Definicja i lista neuroprzekaźników

Neuroprzekaźniki to związki chemiczne krzyżujące się z synapsami, aby przesyłać impulsy neuron do innego neuronu, komórki gruczołowej lub komórki mięśniowej. Innymi słowy, neuroprzekaźniki są używane do wysyłania sygnałów z jednej części ciała do drugiej. Znanych jest ponad 100 neuroprzekaźników. Wiele z nich jest po prostu zbudowanych z aminokwasów. Inne są bardziej złożonymi cząsteczkami.

Neuroprzekaźniki pełnią w organizmie wiele ważnych funkcji. Na przykład regulują bicie serca, informują płuca, kiedy oddychać, określają punkt masy, stymulują pragnienie, wpływają na nastrój i kontrolują trawienie.

Szczelinę synaptyczną odkrył hiszpański patolog Santiago Ramón y Cajal na początku XX wieku. W 1921 roku niemiecki farmakolog Otto Loewi potwierdził, że komunikacja między neuronami była wynikiem uwolnienia substancji chemicznych. Loewi odkrył pierwszy znany neuroprzekaźnik, acetylocholinę.

Terminal aksonu synapsy przechowuje neuroprzekaźniki w pęcherzykach. Po stymulacji potencjałem czynnościowym pęcherzyki synaptyczne neuroprzekaźników uwalniają synapsę, które przecinają niewielką odległość (szczelina synaptyczna) między końcem aksonu a dendrytem

Gdy neuroprzekaźnik wiąże się z neuronem postsynaptycznym, może go wzbudzić lub zahamować. Neurony są często połączone z innymi neuronami, więc w danym momencie neuron może podlegać wielu neuroprzekaźnikom. Jeśli bodziec do wzbudzenia jest większy niż efekt hamujący, neuron „wystrzeli” i wytworzy potencjał czynnościowy, który uwalnia neuroprzekaźniki do innego neuronu. W ten sposób sygnał jest przenoszony z jednej komórki do drugiej.

Jedna z metod klasyfikacji neuroprzekaźników opiera się na ich składzie chemicznym. Kategorie obejmują:

• Aminokwasy: kwas γ-aminomasłowy (GABA), asparaginian, glutaminian, glicyna, D-seryna
• Gazy: tlenek węgla (CO), siarkowodór (H₂S), tlenek azotu (NO)
• Monoaminy: dopamina, adrenalina, histamina, noradrenalina, serotonina
• Peptydy: β-endorfina, amfetaminy, somatostatyna, enkefalina
• Puryny: adenozyna, adenozynotrifosforan (ATP)
• Aminy śladowe: octopamina, fenetyloamina, trypramina
• Inne cząsteczki: acetylocholina, anandamid
• Pojedyncze jony: cynk

Inną ważną metodą klasyfikowania neuroprzekaźników jest to, czy są emocjonalny lub hamujący. Jednak to, czy neuroprzekaźnik jest pobudzający czy hamujący, zależy od jego receptora. Na przykład acetylocholina działa hamująco na serce (spowalnia tętno), ale pobudza do mięśnia szkieletowego (powoduje, że się kurczy).

• Glutaminian jest najliczniejszym neuroprzekaźnikiem u ludzi, z którego korzysta około połowa neuronów ludzki mózg. Jest to główny przekaźnik pobudzający w ośrodkowym układzie nerwowym. Jedną z jego funkcji jest pomoc w tworzeniu wspomnień. Co ciekawe, glutaminian jest toksyczny dla neuronów. Uszkodzenie mózgu lub udar mózgu mogą prowadzić do nadmiaru glutaminianu, zabijając neurony.
• GABA jest głównym nadajnikiem hamującym w kręgowiec mózg. Pomaga kontrolować lęk. Niedobór GABA może powodować drgawki.
• Glicyna jest głównym neuroprzekaźnikiem hamującym u kręgowców rdzeń kręgowy.
• Acetylocholina stymuluje mięśnie, działa w autonomicznym układzie nerwowym i neuronach czuciowych i jest z tym związany ze snem REM. Wiele trucizny działają poprzez blokowanie receptorów acetylocholiny. Przykłady obejmują botulinę, curare i szalej. Choroba Alzheimera wiąże się ze znacznym spadkiem poziomu acetylocholiny.
• Noradrenalina (noradrenalina) zwiększa częstość akcji serca i ciśnienie krwi. Jest to część systemu „walki lub ucieczki” organizmu. Norepinefryna jest również potrzebna do tworzenia wspomnień. Stres wyczerpuje zapasy tego neuroprzekaźnika.
• Dopamina jest przekaźnikiem hamującym związanym z centrum nagrody mózgu. Niski poziom dopaminy jest związany z lękiem społecznym i chorobą Parkinsona, podczas gdy nadmiar dopaminy jest związany ze schizofrenią.
• Serotonina jest neuroprzekaźnikiem hamującym zaangażowanym w nastrój, emocje i percepcję. Niski poziom serotoniny może prowadzić do depresji, tendencji samobójczych, problemów z opanowaniem gniewu, trudności ze snem, migren i zwiększonego głodu węglowodanów. Ciało może syntetyzować serotoninę aminokwas tryptofan, który znajduje się w produktach takich jak ciepłe mleko i indyk.
• Endorfiny to klasa cząsteczek podobnych do opioidów (np. morfina, heroina) pod względem struktury i funkcji. Słowo „endorfina” jest skrótem od „endogenna morfina”. Endorfiny to przekaźniki hamujące związane z przyjemnością i łagodzeniem bólu. U innych zwierząt substancje te spowalniają metabolizm i umożliwiają hibernację.