yes, therapy helps!
גלוטמט (נוירוטרנסמיטר): הגדרה ופונקציות

גלוטמט (נוירוטרנסמיטר): הגדרה ופונקציות

none 28, 2024

ה גלוטמט מתווכת ביותר סינפסות מעוררות של מערכת העצבים המרכזית (CNS). זהו המתווך הראשי של מידע סנסורי, מוטורי, קוגניטיבי ורגשי, ומתערב ביצירת זיכרונות ובהתאוששותם, בהיותם בין 80% ל -90% מהסינפסות של המוח.

במקרה זה יתרון קטן כל זה, גם מתערב neuroplasticity, תהליכי למידה הוא מבשר של GABA - הנוירוטרנסמיטר מעכב הראשי של CNS-. מה עוד אפשר לבקש ממולקולה?

מה זה גלוטמט?

אולי היה אחד הנוירוטרנסמיטרים הנלמדים ביותר במערכת העצבים . בשנים האחרונות, המחקר שלה גדל עקב הקשר שלה עם פתולוגיות נוירודגנרטיביות שונות (כגון מחלת האלצהיימר), מה שהפך אותה ליעד פרמקולוגי רב במחלות שונות.


כמו כן יש לציין כי בהתחשב במורכבות הקולטנים שלה, זהו אחד הנוירוטרנסמיטורים המורכבים ביותר ללמוד.

תהליך הסינתזה

תהליך הסינתזה של גלוטמט יש תחילתו במחזור קרבס, או מחזור של חומצות tricarboxylic. מחזור קרבס הוא מסלול מטבולי או, לנו להבין, רצף של תגובות כימיות כדי לייצר נשימה תאית במיטוכונדריה . מחזור מטבולי ניתן להבין כמנגנון של שעון, שבו כל הציוד ממלא פונקציה ואת הכישלון הפשוט של חתיכת יכול לגרום לשעון לקלקל או לא לסמן את הזמן היטב. מחזורי הביוכימיה זהים. מולקולה, באמצעות תגובות אנזימטיות מתמשכות - גלגלי שעון - משנה את צורתה והרכבה במטרה ליצור פונקציה תאית. המבשר העיקרי של גלוטמט יהיה אלפא-קטוגלוטראט, אשר יקבל קבוצת אמינו ידי transamination להיות גלוטמט.


ראוי גם להזכיר עוד מבשר משמעותי למדי: גלוטמין. כאשר התא משחרר גלוטמט לתוך החלל החוץ תאי, האסטרוציטים - סוג של תא גלייה - מחזירים את הגלוטמט הזה, אשר באמצעות אנזים הנקרא גלוטמין סינתטאז יהפוך לגלוטמין. לאחר מכן, לשחרר את גלוטמין astrocytes, אשר התאושש שוב על ידי הנוירונים להיות שינו בחזרה לתוך גלוטמט . ואולי יותר מאחד ישאלו את הדברים הבאים: ואם הם צריכים להחזיר גלוטמין בחזרה לגלוטמט בתוך הנוירון, מדוע האסטרוציט הופך גלוטמין לגלוטמט עניים? טוב, גם אני לא יודע. אולי זה astrocytes ו נוירונים לא מסכים או אולי מדעי המוח זה מסובך. בכל המקרים, רציתי לבדוק את astrocytes כי שיתוף הפעולה שלהם מייצג 40% מחזור של גלוטמט, כלומר רוב גלוטמט הוא התאושש על ידי תאים אלה גליה .


ישנם מבשרי אחרים ושבילים אחרים שדרכו הגלוטמט ששוחרר לתוך החלל תאיים הוא התאושש. לדוגמה, ישנם נוירונים המכילים משדר גלוטמט מסוים -EAAT1 / 2- כי באופן ישיר לשחזר את הגלוטמט לנוירון ולאפשר את האות מרגש לסיים. לצורך מחקר נוסף על הסינתזה והמטבוליזם של גלוטמט אני ממליץ לקרוא את הספרות.

קולטני הגלוטמט

כפי שמלמדים אותנו לעתים קרובות, כל נוירוטרנסמיטר יש קולטנים שלה בתא postsynaptic . הקולטנים, הממוקמים בקרום התא, הם חלבונים אשר נוירוטרנסמיטר, הורמון, נוירופפטיד וכו 'נקשרים, כדי ליצור סדרה של שינויים בחילוף החומרים של התא שבו הוא נמצא בקולטן. ב נוירונים אנחנו בדרך כלל במקום קולטנים בתאים postsynaptic, אם כי זה לא חייב להיות ככה במציאות.

