Neurotranszmitterek(Ingerületátvivő anyagok)

szerkesztés
 

Az ingerületátvivő anyagok vagy neurotranszmitterek specializált kémiai hírvivő molekulák, melyek feladata, hogy egyikidegsejttől a másikig, a szinapszison "átúszva" üzenetet szállítsanak. Ilyen például az acetilkolin, dopamin, noradrenalin,szerotonin. Legtöbbjük az idegrendszerben termelődik, csak ott található meg és ott fejti ki hatását, de vannak, amelyek a vérben szétterjedve is fejtenek ki hatást (például adrenalin). Néhányuk a testben hormon, az agyban neurohormonszerepet tölt be.

A neurotranszmitterek hatásának összefoglalása

szerkesztés

A serkentő aminosav transzmitterrendszer

szerkesztés
  • A központi idegrendszerben a serkentő szerepet betöltő aminosavak a glutaminsav és az aszparaginsav. Ezen aminosavak közelítőleg a szinapszisok 80%-ában felelősek a jelátvitelért. Gyakorlatilag minden központi idegrendszeri neuron rendelkezik glutaminsavra érzékeny receptorokkal. A glutaminsav a foszfát-aktivált glutamináz enzim segítségével képződikglutamin jelenlétében az axon terminálisban.
  • A két aminosav több receptorhoz is képes kötődni, majd hatást kifejteni. Ionotrop típusú receptorok közül ismert cél receptorok az NMDA, az AMPA és a kainát receptorok. Ezen receptorok egymással evolúciós rokonságot mutatnak. Ametabotrop glutaminsav-receptorok a 7-TM, G-fehérje-kapcsolt receptorok családjába tartoznak.

A gátló aminosav transzmitterrendszer

szerkesztés
  • A leggyakrabban előforduló GABA mellett a glicinről bizonyított a gátló transzmitter szerep. A szinapszisok nagyjából 20%-a GABA-erg, leginkább lokális interneuronok transzmittere. Glutaminsavból képződik az axon terminálisban a glutaminsav-dekarboxiláz enzim segítségével. Az ionotrop típusú receptorai specifikus Cl--csatornák. A metabotrop csatornák aktivációja az intracelluláris cAMP szintet csökkenti.

A kolinerg transzmitterrendszer

szerkesztés
  • Az acetilkolin az idegsejtben kolinból képződik, mely az acetil-koenzim-A segítségével acetilálódik. A szinaptikus résben a kolinészteráz enzim bontja, ez a folyamat kolinészteráz bénítóval akadályozható. Hatását nikotinszerű n- és muszkarinszerű M-receptorokon fejti ki.

A biogén aminok transzmitterrendszere

szerkesztés
  • A biogén aminokat (katekolaminok: dopamin, noradrenalin, adrenalin; szerotonin; és a hisztamin) termelő monoaminerg idegsejtek úgynevezett magokban termelődnek a központi idegrendszerben. Ezen sejtek száma alacsony, azonban nyúlványrendszerük rendkívül nagy, és sok kapcsolattal rendelkezik. Így képesek egy időben sok sejten hasonló hatást kiváltani.

A katekolaminok

szerkesztés
  • A katekolaminok csoportjába tartozik a noradrenalin, az adrenalin, és a dopamin, amely nagyjából az összes katekolaminerg sejt 80%-a. Szintézisük a tirozinból indul ki. Dopamin a DOPA-karboxiláz enzim segítségével keletkezik. Noradrenerg sejtekben dopaminból a dopamin-ß-hidroxiláz enzim képez noradrenalint. Receptoraik mindegyike metabotrop, G-fehérjével kapcsolt.
  • Az adrenalin és noradrenalin β-típusú receptorai (röviden: adrenerg β-receptorok) antiagonistái fontos pulzusszám-csökkentő gyógyszerek (β-blokkolók).

Az indolaminok

szerkesztés
  • Az indolaminok családjába tartozó legfontosabb vegyület az 5-hidroxitriptamin (5-HTP), azaz a szerotonin. Szintézise ugyancsak triptofánból történik, triptofán-hidroxidáz (TrH), majd az aromás-aminosav-dekarboxiláz (AADC) enzim segítségével. Receptorai egy család kivételével mind G-fehérjével kapcsolt metabotrop receptorok. Ez a kivétel az 5-HT3receptor, amely transzmittervezérelt ioncsatorna, egyértékű kationokat enged át.

Imidazolin-receptorok

szerkesztés
  • Az imidazolin-receptorok az adrenerg α2-receptorokhoz hasonlóak, de külön receptorcsaládba tartoznak. Agonistáivérnyomáscsökkentő gyógyszerek.

A neurotranszmittereket sokféleképpen lehet csoportosítani. Szétoszthatjuk őket aminosavakra, peptidekre és monoaminokra, melyek elegendőek néhány besoroláshoz.

