Презентация на тему "Нейромедиаторы и нейромодуляторы центральной нервной системы"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Нейромедиаторы и нейромодуляторы центральной нервной системы. Биогенные амины и нейропептиды ЦНС

• 
  Слайд 2
  

  • Наши физиологические и психические состояния имеют определённую нейрохимическую окраску
  • Дневное отделение фармацевтического факультета
  • Разнообразие состояний обусловлено разнообразием нейромедиаторов и нейромодуляторов
• 
  Слайд 3
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Передача возбуждения в синаптическом контакте – управляемый процесс!

  Возможности модуляции синаптической передачи:

  • Пресинаптические эффекты: изменение синтеза, накопления, высвобождения, обратного захвата медиатора.
  • Постсинаптические эффекты: изменение чувствительности рецепторов, изменение ферментативного расщепления медиаторов, изменение активности систем вторичных мессенджеров
• 
  Слайд 4
  

  • Дневное отделение фармацевтического факультета
  • Модифицируют эффект нейромедиаторов
  • Действие нейромодуляторов – медленное развитие и большая продолжительность эффекта – секунды, минуты
  • Нейромодуляторы не обязательно имеют синаптическое или даже нейронное происхождение
  • Действие нейромодулятора не обязательно инициируется нервными импульсами
  • Нейромодулятор может действовать на разные участки нейрона, причём действие может быть и внутриклеточным

  Нейромодуляторы:

• 
  Слайд 5
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Нейромодуляторы ЦНС

  Биогенные амины: катехоламины и серотонин (5-гидрокситриптамин 5-ГТ)

  Нейропептиды: 18 семейств, НО!

  • термин «нейропептид» в значительной мере является условным, поскольку одни и те же группы пептидных соединений образуются и работают как в периферических тканях и органах, так и в структурах мозга.
  • Следовательно, некоторые пептиды, которые обнаруживаются в мозге, являются фрагментами крупных белковых гормонов, которые действовали на периферии и подверглись расщеплению в крови.
  • Очень небольшое количество пептидов выполняют роль нейромедиаторов ЦНС
• 
  Слайд 6

  Катехоламины

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Метаболический путь:

  • Аминокислота тирозин
  • L-Дофа
  • Дофамин
  • Норадреналин
  • Адреналин

  Расщепление катехоламинов: ферменты МАО (моноаминооксидаза) и КОМТ (катехол-О-метилтрансфераза)

• 
  Слайд 7
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Норадреналин

  Локализация в мозге:

  • Межножковое ядро среднего мозга
  • Голубоватое место Locus coeruleusмоста мозга. Аксоны распространяются широко. Норадренергические синапсы есть в разных отделах ЦНС – от спинного до конечного мозга, в коре мозжечка и больших полушарий. Выделение медиатора приводит к долговременным изменениям свойств синапсов в нейронных сетях указанных областей.
• 
  Слайд 8
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Рецепторы: α- и β-адренорецепторы.

  • Метаботропные α-адренорецепторы - вторичные мессенджерыинозитолтрифосфат (ИФ3) и диацилглицерол (ДАГ), следовательно, эффекты реализуются через выход из депо ионов кальция.
  • β-адренорецепторы – активируют аденилатциклазу, вторичный мессенджерцАМФ.
• 
  Слайд 9
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Норадреналин в ЦНС:

  • Нейроны Locus coeruleusпринимают участие в создании определенного уровня активации бодрствующей ЦНС, оказывают регулирующее влияние на уровень внимания, цикла сон-бодрствование, обучения и памяти, тревожности и боли, настроения и метаболизма мозга.
  • При избыточной активности норадренергической системы могут наблюдаться гиперактивность и психотические проявления, при недостаточной активности норадренергической системы – апатия, депрессия и ухудшение памяти.
  • Фармпрепаратыпсихостимуляторы: кокаин, амфетамины.
  • Кокаин – усиление выброса норадреналина.
  • Амфетамины – уменьшение обратного захвата.
• 
  Слайд 10
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  • Ядра гипоталамуса
  • Дофамин

  Локализация в мозге:

  Дофаминергические нейроны гипоталамуса: имеют короткие аксоны, которые идут к:

  • нейроэндокринным зонам
  • потребностно-мотивационным центрам гипоталамуса

  Тормозное влияние дофамина на секрецию гормона пролактина – статин гонадотропных гормонов и пролактина.

  Дофамин в мотивационных центрах гипоталамуса оказывает угнетающее действие на биологические мотивации: пищевую, половую, оборонительную. Параллельно могут возникать положительные эмоциональные переживания.

