NEUROTRANSMITERY Autor: Jan Habásko

Prezentace na téma: "NEUROTRANSMITERY Autor: Jan Habásko"— Transkript prezentace:

1 NEUROTRANSMITERY Autor: Jan Habásko
Škola: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. m. Prahy, Hellichova 3, Praha 1, Kraj: Hlavní město Praha Praha 2015

2 OBSAH Stavba neuronu Nervový impulz Neurotransmitery

3 STAVBA NEURONU

4 KLIDOVÝ MEMBRÁNOVÝ POTENCIÁL
Na+ Na+ Na+ Cl- Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Na+ K+ K+ K+ K+ A- A- A- A- A- A- A- K+ K+ K+ K+ A- Intracelulární prostor K+ A- A- A- K+ K+ K+ K+ A- A- K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Cl- Cl- Na+ Na+ Cl- Na+ Na+ Cl- Cl- Extracelulární prostor Na+ Cl- Cl- Cl-

5 KLIDOVÝ MEMBRÁNOVÝ POTENCIÁL
Cl- Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Cl- Na+ K+ Cl- A- Cl- Cl- Cl- Cl- K+ Cl- K+ A- A- A- A- Na+ Na+ K+ K+ K+ A- A- K+ K+ A- Cl- A- Intracelulární prostor K+ K+ A- K+ Na+ K+ Extracelulární prostor Na+ Na+ Na+ Cl- Cl- K+ Na+ A- Na+ Cl- Cl- Cl- Cl- Na+

6 ŘEZ MEMBRÁNOU NEURONU Napěťově řízený sodíkový kanál
Inaktivační branka Membrána neuronu Extracelulární prostor Intracelulární prostor Napěťově řízený draslíkový kanál Aktivační branka Podjednotka, na kterou je navázaná inaktivační branka

7 AKČNÍ POTENCIÁL – KLIDOVÝ STAV
Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Extracelulární prostor Na+ Na+ Na+ K+ K+ Intracelulární prostor K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+

8 AKČNÍ POTENCIÁL - DEPOLARIZACE
Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Extracelulární prostor Na+ Na+ Na+ K+ K+ Intracelulární prostor K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+

9 AKČNÍ POTENCIÁL - REPOLARIZACE
Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Extracelulární prostor Na+ Na+ Na+ K+ K+ Intracelulární prostor K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ K+ K+ K+ Na+ K+ K+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+

10 AKČNÍ POTENCIÁL - HYPERPOLARIZACE
Na+ K+ Na+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ Na+ Extracelulární prostor Na+ Na+ Na+ K+ K+ + + + + - - - - Intracelulární prostor Na+ K+ K+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ K+ Na+ Na+ K+ K+ K+

11 GRAF AKČNÍHO POTENCIÁLU

12 VEDENÍ AKČNÍHO POTENCIÁLU

13 SYNAPSE Synaptické váčky (vezikuly) s neurotransmitery
Ca2+ Presynaptický neuron a presynaptický terminál Ca2+ Ca2+ N Ca2+ Ca2+ Ca2+ N N N N N Ca2+ Napěťově řízené vápenaté iontové kanály Ca2+ N SNARE proteiny Ca2+ Ca2+ Ca2+ N N Ca2+ Synaptická štěrbina N N Ca2+ Ca2+ Postsynaptický neuron Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ γ β α GDP GTP Ligandem řízené iontové kanály (ionotropní receptory) Metabotropní receptory

14 AP Ca2+ Ca2+ Ca2+ N Ca2+ Ca2+ Ca2+ N N N N N Ca2+ Ca2+ N Ca2+ Ca2+ Ca2+ N N Ca2+ N N N N N Ca2+ Ca2+ N N N N N Na+ Na+ Na+ N Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ N N N N N γ γ β β ALC α GDP GTP cAMP GTP cAMP EPSP

15 Iontový ligandem řízený kanál
IONOTROPNÍ RECEPTORY N N Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ N N Extracelulární prostor Intracelulární prostor Iontový ligandem řízený kanál

16 RECEPTORY SPŘAŽENÉ S G-PROTEINEM
Extracelulární prostor γ γ Intracelulární prostor α β β GDP GTP α GDP GTP GDP GTP

17 EPSP, IPSP A SUMACE

18 CHARAKTERISTIKA NEUROTRANSMITERŮ
1) Neurotransmiter musí být syntetizován v presynaptickém neuronu. 2) Neurotransmiter se skladuje v presynaptickém terminálu a je uvolněn v dostatečně velkém množství, aby vyvolal změny na cílových buňkách. 3) Neurotransmiter je uvolněn do synaptické štěrbiny z presynaptického terminálu po příchodu akčního potenciálu do presynaptického terminálu.

