Petr Kachlík Luhačovice 2004 Neurofysiologie drog Petr Kachlík Luhačovice 2004

Zpracováno podle: KUKLETA, M., ŠULCOVÁ, A. Texty k přednáškám z neurověd. 1. vyd. Brno: LF MU, 2003, 50 s. [On-line], dostupné na: <http://www.med.muni.cz./fyziol/texty20.rtf> FIŠAR, Z., JIRÁK, R. Vybrané kapitoly z biologické psychiatrie. 1. vyd. Praha: Grada, 2001, 316 s. ISBN 80-247-0061-1 JELLINEK NL a PREVNET. Drugs and Brain. Jellinek NL, 2003. <http://www.van-gennip.nl/jellinek/start.htm>

Obecně součástí mozku a míchy je více než 100 miliard neuronů neurony tvoří, převádějí a zpracovávají nervové vzruchy

Neuron buněčné tělo (organely, DNA) neurit/axon (jeden, dlouhý, přenos signálu k dalším buňkám) dendrity (více, krátké, snímání signálů od jiných neuronů)

Synapse neurotransmitery - nervové přenašeče synapse (pre- a postsynaptická část, štěrbina-velikost řádově v nm, receptory, vesikuly) synapsí až 104 na 1 neuron nejčastěji: axon-soma, axon-axon, axon-dendrit

Přenos vzruchu elektrický impuls teče axonem k jeho konci vylití obsahu synaptických váčků do synapse -synaptické štěrbiny vazba neurotransmiteru na receptory vzniká elektrický signál, který se přenáší dále rozpadá se vazba přenašeč-receptor, přenašeč je buď rozložen (MAO), nebo je vstřebán axonem (reuptake, reuptake protein)

Působení drog na synapsi 1 změna množství transmiteru vylitého do synapse (pervitin) 2 změna funkce MAO (inhibice MAO u pervitinu) 3 změna reuptake bílkoviny (oslabení u kokainu) 4 obsazení receptorů drogou podobnou agonistovi (THC) 5 omezení produkce molekul neurotransmiteru

Druhy neurotransmiterů adrenalin:  ostražitosti, sebejistoty,  SF, DF dopamin: aktivace centra odměny v CNS,  slasti, štěstí, spokojenosti, vliv na myšlení, paměť a motoriku serotonin (5-HT): nálada, schopnost učení, paměť, chuť, tělesná teplota, aktivita,  působí depresi GABA: uklidnění, tišení bolesti, tlumivý účinek v CNS (inhibice) substance P: přenos bolesti do CNS endorfiny: stimulace centra odměny v mozku, tlumení bolesti anandamid: paměť, koordinace, duševní rovnováha

Drogy a mozek ovlivnění neurotransmiterových systémů CNS (často více než 1) ovlivnění mozkových funkcí centrum odměny: dopamin (jídlo, pití, sex, též drogy)

Závislost flexibilní tvorba a zánik synapsí v CNS (ovlivňují i drogy) bažení (craving),  tolerance, příznaky z odnětí dráždění centra odměny, příjemné pocity, bažení - touha po opakování prožitku tolerance:  odbourávání drogy v periferii či v CNS,  množství přenašeče,  počtu receptorů,  množství drogy k dosažení stejného účinku po vysazení drogy  receptorů i transmiteru, změny aktivity MAO, je třeba času k normalizaci, objevuje se syndrom z odnětí

Extáze (Ecstasy) chemicky MDMA dochází k zesílení výdeje serotoninu, méně adrenalinu euforie, sounáležitost s okolím, přehřátí, dehydratace

Serotonin v CNS XTC je chemicky MDMA po užití XTC dochází k zesílení výdeje serotoninu, méně adrenalinu euforie, sounáležitost s okolím, přehřátí, dehydratace 5-HT ve vesikulech v zakončení axonu po příchodu el. vzruchu vyloučen do synapse, váže se na receptory, dojde k přenosu vzruchu po splnění úkolu 5-HT uvolněn z receptoru, rozložen MAO nebo reuptake do axonu

Extáze na synapsi XTC se váže na reuptake protein, zabraňuje zpětnému vstřebávání 5-HT do axonu XTC mění konformaci reuptake proteinů, které místo vstřebávání posílají do synapse další 5-HT nadměrné hromadění 5-HT v synaptické štěrbině, větší přenos signálu, než je obvyklé euforie, sounáležitost, přehřátí (dehydratace!) zhoršování paměti, deprese ( 5-HT v CNS, blok reuptake,  rozklad pomocí MAO, vyčerpání depot 5-HT) změny rytmu spánek/bdělost, podílí se i adrenalin