• 
  Слайд 11
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  • Чёрное вещество (Substantianigra) среднего мозга
  • Дофамин

  Локализация в мозге:

  • При дегенерации чёрной субстанции с возрастом, её генетических аномалиях, нарушениях функции нейроглии и т.д. запуск движений затрудняется, усиливается мышечный тонус, возникает дрожание пальцев и головы – развивается заболевание паркинсонизм.
  • Аксоны нейронов черной субстанции направляются к конечному мозгу, где образуются синапсы на холинергических нейронах базальных ганглиев: скорлупы и хвостатого ядра.
  • Cтруктуры поддерживают общий уровень двигательной активности, обеспечивают выполнение моторных программ.
• 
  Слайд 12
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  • Ядра покрышки среднего мозга
  • Дофамин

  Локализация в мозге:

  • Аксоны нейронов ядер покрышки направляются к корковым областям: обонятельной коре, гиппокампу, ассоциативной лобной, двигательной (моторной), зрительной коре; часть аксонов контактирует с ядрами миндалины.
  • Дофамин участвует в поддержании общего уровня бодрствования и активности высших центров, связанных с сенсорным восприятием, управлением движениями, памятью, эмоциями.
• 
  Слайд 13
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Рецепторы:5 типов рецепторов.

  • D1 – 3/4 всех рецепторов, метаботропные, активируют аденилатциклазу, увеличивается цАМФ. Базальные ядра: бледный шар, миндалина; гиппокамп, новая кора. В 10 раз более чувствительны к дофамину, чем D2
  • D2 – 1/5 всех рецепторов, метаботропные, ингибируют аденилатциклазу, снижается цАМФ. Полосатое тело, миндалина, гиппокамп и новая кора.
  • D1 и D5 - увеличивают активность аденилатциклазы; D2, D3 и D4 – снижают активность аденилатциклазы
• 
  Слайд 14
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  • Серотонин (5-ГТ)
  • Локализация в мозге:
  • Ядра шва (Nuclei raphae) вдоль средней линии продолговатого мозга, моста и среднего мозга.
  • Большая часть аксонов идёт до промежуточного и конечного мозга : к полосатому телу, лобной, теменной и затылочной коре, поясной извилине; к миндалине, древней коре и гиппокампу; к медиальной зоне таламуса и ядрам гипоталамуса; к черной субстанции, четверохолмию и центральному серому веществу среднего мозга.
  • Часть 5-ГТ проекций заканчивается в спинном мозге.
• 
  Слайд 15
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Рецепторы к 5-ГТ: ионотропные и метаботропные

  • 5-HT3 - рецепторы ионотропные
  • 5-HT1– несколько подтипов, пре- и постсинаптические, ингибирует аденилатциклазу
  • 5-HT4 и 5-HT7 – несколько подтипов, активирует аденилатциклазу
  • 5-HT2 – с фосфолипазой С (вторичные мессенджеры ИФ3 и ДАГ), чаще постсинаптические
  • Есть сходство метаботропных 5-HT рецепторов с рецепторами норадреналина.
  • Норадреналин ингибирует выброс серотонина.
  • 5-ГТ инактивируется МАО (моноаминооксидазой)
• 
  Слайд 16
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Серотонин (5-ГТ) в ЦНС:

  Серотонин оказывает влияние практически на все существенно важные стороны деятельности мозга:

  • участвует в управлении уровнем бодрствования
  • участвует в работе сенсорных систем,
  • связан с обучением
  • влияет на формирование мотиваций, следовательно, и на эмоциональную сферу

  Происходит взаимодействие с эффектами катехоламинов.

  В рамках системы сон – бодрствование серотонин конкурирует с дофамином и норадреналином, вызывая снижение уровня возбуждения ЦНС.

  Ядра шва и связанное с ними центральное серое вещество рассматриваются как важнейшие центры сна, включение которых ведет к общему торможению ЦНС

• 
  Слайд 17
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Серотонин (5-ГТ) в ЦНС:

  • В сенсорных зонах коры серотонин влияет на нейроны обрабатывающие сенсорную информацию: зрительную, тактильную, слуховую.
  • Предотвращается избыточное распространение сенсорного возбуждения по нейронным сетям, происходит «фокусировка» сигналов. Блокада этого механизма может сильно исказить процессы восприятия, вызвать сенсорные иллюзии и галлюцинации.
  • Сходное действие серотонин оказывает и на ассоциативные зоны коры, делая процессы мышления более «организованными».
• 
  Слайд 18
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Серотонин (5-ГТ) в ЦНС:

