Fizjologia układu nerwowego - Neuroprzekaźnictwo i Bariera Krew-Mózg

Flashcards covering the physiology of the nervous system, focusing on the blood-brain barrier, circumventricular organs, and major neurotransmitter systems (acetylcholine, catecholamines, serotonin, histamine, amino acids, and neuropeptides).

Pompa sodowo-potasowa ($Na/K$ ATP-aza)

Mechanizm czynnie usuwający z komórki jony $Na^+$ do płynu zewnątrzkomórkowego w zamian za jony $K^+$.

Astrocyty (jako stabilizatory $K^+$)

Komórki pochłaniające nadmiar jonów $K^+$ z płynu zewnątrzkomórkowego i przekazujące je do obszarów o niższym stężeniu przez złącza szczelinowe.

Neuroprzekaźniki (neurotransmitery)

Związki syntetyzowane w neuronach, które po uwolnieniu w synapsach działają na specyficzne receptory innego neuronu lub narządu docelowego.

Przekaźnictwo synaptyczne (transmisja synaptyczna)

Proces przekazywania informacji między komórkami poprzez synapsy za pośrednictwem neuroprzekaźników.

Neuroprzekaźniki klasyczne

Związki o małych cząsteczkach, do których należą acetylocholina, katecholaminy, serotonina, histamina oraz niektóre aminokwasy.

Monoaminy

Grupa neuroprzekaźników zawierających jedną grupę aminową, obejmująca katecholaminy, 5-hydroksytryptaminę i histaminę.

Kotransmisja

Współdziałanie w synapsie dwóch różnych związków (np. przekaźnika klasycznego i neuropeptydu) wytwarzanych przez ten sam neuron.

Neuromodulatory

Związki aktywujące przekaźniki wtórne przez receptory metabotropowe, zmieniające wrażliwość neuronu na inne neuroprzekaźniki.

Acetylocholina (skład)

Neuroprzekaźnik będący związkiem choliny i kwasu octowego.

Acetylocholinotransferaza

Enzym katalizujący reakcję powstawania acetylocholiny z choliny i acetylokoenzymu A w cytoplazmie zakończeń synaptycznych.

Acetylocholinesteraza

Enzym odpowiedzialny za szybki rozkład acetylocholiny w szczelinie synaptycznej na cholinę i kwas octowy.

Receptory nikotynowe

Jonotropowe receptory cholinergiczne obecne m.in. w synapsach nerwowo-mięśniowych i zwojach autonomicznych.

Budowa receptora nikotynowego (mięśniowego)

Składa się z pięciu domen białkowych ($\text{α, α, β, γ, δ}$) otaczających kanał dla kationów, głównie $Na^+$.

Receptory muskarynowe

Metabotropowe receptory acetylocholiny dzielące się na pięć podtypów ($M_1$ do $M_5$).

Receptory $M_1, M_3, M_5$

Podtypy receptorów muskarynowych aktywujące fosfolipazę C i wywierające działanie pobudzające na komórkę.

Receptory $M_2, M_4$

Podtypy receptorów muskarynowych hamujące cyklazę adenylanową i zmniejszające syntezę cAMP, co hamuje czynność komórki.

Odwrócone prostowniki potasowe

Kanały potasowe, które pod wpływem receptorów $M_2$ i $M_4$ stabilizują potencjał błonowy, przepuszczając jony $K^+$ do wnętrza komórki.

Dopamina (prekursor pośredni)

Powstaje z $L-DOPA$ pod wpływem enzymu DOPA-dekarboksylazy.

$\text{β}$-hydroksylaza dopaminy

Enzym przekształcający dopaminę w noradrenalinę w neuronach noradrenergicznych.

Adrenalina (epinefryna)

Katecholamina powstająca głównie w części rdzennej nadnerczy, pełniąca rolę hormonu i w mniejszym stopniu neuroprzekaźnika w OUN.