19 CHARAKTERISTIKA NEUROTRANSMITERŮ
4) Postsynaptická membrána musí obsahovat receptory, na které se může neurotransmiter navázat a posléze vyvolat změny v postsynaptickém neuronu. 5) Existuje mechanismus, který inhibuje účinek neurotransmiteru (rozštěpení enzymem, vychytání gliemi nebo nervovými zakončeními presynaptického neuronu, ze kterého byl neurotransmiter uvolněn). 6) Exogenní podání neurotransmiteru vyvolá stejnou reakci jako jeho endogenní uvolnění.

20 RECEPTORY NEUROTRANSMITERŮ
Neurotransmitery se váží na: Ionotropní receptory Metabotropní receptory Ligandy vážící se na receptory neurotransmiterů: Agonista – vyvolá stejnou buněčnou odpověď jako endogenní ligand (neurotransmiter) Antagonista – nevyvolává buněčnou odpověď, blokuje receptor

21 HEMATOENCEFALICKÁ BARIÉRA

22 ROZDĚLENÍ NEUROTRANSMITERŮ
SKUPINA CHEMICKÝCH LÁTEK PŘÍKLAD MALOMOLEKULOVÉ NEUROTRANSMITERY Acetylcholin Aminokyseliny GABA, glycin, glutamát, aspartát Biogenní aminy Noradrenalin (norepinefrin), adrenalin (epinefrin), dopamin, serotonin, histamin Plynné látky NO VELKOMOLEKULOVÉ NEUROTRANSMITERY Neuropeptidy Substance P, endorfin, anandamid

23 GLUTAMÁT

24 Receptory mGluR AMPA NMDA – k aktivaci potřeba depolarizace membrány a navázání glutamátu, popř. i glycinu Kainátové receptory

25 Úloha v lidském organismu
Motorická koordinace Uklidnění Vyvolání informací z paměti Učení Emoční a kognitivní procesy Přenos senzorických informací

26 Etiopatogeneze onemocnění lidského těla
Epilepsie Huntingtonova, Alzheimerova a Parkinsonova choroba Schizofrenie Poškození nervové tkáně po traumatu Chronická bolest Hypoxie Procesy ischemického poškození mozku

27 Agonisté a antagonisté
Agonista NMDA: NMDA Antagonisté NMDA: Ketamin Metadon Tramadol

28 ASPARTÁT

29 Receptory Aspartát se váže na NMDA receptory, ale nevyvolává u nich tak silnou aktivitu jako glutamát.

30 Úloha v lidském organismu
Neurotransmiter interneuronů v hippokampu Neurotransmiter neuronů, které inervují zrakovou kůru

31 Etiopatogeneze onemocnění lidského těla
Epilepsie Alzheimerova a Parkinsonova choroba

32 Agonisté a antagonisté
Antagonisté a agonisté NMDA receptoru (viz glutamát).

33 GABA

34 Receptory GABAA GABAB GABAC

35 Úloha v lidském organismu
Modulace přenosu signálů Modulace nociceptivních informací Výběr informací přenášejících senzorické informace

36 Etiopatogeneze onemocnění lidského těla
Huntingtonova a Parkinsonova choroba Epilepsie Úzkostné stavy a deprese Chronické bolesti Alkoholismus Plicní a střevní poruchy Schizofrenie Premenstruační syndrom

37 Etiopatogeneze onemocnění lidského těla
Poruchy spánku Drogová závislost Spasticita

38 Agonisté a antagonisté
Agonisté GABAA Benzodiazepiny (diazepam, clonazepam) Barbituráty Muscimol

39 Glycin

40 Receptory GlyR NMDA – bez navázání glutamátu a předchozí depolarizace membrány nedojde k jeho otevření.

41 Úloha v lidském organismu
Inhibiční neurotransmiter v mozkovém kmeni, sítnici, sluchových drahách Hlavní inhibiční neurotransmiter v míše

42 Etiopatogeneze onemocnění lidského těla
Epilepsie Schizofrenie

43 Agonisté a antagonisté
Antagonista: Strychnin

44 ACETYLCHOLIN

45 Receptory Nikotinové Muskarinové – M1 → nervový systém – M2 → srdce
– M3 → žlázy, hladké svalstvo – M4 – M5

46 Úloha v lidském organismu
Regulace procesu bdění a spánku Motivace a odměna Paměť Učení Řízení činnosti ANS a kosterního svalstva

47 Etiopatogeneze onemocnění lidského těla
Aferentní poruchy Schizofrenie Alzheimerova a Parkinsonova choroba Deprese Spasticita Myasthenie

