Prezentacja programu PowerPoint

Synapsa

1. Synapsa metaboliczna („elektryczna”) i

chemiczna, EPSP, IPSP

2. Wydzielanie neurotransmitera

3. Receptory:

4. Cholinergiczne (nikotynowe i

muskarynowe)

5. Adrenergiczne (alfa i beta)

6. GABA

GABA

7. Glutaminergiczne (AMPA i NMDA),

zjawisko LTP

8. Białka G – przekazywanie informacji

(cyklaza adenylanowa, cAMP, PKA,
fosfolipaza C, PKC, DAG, IP

9. Opioidy i kanabinoidy jako

neuroprzekaźniki

„GAP JUNCTIONS” –

SYNAPSA

ELEKTRYCZNA.

SZYBKA I 2-

KIERUNKOWA

TRANSMISJA SYGNAŁU

PRZEKAZYWANIE INFORMACJI MIĘDZY

NEURONAMI:

SYNAPSA CHEMICZNA.

PRZEWAŻA W MÓZGU

SSAKÓW.

TRANSMISJA 1-

KIERUNKOWA.

WZMOCNIENIE I

ZWIELOKROTNIENIE

SYGNAŁU

DZIAŁANIE

SYNAPSY

CHEMICZNEJ

KOMÓRKA

PRESYNAPTYCZ

KOMÓRKA

POSTSYNAPTYCZ

Żeby związek chemiczny mógł być nazwany

neurotransmiterem, musi spełniać kilka

warunków

1. NIESYMETRYCZNE ROZMIESZCZENIE – JEST W
KOLBCE PRESYNAPTYCZNEJ - „NADAWCZEJ”
(UPAKOWANY W PĘCHERZYKI), BRAK W
POSTSYNAPTYCZNEJ - „ODBIORCZEJ”.

3. KOMÓRKA POSTSYNAPTYCZNA MUSI MIEĆ
RECEPTORY DLA TEGO ZWIĄZKU

2. W NEURONIE MUSZĄ ISTNIEĆ MECHANIZMY
SYNTEZY TEGO ZWIĄZKU (ODPOWIEDNIE
PREKURSORY/ENZYMY)

4. W SZCZELINIE SYNAPTYCZNEJ MUSZĄ ISTNIEĆ
MECHANIZMY INAKTYWACJI TEGO ZWIĄZKU (ENZYMY
DEGRADUJĄCE, SYSTEM WYCHWYTU ZWROTNEGO)

NEURONY NIE SYNTETYZUJĄ GLUTAMINIANU!!!

ROBIĄ TO ASTROCYTY.

RODZAJE NEUROTRANSMITERÓW

•

AMINOKWASY (GLUTAMINIAN,

GABA,

GLICYNA

)

•

AMINY – GŁ. KATECHOLAMINY

(ADRENALINA, NORADRENALINA, DOPAMINA)

•

ACETYLOCHOLINA

•

POLIPEPTYDY (WAZOPRESYNA,

ENKEFALINY)

•

PURYNY (ATP)

•

GAZY (NO, CO)

NT POBUDZAJĄCE I

HAMUJĄCE

synapsyna

Aktyna,

tubulina,

spektryna,

neurofilament

KANAŁ WAPNIOWY
BRAMKOWANY NAPIĘCIEM

CaMK II – kinaza zależna od Ca

kalmoduliny

CaMK II

v-SNARE

(vesicle

SNARE)

–

synaptobrewina

t-SNARE

(target

SNARE)

– SNAP25,

syntaksyna

v-SNARE

t-SNARE

KOLBKA

SYNAPTYCZNA

SZCZELINA

SYNAPTYCZNA

BOTULINA

(jad

kiełbasiany):

• Enzym proteolityczny

• Uniemożliwia

wydzielenie

neurotransmitera na

złączu nerwowo-

mięśniowym –

degradacja białek

SNARE

• Śmiertelna dawka: ~

1ng/kg

(dożylnie) lub

mikrogram/kg

(doustnie)

• Objawy zatrucia:

upośledzenie

wydzielenia śliny,

porażenie perystaltyki

jelit, zaburzenia mowy i

połykania, porażenie

mięśni oddechowych

(zgon w wyniku

uduszenia)

Clostridium

botulinum:

• Beztlenowiec

• Występuje np. w glebie

• Formy przetrwalnikowe

obecne np. w miodzie (1

słoik miodu zawiera kilka

przetrwalników)

•

Jest stosowana w kosmetologii do

usuwania zmarszczek mimicznych,

powstających w wyniku wzmożonego

napięcia lub nawykowego kurczenia

niektórych mięśni

• Podczas jednego zabiegu pacjent

otrzymuje

ponad trzydziestokrotnie

mniejsze

stężenie niż dawka, która

mogłaby zaszkodzić człowiekowi

BOTULINA JEST NIEBEZPIECZNA,

ALE:

Antagonista – pasuje do
miejsca na receptorze,
ale słabo, więc go nie
pobudza, za to
uniemożliwia
przyłączenie właściwego
neurotransmitera