Jelentősebb neurotranszmitterek:
szerkesztés
  • Aminosavak: glutamát, [4] aszpartát, a D-szerin, γ-amino-vajsav (GABA), glicin
  • Monoaminok: dopamin (DA), noradrenalin (noradrenalin; NE, NA), epinefrin (adrenalin), hisztamin, szerotonin (SER, 5-HT)
  • Nyom-aminok: feniletilamin, N-metilf, tiramin, 3-iodothyronamine, oktopamin, triptamin, stb
  • Peptidek: szomatosztatin, P-anyag, a kokain és az amfetamin szabályozott transzkript, opioid peptidek [9]
  • "Gáz transzmitterek": nitrogén-oxid (NO), a szén-monoxid (CO), hidrogén-szulfid (H2S)
  • Egyéb: acetilkolin (ACh), adenozin, anandamid, stb
Kategória Név(Nemzetközi) Rövidítés(Nemzetközi) Metabotróp(Nemzetközi) Ionotrop(Nemzetközi)
Apró: aminosavak Agmatine α2 adrenergic receptorImidazoline receptor NMDA receptor
Apróbb: aminosavak Aspartate Asp NMDA receptor
Apróbb: aminosavak Glutamate (glutamic acid) Glu Metabotropic glutamate receptor NMDA receptor (co-agonist), Kainate receptor,AMPA receptor
Apróbb: aminosavak Gamma-aminobutyric acid GABA GABAB receptor GABAA, GABAA-ρ receptor
Apróbb: aminosavak Glycine Gly Glycine receptor, NMDA receptor (co-agonist)
Apróbb: aminosavak D-serine Ser NMDA receptor (co-agonist)
Apróbb: Acetylcholine Acetylcholine Ach Muscarinic acetylcholine receptor Nicotinic acetylcholine receptor
Apróbb: Monoamine (Phe/Tyr) Dopamine DA Dopamine receptor
Apróbb: Monoamine (Phe/Tyr) Norepinephrine(noradrenaline) NE Adrenergic receptor
Apróbb: Monoamine (Phe/Tyr) Epinephrine(adrenaline) Epi Adrenergic receptor
Apróbb: Monoamine (Trp) Serotonin (5-hydroxytryptamine) 5-HT Serotonin receptor, all but 5-HT3 5-HT3
Apróbb: Monoamine (Trp) Melatonin Mel Melatonin receptor
Apróbb: Monoamine (His) Histamine H Histamine receptor
Apróbb: Trace amine (Phe) Phenethylamine PEA Trace amine-associated receptors: hTAAR1,hTAAR2
Apróbb: Trace amine (Phe) N-methylphenethylamine NMPEA hTAAR1
Apróbb: Trace amine (Phe/Tyr) Tyramine TYR hTAAR1hTAAR2
Apróbb: Trace amine (Phe/Tyr) Octopamine Oct hTAAR1
Apróbb: Trace amine (Phe/Tyr) Synephrine Syn hTAAR1
Apróbb: Trace amine (Phe/Tyr) 3-methoxytyramine 3-MT hTAAR1
Apróbb: Trace amine (Trp) Tryptamine hTAAR1, various 5-HT receptors
Apróbb: Trace amine (Trp) N-methyltryptamine NMT hTAAR1, various 5-HT receptors,
Neuropeptides N-Acetylaspartylglutamate NAAG Metabotropic glutamate receptors; selective agonist of mGluR3
PP: Gastrins Gastrin
PP: Gastrins Cholecystokinin CCK Cholecystokinin receptor
PP: Neurohypophyseals Vasopressin AVP Vasopressin receptor
PP: Neurohypophyseals Oxytocin OT Oxytocin receptor
PP: Neurohypophyseals Neurophysin I
PP: Neurohypophyseals Neurophysin II
PP: Neuropeptide Y Neuropeptide Y NY Neuropeptide Y receptor
PP: Neuropeptide Y Pancreatic polypeptide PP
PP: Neuropeptide Y Peptide YY PYY
PP: Opioids Corticotropin(adrenocorticotropic hormone) ACTH Corticotropin receptor
PP: Opioids Enkephaline δ-opioid receptor
PP: Opioids Dynorphin κ-opioid receptor
PP: Opioids Endorphin μ-opioid receptor
PP: Secretins Secretin Secretin receptor
PP: Secretins Motilin Motilin receptor
PP: Secretins Glucagon Glucagon receptor
PP: Secretins Vasoactive intestinal peptide VIP Vasoactive intestinal peptide receptor
PP: Secretins Growth hormone-releasing factor GRF
PP: Somatostatins Somatostatin Somatostatin receptor
SS: Tachykinins Neurokinin A
SS: Tachykinins Neurokinin B
SS: Tachykinins Substance P
PP: Egyéb Cocaine and amphetamine regulated transcript CART Unknown Gi/Go-coupled receptor[12]
PP: Egyéb Bombesin
PP: Egyéb Gastrin releasing peptide GRP
Gáz Nitric oxide NO Soluble guanylyl cyclase
Gáz Carbon monoxide CO Heme bound to potassium channels
Egyéb Anandamide AEA Cannabinoid receptor
Egyéb 2-Arachidonoylglycerol 2-AG Cannabinoid receptor
Egyéb 2-Arachidonyl glyceryl ether 2-AGE Cannabinoid receptor
Egyéb N-Arachidonoyl dopamine NADA Cannabinoid receptor TRPV1
Egyéb Virodhamine Cannabinoid receptor
Egyéb Adenosine triphosphate ATP P2Y12 P2X receptor
Egyéb Adenosine Ado Adenosine receptor

