Nevrotransmiterji
Nevrotransmiterji ali živčni prenašalci so endogene kemikalije, ki prenašajo signale po nevronih preko sinapse. Shranjeni so v sinaptičnih veziklih, ki se nahajajo na presinaptičnem nevronu in se sproščajo v sinaptične reže, kjer se vežejo na membranske receptorje na postsinaptičnem nevronu, kjer izzovejo ustrezen biološki odgovor.
DELOVANJE: Ko akcijski potencial doseže sinapso, depolarizacija povzroči odprtje kalcijevih kanalov. Kalcij povzroči potovanje veziklov proti membrani, nato se nevrotransmiterji sprostijo v sinaptično režo s pomočjo eksocitoze. Prenašalec nato difundira po sinaptični reži, dokler ne doseže postsinaptičnega nevrona, kjer se veže na receptorje. Le-te delimo na ionotropne in matabotropne. Ionotropni receptorji so ionski kanalčki, ki se odprejo, ko se nanj veže sprecifični živčni prenašalec. Metabotropni pa so povezani z G-proteinom (po vezavi molekule nevrotransmiterja G-protein difundira od receptorja in povzroči odpiranje ionskih kanalčkov ali sintezo sekundarnega prenašalca). Biološki odgovor nevrotransmiterja je odvisen od tega, na kateri receptor se le-ta veže (nekateri lahko imajo ali inhibitorni ali ekscitatorni učinek). Če živčni prenašalec deluje ekscitatorno, pospeši stimulacijo živčnega impulza v postsinaptičnem nevronu, če deluje inhibitorno, pa zavre nastanek impulza z znižanjem napetosti na membrani. Iz sinaptične reže se lahko nevrotransmiterji odstranijo tako, da se ponovno prenesejo v presinaptični nevron s prenašalnimi proteini, ali s pomočo encimske razgradnje.
Poznamo različne vrste nevrotransmiterjev, delimo jih na: - aminokisline (glutamat, aspartat, D-serin,γ-aminobutirična kislina (GABA), glicin) - monoamine in druge biogene amine (dopamin, noradrenalin, adrenalin, histamin, serotonin, melatonin) - druge (acetilholin, adenozin, anandamin, NO) Nevrotransmiterji lahko tudi ioni (npr. cink) ali plinske molekule (NO, CO), vendar to niso klasični živčni prenašalci. Eksperimentalno je bilo dokazano, da se sproščajo iz presinaptičnega dela sinapse, vendar se ne pakirajo v vezikle.
Nevrotransmiterje delimo na ekscitatorne in inhibitorne. Ekscitatorni spodbujajo širjenje akcijskega potenciala po nevronih in povzročajo depolarizacijo celične membrane, inhibitorni pa zavirajo potovanje potenciala po nevronih in membrano hiperpolarizirajo.
Najpogostejši inhibitorni nevrotransmiterji so GABA (γ-aminomaslena kislina )- v centralnem živčevju) in glicin (periferno živčevje), ki so aktivni po vseh regijah možganov. Delujejo tako, da kontrolirajo nevronsko aktivnost vzdolž mnogih nevronskih poti. Ko se GABA veže na svoj inhibitorni receptor, je verjetnost, da bo celica stimulirana, precej manjša. Medtem v drugem predelu možganov delujejo ekscitatorni nevrotransmiterji, najpogostejši med njimi je glutamat. Glutamat se veže na ekscitatorne receptorje (le to poveča verjetnost, da bo tarča celica sprožila akcijski potencial). Obstajajo še drugi nevrotransmiterji, kot je npr. acetilholin, za katerega obstajajo ekscitatorni in inhibitorni receptorji, obstajajo še nekatere vrste receptorjev, ki aktivirajo komplekse presnovnih poti v postsinaptični celici, da njihov učinek, ki jih ne moremo poimenovati bodisi ekscitatorni ali inhibitorni. Ostali so manj pogosti, vendar lahko imajo zelo pomembne funkcije – velika večina psihoaktivnih drog deluje tako, da spremeni delovanje nekaterih nevrotransmiterskih sistemov. Droge, ki povzročajo odvisnost (kokain, amfetamini), delujejo tako, da spremenijo delovanje dopaminskega sistema.
Vrste postsinaptičnih potencialov:
Glede na to, kako nevrotransmiter deluje na postsinaptično celico, ločimo 2 vrsti akcijskih potencialov na postsinaptični celici:
* ekscitatorni (pospeševalni) postsinaptični potencial: posledica vezave ekscitatornega nevrotransmiterja na receptorje v postsinaptični membrani, ki zato odpre ionske kanale in začne depolarizacijo * inhibitorni (zaviralni) postsinaptični potencial: posledica vezave inhibitornega nevrotransmiterja na receptorje v postsinaptični membrani, ki zato ohrani ionskem kanale zaprte; posledica je hiperpolarizacija, ki zmanjša verjetnost depolarizacije celice
