunca bir nörotransmitter akışına bağlı olduğu yukarıda belirtilen kimyasal sinapslar.

Klasik bir kimyasal sinaps, seri olarak yerleştirilmiş üç temel bileşenden oluşur:

• Sinir bilgisinin geldiği nöronun sinaptik öncesi terminali. Söz konusu nörona ayrıca sinaptik öncesi nöron da denir;
• Sinaps boşluğu, yani sinapsın iki öncü hücresi arasındaki ayrılma alanıdır. Hücre zarlarının dışında bulunur ve yaklaşık 20-40 nanometreye eşit bir "uzama alanına sahiptir;
• Sinir bilgisinin ulaşması gereken nöron, kas hücresi veya glandüler hücrenin sinaptik sonrası zarı. Bir nöron, bir kas hücresi veya bir salgı hücresi olsun, postsinaptik zarın ait olduğu hücre birimine postsinaptik eleman denir.

Bir nöronu bir kas hücresine bağlayan kimyasal sinaps, nöromüsküler kavşak veya uç plaka olarak da bilinir.

Nörotransmiterlerin Keşfi

Şekil: kimyasal sinaps

Yirminci yüzyılın başlarına kadar bilim adamları, nöronlar arasındaki ve nöronlar ile diğer hücreler arasındaki iletişimin yalnızca elektriksel sinapslar yoluyla gerçekleştiğine inanıyorlardı.

Bazı araştırmacılar sözde sinaptik alanı keşfettiğinde, başka bir iletişim şekli olabileceği fikri ortaya çıktı.

Alman farmakolog Otto Loewi, sinaptik boşluğun nöronlar tarafından kimyasal haberciler salmak için kullanılabileceğini varsaymıştı. 1921 yılıydı.

Kardiyak aktivitenin sinirsel düzenlenmesi üzerine yaptığı deneyler sayesinde Loewi, bilinen ilk nörotransmitterin keşfinin kahramanı oldu: asetilkolin.

Alan

Sinaptik öncesi nöronlarda, nörotransmiterler küçük hücre içi kesecikler içinde bulunur.

Bu hücreler arası kesecikler, çeşitli bakımlardan jenerik bir sağlıklı ökaryotik hücrenin plazma zarının fosfolipid çift tabakasına benzer bir çift fosfolipit tabakası ile sınırlanan keselerle karşılaştırılabilir.

Hücre içi veziküllerin içinde kaldıkları sürece, nörotransmiterler, tabiri caizse, etkisizdir ve yanıt üretmezler.

Hareket mekanizması

Öncül: nörotransmiterlerin etki mekanizmasını anlamak için, daha önce açıklanan kimyasal sinapsları ve bileşimlerini akılda tutmak iyidir.

Nörotransmiterler, veziküllerin kap nörondan salınmasını uyarabilen bir sinir orijinli sinyal gelene kadar hücre içi veziküllerin içinde sınırlı kalır.

Veziküllerin salınması, kap nöronun sinaptik öncesi terminalinin yakınında gerçekleşir ve nörotransmiterlerin sinaptik boşluğa salınmasını içerir.

Sinaptik boşlukta, nörotransmiterler, yakın çevrede bulunan ve kimyasal sinapsın bir parçasını oluşturan sinir hücresi, kas veya glandüler sinaptik sonrası membranı ile etkileşime girmekte serbesttir.

Nörotransmiterler ve post-sinaptik zar arasındaki etkileşim, sonuncusunda, uygun şekilde zar reseptörleri olarak adlandırılan belirli proteinlerin varlığı sayesinde mümkündür.

Nörotransmiterler ve membran reseptörleri arasındaki temas, ilk sinir sinyalini (hücre içi veziküllerin salınımını uyaran) çok özel bir hücresel tepkiye dönüştürür. Örneğin, nörotransmiterler ve bir kas hücresinin post-sinaptik membranı arasındaki etkileşim tarafından üretilen hücresel yanıt, yukarıda bahsedilen hücrenin ait olduğu kas dokusunun kasılmasından oluşabilir.

Nörotransmiterlerin nasıl çalıştığına dair bu şematik resmin sonunda, aşağıdaki son hususu bildirmek önemlidir: yukarıda bahsedilen spesifik hücresel tepki, "aslında nörotransmiterin tipine ve post-sinaptik zarda bulunan reseptörlerin tipine bağlıdır.

