Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑lime

Neuroprzekaźnik, a modulator synaptyczny

Neuroprzekaźnik (neurotransmiter) to cząsteczka chemiczna, dzięki której możliwe jest przekazywanie sygnałów pomiędzy komórkami nerwowymi, ale i do komórek mięśniowych czy komórek należących do gruczołów wydzielania wewnętrznego.  W komórkach nerwowych neuroprzekaźniki gromadzone są w specyficznych tworach, określanych jako pęcherzyki synaptyczne. W tym samym miejscu zbierają się też wytwarzane przez te same komórki inne substancje chemiczne, nazywane modulatorami przekaźnictwa synaptycznegomodulator synaptycznymodulatorami przekaźnictwa synaptycznego lub inaczej neuromodulatorami. Uwolnione do do szczeliny synaptycznej, wzmacniają lub hamują (modulują) działanie neuroprzekaźników wydzielanych przez ten sam neuron.

R18XeciB3bn311
Schemat przedstawia budowę synapsy chemicznej. Widoczne są dwa złączone elementy synapsy. W miejscu ich połączenia w środku są białe punkty – pęcherzyki z neuroprzekaźnikiem. Poniżej, przy samym łączeniu, przedstawione są cząsteczki adhezji komórkowej w postaci brązowych sześcianów. W części synapsy położonej poniżej, przy miejscu, gdzie łączy się z drugą częścią, widoczne są otwory z zielonymi obwódkami. Są to receptory neurotransmitera. W dolnej części wewnątrz organu znajduje się retikulum endoplazmatyczne - biała struktura o nieregularnym kształcie. Obok niej po jej prawej stronie jest mitochondrium w kształcie eliptycznym i zielonym kolorze. Przy każdym z elementów znajduje się cyfra, po kliknięciu w którą rozwija się opis:
    1. Pęcherzyki z neuroprzekaźnikiem - dotychczas w ludzkim układzie nerwowym zidentyfikowano ponad 200 substancji pełniących funkcje neuroprzekaźników,
    2. Cząsteczki adhezji komórkowej - białka odpowiedzialne za adhezję znajdują się w błonie komórkowej neuronu,
    3. Szczelina synaptyczna szczelina między aksonem jednego neuronu, a dendrytem drugiego neuronu,
    4. Receptory neurotransmitera białka wyłapujące pęcherzyki z neurotransmiterem ze szczeliny synaptycznej,
    5. Retikulum endoplazmatyczne,
    6. Mitochondrium
Schemat budowy synapsy chemicznej.
Źródło: Curtis Neveu, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Modulatory przekaźnictwa synaptycznego to fizjologicznie czynne związki chemiczne uwalniane z elementu presynaptycznegobłona presynaptycznaelementu presynaptycznego wraz z neuroprzekaźnikiem. Większość z nich to duże cząsteczki peptydowepeptydpeptydowe (neuropeptydy). Występują w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym, choć największa ich produkcja odbywa się w podwzgórzupodwzgórzepodwzgórzu.

Zadaniem neuromodulatorów jest nasilanie lub ograniczanie działania neuroprzekaźników, zwykle przez zamykanie lub otwieranie kanałów jonowych zlokalizowanych w błonach pre- lub postsynaptycznychbłona postsynaptycznapostsynaptycznych. Do cząsteczek uznawanych za modulatory synaptyczne zalicza się m.in.: enkefalinyenkefaliny enkefaliny, substancję Psubstancja Psubstancję P, czynnik wzrostu nerwów i tlenek azotu.

Met‑enkefalina
R1CQjNzPTGjCh
Endogenny peptyd opioidowy z grupy enkefalin, działający jako neuroprzekaźnik. Występuje naturalnie w wielu tkankach zwierzęcych, w tym ludzkich.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.
Substancja P
RHpEybdaxwDBq
Neuropeptyd syntetyzowany i uwalniany z włókien nerwowych peptydergicznych. Występuje zarówno w ośrodkowym układzie nerwowym, jak i częściach obwodowych układu nerwowego.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.

