Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 Účinky jedů na orgánové úrovni II Látky neurotoxické Základy toxikologie (C306)

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 Účinky jedů na orgánové úrovni II Látky neurotoxické Základy toxikologie (C306)"— Transkript prezentace:

1 1 Účinky jedů na orgánové úrovni II Látky neurotoxické Základy toxikologie (C306)

2 1. Neurony Nervové buňky Dendrity –krátké výběžky na těle neuronu –vstup a zpracování signálu ze sousedních neuronů a smyslových buněk Tělo neuronu (soma) –obsahuje buněčné organely - nápadné jádro, velký počet mitochondrií Iniciální segment –spojuje tělo neuronu s axonem, místo vzniku akčního potenciálu

3 1. Neurony Nervové buňky Axon –delší výběžek na těle neuronu specializovaný na vedení akčních potenciálů –většinou pokryt vrstvou myelinu přerušovanou Ranvierovými zářezy –neúčastni se zpracování signálu - je to pouze jednosměrně vodivý segment Nervová zakončení –konečná výstupní část axonu, specializovaná na sekreci neurotransmiterů –synaptický knoflík

4 4

5 5 Astrocyty –velké buňky přítomné pouze v CNS –spoluvytváří hematoencefalickou bariéru Nervové buňky 2. Gliové buňky krát větší počet než neuronů servis pro neurony - přenos cukrů a kyslíku, odpadních látek ochrana před infekcí nevznikají zde akční potenciály –ovlivňují migraci vyvíjejících se neuronů –přenos živin

6 6

7 7 Nervové buňky 2. Gliové buňky Schwannovy buňky –vytvářejí myelinovou vrstvu na axonech neuronů periferního nervového systému (PNS) Mikrogia –malé pohyblivé fagocytující buňky - makrofágy v CNS Schwannovy buňky –vytvářejí myelinovou vrstvu na axonech neuronů periferního nervového systému (PNS) –hrají důležitou roli při regeneraci poškozených neuronů Oligodendrocyty –vytvářejí myelinovou vrstvu na axonech neuronů centrálního nervového systému (CNS)

8 8

9 9

10 10

11 11

12 12

13 13

14 14

15 15

16 16 Klidový membránový potenciál mezi vnitřkem buňky a jejím okolím je rozdíl elektrických potenciálů ( mV) Uvnitř buňky - vyšší koncentrace K + a organických anionů A - Vně buňky - vyšší koncentrace Na + a Cl - důsledek semipermeability buněčné membrány (nerovnoměrné rozložení iontů)

17 17 Iontové kanály bílkovinné struktury prostupující fosfolipidovou dvojvrstvu buněčné membrány - tzv. integrální proteiny 1. pasivní - prosakovací (leakage) stále otevřené umožňují prostup nabitých částic přes lipofilní membránu 2. napěťově řízené (voltage gated) změna konformace bílkovinných molekul která otevírá nebo uzavírá kanál nastává v závislosti na aktuální hodnotě membránového potenciálu 3. ligandově - chemicky řízené (ligand gated) k otevření či uzavření kanálu dochází po navázání určité chemické látky (neurotransmiteru) na specifické vazebné místo (receptor) iontového kanálu

18 18

19 19

20 20

21 21 Akční potenciál reversibilní skokový nárůst membránového potenciálu o velikosti kolem 100 mV v neuronu vzniká v iniciálním segmentu buňky a šíří se směrem dolů po axonu podstata nervového impulzu kromě neuronů vzniká též ve svalových buňkách - práce svalů

22 22 Fáze akčního potenciálu 1)Klidový membránový potenciál čas napětí KMP = - 70 mv práh = - 50 mv 2)Depolarizační impuls - nárůst KMP v iniciálním segmentu, jako důsledek změn hodnot potenciálů v dendritech 12 3)Depolarizační impuls dosáhl prahové hodnoty - rychle se otevírají napěťově řízené kanály pro Na +, ionty Na + vtékají do buňky 3 4)Depolarizace membrány - v důsledku nárůstu koncentrace Na + iontů uvnitř buňky dochází k nárůstu membránového potenciálu 4 5)Akční potenciál - maximální hodnota membránového potenciálu 5

