Transmiterea şi procesarea
semnalului în sistemul nervos
II. Transmiterea nonsinaptică
Transmiterea auto- paracrină
Transmiterea hormonală
I.Transmiterea sinaptică
Transmiterea sinaptică electrică
Transmiterea sinaptică chimică
I. Date generale
SNC - 1011 neuroni;
Transmiterea şi procesarea
semnalului în sistemul nervos
- 1000 sinapse/neuron
- neuron=microprocesor ?
Transmiterea şi procesarea
semnalului în sistemul nervos
Repere istorice
L.Galvani- electricitatea animală 1797
A.Volta-bateria electrică 1800
H.C.Oersted-electromagnetism 1820
Transmiterea şi procesarea
semnalului în sistemul nervosRepere istorice
Otto Loewi-1920- Ach
Cole K. S şi Curtis.H -1939
impedanţa electrică, giant axon
Ch. Sherrington – 1897, Sinapsa
Hodkin A.L. & Huxley A.F.1939,PA/Na
Transmiterea sinaptică
chimică
Canale-receptor controlate chimic
- ionotrope- NT-se cuplează cu
receptorul canal
- metabotrope- NT-se cuplează cu
receptorul postsinaptic care declanșează mesagerul secund ce controlează canalul ionic
Neurotransmiţători cu moleculă mică şi enzimele lor de biosinteză
Neurotransmiţător Enzime Activitate
ACETIL COLINĂ Colin acetiltransferază Specifică
Dopamină Tirozin hidroxilază Specifică
Epinefrină Tirozin hidroxilază şi dopamin b hidroxilază
Norepinefrină Tirozin hidroxilază şi dopamin b hidroxilază
Specifică
Serotonină Triptofan hidroxilază Specifică
Histamină Histidin decarboxilază Specificitate incertă
GABA Glutamat decarboxilază Specificitate probabilă
Glutamat Enzime din metab. gen Cale specifică nedet.
Glicină
Oxid Nitric
Enzime din metab. gen Cale specifică nedet.
Sinapsa chimică
Segment
presinaptic
E
AGONIŞTI
ANTAGONIŞTI
Sinapsă excitatorie
Sinapsă inhibitorie
Celulă
glială
Segment
postsinaptic
Sinapsa chimică
Segment
presinaptic
E
AGONIŞTI
ANTAGONIŞTI
Sinapsă excitatorie
Sinapsă inhibitorie
Celulă
glială
Segment
postsinaptic
Receptori colinergici.
Nicotinici (N)
Ag.nicotina
Atg. d-tubocurarina
Muscarinici (M)
Ag.muscarina, pilocarpina
Atg. atropina
Ag.oxotremorina
Atg. propilbenzilcolina
Nicotinici musculari
Ag.feniltrimetilamoniu
Atg. d-tubocurarina
Nicotinici neuronali
Ag.dimetilfenilpiperazina
citisina
Atg. trimetafan, bungarotoxin
embrionar
(α1)2βγδ
jonctional
(α1)2βεδ
nicotinici
neuronali
α 2-10
nicotinici
neuronali
β2-5
muscarinici
M1-5
I. Distribuţia periferică
- m.scheletic (N)
- s n v (N+M)
II. Distribuţia centrală – SNC (N+M)
Distribuţia receptorilor colinergici
III. Alte roluri
orgs. unicelulare orgs. pluricelulare
dezvoltare
diferenţiere
Receptorii nicotinici musculari embrionari
- pe toată suprfaţa fibrei musculare
neinervată sau denervată
- au o rată mare a turnover-lui
I.Distribuţia receptorilor colinergici
Receptorii nicotinici musculari joncţionali
- la nivelul joncţiunii neuromusculare
- au o rată mică a turnover-lui
Receptorii nicotinici neuronali
I.Distribuţia receptorilor colinergici
Receptorii muscarinici neuronali
- gg. postsinp. sp.,psp. şi MS.
