Gyógyszerészeti neurobiológia. Idegélettan

Átírás

1 Az idegrendszert felépítő sejtek szerepe Gyógyszerészeti neurobiológia. Idegélettan Neuronok, gliasejtek és a kémiai szinapszisok működési sajátságai Neuronok Információkezelés Felvétel Továbbítás Feldolgozás Akciós potenciál Generálása Vezetése Átadása Általában nem osztódnak Gliasejtek Neuronműködés támogatása Ionkörnyezet állandóságának fenntartása Neurotranszmitterek eltávolítása Nem-ingerlékeny sejtek Proliferációra képesek Kétirányú funkcionális kapcsolat neuronokkal Neurotranszmitter receptorok expressziója Neurotranszmitter szekréció A neuronok funkcionális típusai A nyugalmi membránpotenciált meghatározó tényezők A.L. Hodgkin A. Huxley 1

2 Az akciós potenciál kialakulása Ioncsatornák szerepe a membránpotenciál meghatározásában Bármely ioncsatorna megnyílása a membránpotenciált a rajta átlépni képes ion(ok) egyensúlyi potenciálja irányába mozdítja el. Adott csatorna szerepe tehát attól függ, hogy - milyen hatásra aktiválódik (kapuzás vagy gating) mechanoszenzitív ioncsatornák feszültségvezérelt ioncsatornák ligandfüggő ioncsatornák - mely ion(ok) számára átjárható (szelektivitás) szelektív ioncsatornák - Na 2+ - K + - Ca 2+ -Cl - nem-szelektív ioncsatornák - kationcsatornák - anioncsatornák 1 0 Akciós potenciálok információtartalma A neuronális membránfelszín funkcionális (elektromos) heterogenitása polarizáltság (ingerületvezetés meghatározott iránya) posztszinaptikus potenciálok (EPSP, IPSP) Single spike Minden vagy semmi -jellegből következő bináris kód Akciós potenciál sorozat Járulékos információ a sorozat frekvenciája időtartama relative alacsony nyugalmi membránpotenciál a sejttesten axoneredés jelentősége (AP generálása) axonális vezetés (myelinhüvely, szaltatorikus ingerületvezetés) axonterminálisok (feszültségvezérelt Ca 2+ csatornák) 2

3 Feszültségfüggő Na + csatornák Feszültségfüggő Ca 2+ csatornák Feszültségfüggő Ca 2+ csatornák szerkezete A feszültségvezérelt Ca 2+ csatornák sajátságait döntően az α 1 alegység határozza meg Feszültségfüggő K + csatornák A kémiai szinapszis vázlata Alapvető feladatuk - a nyugalmi membránpotenciál fenntartása - depolarizációt követően a nyugalmi membránpotenciál helyreállítása Preszinaptikus neuron szinaptikus vezikulumok Szinaptikus rés Posztszinaptikus neuron posztszinaptikus denzitás 3

4 A kémiai szinapszis működése 1. A kémiai szinapszis működése 2. A kémiai szinapszis működése 3. A kémiai szinapszis működése 4. 4

5 A kémiai szinapszis működése 5. A kémiai szinapszis működése 6. A kémiai szinapszis működése 7. A posztszinaptikus elektromos válasz EPSP - helyi depolarizáció - megfordulási potenciál 0 mv körül - kevert kationáram - nemszelektív kationcsatornák (Na +, K + és Ca 2+ permeabilitás) IPSP - helyi membránellenállás csökkenés, esetleg hiperpolarizáció - megfordulási potenciál -80 mv körül - szelektív K + vagy Cl - csatorna Akciós potenciál - a poszszinaptikus membrán körüli elektrogén membránon (ahol a gyors feszültségfüggő Na 2+ csatornák megtalálhatók) 5

6 Kémiai szinapszisok működési sajátságai Kémiai szinapszisok működési sajátságai egyenirányítás szinaptikus késés (kb. 0,5 ms) fáradás egyenirányítás szinaptikus késés (kb. 0,5 ms) fáradás befolyásolhatóság - saját modulációs rendszerek -külső (farmakológiai) hatások - preszinaptikus neuromoduláció - poszszinaptikus neuromoduláció - preszinaptikus transzmitter receptorok befolyásolhatóság - saját modulációs rendszerek -külső (farmakológiai) hatások Gátlás - Akciós potenciál terjedésének gátlása (helyi érzéstelenítők) - Feszültségfüggő Ca 2+ -csatornák blokkolása - Transzmitter szintézis vagy transzport gátlása - Posztszinaptikus receptorok gátlása (antagonisták) - Transzmitter visszavétel gátlása (depléció) Kémiai szinapszisok működési sajátságai Glutamaterg transzmisszió egyenirányítás szinaptikus késés (kb. 0,5 ms) fáradás befolyásolhatóság - saját modulációs rendszerek -külső (farmakológiai) hatások Serkentés - Posztszinaptikus receptorok serkentése (agonisták) -Transzmitter visszavétel gátlása (átmenetileg) - Enzimatikus lebontás gátlása 6

7 GABAerg neurotranszmisszió farmakológiai befolyásolhatósága benzodiazepinek nagy affinitású kötődés GABA A receptorhoz csatornanyílás frekvenciája fokozódik nyugtató, altató hatás barbiturátok kötődés GABA A receptorhoz csatorna-burst-ök időtartama nő nyugtató, altató hatás glukokortikoidok GABA A receptor serkentése bicucullin GABA kötődés kompetitív gátlása (GABA A ) picrotoxin Cl - -permeabilitás csökkentése (GABA A ) görcskészség nő a gátlás kiesése miatt strychnin GABA A receptor gátlása (glyciné is) baclofen GABA B receptor agonista Ca 2+ -csatorna gátlás 7