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