Agyi neurotranszmitter rendszer

szerkesztés
Rendszer Út eredete és előrejelzési Regulated psychological processes and behaviors
Noradrenaline system

[22][23][24]

Noradrenerg pályák:
  • Locus coeruleus (LC) előrejelzések

(Noradrenalin-rendszer)

  • LC →Amygdala és a Hippocampus
  • LC → Agytörzs és a gerincvelő
  • LC → Kisagy
  • LC → Agykéreg
  • LC → Hipotalamusz
  • LC → Talamusz
  • LC → Ventrális tegmentális terület
  • Oldalsó tegmentális területen történő (LTF-Lateral tegmental field) előrejelzések
  • LTF → Agytörzs és a gerincvelő
  • LTF →Szaglógumó
  • szorongás
  • ébredés(éberség és figyelem)
  • cirkadián ritmus
  • kognitív kontroll és a munkamemória (co-szabályozott dopamin)
  • éhség
  • medullaris légzés ellenőrzése
  • negatív érzelmi memória
  • jutalom észlelés
Dopamine system

[24][25]

Dopaminerg útvonalak:
  • Ventrális tegmentális terület (VTA-Ventral tegmental area ) előrejelzései
  • VTA → Amygdala
  • VTA → Cinguláris kéreg
  • VTA → Hippocampus
  • VTA → Nucleus accumbens
  • VTA → Olfactory bulb
  • VTA → Prefrontális kéreg
  • Nigrostriatális útvonalak
  • Substantia nigra → Caudate nucleusand Putamen
  • Tuberoinfundibularis út
  • Arcuate nucleus → Hypothalamus
  • kognitív kontroll és a munkamemória (co-szabályozott noradrenalin)
  • hangulat
  • motiváció
  • motorikus funkció
  • jutalom észlelés (elsődleges közvetítő)
  • szexuális izgalom, orgazmus (neuroendokrin szabályozás)
Histamine system

[26]

Histaminergic pathways:
  • Tuberomammillary nucleus (TMN) projections
  • TMN → Cerebral cortex
  • TMN → Hippocampus
  • TMN → Neostriatum
  • TMN → Nucleus accumbens
  • TMN → Amygdala
  • TMN → Hypothalamus
  • arousal (wakefulness and attention)
  • feeding and energy balance
  • learning
  • memory
  • sleep
Serotonin system

[22][24][27][28]

Serotonergic pathways:

Caudal nuclei (CN): Raphe magnus, raphe pallidus, and raphe obscuris

  • Caudal projections
  • CN → Cerebral cortex
  • CN → Thalamus
  • CN → Caudate putamen andnucleus accumbens
  • CN → Substantia nigra and ventral tegmental area

Rostral nuclei (RN): Nucleus linearis, dorsal raphe, medial raphe, and raphe pontis

  • Rostral projections
  • RN → Amygdala
  • RN → Cingulate cortex
  • RN → Hippocampus
  • RN → Hypothalamus
  • RN → Neocortex
  • RN → Septum
  • RN → Thalamus
  • RN → Ventral tegmental area
  • appetite satiety
  • arousal (wakefulness and attention)
  • body temperature regulation
  • emotion and mood, potentially including aggression
  • reward perception (minor role)
  • sensory perception
  • sleep
Acetylcholine system

[22][24][29]

Cholinergic pathways:
  • Nucleus basalis of Meynert (NBM) projections
  • NBM → Hippocampus
  • NBM → Cerebral cortex
  • NBM → Limbic cortex and sensory cortex

Brainstem cholinergic nuclei (BCN): Pedunculopontine nucleus, laterodorsal tegmentum, medial habenula, and parabigeminal nucleus

  • Brainstem nuclei projections
  • BCN → Ventral tegmental area
  • BCN → Thalamus

Forebrain cholinergic nuclei (FCN): Medial septal nucleus and diagonal band

  • Forebrain nuclei projections
  • FCN → Hippocampus
  • FCN → Cerebral cortex
  • FCN → Limbic cortex and sensory cortex
  • arousal (wakefulness and attention)
  • emotion
  • learning
  • motor system function
  • short-term memory
  • reward perception (minor role)