48 Agonisté a antagonisté
Agonista nikotinových receptorů: Nikotin Antagonista nikotinových receptorů: Tubokurarin Agonista muskarinových receptorů: Muskarin Antagonista muskarinových receptorů: Atropin

49 Agonisté a antagonisté
Jedy: Sarin Botulotoxin Sarin Botulotoxin

50 DOPAMIN

51 Receptory D1-like receptory: D1 D5 D2-like receptory:
D2 – motorická centra D3 – limbický systém D4 – limbický systém

52 Úloha v lidském organismu
Motivace a odměna Upevňování paměti a naučených informací Regulace sekrece hypotalamohypofyzárního systému Regulace motorických funkcí Regulace zpracovávání informací z vnějšího světa Přenos a zpracování nociceptivních signálů Ovlivnění sekrece prolaktinu

53 Etiopatogeneze onemocnění lidského těla
Parkinsonova choroba Poruchy pozornosti Huntingtonova choroba Schizofrenie Deprese Touretteův syndrom Látková závislost Poruchy příjmu potravy

54 Agonisté a antagonisté
Antagonisté D2: Risperidon Clozapin

55 NORADRENALIN A ADRENALIN

56 Receptory α-receptory: α1 – cévy (zvýšení krevního tlaku) α2 – mozek
β1 – srdce (zvýšení srdeční činnosti) β2 – hladké svaly cév a průdušek β3 – tuková tkáň

57 Úloha v lidském organismu
Regulace bdění a spánku Regulace nálady Paměť a učení Regulace motorických funkcí a stresové situace Regulace bolesti Regulace hypotalamohypofyzárního systému Modulace funkce glutamátu a GABY

58 Etiopatogeneze onemocnění lidského těla
Poruchy pozornosti Poruchy spánku a bdělosti Afektivní poruchy Schizofrenie Deprese Drogová závislost

59 Agonisté a antagonisté
Fenyefrin Antagonista α1: Prazosin

60 Agonisté a antagonisté
Isoprenalin Antagonisté β1 a β2: Beta-blokátory

61 SEROTONIN

62 Receptory 5-HT3 5-HT1 5-HT2 5-HT4 5-HT5 5-HT6,7

63 Úloha v lidském organismu
Regulace biologického rytmu, bdění a spánku Modulace vnímání bolesti Zpracování informací v senzorických oblastech Kontrakce hladkého svalstva trávicího ústrojí a cév Modulace tělesné teploty Modulace agresivity, sexuálního chování, emocionality, nálad Navození stavu nevolnosti a zvracení

64 Etiopatogeneze onemocnění lidského těla
Deprese a stavy úzkosti Schizofrenie Migréna Poruchy spánku a pozornosti Zvýšená agresivita Poruchy příjmu potravy Alzheimerova choroba Maniodepresivní psychóza (bipolární afektivní porucha)

65 Etiopatogeneze onemocnění lidského těla
Serotoninový syndrom Drogová závislost

66 Agonisté a antagonisté
LSD Antagonisté: Trazodon Clozapin Risperidon

67 HISTAMIN

68 Receptory H1 – mozek, cévy, žlázy
H2 – sliznice žaludku, srdce, mozek, děloha, cévy H3 H4

69 Úloha v lidském organismu
Regulace spánkového cyklu a tělesné teploty Udržování energetický a endokrinní homeostázy Učení Zpracování nociceptivních informací Příjem potravy Regulace hypotalamohypofyzárního systému Mediátor zánětu Působí na hladké svalstvo

70 Etiopatogeneze onemocnění lidského těla
Alzheimerova choroba Schizofrenie

71 Agonisté a antagonisté
Antagonisté H1: Promethazin Desloratadin

72 OXID DUSNATÝ

73 Charakteristika Plynný neurotransmiter
Tvorba paměťových stop, přenos nociceptivních informací, regulace ANS, kardiovaskulárního systému a hladkého svalstva cév. Etiopatogeneze Alzheimerovy, Parkinsonovy a Huntingtonovy chorob. Viagra

74 SUBSTANCE P

75 Charakteristika Excitační tachikyn, resp. neurokinin
Rychlá kontrakce hladkého svalstva pomocí NK1 receptorů (spřažen s G-proteinem) Přenos nociceptivních informací

76 ENDRODFIN (MET-ENKEFALIN)

77 Charakteristika Převážně inhibiční neurotransmiter patřící do opioidů
Váže se na tři druhy receptorů – μ, κ a δ

78 ANANDAMID

79 CHARAKTERISTIKA Převážně inhibiční neurotransmiter patřící k endokanabinoidům CB1 a CB2 receptory THC

80 DĚKUJI ZA POZORNOST