Agonista – dobrze pasuje

do miejsca wiązania

neurotransmitera i

naśladuje jego działanie

USUWANIE NT ZE

SZCZELINY

SYNAPTYCZNEJ

WYCHWYT ZWROTNY DO

KOMÓRKI

PRESYNAPTYCZNEJ LUB

GLEJU

DYFUZJA I

TRANSPORT DO

KRWI

ROZKŁAD

ENZYMATYCZNY

TYPY RECEPTORÓW

• ZWIĄZANE Z KANAŁEM

JONOWYM –

JONOTROPOWE

–

szybkie przekazywanie sygnałów

• ZWIĄZANE Z BIAŁKIEM G –

METABOTROPOWE

– wykorzystują system

przekaźników drugorzędowych (second

messengers) – wolne przekaźnictwo

• O ENDOGENNEJ

AKTYWNOŚCI

KINAZOWEJ

(Kinazy tyrozynowe lub

serynowo-treoninowe) -

Nie występują w synapsach. Aktywowane

głównie przez czynniki wzrostu

RECEPTORY ZWIĄZANE Z KANAŁEM JONOWYM

(bramkowanym) –

JONOTROPOWE

BRAMKOWANIE:

• napięciem – np. kanał sodowy w

neuronach

• ligandem od zewnątrz – np. r.

nikotynowy

• mechanicznie – r. czucia

dotyku

• temperaturozależne kanały jonowe

• istnieją też receptory jonotropowe

bramkowane od wewnątrz - otwierane przez

sygnały wewnątrzkomórkowe (np. przez wapń)

Receptory cholinergiczne

Acetylocholina (ACh)

receptory cholinergiczne

uskarynowy

Bo: wpływ ACh na
ten receptor
naśladowany jest
przez muskarynę.

Muskaryna jest
AGONISTĄ
receptorów

Amanita

muscaria

ikotynowy

Bo: wpływ ACh na ten
receptor naśladowany
jest przez nikotynę.

Nikotyna jest AGONISTĄ
receptorów
cholinergicznych

Receptory cholinergiczne

Acetylocholina (ACh)

receptory cholinergiczne

ikotynow

uskaryno

nikotynowy





PLC

PIP

DAG

UMIARKOWANE STĘŻENIA KURARY I
ZWIĄZKÓW KURAROPODOBNYCH
STOSOWANE BYŁY W CELU UZYSKANIA
ZWIOTCZENIA MIĘŚNI PODCZAS
ZABIEGÓW W ZNIECZULENIU OGÓLNYM.

KURARA

– mieszanina alkaloidów używana

przez Indian Ameryki Południowej do
zatruwania strzał

• Najważniejszy składnik aktywny –

tubokuraryna

– ANTAGONISTA receptorów

• Konkuruje z

ACh

o miejsce na receptorze

• Skutek: Blokada przekazywania sygnału do
mięśni szkieletowych = PARALIŻ (tzw. paraliż
wiotki)

Receptory adrenergiczne

sprzężone z białkami G

-adrenergiczne  

 i 

 – większe powinowactwo do

noradrenaliny

-adrenergiczne    

   – większe powinowactwo

do adrenaliny

- wzrost stężenia IP

i DAG

– obniżenie stężenia cAMP
– głównie wzrost stężenia cAMP





Adrenalina,

noradrenalina



Cyklaza

adenylano

ATP

cAM

PKA

fosforylacja

białek





Cyklaza

adenylanowa

cAMP

AMP

fosfodiesteraza

cAMP

kofeina

teofilina

KOFEINA – 1,3,7

TRIMETYLOKSANTYNA

WZMAGA

LIPOLIZĘ

ROZSZERZA

NACZYNIA

KRWIONOŚNE

ROZKURCZA

OSKRZELA

HAMUJE

FOSFODIESTERA

ZĘ





Adrenalina,

noradrenalina

Fosfolipaza C



PIP

fosfatydyloinozy
tolo(4,5)bisfosfo

ran

IP3

(inozytolo(1,4,5)trifosforan)

DAG

(diacyloglicerol)

wzrost Ca

(otwiera IP

-zależne kanały

wapniowe)

PKC

Rozkład adrenaliny:

adrenalin

MAO

oksydaza

monoaminowa

COMT

metylotransferaza

katecholowa

Mechanizm działania receptorów adrenergicznych

α1

GTP

GDP

PLC

PIP

IP3/

DAG

Efekty:

wzrost Ca

aktywacja PKC
(fosforylacja
białek)

α2

GTP

GDP

Efekty:

Spadek
cAMP

Hamowan

ie!

GTP

GDP

ATP

cAMP

Efekty:

wzrost cAMP
aktywacja PKA
(fosforylacja
białek)

Białko

CYKLICZNA FOSFORYLACJA –

DEFOSFORYLACJA BIAŁEK TO POWSZECHNY

MECHANIZM REGULACJI ICH AKTYWNOŚCI

KINAZA

BIAŁKOWA

FOSFATAZA

BIAŁKOWA

W GENOMIE CZŁOWIEKA ODNALEZIONO DOTYCHCZAS

SEKWENCJE OKOŁO 500 KINAZ BIAŁKOWYCH (Science

(2001) 291 Feb 16).