Katecholo-O-metylotransferaza (COMT)

Enzym odpowiedzialny za rozkład katecholamin do nieaktywnych związków.

Monoaminooksydaza (MAO)

Enzym cytoplazmatyczny rozkładający monoaminy, znajdujący się w dużym stężeniu w kolbkach synaptycznych.

Transporter NET

Białko odpowiedzialne za zwrotny wychwyt noradrenaliny z szczeliny synaptycznej do zakończenia aksonu.

Transporter DAT

Białko odpowiedzialne za zwrotny wychwyt dopaminy, obecne również w pozasynaptycznej części zakończenia aksonu.

Rezerpina

Środek farmakologiczny blokujący działanie VMAT-2, co prowadzi do deficytu katecholamin w synapsie.

Receptory adrenergiczne $\text{α}_2$

Receptory metabotropowe, których aktywacja hamuje komórkę wskutek hamowania cyklazy adenylanowej.

Receptory adrenergiczne $\text{β}$

Receptory pobudzające cyklazę adenylanową i powstawanie cAMP; podtyp $\text{β}_1$ występuje w sercu, a $\text{β}_2$ w płucach.

Presynaptyczne receptory $\text{β}$

Ich aktywacja przez noradrenalinę nasila uwalnianie neuroprzekaźnika z zakończeń synaptycznych.

Rodzina receptorów $D_1$

Obejmuje receptory $D_1$ i $D_5$, które pobudzają cyklazę adenylanową.

Rodzina receptorów $D_2$

Obejmuje receptory $D_2, D_3$ i $D_4$, które hamują cyklazę adenylanową i mogą otwierać kanały potasowe.

Neuroleptyki

Grupa leków blokujących receptory dopaminy, stosowana w leczeniu objawów schizofrenii wywołanej nadczynnością układu dopaminergicznego.

5-hydroksytryptamina (serotonina)

Neuroprzekaźnik powstający z $L-tryptofanu$; w szyszynce przekształca się w melatoninę.

Receptor $5-HT_3$

Jedyny receptor jonotropowy wśród receptorów serotoninergicznych, otwierający kanał dla $Na^+$ i $Ca^{2+}$.

Receptory $5-HT_1$

Receptory metabotropowe hamujące cyklazę adenylanową; podtyp $5-HT_{1A}$ otwiera dodatkowo kanały potasowe.

Receptor $5-HT_{2A}$

Receptor zwiększający pobudzenie komórki poprzez syntezę $IP_3$ i $DAG$ oraz zamykanie kanałów potasowych.

Dekarboksylaza histydyny

Enzym przekształcający $L-histydynę$ w histaminę w cytoplazmie neuronu.

Receptor $H_3$ (w synapsie histaminergicznej)

Autoreceptor w błonie presynaptycznej, który na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego zmniejsza uwalnianie histaminy.

Kwas L-glutaminowy (glutaminian)

Główny aminokwas pobudzający w układzie nerwowym, działający na receptory AMPA i NMDA.

Receptory AMPA

Jonotropowe receptory glutaminianu, których kanał jest silnie przepuszczalny dla $Na^+$ i mało dla $Ca^{2+}$ (z powodu obecności argininy).

Receptory NMDA

Jonotropowe receptory glutaminianu przepuszczalne dla $Na^+$ i $Ca^{2+}$, wymagające jednoczesnej obecności glutaminianu i glicyny.

Blok magnezowy

Zamknięcie kanału receptorów NMDA przez jony $Mg^{2+}$ od strony cytoplazmy, znoszone przez depolaryzację błony.

GLAST i GLT-1

Transportery glutaminianu występujące w błonie komórek glejowych (astrocytów).

EAAC1

Nośnik aminokwasów pobudzających uczestniczący w wychwytywaniu zwrotnym glutaminianu przez zakończenia synaptyczne.

