21 июня 2011

Частный случай стимулирующего влияния серотонина и норадреналина

Частный случай стимулирующего влияния серотонина и норадреналина на активацию аденилатциклазы в ЦНС и ее связь с функциями синапса подробно рассмотрен в исследованиях J. Prince с соавт. (1973) и R. Rodnight (1975). В целом, возможные варианты активации аденилатциклазы представлены на рисунке.

Рис. 8. Возможные пути активации аденилатциклазы и влияние цАМФ на регуляцию метаболических процессов в нейроне.

При взаимодействии серотонина с соответствующим рецептором активируется аденилатциклаза и повышается проницаемость мембраны для ионов Са++. Последующее накопление цАМФ активирует калиевый мембранный насос, что ведет к усилению высвобождения Са++ из эндоплазматического ретикулума и митохондрий. Этот эффект, а также прямое влияние 5-окситриптамина на усиление проникновения кальция внутрь клетки ведет к накоплению ионов Са++.

Следствием этого является повышение проницаемости мембраны для ионов хлора, торможение накопления цАМФ (вследствие торможения аденилатциклазы и активации фосфодиэстеразы) и активирование калиевого насоса. Внутриклеточный Са++ служит основным фактором, регулирующим также уровень цГМФ в ткани мозга [Ferendelli J. A. et al., 1976]. По-видимому, как считает R. К. Dismukes (1976), активация синтеза цАМФ в ткани головного мозга различными внешними агентами в каждом случае отражает функцию тормозной постсинаптической связи.

Действительно, все медиаторы и вещества, стимулирующие образование цАМФ в нейрональной ткани (норадреналин, дофамин, 5-окситриптамин, аденозин, ГАМК и др.), в электрофизиологических экспериментах тормозили спонтанную и вызванную активность нейронов. Во всех случаях активация систем, синтезирующих цАМФ, нейромедиатором или пептидным гормоном ведет к тормозной гиперполяризации клеткимишени.

В качестве примера можно привести данные о торможении норадреналином, высвобождающимся из нейронов голубого пятна (L. coeruleus), клеток Пуркинье мозжечка или дофамином, выделяющимся из нейронов черной субстанции (pars compacta), постсинаптических нейронов хвостатого ядра, что значительно повышает порог их возбудимости к холинергическим агентам, в частности ацетилхолину.

Напротив, увеличение синтеза цГМФ под влиянием ацетилхолина или других холиномиметических препаратов отражает функцию возбуждающей синаптической связи и активацию М и Нхолинергических рецепторов [de Belleroche J., 1978]. Более того, стимуляторы и ингибиторы холинергических нейронов конкурентно и специфически тормозят активность аденилатциклазы в нейронах хвостатого ядра [Tang L. С. et al., 1977]. В то же время изопротеренол, стимулирующий накопление цАМФ, значительно уменьшал накопление цГМФ, вызванное карбахолином. Следовательно, эти данные свидетельствуют о реципрокном антагонистическом влиянии холинергических и адренергических нейромедиаторов на синтез циклических мононуклеотидов.

Тем не менее, в последнее время появились данные, свидетельствующие о том, что система циклических нуклеотидов является единой с точки зрения функционирования их в нейронах.

Так, нуклеотиды гуанина (ГТФ и гуанозинимидодифосфат) потенцировали в системах in vitro активацию аденилатциклазы норадреналином и изопротеренолом в мембранах нейронов коры больших полушарий, эритроцитах и печени крыс [Lefkowitz R. J. et al., 1978], а также ускоряли связывание соответствующих веществ с а и (3адренорецепторами. F. Pecker и J. Hanoune (1972) предполагают, что в цитоплазматических мембранах существует специфический белок, который, взаимодействуя с циклическим ГМФ, формирует соответственно специфический комплекс участков взаимодействия рецепторов с нейромедиатором и аденилатциклазой.


«Нейрохимические и функциональные основы долговременной памяти»,
Ю.С. Бродкин, Ю.В. Зайцев

Читайте далее:



Химическая идентификация некоторых рецепторных участков

Химическая идентификация некоторых рецепторных участков, в частности тех, в состав которых входят гликопротеины с детерминантной углеводной группой, основана на использовании антисывороток, которые позволяют выявить антигенные свойства молекулярных комплексов, выделенных из клеточной поверхности (например, из фракции синаптических мембран). Таким путем была выделена целая группа антигенов с белковой структурой, получивших название D1—D2—D3 и синаптина [Jacque С. М….

Нейромедиаторы или гормоны активируют или тормозят чувствительную к нему аденилатциклазу, регуляторная субъединпца которой располагается на постсинаптической мембране нейрона, что приводит к изменению уровня циклических мононуклеотидов. Вновь синтезированный мононуклеотид активирует зависимые от цАМФ или ГМФ протеинкиназы, которые присутствуют также в постсинаптической мембране. Данные ферменты катализируют фосфорилирование субстратного белка, в частности регуляторных белков адренергических и холинергических рецепторов,…

Значительная роль отводится АМФ и процессам фосфорилирования в возникновении таких феноменов, как гетеросинаптическое облегчение и транссинаптическая индукция синтеза ферментов, участвующих в синтезе белков и обмене медиаторов в нейронах [Perumal A. S. et al., 1975]. Причем процессы фосфорилирования мембранных и рецепторных белков опосредованы активацией системы накопления внутриклеточного АМФ и сопровождаются облегчением синаптической передачи [Aleman V. et…

Первоначально сложилось представление, что изменения синтеза циклических нуклеотидов (или других вторичных посредников, в частности таких, как простагландины) в нейронах лежат в основе кратковременных пластических изменений их функций. В пользу этого свидетельствовали факты, говорящие о том, что ингибиторы синтеза белка не влияли на спонтанную или вызванную активность идентифицированных нейронов апплизии, их поеттетаническое облегчение и синаптическую эффективность…

Известно, что все процессы ферментативного катализа в любой клетке находятся под постоянным контролем электростатического потенциала, генерируемого клеточной системой. Следовательно, его изменения, например, под влиянием синаптических воздействий будут изменять обмен веществ в клетке, влияя на внешние факторы (ионная сила, рН среды, температура), либо внутренние компоненты (специфические ферменты, мембранные белки) клеточной системы. Частный случай представляет рассмотрение водорастворимого…