23 Fáze akčního potenciálu 6)Repolarizace membrány - napěťově řízené Na + kanály uzavřeny, napěťově řízené K + kanály otevřeny, K + vytéká ven z buňky, membránový potenciál klesá 6 čas napětí KMP = - 70 mv práh = - 50 mv )Hyperpolarizace membrány - napěťově řízené K + kanály otevřeny i poté, co membránový potenciál dosáhne hodnoty KMP, pokračující vytékání K + způsobí pokles membránového potenciálu pod hodnotu KMP 78 8)Návrat ke KMP - napěťově řízené K + kanály uzavřeny, K + vtéká do buňky stále otevřenými (leak) kanály, potenciál membrány stoupá směrem ke KMP

24 24

25 25 v důsledku hyperpolarizace membrány na konci akčního potenciálu dochází k vedení vzruchu jedním směrem - dolů po axonu Šíření akčního potenciálu A) Nemyelizovaným axonem Akční potenciál v jednom místě membrány působí jako depolarizační impuls pro své okolí v místech, kde dojde k překročení prahové hodnoty depolarizace vznikají další akční potenciály B) Myelizovaným axonem Saltatorní (skokové) vedení vzruchu myelinová vrstva působí jako izolant - vedení vzruchu probíhá ve skocích po Ranvierových zářezech vysoká rychlost vedení vzruchu

26 26

27 27

28 28

29 29 Chemická synapse místo spojení neuronu s jiným neuronem případně s efektorem presynaptická a postsynaptická buňka, synaptická štěrbina nejčastěji mezi neurony spojení axo-dendritické

30 30

31

32 32

33 33

34

35

36 36

37

38 38

39

40 40

41 41

42

43 43 Agonisté a antagonisté NT Agonista látka, která po navázání na receptor spouští stejnou kaskádu biochemických pochodů jako endogenní ligand agonista neurotransmiteru otevírá příslušné ligandově řízené iontové kanály na postsynaptické membráně za vzniku EPSP nebo IPSP agonistou acetylcholinu na nikotinových receptorech nikotin Antagonista látka, která po navázání na receptor nespouští stejnou kaskádu biochemických pochodů jako endogenní ligand antagonista neurotransmiteru blokuje příslušné ligandově řízené iontové kanály na postsynaptické membráně, nevznikají příslušné EPSP nebo IPSP antagonistou acetylcholinu na nikotinových receptorech kurare Kompetitivní/ nekompetitivní agonista nebo antagonista soutěž o stejné vazebné místo/ různá vazebná místa

44 44 Neurotransmitery Acetylcholin (ACh) excitační NT na nikotinových receptorech v CNS a nervosvalové ploténce inhibiční nebo excitační na muskarinových receptorech v CNS i PNS vzniká reakcí Acetyl-CoA s cholinem - enzym cholinacetyltranferáza (CAT) zaniká působením enzymu acetylcholinesterázy (AChE) Glutamát hlavní exitační NT v nervové soustavě, polovina synapsí v mozku je glutamanergní vzniká z glutaminu za katalýzy enzymem glutaminázou glutamát je zpětně vychytáván v presynaptickém zakončení a gliovými buňkami, v gliové buňce dochází k přeměně glutamátu na glutamin za katalýzy enzymem glutaminsyntetázou, glutamin je transportován do presynaptického zakončení

45 45

46 46

47 47 Neurotransmitery Noradrenalin a adrenalin sekrece v CNS, PNS a v dřeni nadledvin neurotransmitery v mozku, aktivace sympatiku noradrenalin - vazokonstrikce Dopamin sekrece v CNS a PNS zejména mozkový neurotransmiter, obvykle excitační účinek ovlivňuje náladu, spánek, učení a pozornost nedostatek - Parkinsonova choroba, nadbytek - schizofrenie Katecholaminy dopamin, noradrenalin, adrenalin, prekurzorem je tyrosin

48 48 Serotonin Neurotransmitery Aminokyseliny GABA (kyselina  -aminomáselná) - hlavní inhibiční neurotransmiter v CNS glutamát a aspartát - hlavní excitační neurotransmitery v mozku biogenní amin, vzniká z aminokyseliny tryptofanu, sekrece i receptory v mozku podílí se na vzniku nálady, vasokonstrikce, cirkadiální rytmus agonisty serotoninu na receptoru 5 HT 2 jsou LSD, psilocybin, meskalin, extáze (3,4-methylendioxymethamfetamin) způsobuje zvýšené uvolňování serotoninu a jeho následné vyčerpání Další neurotransmitery v CNS excitační - substance P inhibiční - met-enkefalin, endorfin, glycin