XTC poškozuje pravidelné užívání XTC může poškodit mozek ? úplná úzdrava po skončení užívání ? rozklad XTC, částečně i v CNS, metabolity ničí axony a vyřazují neurony nedostatek 5-HT způsobuje, že reuptake proteiny nemají co vstřebávat; buď zůstávají prázdné, nebo pumpují jiný přenašeč (dopamin) do serotoninových neuronů, dopamin a jeho degradační produkty pak axony a neurony poškodí zhoršení paměti, deprese

Amfetamin (pervitin, speed) chemicky amfetamin a jeho deriváty povzbuzuje tělesně i duševně, zvýšený výdej adrenalinu a dopaminu  SF, TK dopamin je vylučován v CNS v centru odměny/slasti

Dopamin a adrenalin v CNS dopamin a adrenalin přítomny ve vesikulech v zakončení axonu po příchodu el. vzruchu vyloučeny do synapse, váží se na receptory, dojde k přenosu vzruchu po splnění úkolu jsou dopamin a adrenalin uvolněny z receptoru, rozloženy MAO, nebo vstřebány pomocí reuptake proteinů zpět do axonu synapse je tak znovu připravena k přenosu signálu

Amfetamin na synapsi amfetamin putuje krví do mozku, za pomoci reuptake bílkovin vstupuje do dopaminových nebo adrenalinových neuronů, dochází k výdeji celé zásoby mediátorů do synapse amfetamin blokuje reuptake dopaminu a adrenalinu amfetamin blokuje rozklad dopaminu a adrenalinu enzymem MAO, proto působí déle než kokain tyto jevy vyvolávají nadbytek dopaminu a adrenalinu v synapsi, vzbuzují potěšení, euforii, pocit dostatku energie

Amfetamin - důsledky zvýšená činnost adrenalinového systému vyvolává pocit nadbytku energie, dopaminového euforii  SF, TK, tělesné teploty, roztažení DC, mydriáza hrozí přehřátí a dehydratace, hypertenzní krize, poškození skloviny (skřípání zubů, napjaté žvýkací svaly)  množství dopaminu vede k depresím craving, rozvoj závislosti a tolerance,  množství receptorů psychotické příhody, halucinace, paranoia (poškození dopaminového systému) dlouhodobé užívání poškozuje zvl. dopaminové neurony, které se svrašťují

Kokain kokain působí zesílení výdeje dopaminu kokain povzbuzuje centrum odměny v mozku, navozuje příjemné pocity a touhu po jejich opakování

Dopamin v CNS dopamin v CNS skladován ve váčcích v zakončeních axonů po příchodu el. vzruchu váčky splynou s buněčnou membránou a dopamin je vyloučen do synapse, váže se na receptory, dojde k přenosu vzruchu po splnění úkolu je dopamin vstřebáván pomocí reuptake proteinů zpět do axonu synapse je tak znovu připravena k přenosu signálu

Kokain na synapsi molekula kokainu se váže na reuptake bílkovinu, tím blokuje vstup dopaminu zpět do axonu dopamin zůstává v synapsi, naráží na receptory, výdej dopaminu pokračuje, jeho množství roste kokain vyvolává zvýšený výdej dopaminu z váčků v neuronech transmiter se váže na receptory, signál je přenášen a centrum odměny v CNS stimulováno, sílí euforie a sebejistota

Kokain - důsledky dráždění centra odměny vede k závislosti a touze po slasti  se citlivost organismu k dopaminu, dopaminové receptory jsou při užívání kokainu postupně ničeny, roste tolerance výskyt deprese zvl. ex-uživatelů po letech užívání (necitlivost neuronů na dopamin) předráždění centra strachu, paranoia, úzkost silný návyk, narušení CNS systému odměny

Konopí marihuana, hašiš - produkty Cannabis sativa, Cannabis indica účinnou látkou je THC (tetrahydrocannabinol) konopí vyvolává high - stav relaxace, spokojenosti, lehké intoxikace vedlejší účinky: hlad, problémy s koordinací, zhoršení paměti porušeno působení anandamidu v různých oblastech CNS

Anandamid v CNS anandamid je v CNS skladován ve váčcích v zakončeních axonů po příchodu el. vzruchu váčky splynou s buněčnou membránou a anandamid je uvolněn do synapse, váže se na receptory, dojde k přenosu vzruchu po splnění úkolu je anandamid vstřebáván pomocí reuptake proteinů zpět synapse je tak znovu připravena k přenosu signálu