EYLEM POTANSİYELİ NEDİR?

Nörobiyolojide, hücre içi keseciklerin salınımını uyaran sinir sinyaline aksiyon potansiyeli denir.

Tanım olarak, aksiyon potansiyeli, genel bir nöronda meydana gelen ve ilgili nöronun hücre zarının içi ve dışı arasındaki elektrik yükünde hızlı bir değişimi içeren fenomendir.

Bunun ışığında, sinir sinyallerinden bahsetmişken, uzmanların bunları elektriksel impulslarla karşılaştırması şaşırtıcı olmamalıdır: bir sinir sinyali her bakımdan elektriksel bir olaydır.

HÜCRESEL YANITIN ÖZELLİKLERİ

Nörobiyologların diline göre, sinaptik sonrası zar düzeyinde nörotransmiterler tarafından indüklenen hücresel tepki, uyarıcı veya engelleyici olabilir.

Uyarıcı bir tepki, sinaptik sonrası elementte bir sinir impulsunun yaratılmasını teşvik etmek için tasarlanmış bir tepkidir.

Engelleyici bir tepki ise, sinaptik sonrası elementte bir sinir impulsunun yaratılmasını engellemek için tasarlanmış bir tepkidir.

sınıflandırma

Bilinen birçok insan nörotransmitteri vardır ve nörobiyologlar düzenli olarak yenilerini keşfettikçe bunların listesi artacaktır.

Çok sayıda tanınan nörotransmiter, danışmayı basitleştirmek için bu kimyasal molekülleri sınıflandırmayı gerekli kılmıştır.

Çeşitli sınıflandırma kriterleri vardır; en yaygın olanı, nörotransmiterleri ait oldukları molekül sınıfına göre ayırt edendir.

İnsan nörotransmitterlerinin ait olduğu ana molekül sınıfları şunlardır:

• Amino asitlerin veya amino asit türevlerinin sınıfı. Bu sınıf şunları içerir: glutamat (veya glutamik asit), aspartat (veya aspartik asit), gama-aminobütirik asit (daha iyi GABA olarak bilinir) ve glisin.
• Peptidlerin sınıfı. Bu sınıf şunları içerir: somatostatin, opioidler, P maddesi, bazı sekretinler (sekretin, glukagon, vb.), bazı taşikininler (nörokinin A, nörokinin B, vb.), bazı gastrinler, galanin, nörotensin ve kokain tarafından düzenlenen sözde transkriptler ve amfetamin.
• Monoaminlerin sınıfı. Bu sınıf şunları içerir: dopamin, norepinefrin, epinefrin, histamin, serotonin ve melatonin.
• Sözde "iz aminler" sınıfı. Bu sınıfa şunlar dahildir: tiramin, tri-iyodotironamin, 2-feniletilamin (veya 2-feniletilamin), oktopamin ve triptamin (veya triptamin).
• Pürin sınıfı. Bu sınıf şunları içerir: adenozin trifosfat ve adenosin.
• Gaz sınıfı. Bu sınıf şunları içerir: nitrik oksit (NO), karbon monoksit (CO) ve hidrojen sülfür (H2S).
• Başka. Yukarıda bahsedilen asetilkolin veya anandamid gibi önceki sınıflardan herhangi birine dahil edilemeyen tüm bu nörotransmitterler, "diğer" başlığına girer.

En iyi bilinen örnekler

Bazı nörotransmitterler diğerlerinden kesinlikle daha ünlüdür, çünkü hem daha uzun süredir bilinmekte ve üzerinde çalışılmaktadır, hem de önemli ölçüde biyolojik ilgi uyandıran işlevleri yerine getirmektedirler.

En ünlü nörotransmitterler arasında bir sözü hak ediyor:

• Glutamat. Merkezi sinir sisteminin ana uyarıcı nörotransmitteridir: Nörobiyologların söylediğine göre, uyarıcı sinapsların %90'ından fazlası onu kullanır.

  Uyarıcı işlevinin yanı sıra glutamat, öğrenme süreçlerinde (beyinde veri depolama süreci olarak anlaşılan öğrenme) ve hafızada da yer alır.
  Bazı bilimsel çalışmalara göre, Alzheimer hastalığı, Huntington hastalığı, amyotrofik lateral skleroz (daha iyi bilinen adıyla ALS) ve Parkinson hastalığı gibi hastalıklarla ilişkilendirilebilir.