אנחנו גם לימד במירוץ הראשון כי ישנם שני סוגים של קולטנים עיקריים: יונוטרופיים metabotropic. Ionotropics הם אלה שבהם כאשר ליגנד שלהם קשורה - "המפתח" של הקולטן - הם פותחים ערוצים המאפשרים מעבר של יונים לתוך התא. Metabotropics, לעומת זאת, כאשר ליגנד קשורה, לגרום שינויים בתא באמצעות שליחים השני. בסקירה זו אני אדבר על הסוגים העיקריים של קולטנים ionotropic של גלוטמט, למרות שאני ממליץ על המחקר של ביבליוגרפיה לידע של קולטנים metabotropic. הנה אני מצטט את הקולטנים ionotropic העיקריים:

  • מקלט NMDA.
  • מקלט AMPA.
  • מקלט קאינאדו.

קולטני ה- NMDA ו- AMPA והקשר ההדוק ביניהם

הוא האמין כי שני סוגי הקולטנים הם מקרומולקולות שנוצרו על ידי ארבעה תחומים טרנסממברניים - כלומר, הם נוצרים על ידי ארבע יחידות משנה החוצות את bilayer השומנים של קרום התא, ושניהם קולטני גלוטמט שיפתחו ערוצי קטיון חיובי. אבל, למרות זאת, הם שונים באופן משמעותי.

אחד ההבדלים ביניהם הוא הסף שבו הם מופעלים. ראשית, קולטני AMPA הם הרבה יותר מהר כדי להפעיל; בעוד קולטני NMDA לא ניתן להפעיל עד נוירון יש פוטנציאל קרום של כ -50mV - נוירון כאשר אינו פעיל הוא בדרך כלל סביב 70mV. שנית, קטיוני הצעד יהיו שונים בכל מקרה. קולטני AMPA להשיג פוטנציאל גבוה יותר מממברנה מאשר קולטני NMDA, אשר מתמזגים הרבה יותר בצניעות. בתמורה, מקלטי NMDA ישיגו יותר זמן הפעלה מתמשכת בזמן מאשר אלה של AMPA. לכן, אלה של AMPA מופעלים במהירות לייצר פוטנציאלים מעוררים חזקים יותר, אבל הם יבוטלו במהירות . ואלה של NMDA הם איטיים להפעיל, אבל הם מצליחים לשמור על הפוטנציאלים מעוררים הם מייצרים הרבה יותר.

כדי להבין את זה טוב יותר, בואו נניח שאנחנו חיילים וכי הנשק שלנו מייצגים את מקלטי שונים. תארו לעצמכם כי החלל החוץ תאי הוא תעלה. יש לנו שני סוגי נשק: אקדח ורימונים. הרימונים הם פשוט ומהיר לשימוש: אתה מסיר את הטבעת, את הרצועות ומחכה שזה יתפוצץ. יש להם הרבה פוטנציאל הרסני, אבל ברגע שאנחנו זרקו את כולם משם, זה נגמר. האקדח הוא נשק שלוקח זמן לטעינה כי צריך להסיר את התוף ולשים את הכדורים בזה אחר זה. אבל ברגע שיש לנו את זה יש לנו שישה יריות שבו אנו יכולים לשרוד במשך זמן מה, אם כי עם הרבה פחות פוטנציאל רימון. אקדחי המוח שלנו הם מקלטי ה- NMDA והרימונים שלנו הם ה- AMPA.

עודף הגלוטמט והסכנות שלו

הם אומרים כי עודף דבר לא טוב ובמקרה של גלוטמט הוא מילא. הבא נזכיר כמה פתולוגיות ובעיות נוירולוגיות שבהן עודף של גלוטמט קשור .

1. אנלוגים גלוטמט יכול לגרום exotoxicity

תרופות דמויי גלוטמט - כלומר, יש להן את אותה פונקציה כמו גלוטמט - כמו NMDA - שאליה קולטן ה- NMDA חייב את שמו - יכול לגרום למינון גבוה השפעות נוירודגנרטיביות באזורים המוחיים הפגיעים ביותר כגון הגרעין המקושת של ההיפותלמוס. המנגנונים המעורבים בניוון עצבי זה הם מגוונים וכוללים סוגים שונים של קולטני גלוטמט.

2. כמה neurotoxins שאנחנו יכולים לבלוע בתזונה שלנו להפעיל מוות עצבי באמצעות עודף גלוטמט

רעלים שונים של כמה בעלי חיים וצמחים מפעילים את השפעתם דרך מסלולי העצבים של הגלוטמט. דוגמה לכך היא הרעל של זרעי Cycas Circinalis, צמח רעיל שאנו יכולים למצוא על האי השקט של גואם. רעל זה גרם לשכיחות גדולה של טרשת נפוצה אמידיתטרופית באי זה, שבו תושביו נטעו אותו מדי יום ביומו, סברו כי הוא שפיר.