ZNALEZIONO TEŻ OK. 100 FOSFATAZ

BIAŁKOWYCH

Receptor GABA

GABA – kwas -aminomasłowy

(aminobutanowy)

(dekarboksylowany glutaminian)

• GABA

– Kanał chlorkowy

• GABA

– Receptor metabotropowy

Jego pobudzenie prowadzi do hiperpolaryzacji
komórek postsynaptycznych poprzez otwarcie
kanałów potasowych (K wypływa z komórki
zgodnie z gradientem stężenia!)

GABA

Barbitura
ny

Steroidy

Alkohol

Benzodiazepi
ny

- Valium
- Relanium

Witamina B6 – kofaktor

syntezy kwasu GABA

Toksyna tężca (produkowana przez

beztlenowca Clostridium tetani =

Bacillus tetani).

tetanos - gr. sztywny, napięty

Proteaza – blokuje

hamowanie

motoneuronów –

uniemożliwia

wydzielenie gł.

GABA i

glicyny.

Śmiertelność

~ 30%

wwwuser.gwdg.de/~hbruegg/ct/tetanus2.gif

RECEPTORY GLUTAMINERGICZNE.

1.Jonotropowe: NMDA i AMPA

2.Metabotropowe: mGlu

AMPA – kwas -amino-3-

hydroksy-5-metylo-4-
izoksazylopropionowy

Receptor jonotropowy - kanał
sodowy

NMDA – kwas n-metylo-d-
asparginowy

Receptor jonotropowy - kanał
wapniowy

fencyklidyn

(Angel

dust)

GLICYNA

GLUTAMINIA
N

POLIAMINA

NMDA

Jeśli jeden lub więcej receptorów AMPA jest pobudzanych

powtarzalnym bodźcem, do komórki wnika wystarczająca

ilość Na

, by zdepolaryzować wstępnie błonę komórkową.

To powoduje usunięcie Mg

i umożliwia glutaminianowi

aktywację receptorów NMDA.

-70 mV

-60 mV

Transmiter

pobudzając

EPSP

-55 mV

DRAŻNIENIE NEURONÓW POJEDYNCZYMI

IMPULSAMI ZWYKLE NIE PROWADZI DO

POWSTANIA POTENCJAŁU CZYNNOŚCIOWEGO

EPSP

(EXCITATORY

POSTSYNAPTIC POTENTIAL)

–

postsynaptyczny

potencjał pobudzający

POWSTAJE NP. PO

POBUDZENIU RECEPTORÓW

AMPA LUB NIKOTYNOWYCH

IPSP

(INHIBITORY

POSTSYNAPTIC POTENTIAL)

–

postsynaptyczny

potencjał hamujący

POWSTAJE NP. PO

POBUDZENIU

RECEPTORÓW GABA

Endorfiny (endogenne morfiny) - 2 typy:

1. Hormony wydzielane do krwiobiegu i powodujące

ogólną euforię:

dynorfina

(κ)

, met-enkefalina

(δ).

2. Wydzielane miejscowo w mózgu:

beta-endorfina

(μ)

100-200X SKUTECZNIEJSZE OD

MORFINY!!!

Działanie przeciwbólowe, uspokajające, euforyzujące,
depresja ośrodka oddechowego, obniżenie ciśnienia
tętniczego

OPIOIDY

Substancje działające na

receptory opioidowe

Receptory te - μ, κ, δ - występują głównie w

Ośrodkowym UN.

OPIATY

– alkaloidy pochodzące z - opium makowego

(Papaver somniferum)

Morfina (Morfeusz, bóg snu) – stanowi ~10% opium

Kodeina (tabletki przeciwkaszlowe!) – metylmorfina -
~0.5% opium

Heroina (syntetyk wytwarzany z morfiny przez dodanie 2
grup acetylowych) – 10 x silniejsza od morfiny

http://www.opioids.com/

Receptory kanabinoidowe – CB

• Endogenny ligand – ANANDAMID – zaangażowany w
regulację nastroju, emocji, odczuwania bólu, apetytu,
zdolności poznawczych i zapamiętywania

• Wiążą THC – tetrahydrokanabinol, główny składnik
psychoaktywny Cannabis sativa

Skróty:

N-ethylmaleimide-Sensitive Factor
(NSF)
soluble NSF association protein
(SNAP)
SNAP Receptors (SNAREs)
vesicle SNARE (vSNARE)
target SNARE (tSNARE)

PLC - fosfolipaza C
PKA (PKC) – kinaza białkowa A (C)
CA – cyklaza adenylanowa

DAG – diacyloglicerol
IP3 – inozytolo(1,4,5)trifosforan
PIP2 –
fosfatydyloinozytolo(4,5)bisfosforan

Document Outline