- sp.şi psp.din creasta neurală,
au proprietăţi identice
- postgg.psp.- m.n.visceral, miocard
glande secretorii
- postgg.sp.- piloerecţie, sudoraţie
II.Distribuţia receptorilor colinergici
- cel. Renshaw
-interneuronilor-corpul striat- controlul
motor extrapiramidal şi memorie
-neuronilor de proiecţie:
din nc.bazali,conectati cu hipocampusul
bulbul olfactiv şi cortex.(Meynert- b. Alz.
-din tr.cerebral, conectati cu talamusul,
nc. interpeduncular,coliculii. sup
Sistemul Colinergic (Neurochemistry of Consciousness.
Neurotransmitters in mind by Elaine Perry,Heather Ashton, Allan
Young. John Benjamins BV. 2002)
Transportor
de colina
Transportor
Transportor
vezicular de ACh
Muscarinici
carbachol
edrofoniu
Muscarinici
atropina
Sinapsa Colinergica
Sindr. M.Gravis...
ACh
ACh
fizostigmina
vesamicol
hemicolinium
AChAch
AChE
Colina + Ac-Colina + Ac -
ACh
Colina
AcCoA
ChAT
Nicotinici nn.
lobelina
Nicotinici musc.
suxametoniu
Nicotinici nn.
hexametoniu
Nicotinici musc.
D-tubocurarina
Trasportor de colina (ChT)
- 13 segmente transmembranare
- grad mare de conservare
filogenetică
- in neuron, Na dependent, situsuri de
fosforilare, (Km= 1-5 µ mol/L)
- in alte ţesuturi, (Km=10-100µ mol/L)
- co-localizat în membr. veziculară
cu VAchT şi în membrana sinaptică
Trasportor de colina (ChT)
- blocarea endocitozei colinei
- nr. şi activităţii ChT din
membrana sinaptică
- stimularea sintezei şi elib. ACh - nr. şi activităţii ChT din
membrana sinaptică
- captarea Ch = factor de control
al biosintezei şi eliberării ACh
- tratamentul cu hemicolină
Transportor vezicular de
acetilcolina (VAChT)
- 12 segmente transmembranare
- gena localizată pe Cr.X in apropierea
genei de sinteza a ChAT
- este inhibat selectiv de vesamicol
- este un antiporter H+ / ACh, ATP
depentent
Acetilcolinesteraza (AChE)
-Este un important factor de control
al transmiterii sinaptice
- animale knock out prezinta un tremor
continuu, dezvoltare deficitară, disfuncţii
neurologice
-Inhibitori AChE: sarinul, compuşi
organofosforici induc fibrilaţii
musculare, blocarea activităţii musculare
Acetilcolinesteraza (AChE)
-succinilcolina blocant muscular
competitiv - miorelaxant
- anticolinesteraze - tratament pentru
miastenia gravis, B.Alzhaimer
-inhibitori reversibili: edrofonium,
galamina
sinapsa glutamatergică
Sinapsa glutamatergica
Transportori sinaptici
Sinapsa GABAergică
Benzodiazepines
Nonbenzodiazepine
(Zolpidem)
Barbiturice
Methaqualone
Baclofen
Muscimol
Progabide
Tiagabine
Bicuculline
Metrazol
Flumazenil
Componenta trigger si de conducere
Canale de Na+ voltaj- dependenteModularea activităţii
Na+receptor
Gk
PLC
PKC
activ
[Ca2+]
PKC
inactiv
RACK
P
Ptdins(4,5)P2
DAG
Inhibarea C Na
incetinirea inactivării
Dopamina,D1,AMPc,PKA
Alţi modulatori
Muscarina Ach-PLC
Cocaina efectul DA
Fosfataza 1,2aCalcineurina
Defosforilare
Na1.8- PGE2 AMPC,
efect opus
TTX rezistent
Transmiterea sinaptică
electrică
Un model tridimensionalal sinapsei electrice:
A. Secţiune prin sinapsă. Fiecare din cele două membrane conţine câte o jumătate din canalul sinaptic.
B.Conformaţia conexonului
variază cu starea închis/deschis.
Particularități functionale:-mecanism molecular-sens, durată-control
-voltaj membranar-Ca, pH,