Niektóre neuropeptydy pełnią także funkcje troficznefunkcja troficznatroficzne – np. pobudzając wzrost rozwijających się neuroblastówneuroblastyneuroblastów (komórek macierzystych dla neuronów i komórek glejowych). Istnieją również neuromodulatory, które poza synapsami są wydzielane w innych częściach organizmu, pełniąc funkcje niezwiązane z modulacją synaptyczną. Do tej grupy cząsteczek należą hormony: oksytocyna, wazopresyna (hormon antydiuretyczny) i somatostatyna.

bg‑pink

Egzogenne modulatory synaptyczne

Rz8QI5dbUepd9
Komórki nerwowe z rdzenia kręgowego myszy (Mus).
Źródło: NICHD, Flickr, licencja: CC BY 2.0.

Oprócz endogennych (syntetyzowanych w organizmie) neuromodulatorów funkcję modulacyjną w synapsach mogą pełnić również niektóre egzogenne (pochodzące z zewnątrz) toksyny, m.in. toksyna tężcowa lub jad kiełbasiany (toksyna botulinowatoksyna botulinowa (jad kiełbasiany, botoks)toksyna botulinowa). Obecność jadu kiełbasianego w organizmie powoduje porażenie wiotkie mięśni szkieletowych. Toksyna ta blokuje uwalnianie acetylocholiny w elemencie presynaptycznym synapsy nerwowo‑mięśniowej, w wyniku czego dane grupy mięśni szkieletowych nie mogą się kurczyć. W niektórych przypadkach stosuje się miejscowo niewielkie stężenia toksyny botulinowej (botoksu), aby zmniejszyć nadmierne napięcie mięśniowe lub w celach kosmetycznych.

Słownik

adhezja
adhezja

zjawisko przylegania do siebie powierzchni dwóch różnych ciał w wyniku przyciągania między ich cząsteczkami, np. między cząsteczkami wody w naczyniach tkanki przewodzącej

błona postsynaptyczna
błona postsynaptyczna

jeden z trzech elementów synapsy; błona komórkowa neuronu odbierającego impuls nerwowy lub błona komórki efektorowej, do której docierają cząsteczki sygnałowe – neuroprzekaźniki

błona presynaptyczna
błona presynaptyczna

część synapsy; błona komórkowa neuronu przekazującego impuls nerwowy – błona kolbkowatego zakończenia aksonu, przez którą, w drodze egzocytozy, neuroprzekaźniki uwalniane są do szczeliny synaptycznej

enkefaliny
enkefaliny

peptydy opioidowe występujące w ośrodkowym układzie nerwowym, tłumiące czucie bólu

funkcja troficzna
funkcja troficzna

modyfikuje procesy biosyntezy białek

modulator synaptyczny
modulator synaptyczny

cząsteczka wydzielana wraz z neuroprzekaźnikiem do szczeliny synaptycznej. Pobudza lub hamuje daną synapsę

neuroblasty
neuroblasty

komórki macierzyste dla neuronów i komórek glejowych

neuroprzekaźnik
neuroprzekaźnik

cząsteczka wydzielana przez neuron do szczeliny synaptycznej; łączy się ze swoistymi receptorami w błonie postsynaptycznej innej komórki, pobudzając lub hamując jej aktywność

peptyd
peptyd

organiczny związek chemiczny, powstaje przez połączenie wiązaniami peptydowymi dwóch lub więcej aminokwasów

podwzgórze
podwzgórze

struktura międzymózgowia kontrolująca liczne funkcje ośrodkowego i autonomicznego układu nerwowego; miejsce syntezy wielu hormonów i modulatorów synaptycznych

substancja P
substancja P

peptyd zbudowany z 11. aminokwasów; jeden z neuroprzekaźników zaliczanych do neurokinin, działa w obrębie dróg czuciowych ssaków

toksyna botulinowa (jad kiełbasiany, botoks)
toksyna botulinowa (jad kiełbasiany, botoks)

toksyna produkowana przez beztlenowe bakterie Clostridium botulinum