49 49

50 50

51 51 Senzorické receptory Receptory Periferní nervový systém Aferentní oddíl Efektory Kosterní svalstvo Hladké svalstvo Srdeční sval Žlázy Eferentní oddíl Somatický systém Autonomní systém (sympatikus a parasympatikus) Centrální nervový systém Integrace signálů Senzorické vzestupné dráhy Motorické sestupné dráhy

52 52 Sympatikus –budivé děje, aktivace při stresu –krátké pregangliové vlákno, cholinergní (acetylcholin ACh) –dlouhé postgangliové vlákno, adrenergní (noradrenalin NE) Autonomní nervový systém pregangliové nervové vlákno  ganglium  postgangliové vlákno  efektorový orgán Parasympatikus –hromadění rezerv, aktivace v klidu –dlouhé pregangliové vlákno, cholinergní –krátké postgangliové vlákno, cholinergní

53 53

54 54 Smrt neuronů (neuropatie) a gliových buněk - přímé poškození velmi často v důsledku anoxie - nedostatečné zásobení nervových buněk kyslíkem, případně porušení mechanismů jeho metabolického využití –CO a NO poruchy transportu kyslíku (karboxy - a methemoglobin) –CN - a H 2 S - blokáda enzymů buněčného dýchání jiný mechanismus než anoxie –organokovové sloučeniny Hg - porucha syntézy proteinů –některé halogenované uhlovodíky, Pb specifické místo účinku –methanol - specifický účinek na oční nerv –trimethylcín - poškozuje neurony v hipoccampu (cerebrum) Typy neurotoxického poškození

55 55 Typy neurotoxického poškození Axonopatie v důsledku účinku toxické látky dojde k degeneraci axonu organofosfáty, CS 2, Et-OH, ethylenglykol, akrylamid, As Myelinopatie v důsledku účinku toxické látky dojde ke ztrátě myelinové vrstvy organokovové sloučeniny Sn - demyelinizace většiny periferních nervů toluen, CS 2, benzen - myelinopatie očního nervu styren, toluen, xylen a trichlorethylen - myelinopatie sluchového nervu trichlorethylen - myelinopatie trojklaného nervu Pb - myelinopatie somatických nervů

56 56

57 57 Interference s chemickým přenosem vzruchu synapsí Typy neurotoxického poškození Interference s elektrickým přenosem vzruchu axonem demyelinizace přerušení propagace akčního potenciálu - interference s Na + a K + kanály a Na + /K + ATPázou –tetrodotoxin a saxitotoxin - blokují otevření sodíkových kanálů –batrachotoxin a DDT - blokují uzavření sodíkových kanálů –atropin - blokáda muskarinových receptorů pro ACh v parasympatiku (srdce, trávící trakt) a v mozku 1) Látka blokuje postsynaptický receptor pro NT –kurare - blokáda nikotinových receptorů pro ACh na nervosvalové ploténce

58 58 Phyllobates aurotenia Batrachotoxin Ryba „Fugu“ Tetrodotoxin

59 59

60 60 Typy neurotoxického poškození –muskarin - stimulace muskarinových receptorů pro ACh v parasympatiku (srdce, trávící trakt) a v mozku Interference s chemickým přenosem vzruchu synapsí 2) Látka stimuluje postsynaptický receptor pro NT –nikotin - stimulace nikotinových receptorů pro ACh na nervosvalové ploténce 3) Látka zabraňuje přestupu NT přes presynaptickou membránu –botulotoxin - zabraňuje přestupu ACh přes presynaptickou membránu 4) Látka stimuluje přestup NT přes presynaptickou membránu –  - latrotoxin - stimulace přestupu ACh přes presynaptickou membránu –amfetamin - zvýšené uvolnění dopaminu

61 61

62 62 Typy neurotoxického poškození Interference s chemickým přenosem vzruchu synapsí 5) Látka blokuje enzym katalyzující rozklad NT –organofosfáty - blokují enzym acetylcholinesterázu 6) Látka blokuje zpětné vychytávání NT –kokain a amfetamin - blokují zpětné vychytávání dopaminu a noradrenalinu

63 63 Odkazy Základy biologie Target organ toxicity / Neurotoxicity Další odkazy


Stáhnout ppt "1 Účinky jedů na orgánové úrovni II Látky neurotoxické Základy toxikologie (C306)"

Podobné prezentace


Reklamy Google