Cykl glutamina-glutaminian

Proces, w którym glutaminian w astrocytach zmienia się w glutaminę, wraca do neuronu i jest ponownie przekształcany w glutaminian.

Efekt neurotoksyczny glutaminianu

Uszkodzenie komórki spowodowane nadmiernym wnikaniem jonów $Ca^{2+}$ przez kanały receptorów NMDA przy zbyt wysokim stężeniu przekaźnika.

Receptory mGluR Klasy I

Metabotropowe receptory glutaminianu ($mGluR1, mGluR5$) pobudzające fosfolipazę C.

Kwas gamma-aminomasłowy (GABA)

Główny aminokwas hamujący, powstający z kwasu glutaminowego przy udziale dekarboksylazy GABA.

Enzym GABA-T

Enzym zaangażowany zarówno w syntezę prekursorów GABA, jak i w rozkład nadmiaru GABA do kwasu bursztynowego.

Receptor $GABA_A$

Jonotropowy kanał chlorkowy, którego otwarcie powoduje hiperpolaryzację błony i hamowanie komórki.

Receptor $GABA_B$

Metabotropowy receptor GABA, który hamuje komórkę przez otwieranie kanałów potasowych lub zamykanie kanałów wapniowych.

Hamowanie presynaptyczne (mechanizm GABA)

Proces oparty na zamykaniu kanałów wapniowych przez receptory $GABA_B$ w błonie presynaptycznej.

Glicyna

Aminokwas hamujący, działający poprzez receptory będące kanałami chlorkowymi, głównie w rdzeniu kręgowym.

Receptory purynergiczne P1

Metabotropowe receptory aktywowane przez adenozynę ($A_1, A_{2A}, A_{2B}, A_3$).

Receptory purynergiczne P2

Dzielą się na jonotropowe $P2X$ (kanały kationowe) oraz metabotropowe $P2Y$, aktywowane przez ATP.

Transmisja peptydergiczna

Przekazywanie informacji za pomocą neuropeptydów, które nie podlegają wychwytowi zwrotnemu.

Synteza neuropeptydów

Zachodzi w ciele neuronu z prekursorów białkowych; gotowe peptydy transportowane są aksonalnie do zakończeń w dużych pęcherzykach.

Anandamid i 2-arachidonoiloglicerol (2-AG)

Endogenne kannabinoidy funkcjonujące jako tzw. przekaźniki wsteczne.

Receptory CB1

Mózgowe receptory kannabinoidów, na które działają endogenne ligandy oraz $\text{Δ}^9\text{-tetrahydrokannabinol}$.

które receptory zwiększają stęzenie cAMP w komórce

receptor Beta, D1, 5HT-4, 5HT-6, 5HT-7, H2, A2A, A2B

Receptory które zmniejszają stężenie cAMP w komórce

D2, alfa2, opioidowy, 5HT-1, H1, M2, M4

Receptory neurotransmiterów działające przez Gq (IP)

• Acetylocholina: Receptory muskarynowe M_1, M_3, M_5

• Noradrenalina/Adrenalina: Receptory alfa-adrenergiczne alpha_1

• Serotonina: Receptory 5-HT_2

• Glutaminian: Metabotropowe z grupy I (mGluR_1, mGluR_5)

• Histamina: Receptor H_1

receptory jonotropowe

Jonotropowe: Działają bezpośrednio i natychmiastowo (milisekundy). Przesuwają jony przez błonę, zmieniając potencjał elektryczny komórki.

przykłady receptorów jonotropowych

nikotynowy, GABAA, Receptor NDMA, AMPA, 5HT-3, glicynowy, P2X

receptory metabotropowe

receptory metabotropowe (GPCR, czyli $G_s, G_i, G_q$): Działają wolniej (od setek milisekund do minut). Uruchamiają kaskady biochemiczne wewnątrz komórki (zmieniają cAMP, aktywują kinazy, wpływają na ekspresję genów).