3. גלוטמט תורמת למוות עצבי על ידי איסכמיה

גלוטמט הוא הנוירוטרנסמיטר הראשי בהפרעות מוחיות חריפות כגון התקף לב , דום לב, היפוקסיה לפני / לידתי. באירועים שבהם קיים מחסור בחמצן ברקמת המוח, הנוירונים נשארים במצב של דה-פולריזציה קבועה; בגלל תהליכים ביוכימיים שונים. זה מוביל לשחרור קבוע של גלוטמט מהתאים, עם הפעלה מתמשכת לאחר מכן של קולטני הגלוטמט. קולטן NMDA הוא חדיר במיוחד סידן לעומת קולטנים ionotropic אחרים, סידן עודף מוביל למוות עצבי. לכן, את hyperactivity של קולטנים glutamatergic מוביל למוות עצבי בשל הגידול של סידן intranuronal.

4. אפילפסיה

הקשר בין גלוטמט לאפילפסיה מתועד היטב. זה נחשב פעילות אפילפטית קשורה במיוחד לרצפטורים AMPA, אם כי כמו התקדמות אפילפסיה, קולטני NMDA להיות חשוב.

האם גלוטמט טוב? האם גלוטמט רע?

בדרך כלל, כשאדם קורא סוג זה של טקסט, הוא מסתיים באנושיות המולקולות על ידי תיוג "טוב" או "רע" - שיש לו שם והוא נקרא אנתרופומורפיזם, אופנתי מאוד חזרה בימי הביניים. המציאות רחוקה משפיטות פשטניות אלה.

בחברה שבה יצרנו מושג של "בריאות" זה קל עבור חלק מהמנגנונים של הטבע כדי לגרום לנו להרגיש לא נוח. הבעיה היא שהטבע אינו מבין "בריאות". יצרנו את זה באמצעות רפואה, תעשיות פרמצבטיקה ופסיכולוגיה. זהו מושג חברתי, וכמו כל תפיסה חברתית כפופה להתקדמות של חברות, בין אם זה אנושי או מדעי. ההתקדמות מראים כי גלוטמט קשורה למספר רב של פתולוגיות כמו אלצהיימר או סכיזופרניה.אין זו עין רעה של האבולוציה לאדם, אלא היא אי התאמה ביוכימית של מושג שהטבע עדיין אינו מבין: החברה האנושית במאה ה -21.

וכמו תמיד, למה ללמוד את זה? במקרה זה אני חושב שהתשובה ברורה מאוד. בשל התפקיד של גלוטמט בפתולוגיות נוירודגנרטיביות שונות, הוא מוביל ליעד פרמקולוגי חשוב - אם כי גם מורכב - . כמה דוגמאות של מחלות אלה, אם כי לא דיברנו עליהם בסקירה זו, כי אני חושב שאתה יכול לכתוב רשומה בלעדית על זה, הם מחלת אלצהיימר וסכיזופרניה. סובייקטיבי, אני מוצא את החיפוש אחר תרופות חדשות עבור סכיזופרניה מעניין במיוחד עבור שתי סיבות: השכיחות של מחלה זו ואת עלות הבריאות מעורב; ואת ההשפעות השליליות של אנטי פסיכוטיות הנוכחי כי במקרים רבים מפריעים דבקות טיפולית.

הטקסט נערך וערך על ידי פרדריק מונינט פייקס

הפניות ביבליוגרפיות:

ספרים:

  • סיגל, ג '(2006). נוירוכימיה בסיסית. אמסטרדם: אלסבייר.

מאמרים:

  • סיטרי, א & מלנקה, ר '(2007). פלסטיות סינפטית: טפסים מרובים, תפקודים ומנגנונים, נוירופסיכופארמקולוגיה, 33 (1), 18-41. //dx.doi.org/10.1038/sj.npp.1301559
  • Hardingham, G & Bading, H. (2010). סינפטיקה לעומת קולטני NMDA קולטנים סינפטטיים: השלכות על הפרעות ניוון. טבע ביקורות Neuroscience, 11 (10), 682-696. //dx.doi.org/10.1038/nrn2911
  • Hardingham, G & Bading, H. (2010). סינפטיקה לעומת קולטני NMDA קולטנים סינפטטיים: השלכות על הפרעות ניוון. טבע ביקורות Neuroscience, 11 (10), 682-696. //dx.doi.org/10.1038/nrn2911
  • קרצ'נר, ג 'וניקול, ר' (2008). סינפסות שקטות ואת הופעתה של מנגנון postsynaptic עבור LTP. טבע ביקורות Neuroscience, 9 (11), 813-825. //dx.doi.org/10.1038/nrn2501
  • Papouin, T & Oliet, S. (2014). ארגון, שליטה ותפקוד של קולטני NMDA extrasynaptic.Philosophical עסקאות של החברה המלכותית ב: מדעי הביולוגיה, 369 (1654), 20130601-20130601. //dx.doi.org/10.1098/rstb.2013.0601

Neurotransmitters and Their Functions (none 2024).


none