Az idegsejtek kommunikációja a. Szinaptikus jelátvitel b. eceptorok c. Szignál transzdukció neuronokban d. Neuromoduláció Szinaptikus jelátvitel Terjedő szignál 35. Stimulus eceptor végződések Érző neuron PEIFÉIÁS IDEGENDSZE Afferens idegszál Szinapszisok Összegződő válasz Minden-vagy-semmi jel KÖZPONTI IDEGENDSZE Összegződő válasz Interneuron Szinapszisok Minden-vagy-semmi jel Motor neuron Összegződő válasz 1
Egy neuron inputjai 36. Dendritek Szinaptikus bütykök Mielin hüvely Axon Fogadó sejttest Szinaptikus bütykök A szinapszisok típusai - I 37. Elektromos szinapszisok Kémiai szinapszisok A szinapszisok típusai - II 38. Axo-szomatikus axo-dendritikus axo-axonikus 2
Vezikulumok Axon végbunkó 1 Akciós potenciál érkezik KÜLDŐ NEUON 39. 3 4 Vezikulum fuzionál a plazma membránnal Neurotranszmitter kibocsátás a 2 szinaptikus résbe Ca belép a sejtbe A szinapszis működése 5 SZINAPTIKUS ÉS Neurotranszmitter FOGADÓ kötődés a NEUON Ca Ion csatorna receptorhoz Neurotranszmitter eceptor Neurotranszmitter szétesik Ionok 6 Ion csatorna kinyílik 7 Ion csatorna bezár Neurotranszmitterek 40. I. Biogén aminok Hisztamin Szerotonin Dopamin Norepinefrin katekolaminok Adrenalin Monoaminok II. Aminosavak Glutaminsav, aszparaginsav, glicin, GABA III. Peptidek P anyag, enkefalinok, endorfinok, angiotenzin, szomatosztatin, vazopresszin IV. Acetilkolin V. Egyéb transzmitterek NO, CO, ATP, H eceptorok 3
A receptorok típusai Jelmolekula Jelmolekula METABOTÓP ECEPTO 2. G protein-kapcsolt receptor 41. ZÁT NYITOTT 1. Ionotróp receptor (ligand-vezérelt ioncsatorna) 3a. Enzim-kapcsolt receptor (az enzim maga a receptor) 3b. Enzim-kapcsolt receptor (enzimhez kapcsolódik a receptor) dimer jelmolekula METABOTÓP ECEPTO aktivált α alegység jelmolekula aktivált βγ komplex aktivált receptor Inaktív receptor tirozin kináz Aktivált receptor tirozin kináz inaktív enzim aktivált enzim A receptorok típusai 41. IONOTÓP ECEPTOOK METABOTÓP ECEPTOOK - Ion áramlás közvetlen szabályozása - Ion áramlás közvetett szabályozása - Gyors hatás - Lassú hatás 42. Ioncsatorna-kapcsolt receptorok ionok Ionotróp receptor (ligand-vezérelt ioncsatorna) Jel molekula ZÁT NYITOTT 4
Ionotróp receptorok: ligand-szabályozott ion csatornák 43. Nikotin receptor család Glutamát receptor család ATP receptor család 4 szegmens 3 szegmens 2 szegmens P2X és ASIC receptorok Ach GABA Glicin alegység 5 4 alegység 3 alegység G protein-kapcsolt receptorok - metabotróp receptorok 44. Extracelluláris tér Transz-membrán α-hélix Citoplazma hurok G protein-kapcsolt receptorok 44. G protein kapcsolt receptor jel molekula G protein Alfred G. Gilman Martin odbell A G fehérjék felfedezésért, és a szerepük tisztázásáért a szignál transzdukcióban (1994) aktivált α alegység aktivált βγ komplex 5
Szignál transzdukció neuronokban Nobel Díj: 2000 Nobel Díj szignál transzdukció az idegrendszerben Arvid Carlsson Paul Greengard Eric. Kandel Szignál transzdukció neuronokban 45. Neurotranszmitter eceptor Sejtmembrán Másodlagos hírvivő által közvetített hatás 6
Szignál transzdukció neuronokban 46. Adenil cikláz másodlagos hírvivő rendszer 47. Metabotróp receptor Adenil cikláz Ion csatorna SEJTMEMBÁN AC α β γ GDP G protein K K K K K K PK Protein kináz A Adenil cikláz másodlagos hírvivő rendszer 47. Metabotróp receptor Adenil cikláz Ion csatorna SEJTMEMBÁN α β γ AC GDP GTP K K K K K K PK Protein kináz A 7
Adenil cikláz másodlagos hírvivő rendszer 47. Metabotróp receptor Adenil cikláz Ion csatorna SEJTMEMBÁN α β γ camp AC P GDP GTP K K K K K ATP K camp PK Protein kináz A Adenil cikláz másodlagos hírvivő rendszer 47. Metabotróp receptor Adenil cikláz Ion csatorna SEJTMEMBÁN α AC P GTP K K K β γ K K K camp PK Protein kináz A Adenil cikláz másodlagos hírvivő rendszer 47. Metabotróp receptor Adenil cikláz Ion csatorna SEJTMEMBÁN α AC GDP GTP β γ 8
Foszfoinozitol másodlagos hírvivő rendszer 48. Metabotróp receptor Foszfolipáz C Kálium ioncsatorna SEJTMEMBÁN α β γ GDP G q protein PIP2 Protein kináz C PK P DAG K K K K K Kalmodulin kináz II CaMKII P CaM SE IP3 IP3 receptor Ca 2 CaM Ca 2 PIP2:phosphatidyl inositol-4,5-biphsophate IP3: inositol-1,4,5-triphosphate DAG: diacylglycerol CaM: calmodulin Neuro-moduláció Gátlás 50. Preszinaptikus neuronon Transzmitter kibocsátás gátlása több mechanizmus A B Posztszinaptikus neuronon i.p.s.p 9
Auto-receptorok 51. Ionotróp receptor Pre-szinaptikus neuron Ionotróp receptor Poszt-szinaptikus neuron Metabotróp receptor moduláció 52. Preszinaptikus moduláció Posztszinaptikus moduláció A sejttest modulációja Metabotróp receptor Ca 2 csatorna K csatorna Ionotróp receptor Metabotróp receptor K csatorna Neurotranszmitter inaktiváció 53. Antidepresszánsok: Szelektív szerotonin visszavételi inhibítorok (selective serotonin reuptake inhibitors; SSIs) 1. Újrafelvétel Neurotranszmitter reuptake pumpa (újrafelvétel) Monoamin oxidase (MAO) gátlók Acetilkolin észteráz 2. Enzim inaktiváció 3. Diffúzió 10