THC na synapsi molekuly THC napodobují působení anandamidu, váží se na stejné receptory po vazbě na receptor dojde k přenosu signálu po přenosu signálu se THC z vazby na receptor uvolní a je tělem odbouráno navození příjemného uvolnění, duševní pohody díky nepřímému dráždění centra odměny (odpovídá za ně dopamin)

THC a dopamin sám THC nemůže  výdej dopaminu, prostředníkem je GABA GABA normálně tlumí nepřiměřený výdej dopaminu

THC a GABA THC zasahuje do výdeje GABA, což  výdej dopaminu vyšší dávky dopaminu povzbuzují centrum odměny v CNS

Konopí - důsledky závislost nepřímým drážděním centra odměny v CNS ovlivnění hippocampu - poruchy krátkodobé paměti vazba na receptory v hypothalamu - vyvolání nutkavého pocitu hladu ovlivnění mozečku - poruchy rovnováhy a pohybové koordinace působení na bazální ganglia - poruchy koordinace mimovolních pohybů nebylo prokázáno, že THC ničí mozkové buňky

Heroin opiáty se užívají jako narkotika a omamné látky opium, heroin, morfin, kodein rozkoš, úleva od bolesti, útlum dechového centra opiátové receptory, endorfiny (přirozené látky, tlumení bolesti, rychlý rozklad) heroin je v těle měněn na morfin, účinkem napodobuje endorfiny endorfiny i heroin nepřímo aktivují centrum odměny v CNS - vyvolání rozkoše morfin tlumí výdej substance P, mediátoru bolesti

Přirozeně navozená rozkoš aktivace centra odměny (dopamin) nutná součinnost 3 systémů: endorfinového, GABA a dopaminového kontinuální produkce dopaminu může být modifikována (GABA ji potlačuje) endorfinový systém tlumí sekreci GABA, endorfiny jsou rychle rozloženy  GABA znamená  dopaminu, rozkoš endorfiny se kromě GABA neuronů vážou i na dopaminové neurony, tak  dopamin

Rozkoš navozená heroinem heroin je v těle metabolizován na morfin morfin napodobuje endorfiny a váže se na GABA receptory, čímž  výdej GABA dopaminový systém tak může uvolnit  dopaminu, dochází k rozkoši na rozdíl od endorfinů je morfin degradován jen pozvolna (pocit rozkoše přetrvává, hladina dopaminu je stále zvýšená) morfin se váže i na dopaminové receptory, ale není schopen udržet výdej dopaminu pod kontrolou

Přirozené tlumení bolesti předávání bolestivých podnětů z jednoho neuronu na druhý umožňuje substance P axon obsahuje receptory pro substanci P i pro opiáty substance P skladována ve vesikulech podnět ji uvolní do synapse, substance P se váže na receptory, tak se signál přenese

Přirozené tlumení bolesti při silné bolesti si tělo ulevuje vyplavením endorfinu endorfiny se váží na opiátové receptory na axonech neuronů substance P, čímž se zpomaluje přenos bolestivých podnětů endorfiny jsou uvolněny z vazby na receptor a rychle rozloženy, nehrozí návyk a tolerance

Tlumení bolesti heroinem heroin je v těle metabolizován na morfin morfin nejprve působí obdobně jako endorfiny váže se na opiátové receptory na axonech neuronů substance P, omezuje její výdej a blokuje přenos bolestivých podnětů morfin také zablokuje receptory pro substanci P na sousedním neuronu, čímž jí znemožní vazbu na ně heroin je poté uvolněn z receptoru a pomalu rozložen, působí silněji a déle než přirozené endorfiny

Účinek heroinu na dýchání heroin silně ovlivňuje dechový rytmus rytmus dýchání je řízen neurony v mozkovém kmeni (monitoring hladin O2 a CO2 v krvi) neurony dechového automatismu obsahují opiátové receptory heroin se mění na morfin a váže na ně, tlumí přenos signálů k dýchacím svalům, dýchání se změlčuje předávkování heroinem utlumí dýchací centrum, zastaví se pohyb plic, dojde k udušení

Další účinky heroinu mióza díky působení na opiátové receptory v různých částech mozku opiátové receptory jsou též ve stěně GIT, heroin tlumí střevní aktivitu (u závislých zácpa, tct. opii lékem proti průjmu) heroin dráždí mozkové centrum pro zvracení, zvl. po prvních dávkách přicházejí nausea a vomitus heroin tlumí aktivitu mozkového centra kašle užívání heroinu tlumí schopnost těla přirozeně produkovat dopamin, proto již nelze prožívat rozkoš bez drogy; rychle vzniká závislost