• GABA. Merkezi sinir sisteminin ana inhibitör nörotransmitterleridir: En son biyoloji çalışmalarına göre, inhibitör sinaps denilen sinapsların yaklaşık %90'ı bunu kullanır.
  GABA, engelleyici özelliklerinden dolayı yatıştırıcı ve sakinleştirici ilaçların ana hedeflerinden biridir.
• Asetilkolin Kaslar üzerinde uyarıcı bir işlevi olan bir nörotransmiterdir: nöromüsküler kavşaklarda, aslında varlığı, ilgili kas dokularının hücrelerini kasılan mekanizmaları harekete geçirir.
  Asetilkolin, kas düzeyinde hareket etmenin yanı sıra, otonom sinir sistemi tarafından kontrol edilen organların işleyişini de etkiler.Otonomik sinir sistemi üzerindeki etkisi hem uyarıcı hem de engelleyici olabilir.
• Dopamin. Katekolamin ailesine ait, hem merkezi sinir sistemi düzeyinde hem de periferik sinir sistemi düzeyinde çok sayıda işlevi yerine getiren bir nörotransmiterdir.
  Merkezi sinir sistemi düzeyinde dopamin şunlara katılır: hareketin kontrolü, prolaktin hormonunun salgılanması, motor becerilerin kontrolü, ödül ve zevk mekanizmaları, dikkat becerilerinin kontrolü, uyku mekanizması, davranış kontrolü. , belirli bilişsel işlevlerin kontrolü, ruh halinin kontrolü ve son olarak, öğrenmenin altında yatan mekanizmalar.
  Periferik sinir sistemi düzeyinde ise vazodilatör, sodyum atılımını uyarıcı, bağırsak hareketliliğini destekleyen bir faktör, lenfosit aktivitesini azaltan bir faktör ve son olarak da insülin sekresyonunu azaltan bir faktör olarak görev yapar.
• Serotonin. Esas olarak bağırsakta bulunan ve bağırsak hücrelerinden daha az oranda olmasına rağmen merkezi sinir sisteminin nöronlarında bulunan bir nörotransmiterdir.
  Engelleyici etkilerden serotoninin iştahı, uykuyu, hafızayı ve öğrenme süreçlerini, vücut ısısını, ruh halini, davranışların bazı yönlerini, kas kasılmasını, kardiyovasküler sistemin bazı fonksiyonlarını ve endokrin sistemin bazı fonksiyonlarını düzenlediği görülmektedir.
  Patolojik açıdan bakıldığında, depresyon ve buna bağlı hastalıkların gelişiminde rolü olduğu görülmektedir. Bu, az ya da çok şiddetli depresyon biçimlerinin tedavisi için kullanılan antidepresan ilaçlar olan seçici serotonin geri alım inhibitörleri olarak adlandırılanların piyasada varlığını açıklar.
• Histamin: Merkezi sinir sisteminde, tam olarak beyin ve omurilikte bulunan hipotalamus ve mast hücreleri düzeyinde yaygın bir yeri olan bir nörotransmiterdir.
• Norepinefrin ve epinefrin Norepinefrin her şeyden önce merkezi sinir sisteminde yoğunlaşır ve beyni ve vücudu harekete geçirme görevine sahiptir (bu nedenle uyarıcı bir etkiye sahiptir). Örneğin beyinde uyarılma, uyanıklık, konsantrasyon ve hafıza süreçlerini teşvik eder; vücudun geri kalanında kalp atış hızını ve kan basıncını arttırır, depolama noktalarından glikoz salınımını uyarır, iskelet kaslarına kan akışını arttırır. , gastrointestinal sisteme kan akışını azaltır ve mesane ve bağırsak boşalmasını destekler.
  Epinefrin, büyük ölçüde adrenal bezlerin hücrelerinde ve küçük miktarlarda merkezi sinir sisteminde bulunur.
  Bu nörotransmitterin uyarıcı etkileri vardır ve iskelet kaslarına giden kanın artması, kalp atış hızının artması ve öğrencilerin genişlemesi gibi süreçlere katılır.
  Hem norepinefrin hem de epinefrin, tirozinden türetilen nörotransmiterlerdir.