  • В обучении серотонин участвует в большей степени в выработке навыков, позволяющих получить положительное подкрепление,
  • НА – выработка навыков избегания отрицательного подкрепления
• 
  Слайд 19
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  • Блокада постсинаптических серотониновых рецепторов LSD – диэтиламидом лизергиновой кислоты – галлюциногеном.
  • Спорынья
  • Пищевые продукты с повышенным содержанием триптофана: финики, бананы, сливы, инжир, помидоры, молоко, соя, чёрный шоколад, способствуют биосинтезу серотонина и часто улучшают настроение.
• 
  Слайд 20
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  • В категорию нейропептидов обычно включают малые и средние по размеру пептиды от 2 до 50-60 аминокислот. Более крупные пептиды свыше 100 аминокислот относятся к категории регуляторных белков: некоторые гормоны, факторы роста клеток и др.
  • Нейропептиды. Рецепторы к пептидам ЦНС.
• 
  Слайд 21
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Нейропептиды (НП) среди веществ, участвующих в межклеточной передаче сигналов - «сигнальных молекул»

• 
  Слайд 22
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  • Особенности синтеза и выделения нейропептидов
  • Разделениие областей синтеза и высвобождения пептидов: синтезируются на рибосомах, выделяются в нервных терминалях. Скорость синтеза пептидов регулируется в телах клеток, после чего пептиды должны быть перенесены аксонным транспортом в терминаль. Процессы идут медленнее синтеза и хранения непептидного медиатора в окончании аксона.
  • Количество высвобождаемого пептида, ограничено его количеством, находящимся в терминали.
  • Эффективное взаимодействие пептидов с рецепторами происходит при более низких концентрациях (10-10 – 10-8 М) , чем связывание низкомолекулярных классических медиаторов, например, АцХ (10-7 – 10-4 М).
  • Механизмы удаления медиаторов из синаптической щели действуют медленнее, чем для классических медиаторов.
  • Рецепторы к пептидам метаботропные, вследствие этого, действие пептида на клетку реализуется при небольшом количестве выделившихся молекул.
• 
  Слайд 23
  

  • Дневное отделение фармацевтического факультета
  • Некоторые семейства нейропептидов
• 
  Слайд 24
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Гипоталамические либерины и статины: традиционно ассоциируются с гипоталамической регуляцией выделения гормонов гипофиза, однако каждый из них имеет эффекты, осуществляемые благодаря действию на нейроны и другие клетки мозга и организма в целом.

  • Тиролиберин –стимулятор эмоционального поведения, двигательной активности и дыхательного центра
  • Кортиколиберин – подавляет потребление пищи и половое поведение, стимулятор эмоционального поведения
  • Гонадолиберин – не только усиливает выход гонадотропинов, но и непосредственно активирует половое поведение
  • Соматостатин – умеренный ингибитор большого числа функций
  • Семейства нейропептидов
• 
  Слайд 25
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  • Семейства нейропептидов
  • Опиоидные пептиды: большинство имеет обезболивающее действие. Тормозят дыхательный центр. Участвуют в формировании агрессивного поведения, состояний, связанных с удовлетворением мотивации, в частности, пищевой, формировании чувства «вознаграждения», стрессорных и адаптивных процессов, алкогольной и наркотической зависимости. Участвуют в нейро-иммунных модуляторных процессах.
  • Механизм модуляторного обезболивающего действия эндогенного опиата
• 
  Слайд 26
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Семейства нейропептидов

  • Адренокортикотропин: известен как гипофизарный гормон, однако принимает участие в контроле уровня внимания к внешним сигналам, запоминания.
  • Вазопрессин и окситоцин: формирование долговременной памяти. Вазопрессин – стимулятор, окситоцин – частичный ингибитор. Прямое или опосредованное действие – дискутируется.
  • Холецистокинины-33, -8 и –4: ХЦК-8 очень мощный ингибитор пищедобывательного поведения. ХЦК-4 вызывает состояние тревожности и страха.
  • Вещество Р: первый из нейропептидов, идентифицированный как нейромедиатор в путях проведения сенсорных импульсов. Обладает очень сложным спектром центральных и периферических эффектов.
• 
  Слайд 27
  

  Дневное отделение фармацевтического факультета

  Оксид азота NO

  • 1-2% нейронов мозга – коры, гиппокампа и полосатого тела содержат нейрональную форму NO-синтазы. Содержащие NO-синтазу нейроны коры больших полушарий специфично иннервируются холинергическими нейронами базальных ядер переднего мозга, также имеющих высокий уровень NO-синтазы.
  • Избыточная продукция NO - нейротоксичность. СО – окись углерода – поздние неврологические последствия
  • Механизмы действия: через рецепторы-ферменты, благодаря способности легко переходить через мембраны.